犢牛開食料的配方和系酸力、ph的影響規(guī)律研究

犢牛開食料的配方和系酸力、ph的影響規(guī)律研究

牛的生長是育種牛的重要因素，其質(zhì)量直接關(guān)系到成年人后牛群生產(chǎn)潛力的發(fā)揮。開食料為斷奶前后的犢牛提供所需的營養(yǎng)物質(zhì),其質(zhì)量對于犢牛由采食液體飼料向采食固體飼料平穩(wěn)過渡至關(guān)重要。然而出生和斷奶對幼齡犢牛來說是一種巨大的應(yīng)激,給犢牛生長帶來了極大的負(fù)面影響。犢牛消化系統(tǒng)發(fā)育尚不完善,剛出生時(shí)皺胃是最大的胃室,瘤網(wǎng)胃的體積僅占4個(gè)胃的1/3,并且只有皺胃具有消化功能,其功能與單胃動(dòng)物真胃相近。研究表明,初生動(dòng)物胃底腺不發(fā)達(dá),只分泌少量鹽酸,但很快與胃黏液中有機(jī)物結(jié)合,剩下的少量鹽酸在胃腸道中形成游離酸,易造成胃腸道內(nèi)容物pH過高。維持動(dòng)物,尤其是幼畜消化道適宜酸度,可維持消化酶活性,提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率,同時(shí)又可減少腸道內(nèi)有害菌對動(dòng)物的損害,避免酸度過高或過低造成的胃腸道疾病。日糧是影響幼畜消化道酸度的主要外源性因素。日糧系酸力或pH的高低決定了日糧進(jìn)入消化道后對游離酸的吸附能力。日糧的系酸力與其原料的選擇、營養(yǎng)水平的確定以及酸化劑的使用密切相關(guān)。在乳仔豬營養(yǎng)與飼料技術(shù)的研究中,人們對日糧中酸化劑的使用上進(jìn)行了大量研究,但對日糧的pH和系酸力的研究較少,基礎(chǔ)日糧的酸度水平和酸化劑的添加量也無標(biāo)準(zhǔn)可循。而在犢牛飼料中有關(guān)這方面的研究更是幾乎未見。本研究從犢牛開食料原料的配比和其系酸力、pH入手,研究其對開食料系酸力、pH的影響規(guī)律,從而探討通過原料配比來調(diào)控犢牛開食料酸度的可行性。1材料和方法1.1玉米、麩皮、大豆?jié){等預(yù)混料的樣品的收集選擇我國北方地區(qū)犢牛開食料中常用的原料:玉米、麩皮、大豆粕、乳清粉、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、微量元素預(yù)混料、維生素預(yù)混料。其中玉米、麩皮、大豆粕、乳清粉各在北京大興區(qū)、昌平區(qū)奶牛養(yǎng)殖場收集5~7個(gè)樣品,測定系酸力和pH后,以接近平均值為原則各選擇1個(gè)樣品。磷酸氫鈣產(chǎn)自四川龍蟒集團(tuán)有限責(zé)任公司,石粉產(chǎn)自河北淶水縣牧達(dá)礦物質(zhì)加工廠,食鹽產(chǎn)自中鹽北京市鹽業(yè)公司,微量元素預(yù)混料和維生素預(yù)混料產(chǎn)自北京精準(zhǔn)動(dòng)物營養(yǎng)研究中心。1.2玉米配方的測定除玉米外,其他原料配比的設(shè)置使用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。每種原料設(shè)定3個(gè)水平(表1),選用L27(313)正交表(表2)進(jìn)行配制。最后添加玉米使配方總和達(dá)到100%。測定最終開食料的系酸力和pH。每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。經(jīng)測定,使用的微量元素預(yù)混料的pH低于4.0,無法測定其系酸力,因此將其在開食料中的比例固定為0.2%。設(shè)開食料中各原料配比為Xi,原料系酸力為ai,原料的pH為bi,開食料系酸力為Y1,開食料pH為Y2,根據(jù)多元回歸分析,篩選對日糧系酸力和pH有顯著影響的原料,并分別建立回歸方程Y1=f(aiXi)、Y2=f(biXi)。