李洪濤，楊在賓，楊維仁，姜淑貞，張桂國(guó)，張 慶，張崇玉

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東泰安 271018）

不同日糧類型對(duì)杜泊羊瘤胃pH、氨態(tài)氮和揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響

李洪濤，楊在賓，楊維仁，姜淑貞，張桂國(guó)，張 慶，張崇玉*

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東泰安 271018）

本試驗(yàn)旨在研究玉米-羊草型（MLC）、小麥-羊草型（WLC）、玉米-地瓜秧型（MSP）和小麥-地瓜秧型（WSP）4種類型日糧對(duì)杜泊羊瘤胃發(fā)酵的影響。選用4頭體重相近（55．10±1．24）kg、安裝有永久性瘤胃瘺管的健康杜泊羊?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物，采用2×2析因設(shè)計(jì)，4×4拉丁方飼喂方式，連續(xù)進(jìn)行4期動(dòng)物試驗(yàn)，每期試驗(yàn)18 d，預(yù)試期12 d，正試期6 d。結(jié)果表明：適應(yīng)性試驗(yàn)表明，突然更換日糧后，玉米組pH在第6天恢復(fù)到日糧更換前水平，而小麥組在第7天恢復(fù)到日糧更換前水平；玉米羊草組氨態(tài)氮（NH3-N）濃度在第7天回升到日糧更換前水平，其余三組均在第8天回升到更換前水平。各處理間pH差異顯著（P＜0．05），杜泊羊采食后8 h內(nèi)，羊草組pH顯著高于地瓜秧組（P＜0．05）；各處理間瘤胃液NH3-N濃度差異顯著（P＜0．05），杜泊羊采食后6 h內(nèi)，小麥組顯著高于玉米組（P＜0．05）；各組間總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）濃度差異顯著（P＜0．05），且有交互作用；小麥組的乙酸濃度顯著高于玉米組（P＜0．05），4組的丙酸、丁酸、戊酸濃度存在顯著差異，地瓜秧組顯著高于羊草組（P＜0．05）；而玉米組的異戊酸濃度顯著高于小麥組（P＜0．05）；羊草組乙酸/丙酸比值顯著高于地瓜秧組（P＜0．05）。由此可見(jiàn)，小麥型日糧可獲得較高的NH3-N濃度，而玉米型日糧可獲得較高的乙酸和異戊酸濃度；羊草型日糧可獲得較高的瘤胃pH和乙酸/丙酸比值，而地瓜秧型日糧可獲得較高的丙酸、丁酸、戊酸的濃度，TVFA濃度受精料和粗飼料的共同影響。

日糧類型；杜泊羊；瘤胃；pH；氨態(tài)氮；揮發(fā)性脂肪酸

瘤胃的pH、氨態(tài)氮（NH3-N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度是目前研究瘤胃發(fā)酵主要的內(nèi)環(huán)境指標(biāo)，可以反映瘤胃內(nèi)環(huán)境狀況以及飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵模式和程度[1]。而不同的飼料組合，會(huì)使進(jìn)入到瘤胃的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的種類或含量有所不同，進(jìn)而引起瘤胃發(fā)酵類型產(chǎn)生改變。研究表明，日糧的非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維（NFC/NDF）比值越大，反芻動(dòng)物的瘤胃pH越低，瘤胃中的乙酸產(chǎn)量出現(xiàn)降低，而丙酸和丁酸的產(chǎn)量出現(xiàn)增加趨勢(shì)[2-3]。在不同飼料組合的全混合日糧（TMR）飼喂條件下，泌乳奶牛的體外瘤胃發(fā)酵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的飼料組合TMR瘤胃微生物的發(fā)酵乙酸、丙酸和丁酸生成動(dòng)力學(xué)參數(shù)存在顯著差異[4]。利用短期人工瘤胃發(fā)酵技術(shù)研究結(jié)果表明，瘤胃液pH間不存在日糧組合效應(yīng)，而瘤胃液NH3-N含量和產(chǎn)氣量間存在極顯著地日糧組合效應(yīng)[5]。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于不同日糧類型對(duì)反芻動(dòng)物，尤其是杜泊羊瘤胃pH、NH3-N和VFA濃度影響的報(bào)道較少。而準(zhǔn)確掌握不同類型日糧下杜泊羊瘤胃pH、NH3-N和VFA含量動(dòng)態(tài)變化規(guī)律對(duì)監(jiān)測(cè)杜泊羊體況，及時(shí)調(diào)整營(yíng)養(yǎng)水平、提高機(jī)體免疫力、降低應(yīng)激、減少代謝性疾病的發(fā)生具有重要的理論與實(shí)踐指導(dǎo)意義。為此，本試驗(yàn)擬研究不同日糧類型對(duì)杜泊羊瘤胃液pH、NH3-N和VFA濃度的影響，并對(duì)其進(jìn)行分析，以探討不同日糧類型下杜泊羊瘤胃發(fā)酵變化規(guī)律，為科學(xué)飼養(yǎng)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理 本試驗(yàn)采用2×2析因設(shè)計(jì)，選用4頭安裝有永久性瘤胃瘺管的健康、體重（55．10±1．21）kg的杜泊公羊?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物。試驗(yàn)動(dòng)物采用4×4拉丁方飼喂方式，即連續(xù)進(jìn)行4期動(dòng)物試驗(yàn)，每期試驗(yàn)每只羊飼喂一種日糧，每期試驗(yàn)18 d，預(yù)試期12 d，正試期6 d。試驗(yàn)羊單欄栓飼，定量飼喂，精粗比4∶6，先精后粗，每天07:00和19:00兩次給料，自由飲水。

