不同蛋白源飼料對秦川肉牛生產性能的影響

夏志軍，宋 鈺，王思虎，梅楚剛，2，昝林森，2 *

(1.西北農林科技大學 動物科技學院，陜西 楊凌 712100；2.國家肉牛改良中心，陜西 楊凌 712100)

紫蘇，又稱荏，屬唇形科(Labiatae)，一年生草本自花授粉植物，具特異芳香，是我國傳統藥食、油料作物，在醫藥食品領域有著重要的開發價值。紫蘇出油率高達45%～55%，不飽和脂肪酸占總含油量的90%以上，其中α-亞麻酸含量高達50%～70%。紫蘇加工后產物紫蘇餅，粗蛋白的含量達28%～45%、粗脂肪含量為10%左右，而且含有豐富ω-3多不飽和脂肪酸，具有作為反芻動物優質蛋白飼料的潛質[1]。

反芻動物飼料中常用的蛋白質飼料主要有菜籽粕、豆粕，而市場上豆粕、菜粕的價格較高，因此有必要開發價格低廉的蛋白質飼料來代替豆粕，以期降低飼養成本、提高生產效率。國內外有關豆粕的相關研究報道較多，武曉東等[2]研究表明，日糧中用2/3的胡麻餅代替豆粕，飼養綿羊的效果最好。荊元強等[3]研究表明，用棉籽粕代替豆粕后對肉牛生長性能沒有顯著影響，但其可降低飼養成本。張曉明等[4]研究表明，以菜籽粕為蛋白質源的飼糧氮生物學效價最高，豆粕次之，棉籽粕最低。Dotas等[5]研究表明，亞麻籽和菜籽粕日糧的粗蛋白(CP)消化率與豆粕日糧相似。

本試驗選用西北農林科技大學選育的秦川牛肉用新品系(以下簡稱“秦川肉牛”)母牛20頭為研究對象，旨在研究日糧中以不同比例菜籽粕、紫蘇餅代替豆粕對秦川肉牛生長性能、血液生化指標以及飼料報酬的影響，為紫蘇餅的合理利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗所用的紫蘇餅購自于甘肅省正寧縣某實業有限公司，菜籽粕和豆粕購自于陜西省興平市，三種蛋白飼料的營養成分如表1所示。

表1 三種蛋白飼料營養成分及含量Table 1 Nutritional composition and content of three protein feeds %

1.2 試驗設計與試驗動物

本試驗于2018年8月28日至2019年1月24日在西北農林科技大學國家肉牛改良中心良繁場進行。隨機選擇體型一致、體重為(250±15)kg、健康狀況良好的20頭12月齡左右的秦川肉牛(母牛)為試驗動物。按照完全隨機設計，隨機將20頭試驗牛分為5組，每組4頭牛。不同試驗組日糧中分別添加以31%豆粕、36%菜籽粕、14%紫蘇餅+24%菜籽粕、28%紫蘇餅+12%菜籽粕和42%紫蘇餅為蛋白原料配制的5種不同的精飼料，命名為對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組、試驗Ⅲ組和試驗IV組。試驗持續120 d，其中預飼期15 d，正試期105 d，分7個階段，每個階段15 d。

根據中國肉牛飼養標準(NY/T815-2004)中體重為250 kg的生長肥育牛的營養需要量和實際飼喂要求進行精飼料配制，保證各試驗組蛋白和能量水平基本一致。精料組成及營養水平如表2所示。粗飼料主要以玉米青貯和麥秸為主。

表2 試驗牛精料組成及營養成分(風干基礎)Table 2 The concentrate composition and nutrients of tested cattle(air-dry basis)

