[2006第2期]異丁酸對西門塔爾牛瘤胃營養物質降解的影響

新飼料

原載：《新飼料》雜志2006年第2期

李紅玉，劉強，黃應祥，王聰，王浩

（山西農業大學動物科技學院，山西太谷 030801）

摘 要：選用4頭平均體重420 kg，年齡2.5歲裝有永久性瘤胃瘺管的中國西門塔爾牛閹牛，采用4×4拉丁方設計，以混合精料和玉米秸稈為基礎日糧，研究日糧添加異丁酸（0、0.02、0.04和0.06g/kgWd-1）對瘤胃營養物質降解的影響。結果表明：0.02 g/kgW d-1組豆粕干物質、有機物和粗蛋白質動態降解率顯著高于對照組（P<0.05）；0.04 g/kgW d-1組玉米秸干物質、有機物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的降解率顯著提高（P<0.05）。根據本實驗結果推斷日糧中異丁酸的適宜添加水平為0.04g/kgW d-1。

關鍵詞：中國西門塔爾牛；異丁酸；降解率

異丁酸、異戊酸和2-甲基丁酸是含4個或5個碳原子的直鏈揮發性脂肪酸的異構體，稱為支鏈脂肪酸，也稱異構酸或異位酸。支鏈脂肪酸是瘤胃內纖維分解菌的生長因子，可提高纖維分解菌的數量，促進纖維的消化（Allison和Bryant等，1961）。在草原或牧場放牧的牛，隨著牧草的成熟，瘤胃支鏈脂肪酸濃度下降（Playne 和 Kennedy，1976；McCollum等，1985；Krysl 等，1987a）。研究表明當牛采食劣質牧草時，瘤胃支鏈指肪酸含量在檢測限以下（Judkins等，1987；Krysl等，1987b），試驗表明在劣質牧草日糧中添加異位酸是有益的。本試驗研究日糧添加不同水平的異丁酸對西門塔爾閹牛瘤胃營養物質降解的影響，為我國反芻動物瘤胃調控提供科學依據。
1、材料與方法
1.1試驗動物和試驗設計
選用4頭裝有永久性瘤胃瘺管，年齡2.5歲，體況良好，體重420kg的中國西門塔爾閹牛。采用4×4拉丁方設計，處理一：基礎日糧；處理二：基礎日糧+異丁酸0.02g/kgW d-1；處理三：基礎日糧+異丁酸0.04g/kgW d-1；處理四：基礎日糧+異丁酸0.06g/kgW d-1。試驗分4個階段，每階段預試期10d，正試期5d。
1.2試驗日糧及飼養管理
基礎日糧組成和營養成分見表1。試驗牛每日飼喂2次（早7：00、晚7：00），1.3倍維持飼養水平，單槽飼養，專人負責，采取先精后粗的飼喂順序，自由飲水。本試驗所用異丁酸為分析純化學試劑。添加異丁酸時，將其吸附于膨潤土后混入精料中飼喂。

表1
試驗基礎日糧組成和營養水平(%DM)

項 目	比例（%）	項 目 日糧營養水平（%）
日糧組成		NEmf (MJ/kg)	6.30
玉米秸稈	66.5	粗蛋白質	10.11
混合精料	33.5	中性洗滌纖維	56.51
混合精料組成		酸性洗滌纖維	35.59
玉米	52.0	鈣	1.12
麩皮	10.0	磷	0.74
豆粕	16.5
棉粕	12.0
菜粕	5.0
石粉	1.5
食鹽	1.0
預混料1）	2.0

1）每千克日糧含：維生素A 3000國際單位；維生素D 1200國際單位；維生素E 15國際單位；鐵30 mg；銅8 mg；鋅30 mg；錳40 mg；碘0.25 mg；硒0.3 mg；鈷0.1 mg.

1.3樣品采集與分析測定
1.3.1瘤胃降解率測定：用瘤胃尼龍袋法分別測定玉米秸DM（干物質）、OM（有機物）、NDF（中性洗滌纖維）、ADF（酸性洗滌纖維）和豆粕DM、CP（粗蛋白）的瘤胃降解率（馮仰廉，2004）。準確稱取3.0g～4.0g樣品，裝入尼龍袋，扎緊袋口，于晨飼前2h投入瘤胃腹囊50cm處，每頭牛放12個袋，分別于6h、12h、24h、36h、48h、72h取出兩個袋，立即用水沖洗至水液完全澄清為止，在65℃烘至恒重，測定DM、OM、NDF、ADF和CP(楊勝，1996)，計算瘤胃降解率。

1.3.2 瘤胃流通速度的測定：取重鉻酸鈉172g于溫水中，倒入1000g玉米秸或豆粕中，不斷攪拌至棕黃色粥狀，將該飼料轉移到帶蓋搪瓷盤中，蓋上蓋，置于100℃烘箱中烘24小時取出，取出后放入底部有一細篩網（200目）的桶中，沖洗至水清。將飼料懸于清水中，用VC將其pH調至4.0，攪拌后靜置12h，若PH值達到4.0，最后放在65℃ 烘箱中24h制備成鉻標記飼料。鉻標記飼料在晨飼時與粗料一起飼喂，每頭牛300g，在飼喂后4、8、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48、54、60、72、84、96、108、120 h直腸取糞，糞樣65℃下烘干，粉碎通過1mm篩，用比色法測其中鉻的含量（馮仰廉，2004）。

