饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛产肉性能及肝脏营养物质代谢的影响

魏 勇,高 雨,杨 敏,许子豪,任万平,3

(1.新疆天澳牧业有限公司,乌鲁木齐 830000;2.新疆农业大学动物科学学院,乌鲁木齐 830052;3.新疆肉乳用草食动物营养重点实验室,乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】玉米作为肉牛主要的能量饲料[1],其淀粉含量约为70%,而未被加工玉米颗粒内的淀粉分子排列,会通过影响肉牛消化道内容物与淀粉的直接接触,影响动物对淀粉的消化利用[2]。玉米经蒸汽压片技术处理,会导致玉米内部淀粉的氢键被破坏,导致淀粉颗粒暴露,增加淀粉与消化道内容物的接触,提高肉牛对玉米的消化吸收[3]。【前人研究进展】郭亮等[4]研究发现,蒸汽压片玉米可以提高淀粉过瘤胃消化率,减少氮、磷排放;李瑞景[5]研究表明,提高蒸汽压片玉米在日粮中所占的比例,可以有效提高牛肉的产量和品质。刘颖等[6]研究证实,蒸汽压片玉米可以提高玉米在反刍动物瘤胃中的降解率,有利于反刍动物增重。陈涛等[7]研究发现,将玉米进行蒸汽压片技术处理后,可以使得淀粉的利用率大幅度提升。给奶牛饲喂蒸汽压片玉米会提高其消化酶活性[8,9]。【本研究切入点】目前,国内大部分报道都是围绕给肉牛饲喂蒸汽压片玉米对其生长性能和产肉性能的影响,很少有关于饲喂蒸汽压片玉米对肉牛肝脏营养物质代谢的影响。需研究饲喂蒸汽压片玉米对提高新疆褐牛的产肉性能以及肝脏营养物质代谢的影响。【拟解决的关键问题】采用蒸汽压片玉米饲喂新疆褐牛公牛,研究对新疆褐牛公牛增重性能和产肉性能以及肝脏营养物质代谢的影响,为肉牛生产过程中提高肉牛对饲料的消化吸收、降低饲料成本提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

玉米(新饲玉2号,2020年收割)购自新疆呼图壁种牛场,所购玉米一式两份,由呼图壁种牛场饲料加工厂代为加工为蒸汽压片玉米(SFC,调质时间60 min,压片厚度2.5 mm,压制后热风干燥,容重360 g/L,淀粉糊化度≥55%,水分≤14%)和普通破碎玉米(筛孔直径2 mm)。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

试验时间2021年1～7月在新疆呼图壁县五工台镇牛场进行,随机选取16头体况良好、健康的18月龄、平均体重为430.55 kg的新疆褐牛公牛,采用单因素试验设计,将试验动物随机分为两组(P>0.05),试验组精料使用蒸汽压片玉米,对照组使用普通破碎玉米,试验采用全混合日粮,日粮的精粗比为50∶50,预饲期15 d,正试期180 d,在试验开始和结束的早晨对试验牛进行空腹称重并记录,屠宰后取肝脏样分装到冻存管中,并置于液氮中。

1.2.2 基础日粮

于试验前对牛舍消毒,试验牛进行驱虫、健胃、免疫接种等,并采用单栏栓系式喂养,于每天08:00、18:00时各喂1次,采食后自由饮水。表1

表1 基础日粮组成配方和营养水平

1.2.3 测定指标

肝脏中的氨态氮(NH3-N)含量使用岛津GC-2010气相色谱仪进行测定;采用RP-HPLC法测定丙酮酸(PA)含量;采用二乙酰一肟法测定尿素(UREA)含量;采用比色法测定谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)含量;采用蒽酮比色法测定肝糖原(LG)的含量;通过紫外分光光度法测定丙酮酸羧化酶(PC)、肝脂酶(HL)以及脂肪酸合成酶(FASN)含量;通过酶联免疫吸附分析的方法测定乙酰辅酶A羧化酶(ACC)含量;采用酶法测定果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)含量;采用酶荧光法测定乙酰乙酸(ACAC)含量;眼肌面积和眼肌高度使用超声波扫描仪参照赵庆明的方法进行检测;净肉率、屠宰率、板油重等指标均在新疆昌吉市盛源定点牛羊屠宰有限责任公司实测所得。

