国外肉牛饲料资源开发的研究现状
随着肉牛业的发展,饲料资源匮乏已经成为目前肉牛业进一步发展的主要限制因素。若要缓解人畜争粮的矛盾、实现肉牛业的健康持续发展,必须从实际出发,加大对非常规饲料资源的研究、开发及利用,提高养牛的经济效益和社会效益。为此,搜集了2012年国外关于肉牛资源开发的研究文献并对其研究进展进行了分析,以期为我国肉牛饲养提供一些借鉴。
1粗饲料
粗饲料是肉牛饲养必不可少的饲料,但由于粗饲料资源短缺,已经成为制约肉牛养殖业发展的重要因素。尤其是优质粗饲料匮乏和不足,已逐步引起广大养殖企业和养殖户的注意,开发新型的粗饲料势在必行。
1.1桑叶
桑叶产量高,干物质中粗蛋白含量达22.8%,碳水化合物含量达21%以上,并含有18种氨基酸,而且具有较高的消化率及较好的适口性,有很大的开发潜力。2012年关于桑叶作为肉牛饲料的研究报道较多,桑叶对肉牛瘤胃发酵、肉质以及抗氧化酶活性的影响均有报道。
S.Syahrir等研究认为,桑叶中的哌啶生物碱可以提高稻草日粮中的纤维消化率,桑叶和精料混合饲喂可以替代纤维基础日粮中的精料,含50%稻草的基础日粮中25%精料和25%桑叶混合饲喂可以替代50%精料。N.T.Huyen等利用瘤胃瘘管法进一步研究了桑叶对瘤胃的调控机制,结果表明:饲喂尿素处理的桑叶颗粒明显提高了干物质采食量,尤其是添加量达到600g/(d·头)时,与添加200g/(d·头)和400g/(d·头)相比,肉牛的干物质采食量明显增加;且随着桑叶颗粒添加量的增加,营养物质表观消化率也表现出不同程度的提高,总挥发性脂肪酸、乙酸、丁酸以及乙酸/丙酸比值也随桑叶颗粒添加量的增加呈线性增加。可见,桑叶颗粒可以通过改善瘤胃功能提高肉牛营养物质消化率并提高其生产性能。N.D.Tan等的研究也证明:尿素处理的桑叶颗粒可以提高肉牛采食量和营养物质消化率,当添加量达到600g/(d·头-1)时明显增加了瘤胃微生物含量和纤维分解菌数量,这可能与桑叶颗粒增加瘤胃内的NH3-N含量有关;同时,饲喂不同水平的尿素桑叶颗粒时甲烷菌群的多样性变化不大,只发现7种甲烷菌,当然仍有望采用指纹识别技术或其他更先进的技术对瘤胃内甲烷菌群的多样性进行更深入的研究。
桑叶含有1-脱氧野尻霉素、γ-氨基丁酸和酚类化合物等活性物质,饲喂桑叶除了改善消化机能外,还可以改善牛肉品质。S.H.Cheong等通过在韩牛的全混合日粮中添加10%青贮桑叶,研究了牛肉背最长肌的抗氧化特性,结果青贮桑叶增加了牛肉背最长肌中的谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽-S-转移酶等抗氧化物酶的活性;另外,电子自旋共振试验结果表明,1,1-二苯基-2-苦味自由基的清除活性提高了75.5%,时也加强了对羟自由基、超氧自由基和烷基的清除。可见,青贮桑叶通过加强对各种活性自由基的清除,提高了肉牛的抗氧化能力,对肉牛的健康生长以及牛肉质量有重要作用。
1.2橡树叶
橡树是山毛榉科植物的通称,在国内外分布较广,植株高大,树叶繁茂,不失为家畜的好饲料,但常常因为橡树叶中含有大量的鞣花单宁,家畜养分消化率较低,减弱了瘤胃的发酵作用,因此橡树叶作为饲料的利用也受到一定限制。国外的研究表明,橡树叶主要影响瘤胃中的菌群结构和功能。R.Gonzalez-Barrio等对橡树叶中的鞣花单宁在肉牛体内的代谢进行了研究,发现瘤胃中不同菌群对单宁的耐受程度不同,其代谢活动也有所不同,且不同个体之间各菌群代谢也存在一定的差异,该研究将为橡树叶的开发和利用提供一定的基础。
2加工副产品
