本發(fā)明涉及動(dòng)物飼料技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種綿羊單寧酸型飼料配方及其消化代謝測(cè)定方法。
背景技術(shù):
單寧酸(tannicacid)又稱鞣酸,是一種多酚類化合物,存在于柿子、茶葉、咖啡、石榴、高粱籽粒等植物組織中,在植物尚未成熟時(shí)形成水溶性單寧,隨著籽實(shí)的成熟有水溶性轉(zhuǎn)為凝結(jié)性。單寧酸的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,屬于多羥基酚類化合物。食品、飼料中的澀味,通常與單寧酸有關(guān)。而且,單寧酸能夠與蛋白質(zhì)、生物堿、果膠等相結(jié)合形成沉淀,因此一直被認(rèn)為是飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。然而,由于反芻動(dòng)物特殊的生理結(jié)構(gòu)和消化特點(diǎn),飼糧中適量的單寧酸對(duì)反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)消化利用與環(huán)境保護(hù)具有一定的積極作用,一方面是當(dāng)瘤胃ph為5~7時(shí),單寧可與植物性飼料中的蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,降低蛋白質(zhì)在瘤胃中的溶解度和表面活性,避免被瘤胃微生物迅速降解,增加過(guò)瘤胃蛋白數(shù)量,從而提高蛋白質(zhì)利用效率。
但柿子、茶葉、咖啡、石榴、高粱籽粒等植物組織中單寧酸含量有限,單一通過(guò)植物組織攝入單寧酸無(wú)法實(shí)現(xiàn)反芻動(dòng)物的批量化喂服工作,同時(shí)攝入大量柿子、茶葉、咖啡、石榴、高粱籽粒等植物組織容易造成營(yíng)養(yǎng)不均衡,現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有將單寧酸批量化喂服的相關(guān)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決一種可批量化生產(chǎn)、用量精準(zhǔn)的綿羊單寧酸型飼料配方及其消化代謝測(cè)定方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
一種綿羊單寧酸型飼料配方,包括基礎(chǔ)飼料和單寧酸,基礎(chǔ)飼料內(nèi)拌入單寧酸,單寧酸添加量為0.1-20g·kg-1,基礎(chǔ)飼料按如下重量比配料制得:玉米35-40份、大豆粕5-10份、苜蓿干草10-15份、玉米秸稈25-30份、大麥秸稈15-20份、磷酸氫鈣0.1-0.2份、石灰石粉0.3-0.4份、食鹽0.5-1份和預(yù)混料0.1-0.2份。
所述基礎(chǔ)飼料按如下重量比配料制得:玉米37.85份、大豆粕6份、苜蓿干草12份、玉米秸稈27份、大麥秸稈16份、磷酸氫鈣0.17份、石灰石粉0.33份、食鹽0.5份和預(yù)混料0.15份。
所述預(yù)混料中按如下重量比微量元素制得:鋅zn60份、鐵fe60份、錳mn40份、銅cu12份、碘i1份、硒se0.2份、鈷co0.3份。
所述單寧酸添加量為3.40g·kg-1。
一種綿羊單寧酸型飼料配方的消化代謝測(cè)定方法,其特征在于包括如下步驟:
a、前期準(zhǔn)備
給試驗(yàn)羊安裝瘤胃瘺管,常規(guī)飼料和綿羊單寧酸型飼料混合喂食,并逐漸增加綿羊單寧酸型飼料劑量,直至完全喂食綿羊單寧酸型飼料,試驗(yàn)羊喂食綿羊單寧酸型飼料配方一周后開始取樣,日投喂量為體重的3%,試驗(yàn)羊自由取水飲用;
b、消化代謝樣品
