奶牛肥育期試驗中瘤胃內(nèi)乳酸的測定

奶牛肥育期試驗中瘤胃內(nèi)乳酸的測定

20世紀(jì)50年代至60年代，全球先進(jìn)的谷物（tr）的飼料管理方法被廣泛使用。日本在20世紀(jì)80年代、韓國在20世紀(jì)90年代初就已開始在奶牛業(yè)中普及TMR技術(shù)。TMR的最基本原則是均衡的營養(yǎng)、飼料的混合、自由采食和分群飼養(yǎng)。TMR不僅可以避免在精、粗飼料分離飼喂時常發(fā)的選擇性采食、瘤胃發(fā)酵異常、酸中毒、消化代謝異常等疾病的發(fā)生,而且可以使飼喂過程單純化,減輕勞動強(qiáng)度。另外,TMR能夠最大限度地利用各種副產(chǎn)品,在降低飼料成本的同時可減少環(huán)境污染。目前,TMR技術(shù)已廣泛應(yīng)用于奶牛業(yè)當(dāng)中,但在肉牛業(yè)中還處于研究開發(fā)階段。試驗旨在研究TMR飼料對肥育期的瘤胃發(fā)酵、瘤胃微生物的活性及飼料消化率的影響,為開發(fā)肉牛用TMR提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1試驗設(shè)計和飼料配方用設(shè)置有瘤胃瘺管的平均體重為(476.00±33.01)kg的去勢中國荷斯坦奶牛4頭作為供試動物。采用2×2交叉試驗設(shè)計,對照組(精飼料和粗飼料的分離飼喂組)和試驗組(TMR飼料飼喂組)各2頭,預(yù)試期為14d,試驗期4d。供試飼料是根據(jù)美國NRC(1984年)和日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2000年)配制,其日糧組成及營養(yǎng)成分如表1。飼料量(以干物質(zhì)計)按體重的2%給予,每日9:00和18:00各飼喂1次,水和礦物質(zhì)舔磚讓其自由攝取。1.2項目和方法的研究1.2.1ph值采食后每隔3h(第0,3,6,9小時)由瘺管取出胃液后立即用pH測定儀(MettlerDelta340)測定。1.2.2混合離心混合胃液于4℃、3000r/min離心15min,取上層液1mL+25%HPO40.2mL注入到1.5mL的微型離心管(Eppendoftube)里,混合后放置30min,然后放于-20℃冰箱內(nèi)冷凍保管。NH3-N濃度的測定是根據(jù)ChaneyAL和MarbachEP的方法利用UV-分光光度計在630nm下測定吸光度后計算。1.2.3vf濃度根據(jù)ErwinES等的方法利用氣相色譜儀(HP6890,USA)測定。1.2.4微生物計數(shù)采食后每隔3h從瘤胃內(nèi)取出瘤胃液及內(nèi)容物并用4層紗布過濾。利用Hungatemedium把胃液在厭氧狀態(tài)下稀釋成1×10-8、1×10-9、1×10-10倍后,取稀釋液1mL和medium9mL注入到Rolltube內(nèi),采用HungateRE的方法在39℃恒溫箱中培養(yǎng)48～72h后計算菌株個數(shù)。1.2.5微生物計數(shù)采食后每隔3h從瘤胃內(nèi)取出瘤胃液及內(nèi)容物并用4層紗布過濾。利用Lowemedium把胃液在厭氧狀態(tài)下稀釋成以1×10-2、1×10-3、1×10-4倍后,取稀釋液1mL、抗生素1mL和medium9mL注入到Rolltube內(nèi),采用HungateRE的方法在39℃恒溫箱中培養(yǎng)48～72h后計算菌株個數(shù)。