Bet购于丹尼斯克动物营养公司, 纯度96.0%。RPF成分为棕榈油, 购于新奥农牧发展有限公司, 纯度99.5%。

试验动物选取48只体重为(22± 1) kg、健康且日龄接近3月龄的湖羊公羔, 由民勤中天羊业有限公司提供。

试验采用2× 3析因设计, 将48只湖羊公羔随机分成6个处理组, 每个处理组8个重复, 每个重复1只羊。设置两个RPF添加浓度(0和2.4%), 3个Bet水平(0、4和8 g· d^-1), 试验设计见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 试验设计 Table 1 Experiment design 处理组 Treatment group 过瘤胃脂肪 Rumen protected fat/% 甜菜碱 Betaine/g· d-1 Ⅰ 0 0 Ⅱ 0 4 Ⅲ 0 8 Ⅳ 2.4 0 Ⅴ 2.4 4 Ⅵ 2.4 8

表1 试验设计 Table 1 Experiment design

试验过渡期为10 d, 预试期7 d, 试验期50 d。整个试验期每只羊采用单栏饲喂, 每日饲喂3次(07:00、13:00和19:00), 自由饮水, 每天记录每只羊采食量, 试验结束后进行屠宰。试验饲粮参考美国国家科学院(National Research Council, NRC)(2007)^[11]育肥羊标准配制(表2), 日粮精粗比为60∶ 40。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 日粮处理组成和营养水平(风干基础) Table 2 Diet composition and nutrient levels(Air-dry matter basis) 项目 Item 成分Ingredient 处理组Treatment group Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 原料 Ingredient/% 苜蓿干草 Dry alfalfa hay 20 20 20 20 20 20 大麦秸秆 Barley straw 4 4 4 4 4 4 燕麦秸秆 Oat straw 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 13.33 玉米 Corn 33 33 33 33 33 33 豆粕 Soybean meal 9.6 9.6 9.6 9.9 9.9 9.9 麸皮 Bran 3 3 3 0 0 0 干酒糟及其可溶物 DDGS① 0.0 0.0 0.0 7.8 7.8 7.8 棉粕 Cottonseed meal 3.51 3.51 3.51 4.14 4.14 4.14 麦芽根 Malt root 8.16 8.16 8.16 8.16 8.16 8.16 氯化钠NaCl 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 1%预混料 Premix② 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 石粉 Powder 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 0.53 磷酸氢钙 CaHPO4 0.00 0.00 0.00 0.08 0.08 0.08 过瘤胃脂肪 Rumen fat powder③ 0.0 0.0 0.0 2.4 2.4 2.4 营养水平 Nutrition level④ 粗蛋白CP/% 16.38 16.38 16.38 16.40 16.40 16.40 粗脂肪EE/% 0.31 0.31 0.31 3.65 3.65 3.65 中性洗涤纤维NDF/% 49.38 49.38 49.38 51.15 51.15 51.15 酸性洗涤纤维ADF/% 37.05 37.05 37.05 33.90 33.90 33.90 有机物OM/% 92.71 92.71 92.71 93.06 93.06 93.06 代谢能 ME/MJ· kg-1 10.49 10.44 10.40 11.51 11.49 11.50 Note:①DDGS means distillers dried grains with soluble. ②1% Premix provided the following per kg of the concentrate: VA 1 250 IU, VE 11.5 IU, Fe 11.5 mg, Cu 14.8 mg, Mn 37.2 mg, Zn 54 mg, Co 7.9 mg. ③Rumen protected fat was palm oil fatty acids containning 99.5% EE. ④indicate nutrient levels were calculated values. 注:②1%预混料为每千克精料提供不低于维生素A 1 250 IU, 维生素E 11.5 IU, 铁115 mg, 铜14.8 mg, 锰37.2 mg, 锌54 mg, 钴7.9 mg。③RPF为棕榈油脂肪酸, 粗脂肪含量99.5%。④表示营养水平为计算值。

表2 日粮处理组成和营养水平(风干基础) Table 2 Diet composition and nutrient levels(Air-dry matter basis)

1.4.1 育肥湖羊生产性能测定 在整个试验期内, 每10 d称重一次, 并记录每处理组每只羊平均日采食量和平均日增重。

1.4.2 育肥湖羊血液指标测定 试验期第50天06:00颈静脉采血, 使用肝素抗凝管采集约10 mL血液, 3 500 r· min^-1离心10 min, 制备血浆, -20 ℃保存, 用于测定血浆血糖(Glu)、总胆固醇(TCH)和甘油三酯(TG)。提取Glu、TCH和TG的试剂盒购于南京建成生物工程研究所, 采用Mapada UV-1800分光光度仪测定, 于兰州大学草地农业科技学院反刍动物实验室完成。