1.3 数据处理

运用Excel 2016整理试验数据,运用统计软件SPSS19.0对产肉性能和肝脏代谢相关指标的数据进行单因素ANOVA方差分析,试验数据采用平均值和平均标准误来表示。

2 结果与分析

2.1 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛生长性能及产肉性能的影响

研究表明,试验组的宰前活重和平均日增重(ADG)分别比对照组显著高出7.78%和28.57%(P<0.05),试验组的眼肌面积也比对照组显著高出9.34%(P<0.05),饲喂蒸汽压片玉米组新疆褐牛公牛的净肉率、胴体重和屠宰率分别比对照组高出3.68%、10.31%和2.35%(P>0.05),两组间眼肌高度、背膘厚度以及板油重差异均不显著,但试验组分别低于对照组0.54%、6.67%和0.42%(P>0.05)。表2

表2 饲喂蒸汽压片玉米下新疆褐牛增重性能和产肉性能相关指标对比

2.2 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏氮代谢相关产物和酶的影响

研究表明,两组间UREA、NH3-N、AST和ALT差异均不显著,但试验组的UREA、NH3-N、AST和ALT分别比对照组低6.12%、3.39%、7.23%和12.82%(P>0.05)。表3

表3 饲喂蒸汽压片玉米下新疆褐牛肝脏氮代谢相关产物和酶对比

2.3 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏中糖脂代谢关键产物和酶的影响

研究表明,试验组LG极显著低于对照组34.88%(P<0.01);试验组PC和FBP均极显著低于对照组42.69%和36.92%(P<0.01);试验组PA极显著低于对照组,ACAC显著低于对照组,分别比对照组降低了47.14%(P<0.01)和33.33%(P<0.05);两组间HL、ACC、FASN差异均极显著,试验组分别极显著低于对照组33.33%、51.03%和39.66%(P<0.01)。表4

表4 饲喂蒸汽压片玉米下新疆褐牛肝脏糖脂代谢关键产物和酶对比

3 讨 论

3.1 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛日增重及产肉性能的影响

ADG是反映肉牛增重性能的重要指标,试验结果可知,饲喂蒸汽压片玉米组新疆褐牛的宰前活重和ADG均显著高于对照组,分别提升了7.78%和28.57%。白云鹏等[10]研究证实,日粮中使用蒸汽压片玉米,会显著提高平凉红牛的生长性能和增重性能;May等[11]研究表明,在日粮中添加蒸汽压片玉米,可以提高肉牛的总增重,与试验研究结果一致,饲喂蒸汽压片玉米可以显著提高新疆褐牛公牛的增重性能。

净肉率、眼肌面积、屠宰率等都是肉牛产肉性能的重要指标,试验结果显示,试验组眼肌面积显著高出对照组9.34%。刘萍等[12]研究表明,饲喂蒸汽压片玉米可以使犊牛的眼肌面积有增大的趋势,但万发春等[13]研究表示饲喂蒸汽压片玉米会使眼肌面积有一定下降的趋势,因为试验动物、屠宰日龄和营养水平的不同。试验组净肉率、胴体重和屠宰率也分别比对照组高出3.68%、10.31%和2.35%,但试验组眼肌高度、背膘厚度和板油重分别比对照组降低了0.54%、6.67%和0.42%,王洪亮等[14]研究表明饲喂蒸汽压片玉米,会提高奶公犊牛的产肉性能;闫祥林[15]研究表示,添加蒸汽压片玉米可以提高改良牛(西杂一代)的产肉性能。饲喂蒸汽压片玉米可以提高新疆褐牛公牛的产肉性能。

