楊英超 ，?，|學(xué)，楊博華 ，趙春平，昝林森,2*

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100; 2.國家肉牛改良中心，陜西 楊凌 712100)

酵母培養(yǎng)物(Yeast Culture，YC)是一種微生態(tài)制劑，在特殊培養(yǎng)基上經(jīng)過特定工藝產(chǎn)生。YC含有豐富的蛋白質(zhì)、游離氨基酸、核苷酸、堿基和未知生長因子等[1]，有提高纖維素類分解菌的活性、改善纖維類物質(zhì)的消化效果的作用，并可以通過改變反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)乙酸和丙酸的比例，來調(diào)控瘤胃發(fā)育，改善反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能[2]。有研究指出[3]，酵母培養(yǎng)物可以提高瘤胃內(nèi)微生物蛋白含量和飼料消化率；酵母細(xì)胞壁是一種飼用免疫能力增強(qiáng)源，所含的甘露寡聚糖可通過增強(qiáng)動(dòng)物的免疫功能進(jìn)而提高其生產(chǎn)性能，每頭牛飼喂2.5U或5.0 Ug/d的酵母細(xì)胞壁可以顯著提高其日采食量(DMI)，這和黃文明等[4]關(guān)于放牧小母牛和舍飼肉牛飼喂酵母培養(yǎng)物的研究結(jié)果基本相似。復(fù)合益生菌指兩種或者兩種以上益生菌組成的微生態(tài)制劑。目前，很多研究表明，復(fù)合益生菌對反芻動(dòng)物有著強(qiáng)烈的正向效應(yīng)[5]。有研究表明，在反芻動(dòng)物飼料中添加復(fù)合益生菌制劑有提高瘤胃pH值[6]、日糧表觀消化率等作用。復(fù)合酶制劑指的是兩種或兩種以上的酶制劑復(fù)合而成的飼料添加劑，是從生物體內(nèi)提取、具有酶類特性的物質(zhì)。ZoBell等[7]研究表明，添加復(fù)合酶制劑能夠顯著提高牛胴體體重、肌肉嫩度等生產(chǎn)性能，從而增加經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)將這三種添加劑添加到肉牛日糧中，探究其對瘤胃降解能力、瘤胃發(fā)酵參數(shù)及血液生化指標(biāo)的影響，旨在更好服務(wù)肉牛產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)健康發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)選用4頭裝有永久性瘤胃瘺管的體重相近、體況良好的成年秦川肉牛，設(shè)立4個(gè)組別，分別為對照組(基礎(chǔ)日糧)、試驗(yàn)Ⅰ組(基礎(chǔ)日糧+活性酵母培養(yǎng)物1.5 g/kg精料)、試驗(yàn)Ⅱ組(基礎(chǔ)日糧+復(fù)合酶制劑1 g/kg精料)、試驗(yàn)Ⅲ組(基礎(chǔ)日糧+復(fù)合益生菌制劑2 g/kg精料)4組，分為四個(gè)階段進(jìn)行，對照組試驗(yàn)期22 d，每個(gè)試驗(yàn)組試驗(yàn)期22 d，試驗(yàn)組之間設(shè)過渡期10 d，于每階段試驗(yàn)期第15 d進(jìn)行尼龍袋試驗(yàn)，第20 (尼龍袋試驗(yàn)結(jié)束的第二天開始)～22 d連續(xù)3 d進(jìn)行頸靜脈采血，試驗(yàn)總周期為108 d。

1.2 試驗(yàn)材料

活性酵母培養(yǎng)物包括甘露聚糖≥0.8%、抗菌活性肽10 000 IU/g，小肽蛋白≥25%等成分，來自西安鑫漢寶生物科技有限公司，添加量為1.5 g/kg精料；復(fù)合酶制劑包含纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等，添加量為1 g/kg精料，產(chǎn)品來自寧夏夏盛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；復(fù)合益生菌制劑含有地衣芽孢桿菌(活菌數(shù)≥2.0×109CFU/g)、枯草芽孢桿菌(活菌數(shù)≥2.0×109CFU/g)和米曲霉(活菌數(shù)≥2.0×104CFU/g)，水分≤10%，添加量為2 g/kg精料，產(chǎn)品來自杭州利牧源科技有限公司。所有添加劑的使用量均按照產(chǎn)品建議量以及標(biāo)準(zhǔn)方式進(jìn)行添加。