1.3系酸力的測定原料系酸力測定方法:取100g風(fēng)干樣品,加入200mL去離子水,在恒溫水浴鍋保溫至37℃,在磁力攪拌器上攪拌并插入溫度計(jì),保持(37±1)℃,將pH計(jì)電極插入溶液中,用1mol/L的鹽酸滴定至pH為4.0,邊滴邊攪拌,記錄所消耗的鹽酸的mL數(shù),再換算為mmol數(shù),即為系酸力數(shù)值。每樣品滴定測定過程不應(yīng)超過1h,否則對結(jié)果有影響。原料pH測定方法:稱取20g飼料放入燒杯中,加入40mL去離子水,用玻璃棒稍用力攪拌10min,呈漿狀液后,用酸度計(jì)測定。1.4數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析采用SAS8.2統(tǒng)計(jì)處理軟件ANOVA進(jìn)程進(jìn)行方差分析,REG進(jìn)程逐步回歸方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,顯著水平為P<0.05。2結(jié)果2.1飼料原料ph值,指征“玉米”、“麩皮”和“有砂”的情況,其符合以下幾種由表3可見,石粉的系酸力極高,食鹽的最低,植物性飼料原料中,以大豆粕最高,麩皮次之,玉米最低;而pH上,植物性飼料原料中玉米、麩皮、大豆粕比較接近,在5.65~5.92之間;礦物質(zhì)類飼料原料(磷酸氫鈣、石粉、食鹽)則為堿性;維生素預(yù)混料和微量元素預(yù)混料的pH最低。乳清粉系酸力接近于麩皮,而pH則與玉米、麩皮、大豆粕相近。2.2y1mmol/100g誤差均方根syx由表4可知,各試驗(yàn)用開食料的系酸力和pH之間存在著一定的直線相關(guān)關(guān)系,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,其回歸方程為Y1(mmol/100g)=4.14473Y2,R2為0.9277,F值為1025.83,P<0.0001,誤差均方根SY·X為6.7135,其中Y1的變化范圍在10.85~39.93,Y2的變化范圍在5.51~6.08。2.3原料對打開飼料的酸和ph的影響2.3.1不同配方開食料系酸力差異顯著性分析玉米作為填充配比的原料,先定為主要影響因子,不再在表5中統(tǒng)計(jì)。由表5可知,從顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果看,在添加玉米和復(fù)合微量元素預(yù)混料的同時(shí),所選原料對開食料的系酸力和pH皆有著較強(qiáng)的影響。對于系酸力來說,石粉、大豆粕的影響較高,其次是乳清粉、食鹽、維生素預(yù)混料,最后是麩皮和磷酸氫鈣;而對于pH來說,乳清粉的影響力最強(qiáng),大豆粕、食鹽其次,石粉和維生素預(yù)混料再次之,最后是麩皮和磷酸氫鈣。從表5中系酸力數(shù)據(jù)分析,隨著大豆粕、乳清粉、石粉在開食料中比例的增加,開食料的系酸力顯著升高(P<0.05);麩皮的比例在5%時(shí)開食料的系酸力要顯著高于不添加麩皮時(shí)的開食料的系酸力(P<0.05),而再增加比例對開食料系酸力的影響不大(P>0.05);在磷酸氫鈣上也有相似的規(guī)律,即與不添加相比,在開食料中添加1%時(shí)顯著提高了開食料的系酸力(P<0.05),而再增加比例對開食料系酸力的影響則不顯著(P>0.05)。同一種原料中同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。Inthesamecolumnofsameingredient,valueswithdifferentsmalllettersuperscriptsmeansignificantdifference(P<0.05).從表5中pH數(shù)據(jù)分析,隨著大豆粕、磷酸氫鈣在開食料中比例的增加,開食料的pH逐漸升高,其中在大豆粕上各組間差異顯著(P<0.05),而磷酸氫鈣的添加比例達(dá)到2%時(shí)開食料的pH顯著高于不添加組(P<0.05),但與1%組差異不顯著(P>0.05);添加石粉也同樣提高了開食料的pH,2%或4%時(shí)其間的差異不顯著(P>0.05),但這2組皆顯著高于不添加組(P<0.05)。