工业和农业加工副产品作为家畜饲料既缓解了饲料资源匮乏的危机,又可变废为宝,减少环境污染。2012年国外主要研究了果蔬加工副产品(棕榈果皮、苹果渣和甜菜渣)和谷物加工副产品(酒糟)在肉牛养殖中的开发和利用。
2.1棕榈果皮
N.R.Silva等和F.R.C.Miotto等研究了不同水平的棕榈果皮糠对肉牛生产性能和肉质的影响。N.R.Silva等分别以20%、40%和60%棕榈果皮糠替代精料中的玉米面,结果棕榈果皮糠对肉牛的增重和饲料转化率没有影响,且饲喂棕榈果皮糠的公牛日增重比去势牛明显增加,说明棕榈果皮糠作为肉牛的能源饲料可以替代精料中60%的玉米面。F.R.C.Miotto等研究表明:以25%、50%、75%和100%棕榈果皮糠替代精料中的玉米面时,随着添加比例的增加,肉牛胴体中肌肉含量直线增加,添加量每增加1个百分点,肌肉含量增加0.022%;而胴体中脂肪和骨含量随着棕榈果皮糠添加量的增加呈二次方增加;但棕榈果皮糠替代玉米面降低了牛肉嫩度,随着棕榈果皮糠添加量的增加肌肉剪切力呈上升趋势,添加量每提高1个百分点,剪切力就增加44kg。可见,虽然棕榈果皮糠对牛肉嫩度有一定影响,但对牛肉的其他品质没有太大影响。
2.2甜菜渣
甜菜渣是制糖的副产品,主要成分为碳水化合物,干物质含量可达60%以上,消化能值较高,但蛋白质和脂肪含量很低。甜菜渣适口性较强,适于制作肉牛饲料。因甜菜渣中的甜菜碱有毒,在调配饲料时应控制使用量,并与蛋白质含量高的混合料和青饲料搭配饲用。T.Ayasan等对比了甜菜渣和玉米青贮对肉牛生产性能和肉质的影响,结果饲喂甜菜渣明显提高了牛的日增重,但血红蛋白、血细胞比容和白蛋白含量均较低,且血液中嗜中性白细胞水平也较低。该研究的结论是,在公牛育肥阶段甜菜渣和玉米青贮分别占基础日粮的40%时,增重效果较好。
2.3苹果渣
苹果渣是新鲜苹果经破碎、压榨、提汁后的剩余物,主要由果皮、果核和残余果肉组成,含有可溶性糖、维生素、矿物质及纤维素等丰富的营养物质,是一种良好的饲料资源。为了更大程度地扩大饲料来源,将苹果渣和畜禽粪便混合处理后饲喂肉牛是可行的。A.Uzatici将25%和50%的家禽粪肥混入苹果渣中青贮60d后,饲料中的pH值分别为3.97,4.05,含25%粪便的青贮饲料中乳酸、醋酸和丁酸的比率分别是1.727%、1.052%和0.294%;含50%粪便的青贮饲料中上述酸的比率分别是0.877%、0.852%和0.693%。将2种青贮饲料饲喂肉牛后,其增重和饲料转化率均不受影响。可见苹果渣和粪便混合青贮在肉牛饲料开发和利用上有一定的前景。
2.4玉米黄浆
玉米黄浆饲料是玉米淀粉加工副产品,主要由玉米种皮和加工过程的渗出液组成,其蛋白含量和可消化纤维含量较高,既可作蛋白补充料又可作能量饲料,而且价格比相同营养成分和添加比例的其他饲料原料价格低得多,是肉牛较理想的饲料。2012年国外学者对湿玉米黄浆饲料的研究较多。J.C.Mac-Donald等的研究表明,在育肥过渡期肉牛的蒸汽压片玉米基础日粮中添加高浓度(88.6%)湿玉米黄浆,增加了肉牛的日增重和热胴体重。M.E.Drewnoski等的研究表明:在肉牛自由采食中等质量的干草时,补充玉米黄浆和大豆壳的混合饲料增加了肉牛干物质消化率和氮沉积量;适当降低该混合料的补加频率既可以减少劳力支出和运输费用,又不会降低其生产性能和消化性能,该混合饲料的补加频率可以由每天(按体重的1%补加)改为隔1d(按体重的2%补加),干物质消化率和氮沉积量均不受影响。但也有研究认为,玉米黄浆对牛生产性能有一定的副作用,在小母牛开食料中添加玉米黄浆,其日增重和采食量均有所下降,且瘤胃内丁酸含量增加,但瘤胃挥发性脂肪酸和乙酸、丙酸比例不受影响.
