李海濱 林英庭 朱風(fēng)華 朱偉民 程 明 郭藝璇*
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,青島 266109;2.青島市城陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,青島 266109;3.青島市畜牧獸醫(yī)研究所,青島 266000)
我國(guó)奶山羊養(yǎng)殖歷史悠久,具有良好的飼養(yǎng)基礎(chǔ)。近年來(lái),奶山羊的養(yǎng)殖模式已由放牧飼養(yǎng)轉(zhuǎn)為舍飼,舍飼條件下,奶山羊所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)完全來(lái)自于飼糧,因此如何提高飼料利用率、降低生產(chǎn)成本、提高奶品產(chǎn)量與質(zhì)量已成為奶山羊養(yǎng)殖的關(guān)鍵[1]。酵母培養(yǎng)物(yeast culture,YC)作為一種功能性飼料添加劑,不僅能夠優(yōu)化飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,增加飼料的適口性和消化率[2],而且能夠在宿主體內(nèi)形成正常的微生物菌群,阻止致病菌的入侵[3],維持動(dòng)物體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境的平衡,抵御或降低各種應(yīng)激對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)帶來(lái)的負(fù)面影響[4]。近年來(lái)酵母培養(yǎng)物在奶牛、肉牛以及肉羊等動(dòng)物進(jìn)行了較多研究。Hansen等[5]的研究顯示在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可提高經(jīng)產(chǎn)水牛的干物質(zhì)(DM)和粗纖維(CF)消化率,并可以增加產(chǎn)奶量;而Mitchell等[6]的研究則顯示在犢牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物對(duì)其采食量無(wú)顯著影響;白永平等[7]研究發(fā)現(xiàn),在泌乳早期奶牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可顯著增加干物質(zhì)采食量,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率,改善泌乳性能;任建存等[8]研究顯示,在奶山羊中添加20 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物可顯著增加奶山羊的產(chǎn)奶量和乳品質(zhì);劉明江等[9]通過(guò)在奶山羊中添加酵母培養(yǎng)物發(fā)現(xiàn)其能夠顯著提高奶山羊的產(chǎn)奶量與飼料利用率。本試驗(yàn)研究了酵母培養(yǎng)物對(duì)泌乳期嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能、養(yǎng)分表觀消化率、抗氧化能力及免疫功能的影響,旨在為酵母培養(yǎng)物在泌乳期奶山羊飼糧中的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。
酵母培養(yǎng)物(益康XP)由美國(guó)某公司提供,粗蛋白質(zhì)含量≥15%,粗脂肪含量≥1.5%,粗纖維含量≤25%,粗灰分含量≤9%,水分含量≤11%。
試驗(yàn)在山東省青島市奧特種羊場(chǎng)進(jìn)行,試驗(yàn)時(shí)間為2020年7月25日至2020年10月19日,試驗(yàn)期75 d,其中預(yù)試期15 d,正試期60 d。
采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),選用年齡、體重、產(chǎn)奶量與產(chǎn)羔日期相近,泌乳期(35~45 d)、胎次相同的健康嶗山奶山羊40只,隨機(jī)分4個(gè)組,每組設(shè)10個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1只羊,單欄飼養(yǎng)。試驗(yàn)前各組試驗(yàn)羊泌乳性能如表1所示。
表1 試驗(yàn)前供試羊產(chǎn)奶量及乳成分
對(duì)照組飼糧參照NRC(2007)綿羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制,試驗(yàn)1、2、3組分別在對(duì)照組飼糧的基礎(chǔ)上添加10、25和40 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物,其余飼糧成分與對(duì)照組完全相同。對(duì)照組飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。
表2 對(duì)照組飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
續(xù)表2項(xiàng)目 Items含量 Content粗蛋白質(zhì) CP13.95中性洗滌纖維 NDF47.59酸性洗滌纖維 ADF22.19
