奶牛肥育期试验中瘤胃内乳酸的测定

奶牛肥育期试验中瘤胃内乳酸的测定

20世纪50年代至60年代，全球先进的谷物（tr）的饲料管理方法被广泛使用。日本在20世纪80年代、韩国在20世纪90年代初就已开始在奶牛业中普及TMR技术。TMR的最基本原则是均衡的营养、饲料的混合、自由采食和分群饲养。TMR不仅可以避免在精、粗饲料分离饲喂时常发的选择性采食、瘤胃发酵异常、酸中毒、消化代谢异常等疾病的发生,而且可以使饲喂过程单纯化,减轻劳动强度。另外,TMR能够最大限度地利用各种副产品,在降低饲料成本的同时可减少环境污染。目前,TMR技术已广泛应用于奶牛业当中,但在肉牛业中还处于研究开发阶段。试验旨在研究TMR饲料对肥育期的瘤胃发酵、瘤胃微生物的活性及饲料消化率的影响,为开发肉牛用TMR提供理论依据。1材料和方法1.1试验设计和饲料配方用设置有瘤胃瘘管的平均体重为(476.00±33.01)kg的去势中国荷斯坦奶牛4头作为供试动物。采用2×2交叉试验设计,对照组(精饲料和粗饲料的分离饲喂组)和试验组(TMR饲料饲喂组)各2头,预试期为14d,试验期4d。供试饲料是根据美国NRC(1984年)和日本饲养标准(2000年)配制,其日粮组成及营养成分如表1。饲料量(以干物质计)按体重的2%给予,每日9:00和18:00各饲喂1次,水和矿物质舔砖让其自由摄取。1.2项目和方法的研究1.2.1ph值采食后每隔3h(第0,3,6,9小时)由瘘管取出胃液后立即用pH测定仪(MettlerDelta340)测定。1.2.2混合离心混合胃液于4℃、3000r/min离心15min,取上层液1mL+25%HPO40.2mL注入到1.5mL的微型离心管(Eppendoftube)里,混合后放置30min,然后放于-20℃冰箱内冷冻保管。NH3-N浓度的测定是根据ChaneyAL和MarbachEP的方法利用UV-分光光度计在630nm下测定吸光度后计算。1.2.3vf浓度根据ErwinES等的方法利用气相色谱仪(HP6890,USA)测定。1.2.4微生物计数采食后每隔3h从瘤胃内取出瘤胃液及内容物并用4层纱布过滤。利用Hungatemedium把胃液在厌氧状态下稀释成1×10-8、1×10-9、1×10-10倍后,取稀释液1mL和medium9mL注入到Rolltube内,采用HungateRE的方法在39℃恒温箱中培养48～72h后计算菌株个数。1.2.5微生物计数采食后每隔3h从瘤胃内取出瘤胃液及内容物并用4层纱布过滤。利用Lowemedium把胃液在厌氧状态下稀释成以1×10-2、1×10-3、1×10-4倍后,取稀释液1mL、抗生素1mL和medium9mL注入到Rolltube内,采用HungateRE的方法在39℃恒温箱中培养48～72h后计算菌株个数。1.2.6cmcase活力测定CMCase是胃液(4℃、3000r/min离心15min)0.5mL加入由柠檬酸缓冲液配制的2%CMC(羧基甲基纤维素)溶液0.5mL,经混合后在50℃恒温水槽中进行30min的酶反应。然后在6000r/min经15min离心分离后,再把上层液0.2mL和DNS(Dinitrosalicylicacid)溶液0.6mL混合,并在100℃的沸水中进行5min发色反应。冷却后加入纯化水4.2mL稀释后利用UV-分光光度计在550nm下测定还原糖的量。CMCase的活力是利用CMC中游离的还原糖的量以μmol·mL-1·min-1单位换算后计算。Xylanase是1%燕麦木聚糖(Oatspeltxylan)为基质,测定方法同CMCase。1.2.7粪样的一般成分分析采用全收粪法将收集的粪样在3d的冷冻干燥后,放于60～70℃的烘干箱内干燥24h。粪样的一般成分分析采用AOACi法测定;ADF和NDF根据Goering和VanSoest(1970)的方法测定。1.3an美国calanalysis管理系统试验的统计处理是利用SAS(StatisticalAnalysisSystem,1995)的ANOVA分析方法,各处理的平均数间差异采用DUNCAN(1955)方法进行分析。2结果与分析2.1瘤胃微生物和血清中酸含量的变化采食前(0小时)和采食后每隔3h(3,6,9小时)对瘤胃内pH值和NH3-N浓度的观察结果如表2。从pH值变化看,试验组始终维持在较高的水平,特别是采食后6小时时试验组显著高于对照组(P<0.05)。瘤胃中乳酸比VFA酸性强(4.7vs3.8),乳酸生成量对pH值的下降有很大影响。