收取全糞和全尿進(jìn)行消化代謝試驗(yàn),收集期為5天,逐日收集糞尿排出量并觀察飼料投料量和剩料量,全糞便收集后進(jìn)行混勻、烘干和粉碎后,觀察干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)與纖維物質(zhì)的消化情況,并監(jiān)測(cè)記錄鈣ca、磷p、氮n含量;
c、瘤胃液樣品
分時(shí)段收集瘤胃液樣品,分別在食前1h、食后1h、食后3h、食后5h、食后7h從腹囊中抽取瘤胃液50ml,用測(cè)定ph值,用4層紗布過(guò)濾,收集濾液,濾液加入飽和hgcl2溶液,在﹣20℃保存,檢測(cè)瘤胃液中總氮、氨氮nh3-n的含量;
d、血漿樣品
在進(jìn)食后2h,采集羊頸靜脈血10ml,加入肝素?fù)u勻,以5000r/min離心處理10min制取血漿,在﹣20℃保存,檢測(cè)血漿中尿素氮含量。
所述步驟b中全糞便混勻后在65℃下烘干至恒重,加入質(zhì)量濃度10%的h2so4溶液浸沒(méi)糞樣,在﹣20℃下冷藏,全尿液中加h2so4溶液,全尿液ph值降低至3以下,在4℃下冷藏,檢測(cè)記錄全糞便和全尿液中鈣ca、磷p、氮n含量。
本發(fā)明中加入單寧酸后,形成單寧酸蛋白質(zhì)復(fù)合物,在真胃(ph為2.5)和小腸(ph為8~9)時(shí),經(jīng)過(guò)胃蛋白酶和胰蛋白酶分解,形成易于吸收的小分子物質(zhì),從而達(dá)到過(guò)瘤胃蛋白保護(hù)的作用??商岣吣讨破分械鞍缀浚纱送茢鄦螌幩峥梢蕴岣唢暳系鞍自谀膛sw內(nèi)的消化吸收。研究發(fā)現(xiàn),飼糧中單寧酸含量為3.40g·kg-1時(shí)對(duì)飼糧蛋白質(zhì)的保護(hù)效果最好。目前,茶葉、高粱籽粒、灌木葉等富含單寧酸的物質(zhì)對(duì)反芻動(dòng)物過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的保護(hù)效果,國(guó)內(nèi)外已有大量研究報(bào)道;而本案直接使用化學(xué)純品單寧酸(c76h52o64)進(jìn)行飼養(yǎng)和測(cè)試,進(jìn)而得出添加配比進(jìn)行批量化生產(chǎn)。本試驗(yàn)以綿羊?yàn)閯?dòng)物模型,旨在研究飼糧中添加分析純單寧酸(c76h52o64)對(duì)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化利用和氮代謝的影響,探討分析純單寧酸在飼糧中的適宜添加量,為純品單寧酸作為反芻動(dòng)物保護(hù)過(guò)瘤胃蛋白的一種新型飼料添加劑加以開發(fā)利用并為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。
具體實(shí)施方式
一種綿羊單寧酸型飼料配方,包括基礎(chǔ)飼料和單寧酸,基礎(chǔ)飼料內(nèi)拌入單寧酸,單寧酸添加量為0.1-20g·kg-1,基礎(chǔ)飼料按如下重量比配料制得:玉米35-40份、大豆粕5-10份、苜蓿干草10-15份、玉米秸稈25-30份、大麥秸稈15-20份、磷酸氫鈣0.1-0.2份、石灰石粉0.3-0.4份、食鹽0.5-1份和預(yù)混料0.1-0.2份。
所述基礎(chǔ)飼料按如下重量比配料制得:玉米37.85份、大豆粕6份、苜蓿干草12份、玉米秸稈27份、大麥秸稈16份、磷酸氫鈣0.17份、石灰石粉0.33份、食鹽0.5份和預(yù)混料0.15份。所述預(yù)混料中按如下重量比微量元素制得:鋅zn60份、鐵fe60份、錳mn40份、銅cu12份、碘i1份、硒se0.2份、鈷co0.3份。優(yōu)選的所述單寧酸添加量為3.40g·kg-1。
一種綿羊單寧酸型飼料配方的消化代謝測(cè)定方法,其特征在于包括如下步驟:
