國外肉牛營養2010年研究進展

萬發春 趙紅波 傅 瑩 王星凌 劉曉牧 成海建 宋恩亮 譚秀文

(山東省農業科學院畜牧獸醫研究所，山東省畜禽疫病防治與繁育重點實驗室，山東濟南250100)

文章以PubMed、Science Direct等數據庫為資源，對2010年以來國外肉牛營養領域開展的研究進行了跟蹤分析。2010年國外肉牛營養呈現出研究數量多、范圍廣的特點，按照研究方向可分為新飼料資源開發、飼料高效利用、飼養管理技術、飼料添加劑需要量和研究方法探討等五個方面，其中飼料高效利用、飼料添加劑需要量和飼養管理占主體。這些研究主要圍繞肉牛養殖實際需要開展，純粹的基礎研究很少，對于我國開展肉牛營養需要研究具有重要的借鑒意義。

1 飼料資源開發

隨著各國對非常規飼料資源在肉牛應用上的重視，大部分飼料資源的利用都已經得到了開發。從近幾年已發表文章來看，關于飼料資源開發方面的文章逐漸減少。

1.1 青粗飼料

金合歡是南非種植量較大的一種植物，每年會產生大量的樹葉。給肉牛飼喂干燥的金合歡樹葉粉，不僅可生產出與天然放牧相媲美的牛肉，且牛肉色澤新鮮、蛋白含量高。

1.2 精飼料

亞麻籽餅已在肉牛生產中得到了利用，但對于亞麻籽在肉牛尤其是放牧補飼中應用的研究還很少。Scholljegerdes等在天然放牧條件下研究了補飼亞麻籽粉的效果，發現補飼亞麻籽粉對肉牛采食量沒有影響，但與補飼玉米大豆粉相比，補飼亞麻籽粉后飼料總消化率顯著下降。補飼亞麻籽粉對肉牛的牧草采食量也沒有影響，且能極顯著提高肉牛的日增重和飼料報酬，其提高日增重的效果與補飼玉米大豆粉相似，但改善飼料報酬的效果更好。

1.3 加工副產物

含有可溶性固形物的谷物酒糟蛋白（DGS）是生產酒精工業生產的副產物，具有產量大、營養價值較高的優點，目前已在各種畜禽飼料中得到廣泛應用。玉米DGS對于肉牛業產生了巨大的影響，其生產工藝改進后會使DGS的營養組成發生很大變化，而這些工業和新技術在DGS生產上的應用速度取決于肉牛使用DGS的經濟收益。Sharma等研究了肉牛飼喂黑小麥DGS對其腸道大腸桿菌種類和抗藥性的影響，發現不會對肉牛產生不利影響。馬鈴薯冷凍食品加工產生的副產物在美國和加拿大每年高達1 000萬噸以上，Nelson對這些副產物的類型、營養含量等進行了介紹，指出飼喂馬鈴薯副產物不會改變牛肉的成分、質量和貨架期，不僅可作為肉牛重要的能量來源，還可有效解決馬鈴薯加工的污染問題。這些副產物含有的水分，采用青貯法可進行有效保存。

2 飼料高效利用

提高飼料利用效率可以提高肉牛養殖的直接經濟效益，節約寶貴的土地資源，減少廢棄物的排放，因此，如何實現飼料高效利用一直是國外研究的重點。

2.1 青粗飼料

青粗飼料在肉牛業中的應用已有大量的研究報道，但國外對其研究仍在不斷深入和細化。Dierking等研究發現，采食不同的牧草對肉牛影響很大，閹牛采食混合牧草和苜蓿的平均日增重顯著高于采食高羊茅草，采食混合牧草的眼肌面積和出欄重顯著高于采食苜蓿，但牛肉的脂肪含量和組成沒有差異。Zehnder等比較了補飼苜蓿葉粉或大豆粕對肉用母牛及其所產犢牛的影響，證實苜蓿葉粉可以替代大豆粉作為母牛放牧補飼的飼料。提高低品質牧草的利用效率對于提高肉牛養殖效率至關重要，而添加含氮化合物（尿素、硫酸銨和白蛋白比例為4.5：0.5：1.0）可顯著提高肉牛的干物質和中性洗滌纖維(NDF)采食量，添加淀粉的效果正好相反；添加氮復合物還可提高牧草的干物質和中性洗滌纖維(NDF)消化率；同時添加氮復合物和淀粉則會顯著提高瘤胃的微生物合成作用。

