l 反刍动物日粮中添加脂肪或脂肪酸的目的
早年的反刍动物产生性能较低,靠谷物及牧草作为饲料就能满足其对能量的需要。自70年代以来,反刍动物的生产性能、特别是高产奶牛的产奶量有很大提高,常现日粮已不能满足高产奶牛的营养需要,导致奶牛在泌乳早期常常处于能量负平衡状态。提高奶牛日粮的精料比例会降低采食量,并影响瘤胃的正常消化机能,使乳脂率下降,甚至出现酸中毒。由于脂肪的含能量是碳水化合物的2.2倍。自70年代以来,特别是近几年人们对反刍动物日粮中添加脂肪的效果进行了广泛的研究,以期用脂肪提高反刍动物日粮的能量浓度,改善动物的能量平衡。
2 添加脂肪对反刍动物采食量的影响
Clapperton等(1985)[1]报道,向奶牛的大麦和豆粕日粮中每天添加400g豆油时,奶牛每天的青贮饲料采食量减少0.73~1.72kg。也有人发现,添加脂肪对反刍动物的采食量影响不显著,当奶牛每日补饲410g豆油时,青贮干物质采食量每天仅减少390g[2] 。还有人报道,脂肪添加量低于3.4%时对采食量没有影响[3,4]。这表明添加油脂对采食量具有一定的抑制作用,其抑制程度与添加量有关。
3 添加脂肪对瘤胃发酵的影响
3.l 瘤胃pH值
Mir(1988)[5]向绵羊日粮中添加3%~10%长链脂肪酸和3%~10%牛羊脂,瘤胃的pH分别由7.34下降到6.91和由7.26下降到7.12,说明饱和的动物性脂肪对pH影响较小。Krehbiel等(1995)[6]报道,添加0%~6%的牛羊脂,瘤胃pH值会升高,而当牛羊脂添加量为8%时,处理组的瘤胃pH值与对照组相似。总之,日粮中添加脂肪对瘤胃pH值影响不大。
3.2 瘤胃微生物生长与活动
瘤胃中脂肪浓度对微生物活动有明显的抑制作用。Brooks(1954)的体外试验表明,当培养液中玉米油含量达到40~680mg/100ml时,就可抑制纤维素细菌的活动[7];Demeyer等比较了不同脂肪酸对甲烷菌的毒害作用,发现十八碳脂肪酸。特别是多聚不饱和脂肪酸的作用尤为强烈,而且纤毛虫受脂肪的毒害作用比细菌更为敏感[7]。随着多聚不饱和脂肪酸的氢化,其毒性也大为下降。瘤胃中不饱和脂肪酸的氢化对微生物具有保护作用。但也有人报道,添加脂肪且当脂肪的不饱和性增加时微生物蛋白会成也增加[8]。
3.3 纤维素消化
添加脂肪会明显降低反刍动物的粗纤维消化率[2,9]。也有研究表明,添加脂肪对粗纤维消化率没有明显影响[10,11]。还有个别报道,添加脂肪会提高粗纤维的消化率[12,13]。
多数资料表明,添加脂肪可降低瘤胃酸性洗涤纤维(ADF)的消化率[2]。也有人报道,添加脂肪不影响ADF消化率[3,5]。赵广永,等(2000)[14]向肉牛日粮中添加 4%和 8%的玉米油,对日粮NDF的全消化道消化率没有影响(P>0.05)。
多数研究表明添加脂肪可降低中性洗涤纤维(NDF)的消化率[2,8]。Doherty(1996)报道,向奶牛日粮中加豆油时NDF消化率为71.8%,不加豆油为72.6%,且随脂肪酸的不饱和度增加而降低[8]。也有资料表明添加脂肪不影响NDF的消化率,且不受脂肪的饱和度影响[15]。
Mir(1998)[5]还报道添加3%的长链脂肪酸、4%或10%的牛羊腊对NDF消化率比不加脂肪组要高。