试验中,对照组乳酸浓度显著高于试验组(图1)可能是导致对照组的pH值较低的原因,同时也表明TMR可减少瘤胃内乳酸的蓄积,维持瘤胃内正常的pH值,以避免酸中毒的发生。瘤胃pH值变化对纤维素分解率有很大的影响,当pH值下降至5.5以下时纤维素分解率显著下降,pH值由6.7降至6.0时菌体蛋白的合成量可降低34%～69%。试验中试验组pH值始终维持在较高水平,表明饲喂TMR可能会更好地促进反刍动物对纤维素的分解和微生物蛋白质的合成。NH3-N的浓度在采食后9h内试验组始终高于对照组,尤其在采食后3小时时试验组极显著高于对照组(P<0.01)。瘤胃微生物是利用饲料蛋白质分解后所产生的氨、肽、氨基酸等氮源来合成微生物蛋白,并为机体提供约60%的蛋白质需要量。瘤胃内的氨浓度是随着饲料消化速度的加快而增加,在试验中对照组低于试验组的原因可能是精、粗饲料的分离饲喂影响了瘤胃微生物的生存环境,使微生物的活力下降,造成饲料分解速度降低的缘故。2.2两干草中脂肪酸含量的变化由表3可知,试验动物采食后0,3,6,9小时时,试验组和对照组的乙酸和丙酸的浓度无显著差异。丁酸在采食前(0小时)和采食后6小时时,试验组极显著高于对照组(P<0.01),在3小时和9小时时两处理组间无显著差异,但9h内试验组的平均丁酸浓度比对照组增加10.83%(P<0.01)。另外,乙酸/丙酸在两处理组间无显著差异,但试验组在9h内的平均值极显著高于对照组(P<0.01)。一般干草的饲喂比例将影响挥发性脂肪酸的组成,乙酸/丙酸随着干草采食量的增加而增大。试验中对照组的乙酸/丙酸低于试验组的原因可能是精、粗饲料分离饲喂时造成采食不均而使干草采食过少所致。2.3两组总真菌数和瘤胃微生物数量的变化供试动物采时前(0小时)和采食后每隔3h采集胃液(3,6,9小时)后测定的细菌和真菌的变化结果见图2。从总的来看,试验组总细菌数在6小时时显著高于对照组(P<0.05)以外,其他在两处理组间无显著差异。试验组总真菌数在6小时和9小时时显著高于对照组(P<0.05)。另外,从采食后9h内平均的瘤胃微生物数量变化在两处理组间无显著差异。瘤胃微生物数量的变化直接关系到瘤胃内饲料的消化作用,并且随着瘤胃pH值、采食饲料的种类和采食量等发生变化。一般地,饲喂干草或牧草青贮饲料等粗纤维含量高的饲料时真菌的数量增加,但采食淀粉含量高的谷物类饲料或容易发酵的嫩草时真菌的数量将减少。2.4xylaase和se的活力比较采食后每隔3h采集胃液后对CMCase和xylanase活力的测定结果见表4。由表4可以看出,CMCase的活力在两处理组间无显著差异,而xylanase的活力在0小时(P<0.05)和9小时(P<0.01)时试验组明显地表现出高于对照组。另外,从采食后9h内的平均活力看,CMCase在两处理组间无显著差异,但与对照组相比试验组平均提高38.8%,而xylanase的活力试验组显著高于对照组(P<0.05)。2.5改变粗蛋白质的消化率TMR和精、粗分离饲喂对供试动物饲喂后其消化率的测定结果如表5。从总体上看,饲喂TMR饲料比传统的精、粗饲料分离饲喂方式的饲料消化率普遍地得到了改善和提高,尤其是试验组粗蛋白质的消化率极显著地高于对照组(P<0.01)。这一结果可能是由于饲喂TMR后避免了动物对饲料的选择性采食,使精、粗饲料摄取均匀,维持了适宜的微生物生长繁殖所需的瘤胃内环境所致。YangCMJ和VargaGA的研究结果也表明,对奶牛饲喂TMR比精、粗饲料分离饲喂不仅使瘤胃内环境得到改善,而且增加了干物质采食量,提高了饲料消化率。3两组一般资料的比较试验是利用TMR和精、粗分离饲喂方式对肥育期的去势中国荷斯坦奶牛进行了代谢试验。从总的试验结果看,与对照组相比,试验组的pH值始终维持在较高的水平,特别是采食后6小时时试验组显著高于对照组(P<0.05)。同时,试验组瘤胃内乳酸的浓度显著低于对照组(P<0.05),这一结果可能是导致对照组pH值低的原因。NH3-N的浓度除了在采食后3小时时试验组极显著高于对照组(P<0.01)外,其他在两处理组间无显著差异。瘤胃内乙酸和丙酸的浓度在处理组间无显著差异。试验组丁酸在0小时和6小时时极显著高于对照组(P<0.01),且试验组9h内平均丁酸浓度极显著高于对照组(P<0.01)。总VFA的浓度两处理组间无显著差异,乙酸/丙酸在两处理组间无显著差异,但试验组采食后9h内平均乙酸/丙酸极显著高于对照组(P<0.01)。此外,从瘤胃内CMCase和xylanase活力看,CMCase在两处理组间无显著差异,试验组采食后9h内的平均xylanase活力显著高