[2006第2期]异丁酸对西门塔尔牛瘤胃营养物质降解的影响

新饲料

原载：《新饲料》杂志2006年第2期

李红玉，刘强，黄应祥，王聪，王浩

（山西农业大学动物科技学院，山西太谷 030801）

摘 要：选用4头平均体重420 kg，年龄2.5岁装有永久性瘤胃瘘管的中国西门塔尔牛阉牛，采用4×4拉丁方设计，以混合精料和玉米秸秆为基础日粮，研究日粮添加异丁酸（0、0.02、0.04和0.06g/kgWd-1）对瘤胃营养物质降解的影响。结果表明：0.02 g/kgW d-1组豆粕干物质、有机物和粗蛋白质动态降解率显著高于对照组（P<0.05）；0.04 g/kgW d-1组玉米秸干物质、有机物、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的降解率显著提高（P<0.05）。根据本实验结果推断日粮中异丁酸的适宜添加水平为0.04g/kgW d-1。

关键词：中国西门塔尔牛；异丁酸；降解率

异丁酸、异戊酸和2-甲基丁酸是含4个或5个碳原子的直链挥发性脂肪酸的异构体，称为支链脂肪酸，也称异构酸或异位酸。支链脂肪酸是瘤胃内纤维分解菌的生长因子，可提高纤维分解菌的数量，促进纤维的消化（Allison和Bryant等，1961）。在草原或牧场放牧的牛，随着牧草的成熟，瘤胃支链脂肪酸浓度下降（Playne 和 Kennedy，1976；McCollum等，1985；Krysl 等，1987a）。研究表明当牛采食劣质牧草时，瘤胃支链指肪酸含量在检测限以下（Judkins等，1987；Krysl等，1987b），试验表明在劣质牧草日粮中添加异位酸是有益的。本试验研究日粮添加不同水平的异丁酸对西门塔尔阉牛瘤胃营养物质降解的影响，为我国反刍动物瘤胃调控提供科学依据。
1、材料与方法
1.1试验动物和试验设计
选用4头装有永久性瘤胃瘘管，年龄2.5岁，体况良好，体重420kg的中国西门塔尔阉牛。采用4×4拉丁方设计，处理一：基础日粮；处理二：基础日粮+异丁酸0.02g/kgW d-1；处理三：基础日粮+异丁酸0.04g/kgW d-1；处理四：基础日粮+异丁酸0.06g/kgW d-1。试验分4个阶段，每阶段预试期10d，正试期5d。
1.2试验日粮及饲养管理
基础日粮组成和营养成分见表1。试验牛每日饲喂2次（早7：00、晚7：00），1.3倍维持饲养水平，单槽饲养，专人负责，采取先精后粗的饲喂顺序，自由饮水。本试验所用异丁酸为分析纯化学试剂。添加异丁酸时，将其吸附于膨润土后混入精料中饲喂。

表1
试验基础日粮组成和营养水平(%DM)

项 目	比例（%）	项 目 日粮营养水平（%）
日粮组成		NEmf (MJ/kg)	6.30
玉米秸秆	66.5	粗蛋白质	10.11
混合精料	33.5	中性洗涤纤维	56.51
混合精料组成		酸性洗涤纤维	35.59
玉米	52.0	钙	1.12
麸皮	10.0	磷	0.74
豆粕	16.5
棉粕	12.0
菜粕	5.0
石粉	1.5
食盐	1.0
预混料1）	2.0

1）每千克日粮含：维生素A 3000国际单位；维生素D 1200国际单位；维生素E 15国际单位；铁30 mg；铜8 mg；锌30 mg；锰40 mg；碘0.25 mg；硒0.3 mg；钴0.1 mg.

1.3样品采集与分析测定
1.3.1瘤胃降解率测定：用瘤胃尼龙袋法分别测定玉米秸DM（干物质）、OM（有机物）、NDF（中性洗涤纤维）、ADF（酸性洗涤纤维）和豆粕DM、CP（粗蛋白）的瘤胃降解率（冯仰廉，2004）。准确称取3.0g～4.0g样品，装入尼龙袋，扎紧袋口，于晨饲前2h投入瘤胃腹囊50cm处，每头牛放12个袋，分别于6h、12h、24h、36h、48h、72h取出两个袋，立即用水冲洗至水液完全澄清为止，在65℃烘至恒重，测定DM、OM、NDF、ADF和CP(杨胜，1996)，计算瘤胃降解率。

1.3.2 瘤胃流通速度的测定：取重铬酸钠172g于温水中，倒入1000g玉米秸或豆粕中，不断搅拌至棕黄色粥状，将该饲料转移到带盖搪瓷盘中，盖上盖，置于100℃烘箱中烘24小时取出，取出后放入底部有一细筛网（200目）的桶中，冲洗至水清。将饲料悬于清水中，用VC将其pH调至4.0，搅拌后静置12h，若PH值达到4.0，最后放在65℃ 烘箱中24h制备成铬标记饲料。铬标记饲料在晨饲时与粗料一起饲喂，每头牛300g，在饲喂后4、8、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48、54、60、72、84、96、108、120 h直肠取粪，粪样65℃下烘干，粉碎通过1mm筛，用比色法测其中铬的含量（冯仰廉，2004）。

1.4数据处理及统计分析

应用A(%)=(B-C)／B×100 公式计算待测饲料在瘤胃中不同时间DM、OM、NDF、ADF和CP消失率。其中A为待测饲料的养分瘤胃消失率(%)，B为待测饲料降解前养分含量(g)，C为待测饲料降解后养分含量(g)。应用Orskov和McDonald(1979)提出的数学指数模型dp=a-b(1-e-ct)来确定降解常数(a，b和c)。待测饲料养分的有效降解率(ED)由公式ED：P=a+[bc/(c+k)]计算得出。公式中的常数k为待测饲料的瘤胃流通速度，玉米秸数值实测为0.025/h，豆粕为0.0579/h。

瘤胃降解率数据应用SPSS10.0统计分析软件的One-way-ANOVA进行方差分析和LSD 多重比较。

2、结果与分析
2.1日粮添加异丁酸对豆粕DM、OM和CP瘤胃降解率的影响
由表2可见，0.02 g/kgWd-1组豆粕DM、OM、CP有效降解率显著高于对照组（P<0.05），但与其它处理差异不显著（P>0.05）。

表2
日粮添加异丁酸对西门塔尔牛豆粕DM、OM、CP瘤胃降解率的影响（％）

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

注：同行小写字母不同表示差异显著（P<0.05）
2.2日粮添加异丁酸对玉米秸秆DM、OM、NDF、ADF瘤胃降解率的影响
由表3可见，日粮添加0.04 g/kgW d-1异丁酸后，玉米秸DM、OM、NDF、ADF有效降解率均显著高于对照组（P<0.05）。

表3
日粮添加异丁酸对西门塔尔牛玉米秸秆DM、OM、NDF、ADF瘤胃降解率的影响（％）

项目	异丁酸添加量, g/kgW d-1
	0	0.02	0.04	0.06
干物质DM	39.90±1.20b	44.34±0.73a	45.16±1.24a	42.91±1.06a
有机物OM	38.25±1.29b	43.13±0.73a	43.85±1.24a	42.21±1.05a
中性洗涤纤维NDF	27.96±1.47b	33.46±0.99a	35.29±1.40a	34.12±1.16a
酸性洗涤纤维ADF	27.29±1.72b	31.62±1.02ab	33.85±1.69a	32.25±1.32ab

注：同行小写字母不同表示差异显著（P<0.05）

3、结论与讨论
支链脂肪酸是瘤胃内纤维分解菌的生长因子，可提高纤维分解菌的数量，促进纤维的消化（Allison和 Bryant，1961）。本研究中日粮添加异丁酸后提高了玉米秸秆纤维物质的降解率，以0.04g/kgW d-1组最高，这与Little(1967)研究结果一致。日粮添加异丁酸0.02g/kgW d-1时提高了豆粕DM、OM和CP的瘤胃降解率，添加量超过0.02g/kgW d-1后差异不显著，而瘤胃氨态氮浓度显著降低，可能是由于添加异丁酸提高了微生物合成菌体蛋白质的能力，其原因有待进一步研究验证。根据以上结果分析得出异丁酸的适宜添加水平为0.04g/kgW d-1。
参考文献


冯仰廉.2004.反刍动物营养学[M].北京:科学出版社. P575-576
杨
胜.1996.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:北京农业大学出版社. 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

刘强老师在这方面研究颇多，向刘老师学习。

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“支链脂肪酸是瘤胃内纤维分解菌的生长因子，可提高纤维分解菌的数量，促进纤维的消化（Allison和 Bryant，1961）。本研究中日粮添加异丁酸后提高了玉米秸秆纤维物质的降解率，以0.04g/kgW d-1组最高，这与Little(1967)研究结果一致。日粮添加异丁酸0.02g/kgW d-1时提高了豆粕DM、OM和CP的瘤胃降解率，添加量超过0.02g/kgW d-1后差异不显著，而瘤胃氨态氮浓度显著降低，可能是由于添加异丁酸提高了微生物合成菌体蛋白质的能力，其原因有待进一步研究验证。根据以上结果分析得出异丁酸的适宜添加水平为0.04g/kgW d-1。”
其中的结论是isobutyrate addition may  improve the MCP production ,while the mechnism is not clear and more experiments are needed
中国草食动物的现状如此