2.5酒糟
酒糟是酒精生产的副产品,其干物质中粗蛋白含量高达20%,并含丰富的氨基酸、维生素和多种微量元素。因其来源广泛,可以代替肉牛日粮中部分能量和蛋白饲料;但由于酿酒原料和加工工艺不同,酒糟的适口性和饲喂价值也有所不同,且饲喂过量可能会导致生产性能下降,甚至出现中毒。
2.5.1酒糟对肉牛生产性能和繁殖性能的影响大量研究表明,饲喂酒糟不会影响甚至可以增加肉牛生长和繁殖性能。W.A.Griffin等报道,在夏季肉牛放牧期间补充干酒糟及其可溶物(DDGS)的量超过肉牛体重的0.06%时,显著增加了牛日增重。S.J.Winterholler等研究表明:肉牛妊娠后期和泌乳早期饲喂低质牧草时补充DDGS,随着DDGS添加量的增加,牛体重和体况评分呈线性增加,且酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗蛋白和脂肪消化率也呈线性关系;但DDGS对干草采食量没有影响;而且DDGS不影响母牛的发情和受孕率。DDGS对产乳量和乳质影响的研究表明,DDGS不影响日产乳量、乳脂率和乳糖含量,但乳蛋白随着DDGS添加量的增加而线性增加。可见,添加DDGS不会对肉用母牛的生产性能和繁殖性能带来不良影响,且增加DDGS含量对饲料采食量或营养物质消化率也未产生负面影响。D.Damiran等的研究表明,小麦DDGS替代25%大麦时,饲料中的能氮平衡状况最适合瘤胃中微生物的生长。可见,小麦DDGS替代日粮中的大麦是可行的。
但J.R.Jaeger等的研究表明,湿酒糟及其可溶物(WDGS)作为蛋白源替代日粮中的豆粕,对肉用小母牛的生长性能和繁殖性能产生了暂时性的负面影响;在发情前至少23d将小母牛实行放牧饲养,这些负面影响就会消失。
2.5.2酒糟对肉质的影响添加适量酒糟对牛肉品质没有产生负面影响,甚至可以改善肉质。M.L.He等研究认为:小麦DDGS替代大麦青贮可以增加牛肉中多不饱和脂肪酸、亚油酸和α-亚麻酸含量,但不影响反式脂肪酸含量;当每千克干物质中小麦DDGS替代大麦青贮的量高达350g时,牛肉中多不饱和脂肪酸和ω-3脂肪酸含量明显增加。R.L.At-kinson等的研究也表明,肉牛饲料中添加40%低脂(6%~8%)DDGS或WDGS不会影响牛肉的品质。
Q.H.Peng等探讨了酒糟和红薯渣日粮中不同能量水平对肉牛生长性能和肌内脂肪含量的影响,结果糟渣类日粮的3种综合净能水平(高能组6.64MJ/kg,20%DDGS;中能组6.31MJ/kg,10%DDGS+10%红薯渣;低能组5.98MJ/kg,20%红薯渣)对肉牛生产性能的影响均差异不显著;但肌内脂肪含量却随能量水平的变化表现出明显不同,高能组和中能组肉牛的肌内脂肪含量分别比低能组肉牛增加了100%和47.5%;且随着能量水平的增加,过氧化物酶体增殖物激活受体和脂蛋白脂酶的mRNA表达增加,而心脏脂肪酸结合蛋白和激素敏感脂肪酶的mRNA表达下降。