1.3 飼養管理

試驗牛飼養于定量飼喂系統內，每個欄位養1頭牛，分組飼喂，每天飼喂兩次(8∶00和16∶00時)，保持水槽內飲水干凈清潔。試驗開始前對牛舍、料槽、水槽進行消毒，對試驗牛進行驅蟲處理。將麥秸稈鍘成3～5 cm的長度，飼喂時精料、玉米青貯和麥秸稈混合均勻，保證每頭牛每天有5%～10%的剩料量。試驗期間，記錄每頭試驗牛每天的采食量和剩料量，定期檢查牛舍內衛生和試驗牛健康狀況，及時清理糞便，保持圈舍內干凈整潔。每30 d調整一次飼喂量，具體見表3。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長發育指標 預飼期和每個階段結束前1 d連續3次對試驗牛進行空腹稱重和體尺測量，計算平均值作為試驗牛的初始和每階段末期的體重和體尺；根據每個階段末期體重和體尺繪制試驗牛體重、體尺變化曲線圖，并計算出試驗牛總增重、平均日增重及體尺變化。

表3 試驗牛日飼喂量(鮮重基礎)Table 3 Daily feeding amount for test cattle(based on fresh weight) kg/d

1.4.2 采食量 利用定量飼喂系統記錄每頭牛每天的采食量，計算出每個月每頭試驗牛的采食量及日平均干物質采食量，根據日平均干物質采食量繪制干物質采食變化曲線圖。

1.4.3 血液生化指標 分別于試驗開始和結束前1 d，晨飼前利用頸靜脈穿刺法采集每頭試驗牛血液20 mL，立即送往實驗室，4 ℃ 3 000 r/min離心15 min，收集上清液于2 mL離心管中，-80 ℃冷凍保存待測。利用全自動生化分析儀(MOL-300)測定血清中丙氨酸氨基轉移酶(ALT)、天門冬氨基酸轉移酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、尿素氮(UN)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)的含量。

1.4.4 飼料報酬 根據試驗牛的總增重、飼料采食量及飼料費用計算試驗牛每天飼養成本、每千克增重飼料成本及料肉比。

1.5 數據統計與分析

用Excel 2010對數據進行初步整理，采用spss 22.0 軟件進行數據統計分析，用“One-way ANOVA”分析不同日糧處理對秦川肉牛生長性能是否有顯著影響，并用“LSD法”對數據進行多重比較，以P<0.05為差異顯著性判斷標準，試驗結果以平均值±標準差表示。

2 結 果

2.1 不同飼養階段試驗牛日平均干物質采食量變化

由表4可知，試驗期間，對照組和各試驗組日平均干物質采食量(DMI)均呈逐漸上升的趨勢，其中試驗IV組的DMI最高，顯著高于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)。0～30 d，DMI最大的是試驗IV組，最小的是試驗Ⅰ組，從試驗Ⅰ組到試驗IV組DMI依次增大，試驗IV組與其他各組差異顯著(P<0.05)；31～60 d，DMI最大的是試驗IV組為7.26 kg，且與其他各組均有顯著差異(P<0.05)，其次是試驗Ⅲ組7.12 kg，顯著高于試驗Ⅰ組(P<0.05)，試驗Ⅰ組DMI最小，為6.91 kg；61～105 d，DMI從大到小依次是試驗IV組、試驗Ⅲ組、試驗Ⅱ組、對照組和試驗Ⅰ組，試驗IV組與其他四組均有顯著差異(P<0.05)。

表4 不同飼養階段試驗牛日平均干物質采食量變化Table 4 Daily average dry matter intake of cattle tested in different feeding stages kg/d

2.2 不同飼養階段試驗牛的體重變化

由表5可知，0～15 d，對照組和各試驗組牛體重差異不顯著。第90 d和105 d，試驗IV組牛體重顯著高于對照組(P<0.05)。全期增重由大到小依次是試驗IV組、試驗Ⅲ組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和對照組，試驗IV組與其他各組均有顯著差異(P<0.05)。試驗IV組平均日增重顯著高于其他各組(P<0.05)。

表5 不同飼養階段試驗牛的體重變化Table 5 Changes in body weight of cattle tested at different feeding stages kg