1.3 試驗(yàn)日糧與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)期間飼養(yǎng)環(huán)境保持一致，試驗(yàn)牛單欄飼養(yǎng)，每天飼喂2次(8:30和15:00)，自由采食，飲水充足。試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧中的粗飼料為全株玉米青貯，精飼料由玉米、小麥麩、豆粕(美國NRC(2007))等按一定的比例配制成(詳見表1)日糧中粗精比為7∶3。

表1 試驗(yàn)牛的精料組成(干物質(zhì)基礎(chǔ)) %

表2 試驗(yàn)牛精料營養(yǎng)成分組成

1.4 尼龍袋試驗(yàn)

每個(gè)階段試驗(yàn)期的第15 d開始進(jìn)行10種非常規(guī)飼料的尼龍袋試驗(yàn)，稱取5.0 g(精確到0.001 g)左右風(fēng)干粉碎過40目篩的飼料樣品，裝入預(yù)先制成的尼龍袋中(孔徑為38 μm，面積為80 mm×120 mm)；每頭牛每種樣品做3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)設(shè)立3個(gè)平行，封口扎緊；將每3個(gè)平行樣品袋子用尼龍線綁在一根塑料軟管上，放入瘤胃腹囊中，發(fā)酵時(shí)間設(shè)定為0 h，6 h，12 h，24 h，36 h，48 h，發(fā)酵結(jié)束后快速取出尼龍袋，立即放入冰水中，停止發(fā)酵，并用自來水緩慢沖洗，直至水澄清；將沖洗干凈的尼龍袋于65 ℃條件下烘干48 h，取出回潮24 h后稱重，過1 mm篩，裝入自封袋中保存待測(進(jìn)行DM、CP、NDF、ADF的測定)。

1.5 血液采集以及相關(guān)指數(shù)測定

每個(gè)階段試驗(yàn)期第20 d～22 d，晨飼前用含肝素鈉的抗凝真空采血管，對試驗(yàn)牛頸靜脈采血10 mL，血液采集完成后立刻進(jìn)行離心(4 ℃，30 000 r/min，離心10 min)，收集血漿于-20 ℃保存，用日立 1780 型全自動(dòng)生化分析儀測定血液生化指標(biāo)。

1.6 計(jì)算公式

不同粗飼料營養(yǎng)成分的瘤胃降解參數(shù)利用rskov等[8]提出的指數(shù)模型計(jì)算瘤胃降解參數(shù)：P=a+b(1-e-ct)。式中，P為t時(shí)間點(diǎn)飼料某一營養(yǎng)成分的瘤胃降解率(%)；a為快速降解部分(%)；b 為慢速降解部分(%)；c為b的降解速率(h-1)。飼料瘤胃有效降解率(ED)=a+[b×c/(c+k)] 式中，k為待測飼料的瘤胃外流速率常數(shù)(h-1)，本試驗(yàn)為0.031[9]。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)通過Excel2010進(jìn)行初步分析，采用 SAS9.2 軟件中非線性指數(shù)模型計(jì)算快速降解部分、慢速降解部分和慢速降解部分的降解速率。采用 SPSS 22.0 進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan's 法進(jìn)行多重比較，P<0.05為差異顯著。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料瘤胃降解能力的影響

2.1.1 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料DM瘤胃降解能力的影響 由表3可知，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組對10種非常規(guī)飼料DM的ED值均有一定程度的提高。其中，檸條和構(gòu)樹葉DM的ED值顯著提高(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅲ組對油菜桿、獼猴桃葉、馬鈴薯秧、葵花盤、白蘿卜秧DM的ED值有一定程度的提高，則對其他飼料DM的ED值沒有明顯效果。綜上所述，添加活性酵母培養(yǎng)物或復(fù)合酶能有效促進(jìn)檸條和構(gòu)樹葉DM降解。

表3 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料DM瘤胃降解參數(shù)的影響

2.1.2 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料CP瘤胃降解能力的影響 由表4知，試驗(yàn)Ⅰ組可以一定程度提高粗飼料CP的ED值。同對照組和試驗(yàn)Ⅲ組相比，試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ組顯著提高構(gòu)樹葉和紅薯秧CP的ED值(P<0.05)。除油菜桿外，試驗(yàn)Ⅱ組可以一定程度上能提高其他9種飼料CP的ED值。試驗(yàn)Ⅲ組一定程度上能提高油菜桿、獼猴桃葉、紅薯秧、葵花盤、白菜秧CP的ED值。綜上所述，在飼糧中添加添加活性酵母培養(yǎng)物可以顯著提高構(gòu)樹葉和紅薯秧瘤胃CP的消化作用。