試驗(yàn)羊單欄飼養(yǎng),4組飼養(yǎng)條件保證一致,每日04:00、10:00、15:00和20:00定時(shí)飼喂,自由采食、飲水。每日06:00和18:00進(jìn)行機(jī)器擠奶,準(zhǔn)確記錄每日采食量與產(chǎn)奶量。
1.5.1 產(chǎn)奶量
通過(guò)擠奶器的自動(dòng)記錄儀準(zhǔn)確記錄每只試驗(yàn)羊的產(chǎn)奶量,并按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)乳(乳脂率為4%的乳)產(chǎn)量:
FCM=0.4M+15F。
式中:M為試驗(yàn)期鮮奶產(chǎn)量(kg);F為試驗(yàn)期平均乳脂率(%);FCM為標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量(kg)。
1.5.2 乳成分
試驗(yàn)第53~58天連續(xù)采集5 d 乳樣,每只羊早、晚分別采集60和40 mL,置于4 ℃冰箱保存,早、晚乳樣均勻混合后立即使用HZDY-UL80BC乳成分分析儀進(jìn)行乳成分檢測(cè)。
1.5.3 養(yǎng)分表觀消化率
1.5.3.1 飼糧采集
試驗(yàn)第53~60天連續(xù)采集7 d飼料樣本,每次300 g左右,每天采集的飼糧樣本65 ℃烘至恒重測(cè)定初水分后,用粉碎機(jī)粉碎至完全通過(guò)1 mm篩孔,充分混合后用四分法縮至150 g左右,置密封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5.3.2 糞樣采集
正試期第53~60天晨飼后1 h后,每只羊采集未被污染的糞便50 g左右,按鮮糞重的1/4加入10%酒石酸溶液進(jìn)行固氮處理,置4 ℃冰箱保存。收糞結(jié)束后將每只羊收集的糞樣混合,65 ℃烘至恒重制備風(fēng)干糞樣,置密封袋中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.5.3.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
鹽酸不溶灰分(AIA)含量參照GB/T 23742—2009測(cè)定,DM含量參照GB/T 6435—2014測(cè)定,粗蛋白質(zhì)(CP)含量參照GB/T 6432—1994測(cè)定,中性洗滌纖維(NDF)含量參照GB/T 6434—2006測(cè)定,酸性洗滌纖維(ADF)含量參照NY/T 1459—2007測(cè)定,粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006測(cè)定。
1.5.3.4 養(yǎng)分表觀消化率的計(jì)算
某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100-100×
(b×c)/(a×d)。
式中:a為飼糧中該養(yǎng)分含量(%);b為糞中該養(yǎng)分含量(%);c為飼糧中鹽酸不溶灰分含量(%);d為糞中鹽酸不溶灰分含量(%)。
1.5.4 血清指標(biāo)
正試期第60天晨飼前每只羊空腹采集頸靜脈血液5 mL,4 000 r/min離心10 min,轉(zhuǎn)移上清液于2 mL離心管中,置于-80 ℃冰箱中保存。
1.5.4.1 血清抗氧化指標(biāo)測(cè)定
使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定血清中總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)與總超氧化物歧化酶(SOD)活性以及丙二醛(MDA)含量。
1.5.4.2 血清免疫球蛋白含量測(cè)定
使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒測(cè)定奶山羊血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)含量。
1.5.4.3 血清細(xì)胞因子含量測(cè)定
使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的ELISA試劑盒測(cè)定奶山羊血清中白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、干擾素-γ(IFN-γ)含量。
用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理后使用SPSS 23.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,并采用Duncan氏法進(jìn)行組間多重比較,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著,試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行表示。
由表3可知,奶山羊平均日采食量、標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量以及乳成分4組之間差異均不顯著(P>0.05);試驗(yàn)2組的產(chǎn)奶量顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)1組(P<0.05),與試驗(yàn)3組差異不顯著(P>0.05),對(duì)照組、試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組之間差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)2組的料奶比顯著低于其余3組(P<0.05)。
