蛋白质是机体组织的重要组成部分,而氨基酸是构成蛋白质的基本单位,由于动物本身无法合成自身所需的所有必需氨基酸,因此在降低日粮中的粗蛋白比例时,需要在日粮中额外添加必需氨基酸满足动物对氨基酸的需求。在生产中,供给羔羊生长发育所需的营养物质可以有效提高其生产性能,但蛋白质摄入过多会增加饲养成本[1],降低养殖经济效益,导致氮排泄增加,从而造成环境污染。在反刍动物日粮中添加过瘤胃氨基酸可以减缓因蛋白质缺乏造成的生长缓慢的现象[2]。仅降低肉牛日粮中的粗蛋白水平可以提高蛋白质的利用率[3],但会降低肉牛生长性能[4]。在肉牛日粮直接添加未经处理的氨基酸,氨基酸会被瘤胃中的微生物分解,减少到达小肠的氨基酸含量[5]。因此,探讨肉牛日粮中氨基酸水平的变化对其生产性能和日粮养分消化代谢的影响,对肉牛生产具有重要意义。本试验旨在研究过瘤胃赖氨酸(RP-Lys)和蛋氨酸(RP-Met)对贵州关岭育肥牛生产性能及营养物质表观消化率的影响,为贵州肉牛产业快速健康发展提供参考。1材料与方法1.1试验设计试验于2021年3月至10月,在贵州省农业科学院草业研究所长顺科研示范基地(贵州地方牛品种资源保种场)进行。选择24头(20±2)月龄、体重(220±25)kg的贵州关岭育肥公牛,随机分成4组,每组6个重复,每个重复1头牛。A组为低氮日粮对照组(饲喂基础日粮),B组在基础日粮上添加0.15 g/W0.75过瘤胃赖氨酸(RP-Lys),C组在基础日粮中添加0.15 g/W0.75过瘤胃蛋氨酸(RP-Met),D组在基础日粮中添加0.15 g/W0.75 RP-Lys + 0.15 g/W0.75 RP-Met。参考动物营养参数与饲养标准(2004)[6]中的肉牛营养需求,以肉牛平均日增重为800 g/d时的营养需要量配制粮。基础日粮组成及营养水平见表1。预试期14 d,正式试验期120 d。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T001表1基础日粮组成及营养水平(干物质基础)原料组成含量%营养水平合计100.00玉米20.50干物质/%90.50麦麸5.00粗蛋白/%11.50豆粕6.00粗脂肪/%3.75菜籽粕2.00中性洗涤纤维/%50.38食盐0.20酸性洗涤纤维/%34.50预混料0.30钙/%0.58磷酸氢钙0.60磷/%0.77甜象草青贮60.00综合净能/(MJ/kg)7.10水稻秸秆5.40小肠可消化蛋白/(g/kg)105.50赖氨酸/(g/kg)0.35蛋氨酸/(g/kg)0.15注:1.预混料为每千克日粮提供:VA 15 000 IU、VD 5 000 IU、VE 50 mg、铁9 mg、铜12.5 mg、锰130 mg、锌100 mg、硒0.3 mg、碘1.5 mg、钴0.5 mg。2.营养水平中综合净能和小肠可消化蛋白是计算值,其余均为实测值。1.2饲养管理肉牛采取拴系饲养,每天饲喂日粮干物质量为肉牛体重的2.0%,分别于9:00和17:00进行饲喂,根据每头肉牛每天的采食量进行调整并记录,肉牛自由饮水。1.3样品采集试验过程中收集饲粮和粪便样品,采用张丽英[7]方法测定粗蛋白(CP)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)、磷(P)含量。赖氨酸(Lys)和蛋氨酸(Met)含量按照GB/T 18246—2000方法,采用日立L-8900氨基酸自动分析仪测定。1.4测定指标及方法1.4.1生产性能记录每头肉牛每天采食量,计算干物质采食量(DMI),在正式试验期第1、40、80、120 d空腹对每头肉牛进行称重,计算平均日增重(ADG)和料重比。平均日增重=(末重-初重)/试验天数(1)平均日干物质采食量=(总饲喂量-剩料量)×日粮干物质/试验天数(2)料重比=总耗料量/总增重(3)1.4.2消化代谢试验采用全收粪、尿法,在正式试验期54~60 d和113~119 d,每组选择3头体重相近的健康肉牛进行2期消化代谢试验,预试期7 d,正式试验期7 d。记录每头肉牛正式试验期每日排粪量和排尿量,每天收集粪便总量的5%作为混合样品,每100 g新鲜粪便加入10%的稀硫酸10 mL固氮;每天收集尿总量的1%作为混合样品,使用10%稀硫酸调试尿样使pH值≤3,收集的粪、尿样于-20 ℃冰箱保存。营养物质表观消化率=(食入营养物质的量-粪便中未消化的营养物质)/食入营养物质的量×100%(4)1.4.3肉品质参考王芳等[8]的方法取牛最长肌测定牛肉pH值、肉色(亮度L*、红度a*、黄度b*)、肌肉剪切力,参考朱雯等[9]的方法测定肌肉蒸煮损失、牛肉滴水损失率。滴水损失率=(初样重-末样重)/初样重×100%(5)1.5数据统计与分析采用Excel 2010软件整理数据,SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值和总标准误(SEM)”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对育肥牛生产性能的影响(见表2)由表2可知,D组育肥牛的末重显著高于其他组(P0.05),试验1~120 d,D组育肥牛的平均日增重显著高于A组(P0.05),料重比显著低于其他组(P0.05)。