2.3 不同飼養階段試驗牛的體尺變化

由表6可知，初期和末期各組試驗牛的體高均差異不顯著(P>0.05)，IV組顯著高于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)；末期，試驗Ⅲ組和試驗IV組的體斜長差異不顯著(P>0.05)，均顯著大于對照組(P<0.05)，且與試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組差異不顯著(P>0.05)；Ⅲ組胸圍顯著大于對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組(P<0.05)；末期，試驗Ⅱ組和試驗IV組的腹圍差異不顯著(P>0.05)，且均顯著大于對照組(P<0.05)，腹圍增長量最大的是試驗試驗Ⅱ組顯著大于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)。

表6 不同飼養階段試驗牛的體尺變化Table 6 Body size changes of cattle tested in different feeding stages cm

2.4 不同蛋白源飼料對秦川牛血液生化指標的影響

由表7可知，不同蛋白源飼料對秦川肉牛各項血液指標均有影響。其中試驗Ⅱ組的丙氨酸氨基轉移酶顯著高于試驗IV組(P<0.05)，且與其他各組差異不顯著(P>0.05)；試驗IV組的天門冬氨基酸轉移酶最高，與其他各組均有顯著差異(P<0.05)，對照組和試驗Ⅲ組顯著高于試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組(P<0.05)；試驗Ⅱ組的堿性磷酸酶最高，除對照組和試驗Ⅰ組差異不顯著外(P>0.05)，其余各組間均有顯著差異(P<0.05)；試驗IV組的總膽固醇濃度顯著高于對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅲ組(P<0.05)，與試驗Ⅱ組差異不顯著(P>0.05)；試驗Ⅰ組的甘油三酯顯著高于試驗IV組(P<0.05)，且與其他各組差異不顯著(P>0.05)；高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、總蛋白、白蛋白、球蛋白的濃度隨著精料中紫蘇餅添加比例的升高而升高，試驗IV組均顯著高于其他各組(P<0.05)；尿素氮隨著精料中紫蘇餅添加比例的升高而降低，試驗IV組最低。

表7 不同蛋白源飼料對秦川肉牛血液生化指標的影響Table 7 Effects of different protein source feeds on blood biochemical parameters of Qinchuan beef cattle cm

2.5 試驗牛的飼料報酬

由表8可知，試驗IV組的全期總增重最大，與其他各組均有顯著差異(P<0.05)，對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組的全期總增重相差不大(P>0.05)；IV組飼料消耗總量顯著高于對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組(P<0.05)，且與試驗Ⅲ組差異不顯著(P>0.05)；平均每千克增重飼料成本最大的是對照組，試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組相差不大，最小的是試驗IV組，顯著低于其他各組(P<0.05)；對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組的料重比差異不顯著(P>0.05)，且顯著高于試驗Ⅲ組和試驗IV組(P<0.05)，其中對照組最大，試驗IV組最小；全期平均每頭牛的飼料成本，對照組最大，試驗IV組最小；試驗IV組的每頭牛每天的飼料成本要比對照組低1.53元。綜上可得，試驗IV組(日糧中用42%的紫蘇餅代替31%豆粕)與其他各組相比具有更高的飼養效率，并且飼料成本最低。