由表4可知,各組間EE、CP及NDF表觀消化率差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)2組的DM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組和試驗(yàn)1組(P<0.01),顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.05),對(duì)照組、試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組之間差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)2組的ADF表觀消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與試驗(yàn)1組、試驗(yàn)3組差異不顯著(P>0.05),對(duì)照組、試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組之間亦無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表3 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊產(chǎn)奶性能及乳成分的影響
表4 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊養(yǎng)分表觀消化率的影響
由表5可知,各試驗(yàn)組血清中T-AOC、MDA含量與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05);但試驗(yàn)2組、試驗(yàn)1組血清中SOD活性極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),且試驗(yàn)2組極顯著高于試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組(P<0.01);與對(duì)照組相比,試驗(yàn)1組血清中GSH-Px活性顯著增加(P<0.05),試驗(yàn)2組和試驗(yàn)3組血清中GSH-Px活性極顯著增加(P<0.01)。
表5 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響
由表6可知,各組之間血清免疫球蛋白IgA、IgG及細(xì)胞因子IL-2、IL-6、IL-10、IFN-γ含量差異不顯著(P>0.05);與對(duì)照組相比,添加10、25或40 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物均可顯著提高血清中IgM含量(P<0.05)。
表6 酵母培養(yǎng)物對(duì)嶗山奶山羊免疫功能的影響
產(chǎn)奶量直接關(guān)系到奶山羊養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益,是衡量奶山羊飼養(yǎng)水平的重要指標(biāo)之一。研究證明,在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可以顯著提高泌乳期荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量[10]。魏時(shí)來(lái)[11]研究發(fā)現(xiàn),添加20 d酵母培養(yǎng)物之后,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組奶牛平均產(chǎn)奶量提高1.13 kg,且料奶比顯著降低。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼糧中添加25 g/(d·只)酵母培養(yǎng)物可顯著提高奶山羊的產(chǎn)奶量,顯著降低料奶比,但各組間平均日采食量差異不顯著,其原因可能是酵母培養(yǎng)物中含有豐富的底物如消化酶、B族維生素等,能夠促進(jìn)奶山羊?qū)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化,提高飼料消化率[12],促進(jìn)益生菌的增殖,進(jìn)而增加奶山羊的產(chǎn)奶量,降低料奶比。
乳品質(zhì)是衡量奶山羊經(jīng)濟(jì)效益以及奶山羊飼養(yǎng)水平的另一重要指標(biāo),一般與奶山羊品種以及飼糧組成有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),酵母培養(yǎng)物可以?xún)?yōu)化瘤胃內(nèi)微生物區(qū)系,使瘤胃內(nèi)合成乳脂的乙酸的量增加,從而使乳脂率升高,提高乳品質(zhì)[13-15],但Dann等[16]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼糧中添加酵母培養(yǎng)物未能改變奶牛乳成分。本試驗(yàn)中各組之間乳成分差異不顯著,原因可能是試驗(yàn)2組奶山羊產(chǎn)奶量顯著提高,而乳脂率與動(dòng)物產(chǎn)奶量成反比[17],隨產(chǎn)奶量增加其乳脂率下降,因此導(dǎo)致試驗(yàn)2組乳脂率、乳蛋白率等未出現(xiàn)顯著差異。