试验41~80、81~120 d,D组育肥牛的料重比显著低于A组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T002表2低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对育肥牛生产性能的影响项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-Met初重/(kg/头)230.50205.50210.00225.5010.400.230.350.3140 d体重/(kg/头)255.30234.30237.60254.709.600.550.480.5080 d体重/(kg/头)285.30268.70273.20292.309.400.080.070.08120 d体重/(kg/头)322.90a313.90a315.20a338.70b9.870.040.060.04体重变化/(kg/头)1~40 d255.30234.30237.60254.709.600.550.480.5041~80 d285.30268.70273.20292.309.400.080.070.0881~120 d322.90a313.90a315.20a338.70b9.870.040.060.04平均日增重/[kg/(头·d)]1~40 d0.620.720.690.730.040.070.120.0841~80 d0.75a0.86b0.89b0.94b0.070.030.060.0481~120 d0.94a1.13b1.05b1.16b0.090.020.070.031~120 d0.77a0.90b0.88b0.94b0.060.030.040.03料重比1~40 d7.657.557.667.480.070.120.150.1441~80 d8.22b8.12ab8.09a7.89a0.120.040.080.0781~120 d9.24b8.80ab8.72ab8.32a0.330.030.040.051~120 d8.37b8.16b8.16b7.90a0.170.040.050.04平均日干物质采食量/[kg/(头·d)]1~40 d4.745.445.295.460.290.150.120.1341~80 d6.176.987.207.420.470.210.190.2081~120 d8.699.949.169.650.480.110.130.111~120 d6.447.377.157.450.400.160.120.15注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对育肥牛营养物质表观消化率的影响(见表3)由表3可知,试验113~119 d,D组育肥牛粗蛋白、总氨基酸表观消化率均显著高于A组(P0.05),蛋氨酸表观消化率显著低于A组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T003表3低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对育肥牛营养物质表观消化率的影响项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-Met干物质54~60 d73.1573.0374.1872.540.600.120.150.23113~119 d72.6274.7670.7771.841.460.090.160.22粗蛋白54~60 d65.8666.5867.0765.310.670.080.060.08113~119 d62.08a70.03b72.53b70.63b4.000.040.030.03中性洗涤纤维54~60 d41.3140.6135.6242.452.610.220.200.23113~119 d40.0741.7737.1240.421.700.070.090.09粗脂肪54~60 d71.7474.7080.2481.634.030.120.210.20113~119 d75.2078.3284.1385.594.230.090.150.18续表3 低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对育肥牛营养物质表观消化率的影响 单位:%%10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T004项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-Met钙54~60 d55.6752.5454.7654.411.140.110.220.24113~119 d55.7152.5854.8054.001.150.180.190.31总氨基酸54~60 