表8 試驗牛的飼料報酬Table 8 Feed efficiency of trial beef cattle cm

3 討 論

3.1 不同蛋白源飼料對肉牛日平均干物質采食量的影響

影響干物質采食量的主要因素有動物品種、飼料適口性、環境因素和飼養管理[6]。本試驗中，各處理組的粗蛋白和能量水平基本一致，添加菜籽粕和紫蘇餅后，各組中NDF的含量有所提高。研究結果顯示，試驗Ⅰ組(36%菜籽粕)的干物質的采食量始終較其他各組低，Ⅱ組、Ⅲ組、IV組的DMI隨著紫蘇餅添加比例的提高而提高。這與張文火等[7]的研究結果類似。可能的原因是紫蘇餅味芳香，適口性好，蛋白含量較高且抗營養因子較少[1]，而菜籽粕中有較多的抗營養因子[8]，適口性較豆粕和紫蘇餅差，因此影響試驗牛的采食量。Poppi等[9]研究表明，日糧中的NDF越大，采食量越低。Allen等[10]認為反芻動物采食量隨著日糧能量水平的提高而降低。本試驗的研究結果與上述兩種結論不一致，可能的原因是限制干物質采食量的因素不只是NDF含量和能量水平。Illius等[11]認為干物質采食量除受飼料物理因素的影響外還與動物本身所處的生長階段和生理狀態有關，即認為動物在不同生長時期具有最大的生產潛力，會最大限度地利用飼料中的營養來滿足生長需要。Ketelaars等[12]研究表明，干物質采食量并不只是受NDF等因素引起瘤胃的充盈度的影響，相反，研究結果表明有機物采食量(OMI)隨著有機物消化率(OMD)的升高而升高。因此，造成本試驗結果的原因還可能是精料中添加紫蘇餅能夠提高OMD，進而提高動物采食量。

3.2 不同蛋白源飼料對肉牛生長性能的影響

蛋白質是反芻動物生長發育所必須的營養源，飼料中蛋白含量的高低直接影響動物健康狀況和生產力水平的發揮[13]。本研究中，用36%的菜籽粕代替31%豆粕之后，試驗牛的總增重和體尺增長量略有所提高但相差不大；隨著紫蘇餅添加量的升高，試驗牛總增重和體尺增長量也逐漸提高，尤其用42%的紫蘇餅替代31%的豆粕之后，試驗牛的總增重達到127.25 kg，比對照組(31%豆粕)多20.5 kg，比試驗Ⅰ組(36%菜籽粕)多18.25 kg。說明精料添加適量的紫蘇餅能夠促進反芻動物蛋白的利用率，進而加快動物生長發育。Sami等[14]研究表明，菜籽粕日糧與豆粕日糧相比，試驗牛平均日增重和末期體重差異不顯著。朱冠群等[15]研究表明，用菜籽粕代替豆粕后，試驗牛平均日增重均為1.27 kg左右，末期各組試驗牛體重差異不顯著。這與本試驗研究結果一致，可能的原因是同一蛋白水平的菜籽粕和豆粕在肉牛體內消化代謝水平基本一致，但本試驗中試驗IV組(42%紫蘇餅)的肉牛平均日增重最大，可能的原因是紫蘇餅中含有的抗營養因子較少[1]，更易于動物消化吸收，從而提高日糧的利用率，促進肉牛增重。

3.3 不同蛋白源飼料對肉牛血液生化指標的影響

ALT主要存在于動物肝細胞或心肌細胞中，同時也是一種廣泛存在于動物線粒體內的氨基酸轉移酶[16]，與蛋白質代謝有密切的關系。當血液中蛋白質代謝水平加強或肝臟受損時，ALT和AST的濃度升高，因此其在一定程度上能反映出動物肝臟的健康狀況[17]。本試驗中，用36%菜籽粕代替31%豆粕之后，ALT的濃度與對照組相比略有所下降但差異不顯著，而AST的濃度顯著下降；隨著精料中紫蘇餅添加比例的升高，試驗牛血液中ALT的濃度逐漸下降，AST的濃度逐漸升高，尤其用42%紫蘇餅代替31%豆粕之后ALT的濃度最低，AST濃度最高，兩者與其他各組均有顯著差異，由此說明，當精料中添加紫蘇餅時能夠促進動物體內的蛋白質代謝。ALP廣泛分布于動物的骨骼、腸、腎、肝等組織中，參與成骨作用、膽小管、腸黏膜、腎小管等處物質的吸收和運轉過程，在機體消化代謝中發揮著重要的作用，其活性的高低反映動物的生長速度和生產水平的高低[18]。本研究結果表明，隨著精料中紫蘇餅添加比例的升高，ALP的濃度也逐漸升高，說明用適量的紫蘇餅代替豆粕有助于動物機體的生長發育。