2.2 加工副產物

為了更高效地利用DGS，國外開展了大量試驗研究。Koger等比較了飼喂干DGS(DDGS)或濕DGS(WDGS)對安格斯雜交閹牛的影響表明，在肉牛育肥日糧中可用DGS替代全部豆粕和部分玉米。在育肥日糧中添加25%的DDGS還可以降低日糧中青貯等粗飼料的比例，而對增重、飼料效率和屠宰質量沒有不利影響。Loza等則探討了用WDGS和濕玉米皮替代育肥肉牛日糧中玉米的可行性，發現在育肥日糧中最高可用75%的50%WDGS+50%濕玉米皮混合物替代玉米，不僅不會降低還有可能改善閹牛的生產性能。不同作物的DDGS營養成分含量，用于飼喂肉牛的效果也不同，用小麥和玉米DDGS進行的試驗表明，玉米DDGS的飼喂效果要優于小麥DDGS。May等比較玉米和高粱DGS對肉牛的影響，發現飼喂玉米DGS或玉米DGS與高粱DGS的混合物（50：50）不影響飼料報酬，但單獨飼喂高粱DGS會降低飼料報酬，且與飼喂量呈負相關。利用0～60%的小麥DDGS替代壓片大麥，隨著DDGS添加量的增加，肉牛牛肉中10 t-18：1脂肪酸含量降低，主要CLA異構體（9 c,11 t-18：2）和總脂肪酸增加。

2.3 青貯飼料

青貯飼料的飼喂效果已得到了廣泛證實，Mc Geough等研究了玉米青貯收獲時期對育肥閹牛的影響，發現玉米收獲時間對閹牛生產性能、玉米青貯體內消化率和甲烷產量都沒有影響，但隨著收獲期的延長，以干物質采食量和胴體增重計算的甲烷產量下降。與飼喂精飼料相比，飼喂玉米青貯會使閹牛增重下降，甲烷產量增加。馬鈴薯渣含水量高，蛋白含量低，且青貯難度大，Sugimoto等利用9%的甜菜渣或小麥麩降低馬鈴薯渣含水量進行青貯，飼喂肉牛發現添加甜菜渣的效果要顯著優于添加小麥麩，可提高精飼料采食量、干物質和有機物的消化率以及乙丙酸摩爾比。Mc Geough等比較了牧草青貯和全株小麥青貯飼喂育肥閹牛的差異，發現閹牛的胴體增重接近，但飼喂牧草青貯的閹牛其以干物質采食量計算的甲烷產生量更高。

2.4 精飼料

對于提高精飼料利用效率的研究永無止境。Mc Geough等研究了飼喂不同量的谷物對育肥閹牛的影響，發現隨著谷物喂量的增加，以干物質采食量和單位增重計算的甲烷產生量下降，生產性能改善。閹牛自由采食精飼料的甲烷產生量比飼喂青貯低，生產性能更好。Sami等比較了羽扇豆、菜籽粕和大豆粕不同喂量對肉牛的影響，與羽扇豆相比，以菜籽粕為蛋白來源可以顯著提高肉牛的終體重、平均日增重、干物質采食量、粗蛋白采食量、胴體重和屠宰率，但需要消耗更多的干物質和粗蛋白；大豆粕和羽扇豆的飼喂效果近似；背最長肌的化學成分和主要飽和脂肪酸的含量不受蛋白來源的影響，但飼喂菜籽粕的肉牛牛肉不飽和脂肪酸的比例和n-6/n-3比、σ-n-3脂肪酸含量顯著提高。玉米加工方式可能會影響肉牛的瘤胃發酵和生產性能，但Sugimoto等研究證實玉米壓片厚度對育肥閹牛瘤胃發酵沒有影響。日糧的酸性洗滌纖維(ADF)和有機物消化率密切相關，建立精確測定粗纖維消化率的實驗室方法，使其符合體內表觀消化系數非常重要，在這方面還需進行大量研究。