d75.38a78.13b73.16a80.64b2.820.040.070.06113~119 d80.28a83.22b77.91a85.87b3.000.070.040.08赖氨酸54~60 d77.01ab68.42a75.10a78.00b3.730.040.020.03113~119 d78.69b69.91a76.74b79.69b3.810.030.040.04蛋氨酸54~60 d77.00b73.88ab68.31a72.28a3.130.020.050.04113~119 d79.08b75.88ab70.15a74.23a3.220.050.030.032.3低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸水平对育肥牛氮代谢的影响(见表4)由表4可知,试验第54~60、第113~119 d,D组育肥牛粪氮排泄量和饲料中氮利用率均显著高于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T005表4低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸水平对育肥牛氮代谢的影响项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-Met饲料氮摄入量/[g/(头·d)]54~60 d113.44128.49132.48136.4710.040.230.150.21113~119 d159.82182.97168.47177.5811.700.320.220.25粪氮排泄量/[g/(头·d)]54~60 d47.34a49.66ab55.86b51.96b4.400.040.080.06113~119 d50.08b60.98b51.06b42.57a6.030.040.030.04尿氮排泄量/[g/(头·d)]54~60 d29.1729.7628.7032.350.530.120.210.17113~119 d54.9553.0557.4164.022.180.240.180.19饲料氮利用率/%54~60 d32.55a38.19b36.17ab38.22b2.860.030.040.03113~119 d34.28a37.68b35.62ab39.98b1.710.020.040.042.4低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对关岭育肥牛屠宰性能的影响(见表5)由表5可知,在低日粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对关岭育肥牛屠宰性能的影响不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T006表5低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对关岭牛屠宰性能的影响项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-Met屠宰率/%47.6549.1248.2250.351.020.230.330.27净肉率/%37.8941.1339.6643.301.990.200.190.20肉骨比值5.665.265.385.070.210.070.140.10背膘厚度/cm0.941.050.981.010.040.260.210.22眼肌面积/cm282.3686.4788.0587.142.180.360.250.312.5低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对牛肉品质的影响(见表6)由表6可知,在低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸水平对关岭牛的牛肉品质影响不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.03.003.T007表6低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸对牛肉品质的影响项目A组B组C组D组SEMP值RP-LysRP-MetRP-Lys × RP-MetpH值6.045.956.086.010.050.210.120.17L*79.8085.3084.6085.402.320.150.160.15a*22.5523.2423.3323.130.300.040.070.06b*20.1219.5519.8719.000.420.230.300.27剪切力/N71.2569.2968.1167.721.370.150.120.12蒸煮损失/%27.0126.5726.8426.340.260.230.180.21滴水损失率/%16.5516.7816.2316.770.220.170.190.173讨论3.1低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸水平对育肥牛生产性能的影响蛋白质是动物机体主要组成成分,蛋白主要通过消化道吸收饲料中的含氮物质进入体内合成。