1.4.3 育肥湖羊瘤胃参数测定 湖羊屠宰后, 取出整个胃室, 将瘤胃壁用灭菌后的剪刀剪一个5~10 cm口径, 将瘤胃内容物使用无菌4层纱布过滤, 滤液装入50 mL离心管, -20 ℃保存, 用于测定瘤胃液挥发性脂肪酸含量和比例。

1.4.4 育肥湖羊养分消化率测定 分别测定饲料和粪样中的干物质(DM)、有机物(OM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)等指标。测定方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术(第二版)》^[12]。

试验数据经Excle 2007处理后, 采用SPSS 17.0软件进行多因素方差分析, 用Duncan法进行多重比较, 0.01≤ P< 0.05为差异显著, P< 0.01为差异极显著。

6个处理间育肥湖羊初始体重差异不显著(P> 0.05); Ⅱ 组的日增重显著高于Ⅴ 组和Ⅵ 组(P< 0.05); Ⅰ 组、Ⅱ 组和Ⅳ 组日采食量显著高于Ⅵ 组; Ⅵ 组的饲料转化率极显著高于Ⅰ 组和Ⅱ 组(P< 0.01); 在Ⅳ 、Ⅴ 和Ⅵ 组中, 随着Bet水平的升高, 育肥湖羊日采食量和日增重下降。日粮添加2.4%RPF可极显著降低育肥湖羊日增重和末体重(P< 0.01), 显著提高饲料转化率和尾重, 显著降低日采食量; 日粮添加Bet对湖羊生产性能无显著影响; Bet和RPF互作对湖羊生长育肥性能无显著影响(表3)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对湖羊生长肥育性能的影响 Table 3 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on the production performance of finshing Hu sheep

表3 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对湖羊生长肥育性能的影响 Table 3 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on the production performance of finshing Hu sheep

Ⅰ 组和Ⅲ 组TCH含量极显著低于Ⅵ 组(P< 0.01); Ⅳ 和Ⅵ 组TG含量极显著高于Ⅲ 组; 在Ⅳ 、Ⅴ 和Ⅵ 组中, 随着Bet水平的提高, 育肥湖羊血浆TCH含量有提高趋势, 但差异不显著(P> 0.05)。日粮添加2.4%RPF能极显著提高育肥湖羊血浆中TCH和TG含量, 对血浆中Glu含量无显著影响; 日粮添加Bet对育肥湖羊血浆中TCH、TG和Glu均无显著影响; 日粮添加Bet和RPF互作对血浆中TCH、TG和Glu均无显著影响(表4)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对育肥湖羊血液指标的影响 Table 4 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on the blood parameters of finishing Hu sheep 项目 Item 组别 Treatment group 胆固醇 Total cholesterol (TCH)/mmol· L-1 甘油三酯 Total triglyceride (TG)/mmol· L-1 葡萄糖 Glucose(Glu)/ mmol· L-1 Ⅰ 1.61± 0.30Bb 0.33± 0.04ABbc 4.87± 0.21 Ⅱ 1.79± 0.36ABab 0.33± 0.05ABbc 4.93± 0.31 Ⅲ 1.66± 0.46Bb 0.33± 0.03Bbc 4.74± 0.35 Ⅳ 1.91± 0.43ABab 0.40± 0.08Aa 4.96± 0.46 Ⅴ 1.93± 0.32ABab 0.34± 0.04ABabc 4.71± 0.58 Ⅵ 2.11± 0.58Aa 0.40± 0.11Aa 4.69± 0.45 过瘤胃脂肪 RPF/% 0 1.67± 0.36Bb 0.33± 0.04Bb 4.85± 0.30 2.4 2.00± 0.45Aa 0.38± 0.08Aa 4.78± 0.49 甜菜碱 Betaine/g· d-1 0 1.75± 0.56 0.36± 0.09 4.91± 0.39 4 1.85± 0.35 0.34± 0.05 4.83± 0.46 8 1.88± 0.39 0.37± 0.07 4.72± 0.34 P 过瘤胃脂肪RPF 0.009 0.007 0.593 甜菜碱Betaine 0.699 0.317 0.401 过瘤胃脂肪× 交甜菜碱 RPF× Betaine 0.784 0.577 0.559

