日糧中營養(yǎng)成分對湖羊瘤胃和十二指腸氮素的影響

現(xiàn)在，世界各國在反芻動(dòng)物生產(chǎn)的發(fā)展中受到了糧食資源的匱乏和限制，反芻動(dòng)物對氮資源的利用也存在著問題。反芻動(dòng)物將日糧蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為畜產(chǎn)品的效率最高不到20%,大量未被利用的氮既造成了浪費(fèi),同時(shí)排向環(huán)境又造成很大的污染。因此,如何提高反芻動(dòng)物氮素利用率,已成為反芻動(dòng)物營養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。通過研究不同蛋白質(zhì)水平的日糧對湖羊胃腸道內(nèi)環(huán)境和營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的影響,從而確定日糧中適宜的蛋白質(zhì)水平,為集約化飼養(yǎng)湖羊,減少氮的浪費(fèi)及污染提供參考依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)動(dòng)物采用3頭體重(35±5)kg、體況良好的湖羊,安裝永久性瘤胃瘺管、十二指腸近端T型瘺管,術(shù)后恢復(fù)3周進(jìn)入預(yù)試期。1.2材料、日糧和蛋白配制3種不同蛋白質(zhì)水平的日糧:8.4%(A)11.2%(B)、14.0%(C),基礎(chǔ)日糧配方見表1粗料為鍘短(長度為3cm)的羊草(Leymuschinensis)和粉碎的稻草組成,按粗精比7∶3配比。預(yù)混料由揚(yáng)州大學(xué)飼料廠提供。較高水平的蛋白質(zhì)日糧(B、C組)由酪蛋白調(diào)節(jié)(采用食用級干酪素,粗蛋白含量為92.02%)。試驗(yàn)羊于代謝架上飼喂,喂量按體重的2.5%,每日上午8:00和下午18:00等量飼喂,自由飲水。1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用3×3拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì),每期預(yù)試期為12d,采樣期為2d,共3個(gè)周期。1.4喂前市試驗(yàn)期開始采集瘤胃液和十二指腸食糜,連續(xù)采24h,時(shí)間為8:00(喂前),10:00,12:00,14:00,16:00,18:00(喂前),20:00,22:00,00:00,2:00,4:00,6:00。每次采集瘤胃液20mL,十二指腸食糜10mL,采樣后立即測pH值,然后將樣品置于-20℃冷凍保存待測。1.5測量設(shè)計(jì)和方法1.5.1ph值用pHS-3C型pH計(jì)于采樣后立即測定。1.5.2氨氮濃度用酚-次氯酸鈉比色法測定。1.5.3尿素氮的濃度用二乙酰-肟顯色法測定1.6統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理,運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,差異顯著性采用LSD法進(jìn)行多重比較。2結(jié)果與分析2.1不同蛋白質(zhì)水平的日糧對湖泊和羊腫瘤胃的一些指標(biāo)的影響2.1.1天糧下瘤液ph值的變化本試驗(yàn)中不同時(shí)間pH值的變化見圖1。3組均在8:00采食后開始下降,到14:00后又開始回升,18:00采食前達(dá)到最高值,采食后又呈現(xiàn)下降趨勢,2h降到最低點(diǎn),然后再上升,由此可見不同蛋白質(zhì)水平日糧下瘤胃液pH值的晝夜變化趨勢相似,但波動(dòng)幅度有所差異,白天在采食后6h左右降至最低,而夜間在采食后2h即降至最低。A、B、C3組日糧瘤胃液pH呈現(xiàn)出隨蛋白質(zhì)水平上升而降低的趨勢,3組日糧pH平均值差異均不顯著。2.1.2a組在8:24實(shí)從不同時(shí)間氨態(tài)氮濃度的變化可以看出(圖2),B組和C組瘤胃液氨態(tài)氮濃度在8:00采食后上升,4h后達(dá)到最高值,然后下降,到16:00降到最低,在18:00采食后又出現(xiàn)與白天類似的規(guī)律。