总之,反刍动物日粮中添加脂肪会降低粗纤维、ADF和的消化率,且随脂肪的不饱和度增加而加强。关于添加脂肪导致瘤胃粗纤维消化率下降的原因,Devendra等(1974)[16]提出了四条解释:(1)纤维素被脂肪包裹致使瘤胃微生物难以其发生作用;(2)由于脂肪的毒性作用使瘤胃微生物区系发生改变;(3)细胞膜上脂肪酸的表面活性作用抑制了微生物的活动;(4)由于形成不溶性长链脂肪酸皂化物导致阳离子利用率下降。
3.4 蛋白质瘤胃降解率
Mir(1988)[5]报道,日粮中添加3%~10%长链脂肪酸和3%~10%动物油,用瘤胃尼龙袋法测定氮的瘤胃消失率,发现添加
10%的长链脂肪酸放置12h后和添加3%、4%和
5%的长链脂肪酸24h的口粮氮的消失率增加;添加10%的动物油时,日粮氮24h的瘤胃消失率明显提高,其他时间点动物油对氮的消失率没有影响。
3.5 瘤胃VFA的产量与乙/丙酸比例
大多数研究表明,添加脂肪降低乙酸浓度,增加丙酸浓度,导致乙/丙酸比例下降[9,17]。这些结果与脂肪添加量和脂肪种类有关。Chalupa(1984)[18]报道,添加10%的少于18个碳原子和含18个碳原子的不饱和脂肪酸可降低乙/丙酸比例,而硬脂酸不影响乙/丙酸比例。有资料表明补充菜籽油不影响乙/丙酸比例[10]。
4 向反刍动物日粮中添加脂肪的途径
由于向反刍动物日粮中添加脂肪对其采食量。瘤胃蛋白质降解率,特别是纤维素的消化具有许多不利的影响,所以如何防止脂肪对于瘤管发酵的不良影响是添加脂肪的关键。目前有以下几条途径进行添加。
4.l 脂肪酸钙皂(CaFA)
将脂肪与钙制成钙皂后,形成不溶性的皂化物,以钙皂的方式向反刍动物日粮中添加脂肪基本不影响瘤胃的发酵功能。Schneider等(1988)[19]在产后120天泌乳牛日粮中添加4%的钙皂(CaFA,商品名为Megalac),结果对牛的来食最、瘤胃VFA产量、干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的消化率均无影响,虽然试验组钙的消化率下降,但由于每天多喂40g钙,使钙的总吸收量并没有减少。Chalupa等(1984)[18]报道,长链脂肪酸钙皂不影响瘤胃发酵。赵广水等(1999)[20]应用人工瘤胃技术研究了皂化菜籽油脚对体外发酵总产气量、甲烷产员及pH值的影响,发现日粮中添加15%以下的皂化油脚对瘤胃发酵没有影响。
4.2 脂肪包裹颗粒
将脂肪制成包裹颗粒后可降低脂肪在瘤胃中的溶解度,从而减轻了对瘤胃的负效应。Grummer(1988)[21]发现,包袱脂肪颗粒对牛的瘤胃出、挥发性脂肪酸总量、乙酸、丙酸均无影响,只是丁酸比例随颗粒添加量增大而下降,对饲料的各种营养成分(干物质、有机物、粗蛋白、中性洗涤纤维、脂肪)表观消化率也没有影响。Flachowsk等(1996)[22]研究了含有蛋氨酸的保护(MAGNAPAC
PLUS)对采食青贮玉米,青贮草和精饲料的产奶牛生产性能的影响,试验组每天补饲0.5kg保护脂肪结果表明,日粮中添加保护脂肪提高了产奶量、乳脂率、乳糖产量和牛奶的能量产量。
4.3
饱和脂肪或他和脂肪酸不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸对瘤胃的负效应大,故在无脂肪皂化物或包裹颗粒脂肪产品的情况下,应首先选用富含饱和脂肪酸的动物脂肪和硬脂酸,对植物性脂肪应尽量限制使用。每头牛每天的脂肪添加量不超过0.5kg。配制添加脂肪的日粮时,钙的含量应不低于干物质总量的1%。