表4 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对育肥湖羊血液指标的影响 Table 4 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on the blood parameters of finishing Hu sheep

日粮添加Bet对育肥湖羊瘤胃pH和挥发性脂肪酸含量无显著影响(P> 0.05); 日粮添加2.4%RPF对育肥湖羊瘤胃pH和挥发性脂肪酸种类及含量无显著影响(P> 0.05); 日粮添加Bet和RPF互作对育肥湖羊瘤胃pH和挥发性脂肪酸种类及含量无影响(表5)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对羊瘤胃发酵和消化率是我影响 Table 5 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on rumen fermentation and digestibility in finshing Hu sheep

表5 日粮甜菜碱和过瘤胃脂肪对羊瘤胃发酵和消化率是我影响 Table 5 Effects of dietary betaine and rumen protected fat on rumen fermentation and digestibility in finshing Hu sheep

Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 组的NDF和ADF消化率均显著高于Ⅵ 组(P< 0.05)。日粮添加2.4%RPF显著降低育肥湖羊饲料中NDF和ADF消化率(P< 0.05), 对其它养分消化率均无显著影响(P> 0.05); 日粮添加Bet对湖羊营养物质消化率无显著影响(P> 0.05); 日粮添加Bet和RPF互作对湖羊营养物质消化率无显著影响(P> 0.05)(表5)。

育肥湖羊的快速生长表现为体格增大、体重增加、体组织快速发育和采食量提高等方面, 这些生长表现指标的高低会受到机体遗传因素调控, 也受饲养管理的影响, 同时外界环境也是主要因素之一^[13]。研究表明, Bet有促进动物生长的作用^{[14, 15]}, Bet对反刍动物生长的促进作用取决于饲料中蛋氨酸(Met)水平的高低。当饲料缺乏Met时, 添加Bet能显著提高动物生长育肥性能, 过量添加外源Bet时, 刺激肝脏中胱硫醚β 合酶(Cβ S)活性提高, 大部分同型半胱氨酸在Cβ S催化下, 通过转硫途径生成胱硫醚, 使体内的甲基处于代谢平衡^[16]。研究表明, 过高的Bet添加量并不能进一步提高动物生产性能, 对羔羊饲喂Bet后发现, 对照组和试验组羔羊胴体品质和生产性能无显著差异, 原因在于动物处在正常生理状态下时, Bet并没有明显的益生作用, 只有当动物缺乏Met, 或机体处于应激状态下, Bet促进生长作用才能得到发挥^[17]。许多报道称Bet能提高肥育猪和蛋鸡日增重和饲料转化率^{[18, 19]}, 但也有研究表明Bet对猪和禽类日增重无显著影响^{[20, 21]}, 其原因是Bet对家畜生长性能的影响还与饲料营养水平(蛋白质、能量和Met等), 或者Bet添加量、饲喂时间、家畜品种和饲养管理有关。研究表明, Bet对猪促生长效果不仅受到日粮中粗蛋白水平的影响^[21], 同时也受日粮的能量浓度影响, 还有报道称Bet添加效果还受动物性别影响^[22], 日粮中添加Bet会降低母猪采食量, 提高饲料转化率, 同时在赖氨酸和消化能较低的情况下添加Bet能显著提高育肥猪日采食量和日增重, 但消化能和赖氨酸水平正常情况下, Bet则无促进作用^[22], 研究还发现随着Bet饲喂时间的延长Bet对肉鸡生长发育的影响减弱^[23]。在本研究中, 基础日粮蛋白质水平及代谢能水平基本满足育肥湖羊生长需要, 因此额外添加Bet对湖羊生长育肥能无显著影响。