1.4數據處理及統計分析

應用A(%)=(B-C)／B×100 公式計算待測飼料在瘤胃中不同時間DM、OM、NDF、ADF和CP消失率。其中A為待測飼料的養分瘤胃消失率(%)，B為待測飼料降解前養分含量(g)，C為待測飼料降解后養分含量(g)。應用Orskov和McDonald(1979)提出的數學指數模型dp=a-b(1-e-ct)來確定降解常數(a，b和c)。待測飼料養分的有效降解率(ED)由公式ED：P=a+[bc/(c+k)]計算得出。公式中的常數k為待測飼料的瘤胃流通速度，玉米秸數值實測為0.025/h，豆粕為0.0579/h。

瘤胃降解率數據應用SPSS10.0統計分析軟件的One-way-ANOVA進行方差分析和LSD 多重比較。

2、結果與分析
2.1日糧添加異丁酸對豆粕DM、OM和CP瘤胃降解率的影響
由表2可見，0.02 g/kgWd-1組豆粕DM、OM、CP有效降解率顯著高于對照組（P<0.05），但與其它處理差異不顯著（P>0.05）。

表2
日糧添加異丁酸對西門塔爾牛豆粕DM、OM、CP瘤胃降解率的影響（％）

項目	異丁酸添加量, g/kgW d-1
	0	0.02	0.04	0.06
干物質DM	58.33±1.31b	61.50±0.78a	60.52±0.84ab	59.97±0.56ab
有機物OM	56.94±1.36b	60.41±0.82a	59.25±0.86ab	59.09±0.57ab
粗蛋白質CP	51.17±1.56b	58.65±1.49a	55.50±1.72ab	54.28±0.64ab

注：同行小寫字母不同表示差異顯著（P<0.05）
2.2日糧添加異丁酸對玉米秸稈DM、OM、NDF、ADF瘤胃降解率的影響
由表3可見，日糧添加0.04 g/kgW d-1異丁酸后，玉米秸DM、OM、NDF、ADF有效降解率均顯著高于對照組（P<0.05）。

表3
日糧添加異丁酸對西門塔爾牛玉米秸稈DM、OM、NDF、ADF瘤胃降解率的影響（％）

項目	異丁酸添加量, g/kgW d-1
	0	0.02	0.04	0.06
干物質DM	39.90±1.20b	44.34±0.73a	45.16±1.24a	42.91±1.06a
有機物OM	38.25±1.29b	43.13±0.73a	43.85±1.24a	42.21±1.05a
中性洗滌纖維NDF	27.96±1.47b	33.46±0.99a	35.29±1.40a	34.12±1.16a
酸性洗滌纖維ADF	27.29±1.72b	31.62±1.02ab	33.85±1.69a	32.25±1.32ab

注：同行小寫字母不同表示差異顯著（P<0.05）

3、結論與討論
支鏈脂肪酸是瘤胃內纖維分解菌的生長因子，可提高纖維分解菌的數量，促進纖維的消化（Allison和 Bryant，1961）。本研究中日糧添加異丁酸后提高了玉米秸稈纖維物質的降解率，以0.04g/kgW d-1組最高，這與Little(1967)研究結果一致。日糧添加異丁酸0.02g/kgW d-1時提高了豆粕DM、OM和CP的瘤胃降解率，添加量超過0.02g/kgW d-1后差異不顯著，而瘤胃氨態氮濃度顯著降低，可能是由于添加異丁酸提高了微生物合成菌體蛋白質的能力，其原因有待進一步研究驗證。根據以上結果分析得出異丁酸的適宜添加水平為0.04g/kgW d-1。
參考文獻


馮仰廉.2004.反芻動物營養學[M].北京:科學出版社. P575-576
楊
勝.1996.飼料分析及飼料質量檢測技術[M].北京:北京農業大學出版社. P171-172
Allison M.J., 1969. Biosynthesis of amino acids by ruminal microorganisms[J]. J. Anim. Sci. 29:797～807
Felix, A. et al., 1980. Effect of feeding isoacids with urea on growth and nutrient utilizition by lactating cows[J]. J. Dairy Sci. 63:1943～1955
Judkins, M.B. J.D. Wallace, M.L. Galyean, L.J. Krysl and E.E. Parker. 1987. Passage rates rumen fermentation and weight change in protein supplemented grazing cattle[J]. J. Range Manage. 40:100.
Krysl, L.J., M.L. Galyean, M.B. Judkins, M.E. Branine and R.E. Estell. 1987a. Digestive physiology of steers grazing fertilized and non-fertilized blue grama rangeland[J]. J. Range Manage. 40:493.
Krysl, L.J., M.L. Galyean, J.D. Wallace, F.T. McCollum, M.B.Judkins, M.E. Branine and J.S. Caton. 1987b. Cattle nutrition on blue grama range in Mew Mexico[J]. New Mexico Agric. Exp. Sta. Bull. 727.

Orskov E R., McDonald, 1970, The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage[J]. J. Anim. Sci., 92, 499-503.

yinfuquan

劉強老師在這方面研究頗多，向劉老師學習。

mzscym

“支鏈脂肪酸是瘤胃內纖維分解菌的生長因子，可提高纖維分解菌的數量，促進纖維的消化（Allison和 Bryant，1961）。本研究中日糧添加異丁酸后提高了玉米秸稈纖維物質的降解率，以0.04g/kgW d-1組最高，這與Little(1967)研究結果一致。日糧添加異丁酸0.02g/kgW d-1時提高了豆粕DM、OM和CP的瘤胃降解率，添加量超過0.02g/kgW d-1后差異不顯著，而瘤胃氨態氮濃度顯著降低，可能是由于添加異丁酸提高了微生物合成菌體蛋白質的能力，其原因有待進一步研究驗證。根據以上結果分析得出異丁酸的適宜添加水平為0.04g/kgW d-1。”
其中的結論是isobutyrate addition may  improve the MCP production ,while the mechnism is not clear and more experiments are needed
中國草食動物的現狀如此