3 飼料添加劑需要量

肉牛由于具有特殊的瘤胃，飼料添加劑研發的難度要顯著高于豬、禽等單胃動物。

3.1 礦物質添加劑

鉻具有抗應激的作用，夏季補充0.02～004 mg/kg鉻代謝體重不會影響犢牛斷奶前的干物質采食量、飼料轉化率、平均日增重和斷奶日齡，但可減輕熱應激；不影響犢牛斷奶后的生長發育和飼料轉化率，但會使干物質采食量下降。有研究表明宰前補充鎂會減輕宰前應激，但Bass等用小母牛和閹牛進行的試驗卻發現，宰前14 d內每天添加0～0.75%日糧鎂，對牛的宰前生理應激指標和背最長肌特性都沒有顯著影響。銅是肉牛必需的微量元素，研究發現不同品種的牛飼喂高銅日糧會導致不同的肝銅濃度，但銅在不同肝小葉間的分配沒有品種差異，通過體內穿刺活檢能準確評估肝銅的整體狀態。犢牛從出生開始長期缺銅會影響抗菌肽和鐵轉運蛋白在肝臟中的基因表達，不影響十二指腸中二價金屬轉運蛋白1的表達，但如果在日糧同時添加高錳，則會抑制二價金屬轉運蛋白1的表達；肝銅濃度與肝鐵濃度顯著負相關。

硒是土壤缺硒地區肉牛經常缺乏的一種重要微量元素。Judson等建立了皮下注射硒酸鋇法長期預防硒缺乏的新技術，可替代傳統的口服硒法，推薦缺硒地區放牧肉牛按照硒0.5 mg/kg體重每兩年注射一次。Liao等則研究了補充無機硒或有機硒的差異，發現以有機方式添加可以獲得更高的血液、血紅細胞和肝臟硒濃度，并使肝組織中基因的表達發生不同變化。無機硒使抗病毒有關的蛋白質基因表達下調，有機硒則使一組與癌變和氧化應激有關的蛋白質基因表達下調。對于硼的需要量目前研究很少，Fry等發現日糧添加硼5或50 mg/kg干物質，對生長閹牛的免疫功能有輕微的影響，對生長性能沒有任何影響。磷雖是肉牛必需的礦物質，但過量采食磷會增加糞和環境中磷的釋放，造成環境污染。育肥小母牛的日糧磷需要量在0.10%～0.17%，此時會顯著降低糞磷排泄量；在以谷物為基礎的育肥日糧中磷含量遠超過0.17%，沒有必要再補充礦物質磷。

3.2 維生素

維生素A是已經證實的肉牛唯一需要外源補充的維生素。Bryant等通過試驗發現，日糧維生素A添加量增加至NRC推薦標準的2倍對周歲育肥閹牛的生產性能、大理石花紋和脂肪組織中脂肪酸合成酶的活性都沒有影響；結合以往研究表明，維生素A添加量為2 205 IU/kg干物質日糧（每頭20 000 IU/d）或略少時即可滿足育肥肉牛的維生素A需要量。維生素E具有重要的抗氧化作用，添加維生素E會增加犢牛出生后24 h的血液中α-生育酚的周轉量，但對免疫功能和生產性能沒有影響；天然和人工合成維生素E的作用效果類似。