关于添加RPF对反刍动物生产的影响, 国内外报道不一致。奶牛日粮中添加400和600 g· d^-1RPF能显著提高奶牛泌乳量^[24]; 在育肥肉牛日粮中添加2%或4%RPF能显著提高肉牛中期的日增重^[25], 但在前期和后期与未添加对照组却没有明显差异; 正常能量水平下在羔羊日粮中添加RPF对饲料转化率和日增重没有显著影响^[26]; 也有研究表明, 在正常能量水平下添加6%RPF会显著降低绵羊平均日增重^[27], 原因是高能值的RPF引起了绵羊采食量的下降, 且饲料转化率未没得改善; 在500~600 kg的泌乳奶牛日粮中添加200 g· d^-1RPF对奶牛干物质采食量无显著影响^[28], 但添加400 g· d^-1RPF会显著降低奶牛干物质采食量, 作者认为RPF的添加剂量需要根据奶牛日粮能量水平和脂肪含量来确定, 添加过量RPF会降低奶牛采食量。本研究表明, 日粮添加2.4%RPF可显著降低日增重、日采食量和末体重, 提高料重比, 其中主要的原因是添加RPF显著降低了湖羊采食量, 从而降低日增重, 提高料重比。有学者建议奶牛日粮中RPF适宜添加量为3%, 但肉羊RPF适宜添加剂量尚未见报道。笔者认为, 应根据动物种类、健康状况和日粮组成调整RPF添加量, 本研究2.4%RPF添加剂量可能超过了幼龄湖羊的利用能力, 不利于育肥湖羊的生长和采食。

研究表明, Bet对维护动物肝脏健康有益。当外源补充Bet时, 山羊血液中的甘油三酯含量会明显降低^[16], 这可能是Bet促进了肝脏肉碱的合成增强线粒体细胞脂肪酸β -氧化, 从而使动物脂肪酶活性受到反馈性刺激, 降低了血清中甘油三酯的含量, 同时增加脂肪酶的活性。使用小鼠模型研究高脂日粮诱导非酒精脂肪肝, 饲粮中添加Bet可减轻肝脏病变, 提高肝脏调节脂肪的生理功能^[29]。在夏季, 反刍动物在机体能量负平衡的状态下, 主要靠游离脂肪酸的氧化提供能量, Bet因其含有活性甲基, 可以加速脂肪酸的氧化作用。但一些研究表明Bet并不影响反刍动物血液指标, 奶牛日粮中添加不同剂量的复合包膜Bet, 发现Bet对奶牛的产奶性能和能量代谢有关的血液指标无显著影响^[30]; 在肥育猪日粮中添加1 250 mg· kg^-1Bet对血清TCH和TG含量无显著影响^[31]。本研究表明, 基础日粮中添加Bet对血浆中甘油三酯含量无影响, 这和关于Bet对猪的生长性能、胴体组成和肉质影响的研究结果一致^{[32, 33]}。笔者认为, 机体对糖、氨基酸、脂肪酸三者间的调控作用使它们处于动态平衡, 机体脂肪的分解过程维持了血浆中TG浓度, 添加Bet不能使血浆TG产生显著变化。胆固醇在血液中的运输需要依靠低密度脂蛋白和高密度脂蛋白的分泌, 从本研究结果还可以看出, 补充4和8 g· d^-1Bet分别比不添加Bet血浆中胆固醇含量高出5.7%和7.43%。这与前人的研究结果一致^[34], 其认为可能的原因是Bet在调整半胱氨酸代谢的同时, 还提高了富含半胱氨酸Ⅰ 型B类清除剂受体蛋白(SR-BI)等膜蛋白的合成, 这些膜蛋白可以协助肝细胞摄入高密度脂蛋白微粒, 从而使胆固醇含量升高。由于日粮中能量需要已满足湖羊生长所需, 因此, Bet并不会引起血浆中葡萄糖含量的变化。

研究发现, 奶牛血浆Glu含量将随着瘤胃保护脂肪的添加而降低^[35]。在奶牛日粮中添加400 g· d^-1RPF能显著提高血浆Glu含量, 但血浆中TCH 和TG含量与对照组相比无显著差异^[24], 200和400 g· d^-1添加剂量对血浆Glu、TCH和TG含量无显著影响。在本研究中, 日粮添加2.4%RPF并不能改变血糖的浓度, 而血糖含量的高低还受机体内糖原的合成与消耗、转运及代谢水平的影响, 绵羊能量代谢水平可以通过血糖浓度得到体现, 本研究中绵羊不存在能量负平衡, 因此各组间血糖浓度未出现差异。有研究发现, 400 g· d^-1RPF可以提高肉牛血浆TG水平^[36]; 另有研究表明, 添加4%和6%的棕榈油能显著提高绵羊血清中TG和TCH含量^[37], 可能是添加棕榈油增加了长链脂肪酸的吸收量, 从而提高了血清TCH含量。添加RPF后, 血清中TG含量升高是由于棕榈油在皱胃中大量被分解成单不饱和脂肪酸和甘油分子, 运输到小肠被吸收入血液, 再酯化生成甘油三酯。本研究中2.4%RPF能显著的增加血浆中TCH和TG的浓度, 这和关于RPF对绵羊肝脏和肾脏功能以及对血液中TG和TCH含量影响的研究结果一致^[37]。可能是由于血浆中的脂肪酸与白蛋白结合, 运输至其他组织被利用, 以TG的形式贮存在组织内, 也可能是由于提高了脂肪酸的消化和摄取总量。