TC是細胞膜的重要組成部分，是機體正常活動必不可少的成分，研究表明，日糧中脂肪含量越高，血液中的TC越高[19]。高密度脂蛋白是一種抗動脈粥樣硬化的血漿脂蛋白，其可以運載周圍組織中的膽固醇，再轉化為膽汁酸或者直接通過膽汁從腸道排出[20]。低密度脂蛋白是一種運輸膽固醇至外周組織細胞的脂蛋白顆粒，其含量過高時，其攜帶的膽固醇便存積在動脈壁上，容易引起動脈硬化[2,21]。本試驗中，用36%菜籽粕和42%紫蘇餅代替31%豆粕之后，試驗牛的膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白都呈逐漸升高的趨勢，可能原因是這兩種蛋白飼料均為油料籽實加工后產物，其刺激了機體內與脂肪酸合成與分解相關因子的產生。這與陳娜等[22]研究結果類似。TG是脂肪的組成成分，是機體的重要能源物質，其濃度的高低反映動物體內脂類的消化、吸收情況，當脂類代謝出現障礙時，血脂含量升高[23]。本試驗用36%菜籽粕代替31%豆粕之后，TG的濃度升高，且顯著高于其他各組，而隨著紫蘇餅添加比例的升高，TG的濃度逐漸降低，這與武曉東等[2]的研究結果一致，可能是紫蘇餅中的 ω-3多不飽和脂肪酸具有降低血脂的作用。

血液中的尿素氮主要來源于過多瘤胃降解蛋白及瘤胃壁吸收的氨氮，其含量的高低與氮的利用率成反比。Stanley等[24]研究表明，尿素氮濃度的高低能反映日糧中提供的蛋白含量與機體內氨基酸代謝平衡的關系，尿素氮濃度越低則氨基酸代謝越平衡，氮的利用率也越高。本試驗結果顯示，用菜籽粕和紫蘇餅代替豆粕之后，尿素氮的濃度均有所下降，說明飼料中適量的菜籽粕和紫蘇餅有利于促進氮的利用。血清蛋白在調節機體體液滲透壓和維持酸堿平衡起著重要作用[25]，球蛋白含量反映著機體的免疫水平[26]，總蛋白和白蛋白反映機體內蛋白代謝水平[27]。血液中總蛋白、白蛋白和球蛋白的濃度隨著紫蘇餅添加比例的升高而升高，說明紫蘇餅有利于增強動物免疫力、提高氮的利用率。這與張勇等[28]研究結果一致 。Fritsche等[29]認為， ω-3多不飽和脂肪酸通過參與機體免疫代謝通路對機體免疫水平起到調節作用。

3.4 不同蛋白源飼料對肉牛飼料報酬及增重成本的影響

本試驗中雖然對照組和各試驗組豆粕、菜籽粕和紫蘇餅的添加比例不同，但研究結果表明，試驗牛全期增重除試驗IV組和試驗Ⅲ組最大外，其他三組增重效果相差不大。由于這三種蛋白飼料的價格不同，因而其飼料報酬及飼養成本也不同。對照組和各試驗組精料的價格分別為2.56、2.26、2.24、2.10和2.05元/kg，飼料成本最低的是試驗IV組(42%紫蘇餅)其次是試驗Ⅰ組(36%菜籽粕)和對照組(31%豆粕)；平均每千克增重飼料成本最低的是試驗IV組為11.30元，比對照組少3.68元，比試驗Ⅰ組少2.5元。綜上可知，本試驗條件下，精料中用42%紫蘇餅代替31%豆粕和36%菜籽粕更能節約飼料成本，提高飼養效率。

4 結 論

本試驗條件下，在秦川肉牛精料中用42%的紫蘇餅代替豆粕和菜籽粕時，可以提高肉牛飼養效率、降低飼養成本。