A組在8:00采食后6h達(dá)到最高值,再下降,16:00時(shí)降到最低,18:00采食后又出現(xiàn)上升。C組的變化幅度最明顯,其次是B組,而A組的變化趨于平穩(wěn)。3組氨態(tài)氮濃度呈現(xiàn)出隨著蛋白質(zhì)水平上升而上升的趨勢,C組極顯著高于A組和B組,B組極顯著高于A組。2.1.3兩組18、200天從不同時(shí)間尿素氮濃度的變化可以看出(圖3),3組瘤胃液尿素氮濃度都在8:00采食后上升,4h后達(dá)到最高值,然后下降,到14:00降到最低,然后再緩慢上升,在18:00采食后A組和C組又出現(xiàn)與白天類似的規(guī)律,但變化幅度沒有白天顯著,B組18:00采食后有所下降,到20:00后再上升。C組的變化幅度最明顯,其次是B組,而A組的變化趨于平穩(wěn)。從尿素氮濃度平均值來看,3組尿素氮濃度呈現(xiàn)出隨著蛋白質(zhì)水平上升而上升的趨勢,C組極顯著高于A組和B組,B組顯著高于A組。2.2不同優(yōu)質(zhì)日糧對湖泊和羊的十二烷基構(gòu)成的影響2.2.1a組與b組單次未食時(shí)比較由圖4可知,A組和C組在上午8:00采食后2h,pH值出現(xiàn)升高,然后下降,到14:00時(shí)有所回升,C組在20:00時(shí)又出現(xiàn)高峰,隨后變化平穩(wěn),A組在18:00采食后又出現(xiàn)下降的趨勢,然后又有回升。B組在8:00采食后2h內(nèi)有所下降,然后又緩慢上升再下降,至20:00時(shí)達(dá)到最高值,但總體上變化幅度不大。3組日糧蛋白質(zhì)水平下,十二指腸食糜pH值隨著蛋白質(zhì)水平的升高而上升,但3組之間的差異不顯著。2.2.2夜間氨態(tài)氮濃度的變化圖5反映了不同日糧下十二指腸液中氨態(tài)氮濃度的日內(nèi)動(dòng)態(tài)變化,各組8:00采食后的變化趨勢相似,都為采食后2h上升,隨后又下降,到18:00采食后再次出現(xiàn)類似的變化。夜間氨態(tài)氮濃度的變化比較平穩(wěn)。但C組的變化幅度較大。3個(gè)組相比十二指腸食糜氨態(tài)氮濃度C組極顯著高于B組和A組,B組氨態(tài)氮濃度極顯著高于A組。2.3金融視角下小幅度的變化從不同時(shí)間尿素氮濃度的變化可以看出(見圖6),3組十二指腸液尿素氮濃度都在8:00采食后上升,4h后達(dá)到最高值,然后下降,到14:00降到最低,然后有小幅度的上升再下降,在18:00采食后又出現(xiàn)與白天類似的規(guī)律,但變化幅度沒有白天顯著。3組日糧下十二指腸食糜尿素氮濃度變化趨勢大致相同,C組和B組的尿素氮濃度極顯著高于A組。3討論3.1不同蛋白質(zhì)水平的日糧對湖羊瘤胃腸道ph值的影響，以及氨氮和尿素氮的濃度3.1.1瘤胃營養(yǎng)對日糧營養(yǎng)的影響pH值是反映瘤胃發(fā)酵水平的一項(xiàng)重要指標(biāo),綜合反映瘤胃微生物、代謝產(chǎn)物有機(jī)酸產(chǎn)生、吸收、排除及中和狀況。它直接受唾液分泌、揮發(fā)性脂肪酸及其他有機(jī)酸生成、吸收和排出等諸多因素的影響,引起瘤胃pH值波動(dòng)的根本原因則是日糧結(jié)構(gòu)和日糧營養(yǎng)。本試驗(yàn)的變化趨勢是由于采食后飼料在瘤胃內(nèi)發(fā)酵pH值下降,后隨發(fā)酵速度的減慢,揮發(fā)性脂肪酸(VFA)吸收利用及瘤胃強(qiáng)大的緩沖能力,pH值逐漸上升。在飼喂1h內(nèi),一方面唾液分泌增加,日糧蛋白和內(nèi)外源性的非蛋白氮(NPN)被微生物降解生成氨,另一方面精料使瘤胃微生物發(fā)酵加強(qiáng),當(dāng)后者稍強(qiáng)于前者時(shí),使瘤胃液pH值略有下降,所以日糧蛋白質(zhì)水平較高組的pH值低。本試驗(yàn)中,各處理組的瘤胃液pH值在6.02～6.66之間變動(dòng),與趙旭昌等報(bào)道的健康綿羊瘤胃液pH5.52～7.60的結(jié)果相符,也基本保持在有利于瘤胃微生物正常活動(dòng)的范圍內(nèi)。