表4 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料CP瘤胃降解參數(shù)的影響

2.1.3 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料NDF瘤胃降解能力的影響 由表5可知，除白蘿卜秧以外，試驗(yàn)Ⅰ組一定程度上提高了其他9種飼料NDF的ED值，其中能顯著提高馬鈴薯秧NDF的ED值(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅱ組一定程度上均能提高10種飼料NDF的ED值，其中試驗(yàn)Ⅱ組中構(gòu)樹葉NDF的ED值顯著提高(P<0.05)。除了馬鈴薯秧、葵花盤和白蘿卜秧以外，試驗(yàn)Ⅲ組一定程度上提高了NDF的 ED值。試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組均顯著提高紅薯秧NDF的ED值(P<0.05)。綜上所述，飼糧中添加活性酵母對馬鈴薯秧的降解效果較好，飼糧中添加復(fù)合酶對構(gòu)樹葉的降解效果較好，飼糧中添加活性酵母或復(fù)合酶能夠顯著提高紅薯秧NDF降解效率。

表5 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料NDF瘤胃降解參數(shù)的影響

2.1.4 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料ADF瘤胃降解能力的影響 由表6可知，試驗(yàn)Ⅰ組與試驗(yàn)Ⅱ組可以不同程度提高除獼猴桃葉以外的飼料ADF降解效率。與其他組別相比，試驗(yàn)Ⅰ組能顯著提高檸條ADF的ED值(P<0.05)。試驗(yàn)Ⅰ組同對照組比較，能顯著提高白蘿卜中ADF的ED值(P<0.05)。復(fù)合益生菌制劑組作用不明顯，對構(gòu)樹葉、油菜桿、獼猴桃葉、白菜秧和白蘿卜的ADF的 ED值有一定的提高，對其他飼料ED值沒有明顯作用。綜上所述，飼糧中添加活性酵母培養(yǎng)物可以顯著提高檸條ADF消化作用。

表6 三種添加劑對10種非常規(guī)飼料ADF瘤胃降解參數(shù)的影響

2.3 三種添加劑對秦川肉牛血液生化指標(biāo)的影響

由表7可知，總蛋白(TP)指標(biāo)試驗(yàn)Ⅰ組顯著高于對照組、試驗(yàn)Ⅲ組(P<0.05)，但同試驗(yàn)Ⅱ組相比，無顯著差異(P>0.05)；試驗(yàn)Ⅱ組血液中葡萄糖的含量高于試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅲ組(P<0.05)，雖也高于對照組，但差異不顯著(P>0.05)，試驗(yàn)Ⅰ、試驗(yàn)Ⅲ組雖低于對照組，但無明顯差異(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅰ組血液中IgA、IgG、IgM的含量均高于對照、試驗(yàn)Ⅱ組、試驗(yàn)Ⅲ組，基本都差異顯著(試驗(yàn)Ⅲ組的IgA含量高于對照組，低于其余試驗(yàn)組，均無明顯差異P<0.05)；試驗(yàn)Ⅰ組血液中免疫球蛋白的含量均高于對照(P<0.05)、試驗(yàn)Ⅱ(P<0.05)、試驗(yàn)Ⅲ組(P>0.05)，試驗(yàn)Ⅰ(P<0.05)、試驗(yàn)Ⅱ(P>0.05)、試驗(yàn)Ⅲ組均高于對照組(P<0.05)。而白蛋白ALB 、總膽固醇TC、甘油三酯TG、血肌酐CRE、血尿酸UA、葡萄糖GLU、天門冬氨基酸轉(zhuǎn)移酶AST、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT的含量，試驗(yàn)組與對照組無明顯差別。

