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066 研究快报 | 日粮物理有效纤维水平和来源对高山山羊采食量、养分利用、产热、瘤胃发酵和产奶量的影响

文摘 2024-05-04 10:24 北京

研究背景

牧草质量是影响采食量的重要因素，也是影响反刍动物生产水平的重要因素。由于胃肠道的物理限制，饲料摄入量通常随着日粮中牧草和纤维量的增加而减少。

有效的中性洗涤纤维（NDF），有时被称为物理有效NDF（peNDF），与牧草粒径和化学NDF浓度相关，但牧草peNDF特性还取决于其他因素，包括颗粒形状，拉伸强度和降解率等。

这些因素最终决定了反刍动物的采食量、摄食行为、瘤胃形态、瘤胃挥发性脂肪酸（VFA）的产生和微生物蛋白质的合成。因而不同来源牧草的 peNDF 特征各不相同，都可能会影响山羊的生产性能，包括产奶量。

因此，本实验的目的是确定不同水平和来源的高纤维饲料对高山奶山羊性能、养分利用、瘤胃发酵和摄食行为的影响。

材料与方法

选用32只处于泌乳期初产高山奶山羊（Alpine goats）和32只经产高山奶山羊，根据体重和年龄相近原则分为8组，每组随机分为4个处理，淘汰异常山羊后各处理共有15或者16只山羊。

实验期为 16 周，分为四个 4 周的周期。此后，动物继续饲养1至2周，以确定热能（HE）与心率（HR）的比率并估计消化率。

四个处理组中饲料或牧草的含量以及牧草来源各不相同。四组的牧草水平分别为40%、50%、60%和70%（精料水平分别为60%、50%、40%和30%），根据牧草水平将各组组名分别命名为40F组、50F组、60F组和70F组。

40F组至70F组的日粮的牧草水平各不同，其中，40F组与50F组以及60F组与70F组用于比较各来源内的牧草水平。

每日固定时间节点进行挤奶两次，记录产奶量。每两周收集一天的牛奶样本进行实验室分析。

在实验开始、中间和结束时测定体重和体况，以及身体质量指数（BMI）。每日早上饲喂前对余料进行称重并计算采食量。

待第16周结束后，在两周时间内将动物分两批转移到代谢笼中，收集粪便并记录排泄量，同时测定粪便试样成分。通过采食量、粪便排泄量、饲料成分和粪便成分来计算消化率。

在装有呼吸量热系统的代谢笼中确定产热能（HE）与心率（HR）的比率。用间接法测得甲烷和二氧化碳的排放以及氧气消耗量，根据氧气消耗量和二氧化碳和甲烷的产生计算热能。

整个试验期间使用红外功能摄像机进行行为监控。

每个周期的第三周，通过胃管取一次瘤胃液样品，测定其pH及氨氮。收集瘤胃液的同时进行颈静脉血液采样，保存至实验室后提取血清分析其总蛋白、白蛋白、甘油三酯和胆固醇，以推断动物的蛋白质和能量状态。

试验结果

对消化和产气的影响

粗蛋白摄入量在日粮中没有显著差异，但60F组和50F组的CP（粗蛋白）消化率显著升高。

NDF方面，70F组的摄入量显著大于40F组和50F组。

与NDF消化率略有相反，ADF的消化率方面40F组显著低于其他三组，且50F组<60F组<70F组。70F组的ADF摄入量最高。

60F组和70F组的NDF总消化率显著高于40F组和50F组。

体重、采食量和HE的影响

在整个试验期，60F组和70F组的DM摄入量显著低于40F组和50F组。其中，kg/d 和 % BW 的 DM指标在第 3 期达到峰值，然后在第 4 期略有下降。

饮食和经期之间存在显著的交互作用，第 1 期和第 2 期 40F组和50F组与60F组和70F组的差异略大于第 3 期和第 4 期。

两种高饲草日粮的采食量相对较低，可能是由于饲草来源的物理结构不同，即60F组和70F组的牧草粒径相对较大，peNDF含量较高，而不是消化率的差异。

心率不受饮食、经期或胎次的影响。同样，饮食、经期和胎次对 HE 的影响不显著，但存在饮食和周期的显著相互作用。这主要是因为第1期和第2期的50F组值比第3期和第4期高。