1．2 試驗(yàn)日糧 參照肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 816-2004），配制4種營(yíng)養(yǎng)水平相同的日糧，分別是玉米-羊草型（MLC）、小麥-羊草型（WLC）、玉米-地瓜秧型（MSP）和小麥-地瓜秧型（WSP）飼糧。試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

1．3 樣品采集與處理 預(yù)試期每天于晨飼前，采集瘤胃液200 mL，經(jīng)4層紗布過(guò)濾后，立即測(cè)定pH；然后離心分裝，立即取2 mL加入2 mL的0．2 mol/L HCl，-20℃冷凍保存，用于測(cè)定NH3-N濃度。正試期每天于晨飼后0 h（飼喂前）和2、4、6、8、10、12 h，采集瘤胃液200 mL，經(jīng)4層紗布過(guò)濾后，立即測(cè)定pH；然后離心分裝，立即取2 mL加入2 mL的0．2 mol/L HCl，-20℃冷凍保存，用于測(cè)定NH3-N濃度，另取5 mL瘤胃液按照4:1（瘤胃液：酸）加入25%偏磷酸，-20℃保存用于測(cè)定VFA濃度。

1．4 測(cè)定指標(biāo)和方法 瘤胃液pH測(cè)定采用便攜式p pHB-1型酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定；NH3-N濃度參照馮宗慈改進(jìn)的比色法測(cè)定[6]；TVFA濃度用島津GC-9A型氣相色譜儀測(cè)定。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1．5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 9．3軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，瘤胃發(fā)酵數(shù)據(jù)用Mixed模型進(jìn)行分析，處理間差異采用雙因素方差（Two-Way ANOVA）分析進(jìn)行。并用Duncan′s法對(duì)各測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較，顯著性水平為P＜0．05。

2 結(jié)果與分析

2．1 瘤胃pH對(duì)不同類型日糧的適應(yīng)規(guī)律 由表2可以看出，試驗(yàn)起始時(shí)，各組瘤胃液pH在6．80～6．89，突然更換日糧后，各組的瘤胃液pH顯著下降（P＜0．05），第4天達(dá)到最低，然后pH開(kāi)始上升，玉米組第6天恢復(fù)到日糧更換前水平，而小麥組在第7天恢復(fù)到日糧更換前水平。

2．2 瘤胃NH3-N濃度對(duì)不同類型日糧的適應(yīng)規(guī)律由表3可知，各組瘤胃液NH3-N濃度在突然更換日糧后均呈下降趨勢(shì)，均在第5天達(dá)到最低值，然后隨著取樣時(shí)間的延長(zhǎng)，玉米-羊草組在第7天回升到日糧更換前水平，其余三組均在第8天回升到更換前水平。

表2 瘤胃pH隨取樣時(shí)間的變化

表3 NH3-N濃度隨取樣時(shí)間的變化 mg/100 mL

表4 不同類型日糧對(duì)瘤胃pH的影響

2．3 不同類型日糧對(duì)瘤胃pH的影響 由表4可知，從均值看，玉米-羊草組瘤胃pH最高，小麥-地瓜秧組最低，差異不顯著（P＞0．05）。0 h（晨飼前）各組瘤胃液pH差異不顯著（P＞0．05），杜泊羊采食后8 h內(nèi)，羊草組顯著高于地瓜秧組（P＜0．05）；其余各點(diǎn)，各組的瘤胃液pH差異均不顯著（P＞0．05）。各組瘤胃pH隨時(shí)間呈周期性變化且趨勢(shì)基本一致，均為飼喂前pH達(dá)到最大值，pH在飼喂后6 h達(dá)至最小值，后逐漸升高，至飼喂12 h后各處理組瘤胃液pH接近飼喂前水平。各時(shí)間點(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)谷物類型和粗飼料類型的交互作用（P＞0．05）。