3.3 脂肪酸

由于瘤胃微生物具有很強的加氫作用，絕大多數不飽和脂肪在瘤胃內都會轉變成飽和脂肪酸。因此，通過日糧補充不飽和脂肪對肉牛牛肉脂肪酸組成的影響很難確定。Herdmann等測定了增加日糧中亞麻酸和亞油酸含量的效果，結果表明飼喂富含亞麻酸和亞油酸的日糧會增加背最長肌和皮下脂肪中的必需脂肪酸含量。補充亞油酸會顯著降低硬脂酰輔酶A脫氫酶（SCD）的活性，使肌肉中油酸的相對濃度下降，但用瘦肉制成的香腸中亞油酸和n-3長鏈多不飽和脂肪酸含量顯著增加。Duckett等比較了油脂來源和添加魚油的飼喂效果（在我國法律規定魚油禁止用于肉牛飼料，筆者注），發現油脂來源不同對育肥閹牛采食量、干物質和脂肪酸瘤胃表觀消化率、十二指腸總長鏈脂肪酸流量都沒有影響，但添加魚油會顯著提高脂肪酸的瘤胃表觀消化率。與飼喂玉米油相比，菜籽油會顯著提高油酸和亞麻油酸的瘤胃加氫作用。添加魚油會顯著抑制油酸的瘤胃加氫作用，但對亞油酸和亞麻油酸沒有影響。添加魚油還會提高n-3脂肪酸、反-10油酸和CLA主要異構體的瘤胃外流量。

3.4 陰離子鹽

日糧中很多成分都會影響母牛的生理機能，日糧陰陽離子差會改變肉用母牛的酸堿生理機能，可能對子宮生理機能存在潛在影響，補充糖蜜和緩沖液不能緩解以牧草為主日糧的負陰陽離子差對母牛的不利影響。

3.5 植物提取物

植物提取物作為飼料添加劑具有天然、綠色、無殘留等諸多優點。Oliveira等研究了石榴多酚提取物對犢牛的影響，發現飼喂5或10 g/d的石榴提取物可能有益于犢牛免疫力和其潛在的健康狀況，但會降低犢牛的飼料采食量和脂肪、蛋白的消化率，要想實現石榴提取物在肉牛中的應用，需研究如何降低其對犢牛采食量和消化率的影響，并確定多酚提高犢牛免疫反應的機制。

3.6 其它

鹽酸齊帕特羅與鹽酸克倫特羅、萊克多巴胺等屬于同一類物質，在我國屬于肉牛飼料中嚴禁使用的添加劑（筆者注），但在美國允許使用。

4 飼養管理技術

肉牛養殖業由于品種多、飼料來源廣泛、飼養條件千差萬別，很難實現標準化飼養管理。但飼養管理對肉牛養殖效益的影響巨大，使眾多學者一直致力于此方面的研究。

4.1 母牛的飼養

母牛的飼養不僅影響其自身生產性能，還會對犢牛出生后的生長發育產生長遠影響。以干草、玉米或DDGS為能量來源對母牛產前和產后的生產性能都沒有顯著影響，但母牛妊娠期血漿胰島素和尿素氮的濃度有所不同，以玉米或DDGS為能量來源的母牛所產犢牛初生重更大，表明母牛代謝的改變會影響胎兒能量營養的分配及隨后胎兒的發育。母牛妊娠期蛋白采食量的變化會影響犢牛肌肉中胰島素樣生長因子(IGF)及其受體mRNA的表達，進而對犢牛肌肉發育產生長期的影響，犢牛的初生重主要受母牛妊娠中期營養水平的影響，而胎兒的發育可能在母牛妊娠初期（39 d）即受到營養的影響，而且這種影響存在性別差異，改善后備母牛妊娠早期的營養水平可能有利于提高后代生產性能。

補飼是放牧肉牛中最常使用的飼養管理技術，在產犢前補飼可以更好地保證產犢時的良好體況，也更有利于卵巢活性的更早恢復。在妊娠早期和中期均飼喂低蛋白日糧會使犢牛促卵泡素濃度和睪丸體積增加，表明妊娠早期和中期胎兒的營養狀況會影響后代公牛青春期前的生殖系統發育。Meyer等的研究發現，妊娠早、中期營養缺乏會母牛和胎兒的腸道變化均受的影響，這些變化可能與胎兒發育和出生后生產性能的差異有關。Funston等對母體營養水平如何影響胎兒的生長發育和出生后的生產性能進行了綜述，指出胎兒生長發育設計對于肉牛養殖的重要意義。