養(yǎng)分表觀消化率與奶山羊品種、日齡以及飼糧組成、采食量等因素有關(guān)[18-19]。研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高斷奶荷斯坦奶牛的DM表觀消化率[20],本試驗(yàn)中,試驗(yàn)2組的DM表觀消化率極顯著高于對(duì)照組,其可能是酵母培養(yǎng)物中含有的消化酶等物質(zhì)促進(jìn)了干物質(zhì)消化[21],同時(shí),酵母培養(yǎng)物可以維持瘤胃pH穩(wěn)定,改善瘤胃微生物菌群,刺激瘤胃內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化[22]。此外,飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高多種纖維素酶活性,促進(jìn)瘤胃內(nèi)纖維素的降解[23-24]。本試驗(yàn)中,試驗(yàn)2組的ADF表觀消化率顯著高于對(duì)照組,可能是酵母培養(yǎng)物增加了瘤胃中纖維素分解菌絲狀桿菌屬(Fibrobacter)的豐度[25],進(jìn)而提高了瘤胃中ADF的表觀消化率。
機(jī)體內(nèi)過(guò)量的氧自由基會(huì)誘發(fā)機(jī)體氧化應(yīng)激,導(dǎo)致機(jī)體氧化損傷。為維持機(jī)體內(nèi)氧化平衡,機(jī)體中的酶促氧化系統(tǒng)(如SOD、GSH-Px等抗氧化酶)會(huì)消減自由基的影響,而血清中MDA的含量則反映了機(jī)體受到氧化損傷的程度[26]。酵母培養(yǎng)物中的甘露寡糖、β-葡聚糖具有較強(qiáng)的吸附性,能吸附飼糧中的黃曲霉毒素、赭曲霉毒素A、T-2毒素和玉米赤霉烯酮,減少飼糧中內(nèi)毒素[27];酵母培養(yǎng)物中的核苷酸參與蛋白質(zhì)的合成,能夠提高血清中抗氧化酶活性,清除自由基,提高機(jī)體的抗氧化能力[28];酵母培養(yǎng)物中的小肽具有較好的還原性,能夠促進(jìn)氨基酸的吸收,并能夠有效地清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基,提高機(jī)體的抗氧化能力[29]。有研究證明,在奶牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可以顯著提高血清中T-AOC和SOD活性[30];在犢牛飼糧中添加酵母培養(yǎng)物能夠降低MDA含量,提高血清中T-AOC和SOD活性,進(jìn)而提高犢牛的抗氧化能力[31]。在本試驗(yàn)中,飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可提高嶗山奶山羊血清中SOD、GSH-Px的活性,這可能是酵母培養(yǎng)物中的甘露聚糖等物質(zhì)能夠促進(jìn)腸道中有益菌的增殖,減少病原菌的繁殖,通過(guò)吸附病原菌和毒素,進(jìn)而減少對(duì)動(dòng)物機(jī)體的氧化應(yīng)激,增加抗逆性[32],從而提高奶山羊的抗氧化能力。
免疫球蛋白是具有抗體活性的蛋白質(zhì),有抗毒、抗菌的作用[33],是體液免疫的重要組成部分。酵母培養(yǎng)物可與病原菌的Ⅰ型菌毛相結(jié)合,發(fā)生凝集反應(yīng),使其不能在腸道內(nèi)定植,從而使動(dòng)物腸道病原菌數(shù)量減少[34];此外,酵母培養(yǎng)物中的β-葡聚糖能與綿羊瘤胃上皮細(xì)胞Toll樣受體2相結(jié)合,通過(guò)Toll樣受體2-髓樣分化因子-核轉(zhuǎn)錄因子途徑,最終提高β防御素-1表達(dá)量[35]。研究證明,添加酵母培養(yǎng)物可以改善犢牛的健康狀況,顯著提高血清免疫球蛋白含量[36]?;菸腫37]通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼糧中添加酵母培養(yǎng)物后山羊血清中IgA、IgG含量均顯著提高。在本試驗(yàn)中,飼糧中添加酵母培養(yǎng)物可顯著提高嶗山奶山羊血清IgM含量,可能是酵母培養(yǎng)物能夠激活機(jī)體的免疫功能,增加其巨噬細(xì)胞的吞噬能力,提高免疫球蛋白的含量,進(jìn)而提升非特異性免疫能力;此外,酵母培養(yǎng)物中含有的未知生長(zhǎng)因子以及有機(jī)酸等代謝物,能夠參與體內(nèi)的代謝反應(yīng),促進(jìn)機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[38]。
機(jī)體受微生物感染后免疫細(xì)胞能夠產(chǎn)生一些如白細(xì)胞介素、干擾素等能發(fā)揮抗病毒、造血功能的細(xì)胞因子,其中IL-2、IL-6、IFN-γ為促炎因子,IL-10為抗炎因子[39]。本試驗(yàn)中,各試驗(yàn)組與對(duì)照組之間血清細(xì)胞因子含量差異不顯著,可能是在飼糧中添加酵母培養(yǎng)物并未引起炎癥反應(yīng),從而對(duì)奶山羊的血清細(xì)胞因子含量未產(chǎn)生顯著影響。曹文新[40]在羔羊飼糧中添加滅活酵母培養(yǎng)物,血清中細(xì)胞因子含量未發(fā)生變化,與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。
飼糧中添加適量酵母培養(yǎng)物能夠提高嶗山奶山羊的產(chǎn)奶性能、養(yǎng)分表觀消化率、抗氧化能力和免疫功能,本試驗(yàn)條件下,酵母培養(yǎng)物的添加量以25 g/(d·只)為宜。