a、前期準(zhǔn)備
給試驗(yàn)羊安裝瘤胃瘺管,常規(guī)飼料和綿羊單寧酸型飼料混合喂食,并逐漸增加綿羊單寧酸型飼料劑量,直至完全喂食綿羊單寧酸型飼料,試驗(yàn)羊喂食綿羊單寧酸型飼料配方一周后開始取樣,日投喂量為體重的3%,試驗(yàn)羊自由取水飲用;
b、消化代謝樣品
收取全糞和全尿進(jìn)行消化代謝試驗(yàn),收集期為5天,逐日收集糞尿排出量并觀察飼料投料量和剩料量,全糞便收集后進(jìn)行混勻、烘干和粉碎后,觀察干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)與纖維物質(zhì)的消化情況,并監(jiān)測(cè)記錄鈣ca、磷p、氮n含量;所述步驟b中全糞便混勻后在65℃下烘干至恒重,加入質(zhì)量濃度10%的h2so4溶液浸沒(méi)糞樣,在﹣20℃下冷藏,全尿液中加h2so4溶液,全尿液ph值降低至3以下,在4℃下冷藏,檢測(cè)記錄全糞便和全尿液中鈣ca、磷p、氮n含量;
c、瘤胃液樣品
分時(shí)段收集瘤胃液樣品,分別在食前1h、食后1h、食后3h、食后5h、食后7h從腹囊中抽取瘤胃液50ml,用測(cè)定ph值,用4層紗布過(guò)濾,收集濾液,濾液加入飽和hgcl2溶液,在﹣20℃保存,檢測(cè)瘤胃液中總氮、氨氮nh3-n的含量;
d、血漿樣品
在進(jìn)食后2h,采集羊頸靜脈血10ml,加入肝素?fù)u勻,以5000r/min離心處理10min制取血漿,在﹣20℃保存,檢測(cè)血漿中尿素氮含量。
上述檢測(cè)數(shù)據(jù)采用spss20.0軟件進(jìn)行拉丁方方差分析,差異顯著時(shí)均用turkey法做多重比較,試驗(yàn)結(jié)果表示為mean±sd。
對(duì)比試驗(yàn)
1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)采用4×4拉丁方設(shè)計(jì),選用4只安裝永久性瘤胃瘺管的羯綿羊,2歲,平均體重為35±2.15kg,飼糧循環(huán)周期為16d,預(yù)試期10d,正試期6d,全期共64d。根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,影響綿羊采食量的單寧酸最大添加劑量≤20g·kg-1,本試驗(yàn)分為a、b、c和d組,依次在基礎(chǔ)飼糧中添加純品單寧酸0、10、15、20g·kg-1dm。
1.2試驗(yàn)飼糧與動(dòng)物管理
試驗(yàn)飼糧參照中國(guó)美利奴綿羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),按日增重50g/d育成公羊消化能(de)、粗蛋白質(zhì)(cp)推薦量的1.5倍配制(表1)。分析純單寧酸(鞣酸)購(gòu)自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司。
表1試驗(yàn)飼糧的組成及營(yíng)養(yǎng)水平
預(yù)混料給每千克日糧提供的元素百分比如下:zn60,fe60,mn40,cu12,i1,se0.2,co0.3。
安裝瘤胃瘺管前,對(duì)試驗(yàn)羊進(jìn)行免疫,試驗(yàn)前與試驗(yàn)期間保持羊舍及用具清潔,并定期消毒。將試驗(yàn)羊置于個(gè)體消化代謝籠中飼養(yǎng),試驗(yàn)前一周逐漸過(guò)渡為試驗(yàn)飼糧,精料和粗料均粉碎后,按日糧配方制備成全混合日糧進(jìn)行飼喂,日投喂量約為體重的3%(平均1.0kgdm),分3次等量飼喂(07:00、14:00、21:00),自由飲水。
1.3樣品采集與測(cè)定方法
b、消化代謝樣品