2.5.3酒糟的不同来源和加工方式对肉牛的影响不同来源和加工方式的DDGS影响肉牛的生产性能和消化特性。C.Li等研究了小麦DDGS和玉米DDGS对肉牛瘤胃和小肠营养物质消化率的影响,以及玉米DDGS的加工方法(全粒法和半干法)对消化性能的影响,结果半干法得到的玉米DDGS在瘤胃中的蛋白降解率显著低于全粒法,而玉米DDGS和小麦DDGS在瘤胃中的蛋白消化率没有表现出明显差异,小麦DDGS瘤胃中必需氨基酸降解率最高,其次是玉米DDGS,半干法得到的玉米DDGS最低;此外,小肠中过瘤胃蛋白的氨基酸消化率与DDGS的来源和加工过程也密切相关,小麦DDGS和玉米DDGS在小肠中的氨基酸和必需氨基酸消化率没有明显区别,但半干法得到的玉米DDGS氨基酸和必需氨基酸消化率明显低于全粒法。可见,虽然半干法得到的玉米DDGS是一种较好的过瘤胃蛋白,但在整个消化道中蛋白消化率低于全粒法得到的DDGS和小麦DDGS。
饲料中添加DDGS时,基础日粮中玉米的加工方式对肉牛生产性能和健康程度的影响在2012年也有报道。B.W.Neville等研究表明,随着DDGS添加量的增加(20%、40%和60%),2种玉米加工方式(干碾和高湿玉米)对肉牛生产性能、脑灰质病的发病率以及瘤胃中硫化氢气体含量均未产生明显影响,但60%DDGS不适合应用于体质较差的育肥肉牛饲粮中。K.E.Hales等研究了2种玉米加工方式(蒸汽压片和干碾玉米)对酒糟应用效果的影响,结果与干碾玉米日粮相比,蒸汽压片玉米日粮降低了甲烷的排放量,增加了维持净能;然而WDGS在日粮中的添加量达30%时,2种玉米加工方式对甲烷排放和能量代谢的影响不大,但干碾玉米增加了尿氮排放。研究指出,蒸汽压片和干碾玉米基础日粮中含有30%WDGS时,WDGS的增重净能分别为6.95,6.91MJ/kg。
2.5.4酒糟对肉牛舍内空气质量的影响K.E.Hales等研究表明,蒸汽压片玉米基础日粮中添加不同水平(15%~45%)WDGS,排泄物中臭味的排放和挥发性有机化合物产生量没有受到影响。M.J.Spiehs等也研究了WDGS对牛舍环境质量的影响,在肉牛玉米基础日粮中添加不同水平的WDGS(14%~35%),结果肉牛粪中的磷、硫含量以及空气中的氨气含量均有所提高,但各组粪便中挥发性有机化合物含量却没有明显变化,这和K.E.Hales等报道的结果基本相似。而W.C.Rice等报道,肉牛饲喂WDGS可以改变粪便中的菌群结构,进而影响粪便中臭气的排放,该领域的研究还需进一步试验验证。
3展望
肉牛饲料的开发利用具有广阔的前景,但由于新型饲料本身存在一些问题,仍需要加大新型饲料开发的科研力度,确保饲料调配的安全使用,最大限度地发挥其营养价值。
(保定职业技术,顾宪锐;河北农业大学,高玉红;河北省隆化县,于海川)
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