表7 三種添加劑對秦川肉牛血液生化指標(biāo)的影響

續(xù)表

3 討論

3.1 三種添加劑對瘤胃降解特性分析

DM降解率能反映粗飼料對反芻動(dòng)物生長的影響[10]。有試驗(yàn)表明，蒙古羯羊日糧中添加活性酵母培養(yǎng)物，能夠提高粗飼料的DM降解率[11]。這與本試驗(yàn)中添加活性酵母培養(yǎng)物組中，提高了檸條、構(gòu)樹葉DM的ED值結(jié)果一致。馬大川[12]研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌和復(fù)合酶均能一定程度提高泌乳奶牛粗飼料DM降解率，而復(fù)合酶效果更好。這可能是由于復(fù)合酶制劑能夠快速分解日糧中的纖維成分，提高了日糧消化率。與此同時(shí)，增加了粗飼料在瘤胃中的DM降解率[13]，這與本試驗(yàn)結(jié)果添加適量的復(fù)合酶制劑可以顯著提高檸條、構(gòu)樹葉DM降解率的結(jié)果一致。檸條、構(gòu)樹葉中DM降解率顯著升高，可能是由于酵母培養(yǎng)物和復(fù)合酶對檸條、構(gòu)樹葉中干物質(zhì)的分解降解作用較強(qiáng)而導(dǎo)致的結(jié)果。

日糧中添加活性酵母培養(yǎng)物可以改善瘤胃微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)，并對營養(yǎng)物質(zhì)的降解起到一定的促進(jìn)作用。有研究發(fā)現(xiàn)，非常規(guī)粗飼料中添加復(fù)合酶能夠提高瘤胃中粗蛋白的降解率[13]。這與本試驗(yàn)中，復(fù)合酶制劑組顯著提高了構(gòu)樹葉、紅薯秧CP的ED值，可能是因?yàn)檫@兩種粗飼料能夠加強(qiáng)酵母菌與瘤胃內(nèi)微生物的協(xié)同效應(yīng)，促進(jìn)了瘤胃內(nèi)蛋白的消化，這與學(xué)者對構(gòu)樹葉、紅薯秧CP降解情況的研究結(jié)果相似，構(gòu)樹葉的CP降解率可以達(dá)到42.82%[14]。而日糧中添加復(fù)合益生菌，一定程度上提高油菜桿、獼猴桃葉、紅薯秧、葵花盤、白菜秧的粗蛋白降解率，原因可能是因?yàn)榱鑫竷?nèi)微生物同米曲霉、芽孢桿菌等形成協(xié)同作用，促進(jìn)了粗蛋白的降解作用，提高了粗蛋白的利用率。

粗飼料中的纖維類物質(zhì)是反芻動(dòng)物的重要營養(yǎng)來源，其利用機(jī)理是通過瘤胃微生物對纖維素、半纖維素等物理粘附和纖維類酶的水解作用進(jìn)行降解消化[15]。而日糧中添加酵母培養(yǎng)物，可以顯著提高NDF的有效降解率[15]；這與本試驗(yàn)中添加酵母培養(yǎng)物顯著提高馬鈴薯秧NDF降解率試驗(yàn)結(jié)果一致。聶芙蓉等采用枯草芽孢桿菌+釀酒酵母+纖維素酶的復(fù)合生物制劑處理紅薯秧，發(fā)現(xiàn)其可以降低粗纖維、NDF含量，提高NDF的降解率，這與本試驗(yàn)中添加酵母培養(yǎng)物、復(fù)合酶的結(jié)果一致[16]。而復(fù)合益生菌對馬鈴薯秧、葵花盤、白蘿卜等NDF降解作用不顯著，可能是因?yàn)榇嬖谖⑸镛卓棺饔?，抑制了相關(guān)纖維素酶類的表達(dá)。

在日糧中添加微生物活性菌種，可以有效改善家畜采食檸條等粗飼料的適口性，在瘤胃內(nèi)的ADF有效降解速率有升高趨勢[17]。這與本試驗(yàn)中活性酵母培養(yǎng)物顯著提高檸條ADF降解率試驗(yàn)結(jié)果一致。添加活性酵母培養(yǎng)物組與復(fù)合酶制劑組能夠有效提高構(gòu)樹葉、油菜桿、馬鈴薯秧、葵花盤、白菜秧、白蘿卜秧的ADF降解率，此與相關(guān)研究的結(jié)果相似[18-20]。活性酵母培養(yǎng)物顯著提高了白蘿卜中ADF降解率，這可能是因?yàn)榛钚越湍概囵B(yǎng)物中酵母菌刺激瘤胃中分泌纖維素酶微生物的生長，有利于ADF的消化吸收。而復(fù)合益生菌制劑組可能由于米曲霉和芽孢桿菌之間存在拮抗作用，而導(dǎo)致作用效果不明顯，這與符運(yùn)勤[21]的研究結(jié)果相似。