1.2.6cmcase活力測定CMCase是胃液(4℃、3000r/min離心15min)0.5mL加入由檸檬酸緩沖液配制的2%CMC(羧基甲基纖維素)溶液0.5mL,經(jīng)混合后在50℃恒溫水槽中進(jìn)行30min的酶反應(yīng)。然后在6000r/min經(jīng)15min離心分離后,再把上層液0.2mL和DNS(Dinitrosalicylicacid)溶液0.6mL混合,并在100℃的沸水中進(jìn)行5min發(fā)色反應(yīng)。冷卻后加入純化水4.2mL稀釋后利用UV-分光光度計在550nm下測定還原糖的量。CMCase的活力是利用CMC中游離的還原糖的量以μmol·mL-1·min-1單位換算后計算。Xylanase是1%燕麥木聚糖(Oatspeltxylan)為基質(zhì),測定方法同CMCase。1.2.7糞樣的一般成分分析采用全收糞法將收集的糞樣在3d的冷凍干燥后,放于60～70℃的烘干箱內(nèi)干燥24h。糞樣的一般成分分析采用AOACi法測定;ADF和NDF根據(jù)Goering和VanSoest(1970)的方法測定。1.3an美國calanalysis管理系統(tǒng)試驗的統(tǒng)計處理是利用SAS(StatisticalAnalysisSystem,1995)的ANOVA分析方法,各處理的平均數(shù)間差異采用DUNCAN(1955)方法進(jìn)行分析。2結(jié)果與分析2.1瘤胃微生物和血清中酸含量的變化采食前(0小時)和采食后每隔3h(3,6,9小時)對瘤胃內(nèi)pH值和NH3-N濃度的觀察結(jié)果如表2。從pH值變化看,試驗組始終維持在較高的水平,特別是采食后6小時時試驗組顯著高于對照組(P<0.05)。瘤胃中乳酸比VFA酸性強(qiáng)(4.7vs3.8),乳酸生成量對pH值的下降有很大影響。試驗中,對照組乳酸濃度顯著高于試驗組(圖1)可能是導(dǎo)致對照組的pH值較低的原因,同時也表明TMR可減少瘤胃內(nèi)乳酸的蓄積,維持瘤胃內(nèi)正常的pH值,以避免酸中毒的發(fā)生。瘤胃pH值變化對纖維素分解率有很大的影響,當(dāng)pH值下降至5.5以下時纖維素分解率顯著下降,pH值由6.7降至6.0時菌體蛋白的合成量可降低34%～69%。試驗中試驗組pH值始終維持在較高水平,表明飼喂TMR可能會更好地促進(jìn)反芻動物對纖維素的分解和微生物蛋白質(zhì)的合成。NH3-N的濃度在采食后9h內(nèi)試驗組始終高于對照組,尤其在采食后3小時時試驗組極顯著高于對照組(P<0.01)。瘤胃微生物是利用飼料蛋白質(zhì)分解后所產(chǎn)生的氨、肽、氨基酸等氮源來合成微生物蛋白,并為機(jī)體提供約60%的蛋白質(zhì)需要量。瘤胃內(nèi)的氨濃度是隨著飼料消化速度的加快而增加,在試驗中對照組低于試驗組的原因可能是精、粗飼料的分離飼喂影響了瘤胃微生物的生存環(huán)境,使微生物的活力下降,造成飼料分解速度降低的緣故。2.2兩干草中脂肪酸含量的變化由表3可知,試驗動物采食后0,3,6,9小時時,試驗組和對照組的乙酸和丙酸的濃度無顯著差異。丁酸在采食前(0小時)和采食后6小時時,試驗組極顯著高于對照組(P<0.01),在3小時和9小時時兩處理組間無顯著差異,但9h內(nèi)試驗組的平均丁酸濃度比對照組增加10.83%(P<0.01)。另外,乙酸/丙酸在兩處理組間無顯著差異,但試驗組在9h內(nèi)的平均值極顯著高于對照組(P<0.01)。