袁英良, 唐 丹, 賴憲明, 魯 英, 李成云, 張英輝, 閆衛(wèi)紅
(1.白城市畜牧科學(xué)研究院,吉林白城 137000;2.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院,吉林延吉 133000;3.白城市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,吉林白城137000)
縮合單寧一直被認(rèn)為是抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)不被列入動(dòng)物的飼料,但研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧可與蛋白質(zhì)相結(jié)合形成過瘤胃蛋白,減少瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)的分解,進(jìn)入小腸后再分解,被動(dòng)物吸收,增加了蛋白質(zhì)的利用率(Gemeda,2015;Ahnert等,2015)。在飼料中添加縮合單寧,可顯著降低荷斯坦公牛瘤胃中原蟲總量 (Jolazadeh等,2015)。運(yùn)用體外試驗(yàn)研究不同分子量縮合單寧對(duì)牛瘤胃的影響,結(jié)果表明隨著縮合單寧分子量的增加,pH值逐漸增加并趨向于穩(wěn)定,但差異不顯著(張帆,2013)。研究發(fā)現(xiàn)縮合單寧對(duì)甲烷產(chǎn)生有抑制作用,并且縮合單寧的分子質(zhì)量越大抑制作用越強(qiáng)(嚴(yán)淑紅等,2015)。目前,縮合單寧對(duì)過瘤胃蛋白的作用效果研究還處在探索階段,但是縮合單寧對(duì)反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)作用不容忽視,因此繼續(xù)深入研究縮合單寧對(duì)過瘤胃蛋白的作用具有深遠(yuǎn)意義。
1.1 試驗(yàn)材料 縮合單寧相對(duì)分子質(zhì)量為2600,由北京金英賽德公司提供;苜蓿草采集后,經(jīng)65℃烘干,粉碎過40目篩,自封袋保存?zhèn)溆?,由白城市畜牧科學(xué)研究院種植基地提供。
1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧配方 選擇4只健康、體況良好、體重約為400 kg的1.5周歲肉牛,手術(shù)安裝瘤胃瘺管。肉牛日糧參考中國(guó)肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2004)設(shè)計(jì),詳見表1。試驗(yàn)前對(duì)肉牛進(jìn)行驅(qū)蟲、舍飼消毒處理,分欄飼養(yǎng),每日07:30和15:30各飼喂1次,自由飲水。試驗(yàn)在延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)方法 采用4×4拉丁方試驗(yàn),設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照組和三個(gè)試驗(yàn)組,分別為對(duì)照組(5 g苜蓿草粉+0%縮合單寧)、A組 (5 g苜蓿草粉+1%縮合單寧)、B組(5 g苜蓿草粉+3%縮合單寧)、C組(5 g苜蓿草粉+5%縮合單寧)。運(yùn)用尼龍袋法進(jìn)行蛋白質(zhì)瘤胃發(fā)酵特性的研究,將尼龍袋同時(shí)投入, 分別于 3、6、9、12、24 h 取出并用流動(dòng)水沖洗至水清,在65℃烘干箱中烘干至恒重。采用體外法研究縮合單寧對(duì)瘤胃未降解苜蓿草中蛋白質(zhì)在小腸中的消化率,參照AliPour等(2010)和Cortes等(2009)改進(jìn)的方法,自制體外小腸環(huán)境,培養(yǎng)24 h后,所有的樣品都在8000 r/min離心機(jī)中離心20 min,取上清液用于氮素分析。
表1 供試牛日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.4 測(cè)定指標(biāo)及公式
1.4.1 蛋白質(zhì)瘤胃降解率 蛋白質(zhì)在某時(shí)間點(diǎn)的降解率/%=(投入前袋內(nèi)蛋白質(zhì)的含量-取出后袋內(nèi)蛋白質(zhì)的含量)/投入前袋內(nèi)蛋白質(zhì)的含量×100。
1.4.2 瘤胃降解參數(shù) 苜蓿草蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解參數(shù)依據(jù)o/rskov等(1979)的指數(shù)模型計(jì)算:
P=a+b(1-e-ct);
式中:t為尼龍袋在瘤胃內(nèi)停留時(shí)間,h;P為t時(shí)刻蛋白質(zhì)的降解率,%;a為蛋白質(zhì)的快速降解部分,%;b為蛋白質(zhì)的慢速降解部分,%;c為b的降解速率,%/h。
用最小二乘法計(jì)算出a、b和c值,再用下式計(jì)算蛋白質(zhì)的有效降解率:
ED=a+bc/(c+k);
式中:ED為有效降解率,%;k為蛋白質(zhì)的外流速度,%/h。本試驗(yàn)中,苜蓿草的k值取0.05。
1.4.3 過瘤胃蛋白在小腸內(nèi)的消化率(Corté,2009) 過瘤胃蛋白消化率=上清液中蛋白質(zhì)含量/瘤胃未降解殘?jiān)械鞍踪|(zhì)含量×100。
1.5 結(jié)果與分析 數(shù)據(jù)分析采用Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,采用SAS 9.2軟件包中ANOVA過程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,P<0.05為差異顯著。