研究发现,日粮中含氮物质及氨基酸组成比例对肉牛生产性能、营养物质吸收利用及粪便中氮排泄量均具有明显影响[10]。动物营养参数与饲养标准建议,生长期肉牛日粮中粗蛋白需要量为11.8%[5]。高蛋白日粮条件下能够促进肉牛机体组织器官快速生长发育,快速达到预期生产目标,但是在日粮中粗蛋白水平含量过高会因机体消化吸收利用不完全造成蛋白饲料资源浪费,造成粪便中含氮物质上升,引起环境污染等问题[11]。因此,研究在不影响肉牛生产性能的前提下,如何降低日粮中粗蛋白的比例具有重要意义。有研究发现,仅降低日粮中的粗蛋白质含量会直接降低肉牛摄入必需氨基酸和非必需氨基酸含量,导致体内氨基酸摄入不足,进而降低肉牛生产性能[12]。在低氮日粮条件下,通过在日粮中添加过瘤胃氨基酸,肉牛的生长性能优于未添加处理组[13],与本研究结果一致。本研究表明,在关岭育肥牛日粮中添加一定比例的过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸能够显著提高关岭牛平均日增重,全期料重比显著低于未添加组,在同一营养水平条件下,单一添加赖氨酸或蛋氨酸,肉牛平均日增重低于同时添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸组,原因可能是共同添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸平衡了进入消化道内的氨基酸比例,经消化道进入体内的各种氨基酸为体蛋白质沉积提供必需的氮素来源,保证氨基酸平衡供给,从而促进体蛋白的沉积[14]。本研究结果显示,在肉牛日粮中添加过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸对肉牛平均日增重具有协同作用,添加赖氨酸和蛋氨酸组,肉牛全期料重比显著低于单一添加赖氨酸或蛋氨酸,间接证明了氨基酸间具有提高肉牛生产性能的协同作用。3.2低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸水平对育肥牛营养物质表观消化率的影响本试验表明,在育肥肉牛日粮中添加过瘤胃氨基酸对饲粮中干物质表观消化率没有显著影响,与Hill等[15]研究结果相近。可能是育肥肉牛瘤胃消化功能已经发育完成,瘤胃内微生物发酵功能已经趋于稳定所致[16]。Hussein等[17]研究发现,通过瘘管每天向荷斯坦生长公牛真胃内注射6 g未经包被处理的赖氨酸对牛的干物质表观消化率无影响,可能是进入真胃内的氨基酸未被瘤胃中微生物分解利用,因此营养物质在后消化道中的消化吸收情况相近所致。本研究发现,在肉牛日粮中添加过瘤胃氨基酸,能够提高肉牛对粗蛋白、总氨基酸、赖氨酸的表观消化率,与张仔堃等[18]和李海霞等[19]的研究结果相近。本试验中,粪氮排泄量显著降低,可能是在低日粮中添加氨基酸后,平衡了进入小肠中的氨基酸比例,使其接近或达到最佳氨基酸需要量,从而提高了饲料中粗蛋白及氨基酸的利用率,粗蛋白及氨基酸消化率高于单一添加赖氨酸或蛋氨酸,表明在消化吸收中赖氨酸或蛋氨酸具有协同作用。3.3低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸水平对育肥牛氮代谢的影响饲料含氮物质进入瘤胃后,部分被微生物降解合成菌体蛋白,未降解的饲料蛋白质进入后消化道被机体消化、吸收和利用,未消化部分通过粪便排出体外[20]。日粮中蛋白水平含量过低,进入瘤胃内氮素不足会抑制瘤胃内微生物繁殖生长,影响肉牛生产性能的发挥,而日粮中蛋白水平含量过高,大量多余的氮通过消化道排出,造成氮源浪费[21]。沈佳佳等[22]研究发现,当日粮中添加氨基酸时,体内氮代谢量增加,从而增加了尿氮的排泄。当体内氨基酸含量超过机体需要量时,氨基酸经糖异生作用或参与能量代谢,增加尿氮排出量[23],与本试验结果一致。3.4低氮日粮中过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸水平对牛肉品质的影响本试验表明,肌肉的颜色主要取决于肌肉中所含色素物质肌红蛋白和血红蛋白。肉品质反映了肉的消费性能和潜在价值[24],肌肉物理特性决定人们对牛肉的喜好程度,牛肉化学指标则与牛肉营养价值关系密切。李建军等[25]研究表明,剪切力是衡量肌肉嫩度的一个重要指标,剪切力越低,肌肉越嫩。蒸煮损失是测定肌肉在烹煮过程中保水情况的主要指标,蒸煮损失越低,肌肉在烹煮过程中的系水力越高。本研究表明,在低氮日粮中氨基酸水平对肉质指标均无显著差异,表明在低氮日粮中添加氨基酸不会影响牛肉品质。4结论本试验条件下,在贵州关岭育肥牛日粮中添加0.15 g/W0.75RP-Lys + 0.15 g/W0.75RP-Met比例的过瘤胃氨基酸对肉牛育肥生产的效果较好。
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