论文部分内容阅读
本研究旨在探究复合菌固态发酵对杂粕（菜粕:棉粕=1:1）营养价值的影响,并研究不同比例发酵杂粕替代豆粕及添加小肽产品对肉牛生长性能、养分利用率、瘤胃发酵参数及菌群组成的影响,为棉粕和菜粕的合理利用提供基础数据,为肉牛低成本饲料资源的开发和高效利用提供理论依据。试验一:复合菌固态发酵对杂粕营养价值的影响目前,蛋白饲料资源短缺是我国畜牧业发展的主要问题,为了改变目前我国优质蛋白原料短缺的现状,提高劣质蛋白原料利用效率。本试验利用我国产量高且价格低廉的棉粕和菜粕为原料,按1:1的比例混合作为发酵底物,采用黑曲霉、米曲霉和枯草芽孢杆菌混合固态发酵,分析发酵前后常规营养成分、氨基酸、酶活性、抗营养因子和霉菌毒素含量的变化,探索微生物固态发酵对杂粕营养价值的改善作用。结果表明:（1）与发酵前相比,发酵后粗蛋白（crude protein,CP）、粗灰分（Ash）、钙（Ca）、磷（P）含量显著提高（P<0.05）,中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）显著降低（P<0.05）,干物质（dry matter,DM）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）和总能（gross energy,GE）无显著影响（P>0.05）。（2）在氨基酸组成中,除发酵后谷氨酸含量外（P>0.05）,其余氨基酸和总氨基酸（total amino acid,TAA）、必需氨基酸（essential amino acid,EAA）、非必须氨基酸（nonessential amino acid,NEAA）含量均显著高于发酵前（P<0.05）。（3）发酵后,杂粕中黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,ABF1）、玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEN）、游离棉酚、单宁和植酸的含量显著降低（P<0.001）。（4）与发酵前相比,发酵后蛋白酶活性显著提高（P<0.001）,脂肪酶活性有提高的趋势（P=0.083）,而淀粉酶活性差异不显著（P>0.05）。上述结果表明,经复合菌固态发酵后,杂粕的营养组成、氨基酸含量及蛋白酶活性显著改善、抗营养因子和霉菌毒素含量显著降低。试验二:日粮中发酵杂粕替代豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数及细菌组成的影响本试验旨在研究不同比例发酵杂粕替代日粮中豆粕对肉牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵及细菌组成的影响。选取35头体重相近（480.71±45.65 kg）、健康状况良好的西门塔尔杂交肉牛,随机分为5组,每组7个重复,每个重复1头牛,分别饲喂发酵杂粕替代豆粕的比例为0、25%、50%、75%和100%的全混合日粮（total mixed ration,TMR）。预试期25天,正试期60天。试验结果如下:（1）生长性能方面,发酵杂粕替代豆粕对肉牛的平均日增重（average daily gain,ADG）和料重比（feed/gain,F/G）有显著影响（P<0.05）,其中ADG呈二次曲线变化的趋势（P=0.096）,1.5%组有最高的ADG和最低的F/G（P<0.05）;（2）养分消化率方面,随着发酵杂粕替代比例的升高,有机物（organic matter,OM）、CP、NDF和ADF的表观消化率呈二次曲线变化（P<0.05）,Ca、P消化率无显著变化（P>0.05）;（3）血清尿素氮（UN）和碱性磷酸酶（ALP）含量随着替代比例的升高而线性降低（P<0.05）,总胆固醇（T-CHO）含量有呈线性降低的趋势（P=0.098）;（4）瘤胃发酵产物方面,氨态氮（NH3-N）含量和丁酸比例随替代比例的升高线性降低（P<0.05）,丙酸比例和乙/丙呈二次曲线变化（P<0.05）;（5）瘤胃菌群组成方面,发酵杂粕替代豆粕对肉牛瘤胃细菌的丰富度和多样性无显著影响（P>0.05）;门水平上,各组的优势菌门均为拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）;随着发酵杂粕替代比例的升高,变形菌门的相对丰度呈二次曲线变化（P<0.05）,厚壁菌门有线性降低的趋势（P=0.082）;属水平上,Prevotella＿1为优势菌属;发酵杂粕替代豆粕对肉牛瘤胃中norank＿f＿Bacteroidales＿S24-7＿group、Prevotella＿9和Succinivibri-onaceae＿UCG-002的相对丰度产生影响（P<0.05）,norank＿f＿Bacteroidales＿S24-7＿group相对丰度与异戊酸比例显著正相关（r=0.441,P=0.027）,与NH3-N含量显著正相关（r=0.557,P=0.004）,Prevotella＿9与异丁酸比例显著负相关（r=-0.475,P=0.016）;同时随着替代比例的升高,Christensenellaceae＿R-7＿group有线性降低的趋势（P=0.078）,Prevotellaceae＿UCG-004有二次曲线变化的趋势（P=0.099）,与NH3-N含量显著负相关（r=-0.581,P=0.002）,Succinivibrio有二次曲线变化的趋势（P=0.072）,与总挥发性脂肪酸（total volatile fatty acid,T-VFA）显著正相关（r=0.541,P=0.005）;（6）经济效益方面,与对照（0）组相比,25%组、50%组、75%组和100%组的饲料成本分别降低了0.76%、1.49%、2.21%和2.99%,每头牛的利润提高了35.91%、44.07%和10.94%。上述结果表明,发酵杂粕替代肉牛日粮中100%的豆粕,能提高蛋白质的利用效率且对ADG、F/G和经济效益无显著负面影响,替代75%的豆粕时肉牛的生产性能和经济效益最佳。试验三:发酵杂粕日粮中添加小肽产品对肉牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数及细菌组成的影响为了提高发酵杂粕的饲喂效果,本试验在发酵杂粕替代100%豆粕的基础上添加不同水平小肽产品,通过肉牛生长性能、养分表观消化率、瘤胃发酵参数及细菌组成探讨发酵杂粕日粮中小肽产品的最适添加量。采用单因素试验设计,选取初始体重为（481.43±36.36）kg、健康状况良好的西门塔尔杂交肉牛28头,随机分为4组,每组7个重复,每个重复1头牛。分别饲喂小肽产品添加量为0、0.5%、1.0%和1.5%的TMR。预饲期25天,正试期60天。试验结果如下:（1）生长性能方面,随着小肽产品添加量的增加,ADG有二次曲线变化的趋势（P=0.062）,F/G呈二次曲线变化（P<0.05）,1.0%组ADG最高、F/G最低;（2）养分消化率方面,OM的表观消化率随着小肽产品添加量的增加呈二次曲线变化（P<0.05）,1.0%组CP表观消化率显著高于1.5%组（P<0.05）,有二次曲线变化的趋势（P=0.087）;（3）血清生化指标方面,随着小肽产品添加量的增加,ALT、AST活性和UN含量呈二次曲线变化（P<0.05）,T-CHO和GLU含量有差异显著的趋势（P=0.096,P=0.055）;（4）瘤胃发酵产物方面,随着小肽产品添加量的增加,丁酸的比例呈二次曲线变化（P<0.05）,异戊酸的比例有线性降低的趋势（P=0.080）,丙酸有二次曲线变化的趋势（P=0.082）;（5）瘤胃菌群组成方面,随着小肽产品添加量的增加,Ace指数和Chao指数呈二次曲线变化（P<0.05）;门水平上,各组的优势菌门均为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门,随着小肽产品添加量的增加厚壁菌门、柔膜菌门（Tenericutes）和Saccharibacteria的相对丰度有二次曲线变化的趋势（P<0.10）;属水平上,Prevotella＿1的相对丰度超过25%,为优势菌属;随着小肽产品添加量的增加,Prevotella＿1的相对丰度有二次曲线变化的趋势（P=0.089）;Rikenellaceae＿RC9＿gut＿group的相对丰度呈二次曲线变化（P<0.05）,与丙酸（r=-0.489,P=0.029）和戊酸（r=-0.529,P=0.016）显著负相关;0.5%组Christensenellaceae＿R-7＿group的相对丰度显著高于其余组（P<0.05）,与乙酸（r=0.678,P=0.001）、丁酸（r=0.481,P=0.032）和乙/丙（r=0.729,P<0.001）显著正相关,与丙酸显著负相关（r=-0.723,P<0.001）,Ruminococcaceae＿UCG-014的相对丰度显著高于其余三组（P<0.05）;（6）经济效益方面,与对照组相比,0.5%组和1.0%组每头牛的利润提高了8.86%和27.07%,1.5%组却降低了41.77%。上述结果表明,在发酵杂粕日粮中添加0.5%～1.0%的小肽产品能影响肉牛瘤胃细菌的丰富度和多样性,影响门和属水平微生物的组成,提高养分消化率,改善VFA组成和比例,进而提高肉牛的生产性能。