对产奶量和乳成分的影响

50F组的乳脂浓度显著高于60F组和70F组的乳脂浓度。此外，第1期的乳脂水平显著高于其他期，胎次之间的乳脂水平无显著差异。

牛奶乳糖浓度不受日粮或胎次主效应的影响（P > 0.05），但存在日粮×周期、胎次×周期的显著交互作用。

在奶中总固体和非脂肪固体方面，50F组显著高于60F组和70F组，且第1期的总固体浓度最高。

在尿素氮浓度方面，在日粮间和胎次间无显著差异，各组在第3期时最高。

高山山羊中高水平的瘤胃可降解纤维和peNDF含量将导致更多的纤维降解微生物种群和乙酸瘤胃浓度，这可能导致乳脂浓度和产量的增加。

对瘤胃液的影响

40F组和50F组的瘤胃pH值显著低于60F组和70F组，这可能是膳食成分水平差异所导致的，且与预期一致。

周期和胎次对瘤胃内容的影响不显著。

单轮两次采样时间对瘤胃pH值的影响显著，差异大小因时间段而异。

丙酸盐的摩尔百分比不受任何相互作用的影响。

丁酸盐摩尔百分比在周期1时的50F组中最大。

乙酸盐摩尔百分比方面，70F组显著高于40F组和50F组，60F组显著高于40F组，且第4期的水平较其他周期有显著提高。

血液成分浓度的影响

与瘤胃液相比，只有胆固醇存在显著的相互作用，不同时期之间的差异显著但相对较小。

白蛋白浓度均不受饮食、经期或胎次的影响。

70F组的胆固醇浓度低于40F组和50F组的程度因时期而异，在第1期和第3期，60F组的胆固醇浓度值大于70F组。

总体看来，第1期甘油三酯浓度显著低于其他期，第3期葡萄糖水平显著高于第1期和第4期，组间，60F组的血乳酸浓度低于40F组和50F组。

高纤维饮食的胆固醇浓度较低，这可能是因为较低的能量摄入降低了脂肪的生成。

而低纤维饮食中较高的血乳酸水平可能是由于瘤胃中乳酸的产生和吸收增加。

体况评分和BMI的影响

60F组和70F组的体况评分低于40F组和50F组，并在第4期达到峰值，胎次之间无显著差异。

唯一受饮食影响的线性测量是心周长，40F组和50F组的心周长均显著大于60F组和70F组的心周长。

每个组的BMI都有与周期间的显著差异，但与胎次之间差异不显著。

对进食行为的影响

对进食行为的影响主要体现在反刍或闲置的时间。

饮食、经期和胎次不影响反刍或闲置时间。

在进食时间上，第 4 期与第 2 期的值显著大于其他组。

处理×小时交互作用对反刍行为影响显著。

可能是因为膳食纤维含量及其物理和化学特性会影响反刍动物的反刍和进食行为。

结论：

无论胎次如何，与含有低水平草料、纤维消化率低的饲料（即 40% 和 50%）的日粮相比，含有相对较高水平的草料（即 60% 和 70%）且纤维消化率明显较高的日粮会导致泌乳早期和中期高山奶山羊的产奶量和能量产量降低。

这一结果的出现主要是由于两种高饲草日粮的摄入量有限，而被限制的摄入量可能是因为粒径相对较大。

尽管瘤胃液中乙酸盐比例的摩尔比例较高，但高纤维饮食并未导致乳脂浓度更高。

反刍动物的摄食行为可能不仅受饲料的粒径和物理有效纤维浓度的影响，还取决于日粮的发酵性。

未来的研究应考虑其他优质牧草来源、更小的日粮粒径、泌乳后期以及产奶脂肪和蛋白质浓度较高的品种。

了解更多请阅读原文献：

https://doi.org/10.1016/j.aninu.2024.02.002

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