一般干草的飼喂比例將影響揮發(fā)性脂肪酸的組成,乙酸/丙酸隨著干草采食量的增加而增大。試驗中對照組的乙酸/丙酸低于試驗組的原因可能是精、粗飼料分離飼喂時造成采食不均而使干草采食過少所致。2.3兩組總真菌數(shù)和瘤胃微生物數(shù)量的變化供試動物采時前(0小時)和采食后每隔3h采集胃液(3,6,9小時)后測定的細(xì)菌和真菌的變化結(jié)果見圖2。從總的來看,試驗組總細(xì)菌數(shù)在6小時時顯著高于對照組(P<0.05)以外,其他在兩處理組間無顯著差異。試驗組總真菌數(shù)在6小時和9小時時顯著高于對照組(P<0.05)。另外,從采食后9h內(nèi)平均的瘤胃微生物數(shù)量變化在兩處理組間無顯著差異。瘤胃微生物數(shù)量的變化直接關(guān)系到瘤胃內(nèi)飼料的消化作用,并且隨著瘤胃pH值、采食飼料的種類和采食量等發(fā)生變化。一般地,飼喂干草或牧草青貯飼料等粗纖維含量高的飼料時真菌的數(shù)量增加,但采食淀粉含量高的谷物類飼料或容易發(fā)酵的嫩草時真菌的數(shù)量將減少。2.4xylaase和se的活力比較采食后每隔3h采集胃液后對CMCase和xylanase活力的測定結(jié)果見表4。由表4可以看出,CMCase的活力在兩處理組間無顯著差異,而xylanase的活力在0小時(P<0.05)和9小時(P<0.01)時試驗組明顯地表現(xiàn)出高于對照組。另外,從采食后9h內(nèi)的平均活力看,CMCase在兩處理組間無顯著差異,但與對照組相比試驗組平均提高38.8%,而xylanase的活力試驗組顯著高于對照組(P<0.05)。2.5改變粗蛋白質(zhì)的消化率TMR和精、粗分離飼喂對供試動物飼喂后其消化率的測定結(jié)果如表5。從總體上看,飼喂TMR飼料比傳統(tǒng)的精、粗飼料分離飼喂方式的飼料消化率普遍地得到了改善和提高,尤其是試驗組粗蛋白質(zhì)的消化率極顯著地高于對照組(P<0.01)。這一結(jié)果可能是由于飼喂TMR后避免了動物對飼料的選擇性采食,使精、粗飼料攝取均勻,維持了適宜的微生物生長繁殖所需的瘤胃內(nèi)環(huán)境所致。YangCMJ和VargaGA的研究結(jié)果也表明,對奶牛飼喂TMR比精、粗飼料分離飼喂不僅使瘤胃內(nèi)環(huán)境得到改善,而且增加了干物質(zhì)采食量,提高了飼料消化率。3兩組一般資料的比較試驗是利用TMR和精、粗分離飼喂方式對肥育期的去勢中國荷斯坦奶牛進(jìn)行了代謝試驗。從總的試驗結(jié)果看,與對照組相比,試驗組的pH值始終維持在較高的水平,特別是采食后6小時時試驗組顯著高于對照組(P<0.05)。同時,試驗組瘤胃內(nèi)乳酸的濃度顯著低于對照組(P<0.05),這一結(jié)果可能是導(dǎo)致對照組pH值低的原因。NH3-N的濃度除了在采食后3小時時試驗組極顯著高于對照組(P<0.01)外,其他在兩處理組間無顯著差異。瘤胃內(nèi)乙酸和丙酸的濃度在處理組間無顯著差異。試驗組丁酸在0小時和6小時時極顯著高于對照組(P<0.01),且試驗組9h內(nèi)平均丁酸濃度極顯著高于對照組(P<0.01)?？俈FA的濃度兩處理組間無顯著差異,乙酸/丙酸在兩處理組間無顯著差異,但試驗組采食后9h內(nèi)平均乙酸/丙酸極顯著高于對照組(P<0.01)。此外,從瘤胃內(nèi)CMCase和xylanase活力看,CMCase在兩處理組間無顯著差異,試驗組采食后9h內(nèi)的平均xylanase活力顯著高