2.1 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白質(zhì)瘤胃降解率的影響 由表2可以知,隨著降解時(shí)間的增加,苜蓿草蛋白質(zhì)在瘤胃的降解率逐漸增加,隨著縮合單寧添加量的增加,苜蓿草蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率逐漸下降。在3 h,A、B、C組降解率分別較對(duì)照組降低15.74%、25.10%、47.22%(P < 0.05), 在 6 h,A、B、C組降解率分別較對(duì)照組降低28.19%、36.60%、52.41%(P < 0.05),A、B、C 組間差異顯 著 (P <0.05);在9~24 h中,A組與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),在9 h,B、C組降解率分別較對(duì)照組降低 24.63%、50.05%(P < 0.05),在 12 h,B、C 組降解率分別較對(duì)照組降低24.12%、41.47%(P<0.05),在24 h,B、C組降解率分別較對(duì)照組降低21.59%、31.31%(P < 0.05),B、C 組間差異顯著(P < 0.05)。
表2 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白質(zhì)瘤胃降解率的影響%
2.2 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白質(zhì)瘤胃降解參數(shù)的影響 由表3可知,隨著縮合單寧添加濃度的提高,苜蓿草蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解參數(shù)及有效降解率逐漸下降。A、B、C組的a值分別較對(duì)照組降低 21.40%、32.82%、49.05%(P < 0.05);A、B、C 組的b值分別較對(duì)照組降低6.52%、14.46%、19.96(P < 0.05),A、B、C 組間差異顯著 (P < 0.05);A組的c值與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),B、C組的c值分別較對(duì)照組降低28.57%、71.43%(P<0.05),且B 組和 C 組間差異顯著(P < 0.05);A、B、C組的ED值分別較對(duì)照組降低8.34%、21.51%、31.07%(P < 0.05)。
2.3 縮合單寧對(duì)苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響 由表4可以知,隨著縮合單寧添加量的增加,蛋白質(zhì)消化率逐漸增加。A組苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05),B組、C組分別較對(duì)照組升高13.12%、21.03%(P<0.05)。
表3 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白質(zhì)瘤胃降解參數(shù)的影響%
表4 縮合單寧對(duì)苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響%
3.1 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白瘤胃降解率的影響Harvey等(2006)研究指出,蛋白質(zhì)的消化率下降是因?yàn)榭s合單寧與蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物,降低蛋白質(zhì)的吸收。呂忠蕾等(2013)發(fā)現(xiàn),添加平均相對(duì)分子質(zhì)量為2500和1000的縮合單寧均可提高過瘤胃蛋白質(zhì)的消化率,而且縮合單寧分子質(zhì)量越高消化率越高。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧可以降低反芻動(dòng)物瘤胃蛋白質(zhì)降解率,且蛋白質(zhì)瘤胃降解率隨綜合單寧添加濃度的增加而降低。這與Stürm 等(2007)、Herva 等(2000)和 Getachew 等(2000)研究結(jié)果一致。
3.2 縮合單寧對(duì)苜蓿草蛋白質(zhì)瘤胃降解參數(shù)的影響 瘤胃降解率是影響采食量的一個(gè)主要因素,可判斷苜蓿草蛋白質(zhì)降解的難易程度。ED是反映苜蓿草蛋白質(zhì)降解特性的關(guān)鍵指標(biāo)(夏科等,2012)。由表3可知,添加縮合單寧可降低蛋白質(zhì)瘤胃降解比例,特別是蛋白質(zhì)快速降解值,表明縮合單寧通過顯著影響苜蓿草蛋白質(zhì)的快速降解部分和慢速降解部分,而減少苜蓿草蛋白質(zhì)的有效降解率,提升過瘤胃蛋白的含量。
3.3 縮合單寧對(duì)苜蓿草過瘤胃蛋白小腸消化率的影響 研究表明,在瘤胃環(huán)境中(pH 5.0~7.0)縮合單寧可以與蛋白質(zhì)結(jié)合形成不溶于水、難以被微生物分解的穩(wěn)定復(fù)合物,當(dāng)這種復(fù)合物到達(dá)反芻動(dòng)物的真胃(pH 2.5)和小腸(pH 8.0~9.0)時(shí),復(fù)合物會(huì)馬上分解,并在胃蛋白酶與胰蛋白酶的共同作用下,分解成家畜易于吸收的小分子物質(zhì),從而起到保護(hù)過瘤胃蛋白的作用 (Hoon-II,1987)。本試驗(yàn)結(jié)果表明縮合單寧的添加會(huì)增加瘤胃未降解蛋白質(zhì)比例,從而提高十二指腸瘤胃未降解蛋白質(zhì)的供給量。這個(gè)結(jié)果和Fornaguera等(2001)研究一致。 Cortesa等(2009)研究發(fā)現(xiàn)過瘤胃蛋白小腸消化率與縮合單寧濃度相關(guān)。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果,隨著縮合單寧添加量的增加,過瘤胃蛋白小腸消化率隨之增加。
本研究發(fā)現(xiàn),縮合單寧能夠降低苜蓿草蛋白質(zhì)在肉牛瘤胃內(nèi)的消化率,提高其在小腸的消化率。縮合單寧最佳添加量為3%。