收取全糞和全尿進(jìn)行消化代謝試驗(yàn),收集期為5天,逐日收集糞尿排出量并觀察飼料投料量和剩料量,全糞便收集后進(jìn)行混勻、烘干和粉碎后,觀察干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)與纖維物質(zhì)的消化情況,并監(jiān)測(cè)記錄鈣ca、磷p、氮n含量;所述步驟b中全糞便混勻后在65℃下烘干至恒重,加入質(zhì)量濃度10%的h2so4溶液浸沒(méi)糞樣,在﹣20℃下冷藏,全尿液中加h2so4溶液,全尿液ph值降低至3以下,在4℃下冷藏,檢測(cè)記錄全糞便和全尿液中鈣ca、磷p、氮n含量;
c、瘤胃液樣品
分時(shí)段收集瘤胃液樣品,分別在食前1h、食后1h、食后3h、食后5h、食后7h從腹囊中抽取瘤胃液50ml,用測(cè)定ph值,用4層紗布過(guò)濾,收集濾液,濾液加入飽和hgcl2溶液,在﹣20℃保存,檢測(cè)瘤胃液中總氮、氨氮nh3-n的含量;
d、血漿樣品
在進(jìn)食后2h,采集羊頸靜脈血10ml,加入肝素?fù)u勻,以5000r/min離心處理10min制取血漿,在﹣20℃保存,檢測(cè)血漿中尿素氮含量。
2結(jié)果與分析
2.1飼糧中單寧酸含量對(duì)綿羊養(yǎng)分消化與氮利用的影響
2.1.1干物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)與纖維物質(zhì)的表觀消化率
表2顯示,a、b、c處理的dm與om采食量、消化量極顯著高于d(p﹤0.01);各處理dm與om的糞中排出量、消化率差異均不顯著(p﹥0.05),但a、b、c處理的dm消化率、om消化率呈現(xiàn)高于d的趨勢(shì)。還可看出,a、b的ndf與adf食入量、消化量極顯著高于c、d(p﹤0.01),c的ndf與adf食入量、消化量也極顯著高于d(p﹤0.01);處理間ndf與adf的糞排出量、消化率差異均不顯著(p﹥0.05)。
表2處理對(duì)dm、om、ndf和adf表觀消化的影響
同一列數(shù)字肩標(biāo)有不同大寫字母表示差異極顯著(p﹤0.01),有不同小寫字母表示差異顯著(p﹤0.05),有相同大或小寫字母表示差異不顯著(p﹥0.05),以下同
2.1.2氮的表觀消化和存留
表3顯示,處理a、b、c的n食入量與n消化量極顯著高于d(p﹤0.01);處理間尿n排出量與n的消化率間差異不顯著(p﹥0.05);糞n排出量隨單寧酸比例的增大而下降,處理a顯著高于處理c、d,處理b顯著高于處理d;處理c的n存留量顯著高于a、d(p﹤0.01);n存留率隨單寧酸比例的增大呈上升的趨勢(shì),僅c處理顯著高于a(p﹤0.01),其它處理間的差異不顯著(p﹥0.05)。
表3試驗(yàn)處理對(duì)n表觀消化和存留的影響
2.1.3鈣、磷的表觀消化
由表4看出,處理a的ca食入量與b差異不顯著,但顯著高于c、d(p﹤0.01);c的ca食入量也極顯著高于d(p﹤0.01);處理a、b、c的糞ca排出量極顯著高于d(p﹤0.01);各處理組間ca消化量、消化率無(wú)顯著差異(p﹥0.05)。處理a、b、c的p食入量極顯著高于d(p﹤0.01),各處理組間p糞排出量、消化量、消化率的差異均不顯著(p﹥0.05)。
表4試驗(yàn)處理對(duì)ca、p表觀消化的影響
2.2飼料中單寧酸含量對(duì)瘤胃代謝參數(shù)的影響
由表5看出,各處理單寧酸含量對(duì)瘤胃液ph和總n量均值無(wú)顯著影響(p﹥0.05);而隨單寧酸的增加,瘤胃液nh3-n均值和血漿尿素氮呈線性下降,a的nh3-n顯著高于d(p﹤0.05),而其血漿bun高于c、d(p﹤0.01)。
表5瘤胃氮代謝參數(shù)與血漿尿素氮
3討論
3.1飼糧單寧酸水平對(duì)綿羊dm、om和纖維物質(zhì)消化的影響