4.2 生長肥育牛的飼養

生長肥育牛的飼養直接影響養殖的經濟效益，Araujo等研究了犢牛經長途運輸前后補飼過瘤胃多不飽和脂肪酸（PUFA）對其生產性能和生理反應的影響，發現不僅沒有益處，還會降低犢牛的日增重和干物質采食量，對生產性能產生不利影響。日糧粗飼料喂量和WDGS喂量會對育肥牛生產性能、屠宰性狀和體外發酵產生影響，添加15%或30%的WDGS對閹牛生產性能和胴體性狀沒有顯著影響，但飼喂WDGS的同時將苜蓿含量提高到7.5%～12.5%會降低飼料報酬；添加WDGS會降低體外發酵的產氣速度和數量，但苜蓿干草含量卻沒有影響。添加WGDS不影響安格斯育肥雜交閹牛的日增重，但隨著WDGS含量的增加眼肌面積和產量等級增加；飼喂低飼草日糧的閹牛比飼喂高飼草日糧的閹牛增重更快，熱胴體重、屠宰率、眼肌面積和產量等級更高；日糧WDGS含量對大理石紋評分、脂肪厚、牛肉中的PUFA含量的影響受粗飼料喂量不同的影響。通過日糧調控可以改善牛肉的品質，育肥牛飼喂高玉米日糧比飼喂苜蓿和干草日增重更高，牛肉中總膠原蛋白和熱可溶性膠原蛋白更低。牛肉嫩度和增重速度無關，但與牛肉部位有關，說明飼養方法對不同部位牛肉嫩度的影響不同。

4.3 飼養管理

管理對肉牛的影響一般不容易直觀發現，但有很大的潛在影響。Honeyman等(2010)比較了墊料圍欄飼養與非墊料散養兩種方式對育肥肉牛養殖的影響，發現兩種方式閹牛的生產性能和胴體性狀相似，但墊料圍欄飼養的閹牛體表更干凈，表明墊料圍欄育肥是一種可行的舍飼育肥方法，但需要更多的墊料。隨著消費者對綠色有機食品的追求，草飼牛肉受到越來越多的歡迎，但Lejeune等(2010)發現，草場放牧和舍飼精料育肥對肉牛外周和胃腸免疫系統只有微小的影響，牛的健康狀況沒有差異。Daley等(2010)則對草飼和谷飼兩種方式下牛肉脂肪酸組成與抗氧化物含量的影響進行了綜述，指出草飼牛肉總共軛亞油酸異構體和反式異油酸的含量更高，可能還含有更高VA、VE前體物和抗癌氧化物，但脂肪色澤更可能表現出黃脂；草飼牛肉與谷飼牛肉的烹調質量存在差異，烹調加工方式應有所區別。

5 研究方法

建立好的研究方法可以大大提高研究效率，Hackmann等(2010)建立了一種新的機械模型，能更加廣泛、準確地預測肉牛不同生理時期、不同牧草的自由采食量），其預測誤差僅是肉牛NRC模型的67%，可以作為準確預測肉牛養殖的生產效率和利潤率的一種重要工具。剩余飼料采食量（RFI）也稱進食凈效應，已被證明是一個可以準確預測肉牛飼料效率的指標，Kelly等研究了利用RFI進行選擇的育肥小母牛的飼料利用效率、胴體指標、采食行為和血液代謝產物的重復性，發現RFI和攝食行為均是可重復性狀，一些血漿代謝物如尿素氮、β-羥基丁酸和胰島素等可以作為肉牛RFI的潛在指示物。Wulfhorst等(2010)調查了肉牛生產者采用RFI進行選種的意愿，發現有接近50%的生產商愿意采用RFI測定飼料效率，但只有不到5%的生產商認為飼料效率是選擇種公牛的最重要性狀，沒有意識到對飼料效率進行選擇的重要性。預計RFI未來將是肉牛生產中最重要的管理工具。

肉牛瘤胃中存在大量的微生物，對其種類和數量做出準確的測定一直是研究的難點。Zhou等(2010)研究了利用PCR-變性梯度凝膠電泳技術測定瘤胃產甲烷菌群的變化，發現甲烷菌群的變化受日糧影響很大，與肉牛的飼料效率緊密相關，確定產甲烷菌的種類和數量變化對于檢測不同日糧條件下肉牛的飼料效率可能非常重要。

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