2．4 不同類型日糧對(duì)瘤胃NH3-N濃度的影響 由表5可知，從均值看，小麥組的瘤胃液NH3-N濃度顯著高于玉米組（P＜0．05）。0 h（晨飼前）玉米羊草組瘤胃液NH3-N濃度顯著低于其余3組（P＜0．05），杜泊羊采食后6 h內(nèi)，小麥組顯著高于玉米組（P＜0．05），其余各點(diǎn)，各組的瘤胃液pH差異均不顯著（P＞ 0．05）。各處理NH3-N濃度的變化趨勢(shì)相似，均在飼喂2 h后達(dá)到最大值，后逐漸下降，至4 h后接近初始水平，并隨時(shí)間的延長(zhǎng)進(jìn)一步降低，8 h后達(dá)到最小值，后逐漸升高，12 h接近初始水平。各時(shí)間點(diǎn)均未發(fā)現(xiàn)谷物類型和粗飼料類型的交互作用（P＞0．05）。

2．5 不同類型日糧對(duì)瘤胃平均VFA濃度的影響由表6可知，4種類型日糧的乙酸濃度存在顯著差異（P＜0．05），小麥組顯著高于玉米組（P＜0．05）。從丙酸、丁酸和戊酸濃度看，地瓜秧組顯著高于羊草組（P＜0．05）。而異戊酸濃度中，玉米組顯著高于小麥組（P＜0．05）。從TVFA濃度看，各組間差異顯著（P＜0．05），受精料和粗料的共同作用，且存在交互；而從乙酸/丙酸的比值看，羊草組顯著高于地瓜秧組（P＜0．05），無(wú)交互作用。

3 討 論

3．1 不同類型日糧對(duì)瘤胃pH的影響 本試驗(yàn)中，突然更換日糧后，各組瘤胃液pH均呈下降趨勢(shì)，這可能是由于更換日糧對(duì)杜泊羊瘤胃內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生了應(yīng)激；玉米組在第6天、小麥組在第7天恢復(fù)到日糧更換前水平，這說(shuō)明杜泊羊?qū)τ衩椎倪m應(yīng)更快，玉米型日糧對(duì)內(nèi)環(huán)境的應(yīng)激更小。研究表明，各飼料發(fā)酵沒(méi)有超過(guò)綿羊?qū)α鑫竝H的調(diào)控能力，瘤胃可以依靠自身緩沖能力，使瘤胃pH維持在正常范圍內(nèi)。瘤胃的正常pH為5．5～7．5[7]，本試驗(yàn)瘤胃液pH范圍為5．74～6．89，均處于瘤胃發(fā)酵的正常生理范圍。本研究結(jié)果表明，各組杜泊羊的瘤胃液pH在其采食后迅速下降，6 h降至最低點(diǎn)，到下次飼喂前，又能基本恢復(fù)到飼喂前水平，這與胡紅蓮等[2]的研究結(jié)果相符合。而羊草型日糧pH高于地瓜秧型日糧，可能是由于羊草組NDF/NFE比值高于地瓜秧組導(dǎo)致的[8]；而玉米組略高于小麥組，可能是由于玉米的淀粉含量高于小麥，而小麥具有糊化等性質(zhì)，導(dǎo)致小麥較玉米降解更快[9-10]，所以小麥日糧發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸的速度較快，因而其pH變化速率較快。

表5 不同類型日糧對(duì)瘤胃NH3-N濃度的影響 mg/100mL

表6 不同類型日糧對(duì)瘤胃VFA濃度的影響 mmol/L

3．2 不同類型日糧對(duì)瘤胃NH3-N濃度的影響 本研究得出，突然更換日糧后，瘤胃液NH3-N濃度均呈下降趨勢(shì)，這與pH的研究結(jié)果一致，而玉米-羊草組較其余三組早一天恢復(fù)到更換前水平，說(shuō)明玉米-羊草組對(duì)杜泊羊瘤胃內(nèi)環(huán)境應(yīng)激較小。Satter等[11]研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成的最適NH3-N濃度應(yīng)大于5 mg/100 mL，本試驗(yàn)中NH3-N平均濃度在7．69～9．53 mg/100 mL，均處于正常范圍（0．35～29 mg/100 mL）[12]，可以保證瘤胃微生物的正常發(fā)酵。研究表明，瘤胃NH3-N濃度在采食后呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)[13]。而本試驗(yàn)瘤胃液NH3-N濃度在采食后先上升，2 h后又呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，8 h后又上升，到下次飼喂前接近初始值，這也與曹善勇[14]的研究結(jié)果一致。而綜合看來(lái)，小麥日糧的瘤胃液NH3-N濃度顯著高于玉米日糧組，這可能是因?yàn)樾←溄M可降解蛋白含量較高，同時(shí)小麥的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不緊密，在瘤胃內(nèi)的降解速度較快導(dǎo)致的[15]。