3.2 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏氮代谢关键产物和酶的影响

试验结果可知,试验组UREA和NH3-N与对照组相比差异均不显著,但比对照组降低了6.12%和3.39%。Burkholder等[16]研究表明,给肉牛饲喂蒸汽压片玉米,可以减少肉牛的氮排放量;魏曼琳等[17]研究证实,饲喂蒸汽压片玉米会改变营养物质在各组织中的分布,增加肝脏UREA向瘤胃的转移,瘤胃内的微生物会利用这些UREA来合成微生物蛋白,试验条件下,饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏中UREA和NH3-N的影响不显著。ALT和AST主要参与蛋白质的代谢,同时还是检验肝损伤的重要指标[18]。试验研究可知,试验组ALT和AST分别比对照组降低12.82%和7.23%。赵杰等[19]研究发现,当ALT和AST活性升高,机体会表现出代谢旺盛、生长速度快、抗病力强的特点,饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏ALT和AST的影响不显著。

3.3 饲喂蒸汽压片玉米对新疆褐牛肝脏糖脂代谢关键产物和酶的影响

PC和FBP都是肝脏糖异生中的关键限速酶[20],LG是葡萄糖(GLU)聚合在肝脏中的储存形式,由试验结果可知,试验组PC、FBP、LG分别比对照组极显著降低了42.69%、36.92%、34.88%。Barajas等[21]研究表明,饲喂蒸汽压片玉米会改变淀粉的消化部位和消化程度,增加瘤胃可消化淀粉,减少进入小肠的淀粉;王璐等[22]研究发现饲喂蒸汽压片玉米会使得大多数淀粉被瘤胃消化,并以挥发性脂肪酸(VFA)的形式被机体吸收,减少淀粉在小肠中转变为GLU被机体所利用。试验中饲喂蒸汽压片玉米,导致大部分淀粉在瘤胃内转化成VFA被机体吸收,只有少部分淀粉进入小肠转化为GLU被机体利用,从而致使进入肝脏的GLU减少,肝脏中LG也随之减少。PA和ACAC是肝脏糖代谢关键中间产物,试验结果可知,试验组PA极显著低于对照组47.14%,ACAC显著低于对照组33.33%,饲喂蒸汽压片玉米会减少肝脏糖代谢关键中间产物PA和ACAC的含量。

HL、FASN、ACC均与脂肪代谢有关,是合成脂肪的关键限速酶,HL、FASN、ACC水平的高低反应机体脂肪代谢水平的高低。试验结果可知,试验组HL、FASN、ACC分别比对照组极显著降低33.33%、39.66%和51.03%。Chishti等[23]研究表明,高淀粉日粮会引发瘤胃产生有害物质,造成肝脏的炎性损伤,导致肝脏中脂肪的沉积减少;而申静[24]研究发现,通过给奶山羊饲喂高精料日粮,增加瘤胃可降解淀粉,不仅会造成肝脏炎性损伤,还会促进肝脏中脂肪酸的β-氧化,造成肝脏脂代谢加快,减少肝脏脂肪沉积;Dong等[25]研究也证实,日粮中瘤胃可降解淀粉含量的增加,会造成肝脏炎症反应,促进脂肪酸β-氧化。饲喂蒸汽压片玉米导致试验组HL、FASN、ACC极显著低于对照组,可能是大剂量的饲喂蒸汽压片玉米,造成新疆褐牛公牛肝脏炎性损伤,导致肝脏中脂代谢加快,减少脂肪在肝脏中的沉积,相关机理还待后续深入研究。

4 结 论

饲喂蒸汽压片玉米,可以显著提高新疆褐牛公牛的增重性能和产肉性能;可以极显著降低新疆褐牛公牛肝脏糖脂代谢的关键产物(PA、ACAC)和酶(PC、FBP、HL、ACC、FASN)的含量,促进脂肪酸β-氧化。