3.1.2發(fā)酵條件影響nh3-n的濃度變化瘤胃內(nèi)氨態(tài)氮濃度是瘤胃氮代謝中最重要的指標(biāo)之一。反芻動(dòng)物日糧蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為畜產(chǎn)品的效率并不高,主要原因是瘤胃微生物對氨態(tài)氮的利用效率低,保證微生物充足的氮源是微生物蛋白高合成效率的一個(gè)重要因素。Satter和Slyter(1974)試驗(yàn)表明,NH3-N濃度小于2.50mg/100mL時(shí),發(fā)酵的“解偶聯(lián)”作用引起微生物產(chǎn)量降低,生產(chǎn)效率下降,該值被廣泛用于瘤胃最低NH3-N濃度標(biāo)準(zhǔn)。從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出,A組的氨氮濃度較低,會(huì)引起微生物產(chǎn)量降低。氨態(tài)氮濃度的變化規(guī)律是在采食4h后濃度達(dá)最高,之后開始下降,至下一次飼喂前,又有較大幅度的回升,這與ReddyKJoji等所得的結(jié)果一致。分析其原因可能是,采食為微生物提供了必要的營養(yǎng),微生物活力增強(qiáng),飼料蛋白質(zhì)分解加快,且湖羊有較強(qiáng)的咀嚼和反芻作用,使精料中蛋白氮不斷降解釋放,同時(shí)使粗料中的細(xì)胞可溶性物質(zhì)不斷逸出,使氨態(tài)氮濃度迅速增至高峰,隨著氨在瘤胃內(nèi)被微生物利用和瘤胃壁的吸收,其濃度逐漸下降,至下次采食前又會(huì)出現(xiàn)回升現(xiàn)象。3組氨態(tài)氮濃度之間差異極顯著(P<0.01),氨態(tài)氮濃度呈現(xiàn)出隨著蛋白質(zhì)水平上升而上升的趨勢,且蛋白質(zhì)水平越高變化的幅度越大,這是因?yàn)楹蛄鑫敢喊睉B(tài)氮濃度與其蛋白質(zhì)進(jìn)食量之間存在正相關(guān),這與高秀華等在梅花鹿上的研究一致。3.1.3瘤液中尿素氮的濃度瘤胃液中尿素氮也是反映瘤胃氮代謝的一項(xiàng)指標(biāo)。Preston等(1965)在青年羊中發(fā)現(xiàn)尿素氮與蛋白攝入量水平關(guān)系密切。瘤胃液尿素氮濃度受到飼料采食速度、飼料內(nèi)尿素氮濃度及其溶解速度、唾液分泌再經(jīng)瘤胃吸收入血液的氨態(tài)氮濃度等方面的影響。瘤胃中尿素酶活性很高,其對尿素的降解能力是微生物利用氨態(tài)氮能力的4倍,故瘤胃液中尿素氮的濃度應(yīng)該很低。本次試驗(yàn)中,各處理組瘤胃液尿素氮的濃度在(13.81～17.51)mg/100mL之間變動(dòng),與文獻(xiàn)報(bào)道的瘤胃液中尿素氮應(yīng)該很低的結(jié)論不一致?？赡苁怯捎谕萄实耐僖毫慷嘤嘘P(guān)。湖羊有較強(qiáng)的咀嚼和反芻作用,咀嚼次數(shù)多,反芻次數(shù)多,吞咽的唾液量大,進(jìn)入瘤胃的再循環(huán)尿素增多。3.2不同蛋白質(zhì)水平的日糧對湖羊十二指腸氧化的ph值以及氨氮和尿素氮的濃度有影響3.2.1ph值對消化酶活性的影響一般來說腸道具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,具有一定的緩沖能力,如果pH值太低,可能會(huì)使小腸腺體分泌的堿性腸液得到部分中和,影響蛋白肽酶的活性,而pH波動(dòng)很大也會(huì)對消化酶活性產(chǎn)生很大的影響。本試驗(yàn)得出3組日糧下pH值差異不顯著,且3組數(shù)據(jù)的日內(nèi)變化幅度不大。3.2.2各組蛋白水平、氨態(tài)氮濃度的比較本試驗(yàn)對湖羊的十二指腸食糜氨態(tài)氮濃度的研究表明:C組極顯著高于B組和A組,B組又極顯著高于A組,且C組的變化幅度較大,這可能是蛋白質(zhì)水平較高所致,蛋白質(zhì)水平越高氨態(tài)氮濃度的變化越明顯。3組的總趨勢都是采食后2h達(dá)到最高值,而后稍有波動(dòng),夜間波動(dòng)較白天小。3.2.3不同蛋白質(zhì)水平下尿素氮濃度的比較本試驗(yàn)中C組和B組的尿素氮濃度極顯著高