3．3 不同類型日糧對(duì)瘤胃VFA的影響 VFA是瘤胃發(fā)酵的主要產(chǎn)物之一。而瘤胃中的VFA主要包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和異戊酸等，它們也是主要的能量來(lái)源以及合成體脂肪和乳脂肪的原料[16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，小麥組乙酸濃度顯著高于玉米組，可能是因?yàn)樾←湵扔衩捉到馑俣瓤煲鸬腫17]。而地瓜秧組的丙酸、丁酸、戊酸的濃度，顯著高于羊草組，可能是因?yàn)榈毓涎斫MNFC/NDF高于羊草組導(dǎo)致的[18-19]。而谷物類型顯著影響異戊酸濃度，可能是因?yàn)楫愇焖釣橹ф溨舅?，其?lái)源于蛋白質(zhì)降解后的氨基酸經(jīng)氧化脫氨基或脫羧基后的產(chǎn)物，而玉米中含量相對(duì)較高，與其他VFA略有不同所導(dǎo)致。本試驗(yàn)中乙酸／丙酸比值在3．85～4．45，這符合Woodford等[20]得出的可維持正常的乳脂合成的乙酸／丙酸比值大于2．5的結(jié)果，有利于瘤胃發(fā)酵的進(jìn)行；而地瓜秧組顯著低于羊草組，表明其丙酸的比例提高，能量的利用率提高。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，玉米型日糧可使杜泊羊更快地適應(yīng)日糧變化。小麥型日糧可獲得較高的NH3-N濃度，而玉米型日糧可獲得較高的乙酸和異戊酸濃度；羊草型日糧可獲得較高的瘤胃pH和乙酸/丙酸比值，而地瓜秧型日糧可獲得較高的丙酸、丁酸、戊酸的濃度，TVFA濃度受精料和粗飼料的共同影響。

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Ef f ects of Dif f erent Diet Types on Ruminal pH, NH3-N and VFA Concentration of Dorper Sheep

LⅠ Hong-tao, YANG Zai-bin, YANG Wei-ren, JⅠANG Shu-zhen, ZHANG Gui-guo, ZHANG Qing, ZHANG Chong-yu*
(College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Shandong Tai'an 271018, China)

This experiment was conducted to study the ef f ects of four types of diets: MLC(Maize - Leymus chinensis), WLC (wheat - Leymus chinensis), MSP (maize -sweet potato vine) and WSP (wheat -sweet potato vine) in Dorper sheep rumen fermentation. 4 head similar weight ( 55.10 ± 1.24 kg ), installed permanent rumen fistula health Dorper rams weve selected as experimental animals, Continuous phase 4 animal experiments, each experiment lasted for 18 days, the pre phase 12 d, test period d 6, The results show that adaptability test showed that after a sudden change of diet, the pH of maize groups recovered to the prior diet level at d 6, and the wheat recovered to the prior diet level in the d 7; The NH3-N concentration of the MLC group recovered to prior dietary replacement level in the 7 d, and the remaining three groups recovered at d 8. within 8 hours after Dorper sheep feeding, the pH value of the LC( Leymus chinensis) groups was signif i cantly higher than that of the SP( sweet potato vine) groups(P＜0.05). From the rumen NH3-N concentration, the mean of the wheat groups was signif i cantly higher than that of the maize groups (P＜0.05), the wheat groups were signif i cantly higher than that of the maize groups within 6 hours after Dorper sheep feeding (P＜0.05). From the TVFA concentration, the difference between the groups was significant (P＜0.05), and there was interaction. The acetic acid concentrations of the wheat groups was significantly higher than that of the maize groups (P＜0.05), four groups of propionic acid, butyric acid and valeric acid concentrations, the SP groups were significantly higher than that of LC groups (P＜0.05); and isovaleric acid concentration of maize groups was signif i cantly higher than that of wheat (P＜0.05). And from the ratio of acetic acid / propionate(A/P), the LC groups were signif i cantly higher than that of the SP groups (P＜0.05). Ⅰt can be concluded that the wheat diets could obtain high concentration of NH3-N, but the maize diets could obtain higher acetic acid and isovaleric acid concentrations. The Leymus chinensis type diets could obtain higher ruminal pH and A/P ratios, but the SP diets could obtain higher propionic acid, butyric acid, valeric acid. The concentration of TVFA was inf l uenced by the grain types and coarse fodder types.

Diet types; Dorper sheep; Rumen; pH; NH3-N; VFA

S827.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-03-067

2015-10-02；

2016-09-17

山東省肉羊良種工程項(xiàng)目

李洪濤（1990-），男，漢族，山東濰坊人，碩士

研究生，從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)研究，E-mail：18854889155 @163．com

* 通訊作者：張崇玉，副教授，碩士生導(dǎo)師，從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)方面的研究，E-mail：17225122@163．com