3.3 三種添加劑對秦川肉牛血液生化指標(biāo)的影響分析

血液生化指標(biāo)是動(dòng)物健康與否的直觀體現(xiàn)，反應(yīng)動(dòng)物的營養(yǎng)狀況。血漿中的總蛋白是由白蛋白和球蛋白兩部分組成的，白蛋白和球蛋白由肝臟合成，除了作為營養(yǎng)物質(zhì)的載體維持血液滲透壓外，也是機(jī)體蛋白的重要來源。白蛋白提供機(jī)體所需要的蛋白質(zhì)，球蛋白含量越高，代表機(jī)體抵抗能力越強(qiáng)，因此總蛋白含量與機(jī)體代謝和免疫力有關(guān)，總蛋白含量越高，機(jī)體的代謝和免疫力越好[22]。在本研究中，活性酵母培養(yǎng)物組秦川肉牛血液中總蛋白含量明顯高于對照組，證明日糧中添加適量的活性酵母培養(yǎng)物有利于提高動(dòng)物機(jī)體的免疫力，且活性酵母培養(yǎng)物組與復(fù)合益生菌制劑組均顯著提升了血液中IgA、IgM、IgG(三種均為免疫球蛋白)的含量，證明其均有提高機(jī)體免疫能力的作用。

谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶是普遍存在于動(dòng)物線粒體中的兩種氨基酸轉(zhuǎn)氨酶，在動(dòng)物的蛋白質(zhì)代謝過程中起到重要作用，主要分布在肝臟、骨骼肌和腎臟組織細(xì)胞中，在肝臟細(xì)胞受損時(shí)，谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶的濃度會(huì)有所升高[23]。在本試驗(yàn)中，對照組與試驗(yàn)組的天門冬氨基酸轉(zhuǎn)移酶與谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量均無顯著差異，說明三種添加劑對秦川肉牛的肝功能以及蛋白質(zhì)代謝沒有不良影響。

葡萄糖(GLU)水平可以衡量機(jī)體能量平衡狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀谡Ｋ綍r(shí)，說明日糧無法滿足機(jī)體能量需求或者機(jī)體沒有正常消化[24]。GLU與反芻動(dòng)物蛋白的代謝存在互作效應(yīng)，GLU含量升高能增加小腸中的可消化蛋白數(shù)量。在正常情況下，動(dòng)物缺乏能量或者能量飼料攝入不足時(shí)，血液中的GLU的濃度均會(huì)降低，被血液運(yùn)送到反芻動(dòng)物的機(jī)體各組織來提供能量，而反芻動(dòng)物機(jī)體能量需要的GLU有90%來自于糖異生作用，10%來自于小腸的消化吸收[25]。在本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組和對照組之間血液葡萄糖濃度無顯著差異，說明三種添加劑對機(jī)體能量代謝，蛋白質(zhì)代謝無顯著影響。尿素氮水平可以衡量機(jī)體氨基酸平衡狀態(tài)，尿素氮水平越低，代表氮的利用率則越高。甘油三酯水平可以衡量機(jī)體脂類平衡狀態(tài)，其水平較高時(shí)，表明機(jī)體脂類代謝平衡被打破。本試驗(yàn)中試驗(yàn)組和對照組之間尿素氮濃度、甘油三酯水平無顯著性差異，說明三種添加劑對脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等代謝過程無不良影響。

4 結(jié)論

活性酵母培養(yǎng)物、復(fù)合酶制劑、復(fù)合益生菌制劑均有具有提高瘤胃對飼料營養(yǎng)成分的降解能力、機(jī)體免疫能力的作用；且對動(dòng)物機(jī)體肝功能、糖代謝、脂代謝、蛋白代謝無負(fù)面影響。

非常規(guī)飼料在肉牛養(yǎng)殖的應(yīng)用中，建議飼喂構(gòu)樹葉、紅薯秧時(shí)配合使用活性酵母培養(yǎng)物或復(fù)合酶制劑；建議飼喂檸條時(shí)配合使用活性酵母培養(yǎng)物，能更大程度的提高飼料的利用率，更好的挖掘非常規(guī)飼料的生產(chǎn)效益，從而降低飼料成本。