低濃度單寧酸含量不影響綿羊的采食量,高濃度單寧酸(20g·kg-1dm),明顯影響飼糧的適口性,從而降低綿羊的采食量,進(jìn)而影響綿羊?qū)m、om、ndf與adf的攝入量。隨著單寧酸濃度的增加,綿羊?qū)m、om、ndf與adf的消化率并無(wú)顯著影響,研究表明,羯山羊采食富含單寧的飼料,與采食不含單寧的飼料相比,其dm、om、ndf與adf消化率都顯著提高。
3.2飼糧單寧酸水平對(duì)氮代謝參數(shù)及消化利用的影響
單寧酸在瘤胃中可和蛋白質(zhì)結(jié)合成單寧-蛋白質(zhì)復(fù)合物,成為過(guò)瘤胃蛋白,當(dāng)?shù)竭_(dá)真胃和小腸后復(fù)合物可釋放出蛋白,這樣增加了小腸對(duì)氨基酸的吸收,或增加了瘤胃的氨基酸外流速度;另外還提出,在瘤胃蛋白質(zhì)和單寧結(jié)合可以預(yù)防脫氨基作用,新鮮牧草含有大量的可溶性蛋白,采食后降解快,單寧能有效地阻止蛋白質(zhì)的快速降解,客觀上增加了過(guò)瘤胃蛋白的數(shù)量。鞣酸(水解單寧)具有保護(hù)蛋白質(zhì)免在瘤胃內(nèi)降解、改善氮沉積的作用。反芻動(dòng)物采食單寧含量低的飼草后,降低了可溶性蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率,使過(guò)瘤胃蛋白數(shù)量增加,從而提高家畜利用蛋白質(zhì)的效率。本研究表明,在單寧酸低濃度時(shí),隨著飼糧單寧酸濃度的增大,氮的存留量、存留率顯著提高;瘤胃液中cp降解率的降低,導(dǎo)致瘤胃中nh3-n濃度的下降,血漿尿素氮的變化趨勢(shì)與瘤胃液nh3-n相一致,且二者存在很高的相關(guān)性(r=0.999,p=0.001),表明血漿尿素氮主要受瘤胃液nh3-n制約。飼糧單寧酸濃度主要通過(guò)降低尿氮排出量而提高了氮的存留率,糞氮排出量基本未受影響。
影響單寧酸對(duì)蛋白質(zhì)作用的主要因素是單寧酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合能力,氮消化率與單寧對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)合能力呈反比。單寧—蛋白質(zhì)復(fù)合物的結(jié)合強(qiáng)度取決于單寧和蛋白質(zhì)的特性,即分子量、三級(jí)結(jié)構(gòu)、等電點(diǎn)和結(jié)合位置的相容性,單寧水平為3.40g·kg-1dm飼糧的尿氮排出量顯著低于其他處理組,而氮存留率極顯著高于其他各處理組。
3.3飼糧單寧酸水平對(duì)鈣、磷消化的影響
本研究表明,各處理組間ca、p消化量和消化率差異不顯著。單寧降低硫在瘤胃中的降解和吸收,提高了磷與鋅的消化吸收,而對(duì)鈉、鈣、鎂、鐵、錳等的消化吸收影響不顯著[22]。loque等單寧酸(水解單寧)與細(xì)胞內(nèi)或組織外的鈣離子結(jié)合,可拮抗平滑肌和心肌鈣誘導(dǎo)收縮,降低血壓[23]。而本試驗(yàn)中單寧酸濃度對(duì)ca、p表觀消化吸收也無(wú)顯著影響,基本與前人報(bào)道一致。
4結(jié)論
本研究表明,單寧酸具有提高蛋白質(zhì)體內(nèi)消化吸收的功效;飼糧中單寧酸含量小于15g·kg-1dm時(shí),對(duì)綿羊采食影響很小,而顯著提高氮存留率,對(duì)蛋白質(zhì)消化吸收的效果較好;而當(dāng)飼糧中單寧酸含量為15~20g·kg-1dm時(shí),顯著影響綿羊的采食量;故單寧酸在飼糧中的添加量不應(yīng)該超過(guò)15g·kg-1dm。目前,蛋白質(zhì)飼料資源相對(duì)缺乏,單寧含量高的飼料原料可以與其他飼料合理搭配,以提高飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值,也可以考慮添加適量的單寧酸作為飼料添加劑使用。