本研究表明, 日粮中添加Bet对屠宰后瘤胃pH没有显著影响, 瘤胃pH能维持在正常范围(5.5~7.5)内。VFA浓度和比例能够反映瘤胃营养摄入模式, 研究表明, 丙酸的产生主要依靠非结构性碳水化合物(NSC)发酵, 乙酸的产生主要依靠纤维类物质发酵。在45 mL瘤胃液中添加33.4 mg· L^-1Bet盐酸盐能提高瘤胃液中乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸(TVFA)含量, DM消化率也随之提高^[38]; 过去的研究发现, Bet可增加瘤胃内纤毛虫的活力^[39], 提高日粮粗纤维的利用率; 在45 mL人工瘤胃液中添加3.6 mg Bet可降低瘤胃pH, 提高产气量和干物质降解率, 对照组和3.6、1.2 mg Bet添加组相比, 瘤胃内菌体蛋白产量、乙酸含量、丙酸含量和TVFA含量并没显著差异^[40]。本研究发现, 各组挥发性脂肪酸(VFA)含量无显著差异, 说明添加Bet对瘤胃发酵的VFA产生无影响, Bet具有较好的过瘤胃效果, 不影响瘤胃正常发酵。

关于RPF对VFA、乙酸/丙酸和瘤胃发酵的影响, 已有的研究结果不完全一致。在人工瘤胃中添加8%RPF表明, 8%RPF能降低乙酸、丙酸、丁酸、总挥发酸含量和乙酸/丙酸值^[41]; 也有研究发现, 日粮中添加400 g· d^-1棕榈油脂肪粉不影响乙酸、丙酸含量和乙酸/丙酸值^[42]。研究表明, 瘤胃中VFA的含量与瘤胃24 h可发酵有机物质(FOM)存在正相关关系, 瘤胃中乙酸/丙酸值与NDF/FOM值有关, 瘤胃中各类挥发性脂肪酸含量与瘤胃原虫种类和数量有关, 而瘤胃原虫种类和数量又受日粮类型影响^[43]。本研究中, 基础日粮中FOM和NDF含量一定, 额外添加2.4%的RPF对瘤胃VFA含量无显著影响。

Bet具有渗透压调节作用, 因此其能提高肠道细胞活力、促进肠道细胞生长, 从而促进营养物质消化吸收。研究表明, 日粮添加Bet能显著提高育肥猪饲粮中DM、NDF和大部分花生四烯酸的消化率^{[44, 45]}; 在奶牛方面, Bet可显著降低奶牛瘤胃pH及乳酸、氨氮浓度, 提高瘤胃中DM、OM、CP、NDF和ADF的消化率, 增加乙酸/丙酸值、TVFA产量^[46]; 也有研究发现, 0.2%Bet添加量不会影响养分消化率^[45]。在本研究中日粮添加Bet对育肥湖羊养分消化率无显著影响, 这可能是由于Bet在饲粮蛋白质和Met充足的情况下不能发挥其促生长作用。

研究表明, 适量的RPF添加剂量不会降低机体对饲料中纤维物质的消化率, 但过量的添加RPF会造成NDF和ADF消化率下降。在西门塔尔杂交肉牛日粮中添加300和500 g· d^-1RPF研究其对营养物质消化率的影响, 发现添加RPF对全消化道OM、NDF和ADF消化率无显著影响^[47]; 在泌乳奶牛中添加4%RPF, 结果显示RPF对饲料中DM、OM、NDF、ADF和CP消化率无显著影响^[48]; 在泌乳奶牛日粮中分别添加2%、4%和6%RPF, 研究它们对养分消化率的影响, 结果表明日粮中添加6%RPF会显著降低饲料NDF和ADF消化率^[49], 本研究中, 2.4%RPF会降低NDF消化率, 可能是RPF不能100%达到过瘤胃效果, 有少部分在瘤胃中降解, 降低了瘤胃中纤维分解菌数量, 但又不足以影响瘤胃正常发酵, 也可能是添加2.4%RPF降低了瘤胃内纤维素酶与作用底物的结合率, 抑制了纤维素分解菌的活性。