反之,乳清粉、麩皮、食鹽、維生素預(yù)混料則作用相反。隨著乳清粉、食鹽在開食料中比例的增長,開食料的pH顯著降低(P<0.05);添加麩皮、維生素預(yù)混料也存在著類似的趨勢,麩皮的添加比例在10%時(shí)開食料pH顯著高于不添加組(P<0.05),而與5%時(shí)差異不顯著(P>0.05),添加0.02%維生素預(yù)混料的開食料pH和添加0.04%維生素預(yù)混料時(shí)差異不顯著(P>0.05),但這2組皆顯著高于不添加組(P<0.05)。2.3.2a.4.4x3以多元回歸統(tǒng)計(jì)方法,設(shè)開食料系酸力為Y1(mmol/100g),大豆粕、麩皮、乳清粉、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、維生素預(yù)混料、玉米的配比分別為X1~X8(%),其系酸力依次為a1~a8(mmol/100g),求得的多元線性回歸方程Y1=f(aiXi)為:Y1=1.0944a1X1+0.4817a2X2+1.2354a3X3-0.1568a4X4+0.1136a5X5+62.5969a6X6+60.2618a7X7+0.9150a8X8。該方程SY·X=1.85603,R2=0.9945,F=1523.74,P<0.0001。設(shè)開食料pH為Y2(mmol/100g),大豆粕、麩皮、乳清粉、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、維生素預(yù)混料、玉米的配比分別為X1~X8(%),其pH依次為b1~b8(mmol/100g),求得的多元線性回歸方程Y2=f(biXi)為:Y2=1.0792b1X1+0.9830b2X2+0.7687b3X3+1.0101b4X4+0.8997b5X5-0.3266b6X6-27.0485b7X7+1.0142b8X8。該方程SY·X=0.05691,R2=0.9999,F=103865,P<0.0001。3討論3.1原料系酸力測定結(jié)果有關(guān)原料和日糧的系酸力和pH測定方面的論文并不多見。丁洪濤等測定出石粉的系酸力極高,為2846.4mmol/100g,本試驗(yàn)中也得到了相似的規(guī)律,但數(shù)值為2040.0mmol/100g。對比這2個(gè)試驗(yàn)測得的石粉pH可以發(fā)現(xiàn),本試驗(yàn)的8.03也同樣低于丁洪濤等試驗(yàn)之8.69。這也許體現(xiàn)了2個(gè)試驗(yàn)所用石粉有所差異。石粉的主要成分為碳酸鈣,其與鹽酸會(huì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因而導(dǎo)致了鹽酸量消耗極大。在考慮日糧系酸力的情況下,需要特別注意石粉的添加量。其他原料系酸力上,丁洪濤等報(bào)道的結(jié)果為玉米7.9mmol/100g、豆粕69.4mmol/100g、麥麩46.5mmol/100g、乳清粉46.6mmol/100g、磷酸氫鈣69.0mmol/100g;侯永清試驗(yàn)中測定了更多種類的原料的系酸力,玉米為12.22和13.52mmol/100g、豆粕為55.93和54.39mmol/100g、小麥為14.11mmol/100g、次粉為18.69mmol/100g、麩皮為42.45mmol/100g、玉米蛋白粉為0.82mmol/100g、菜粕為49.49mmol/100g、棉粕為47.81mmol/100g,而低蛋白乳清粉為24.27mmol/100g。3個(gè)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)有所差距,這反映出原料營養(yǎng)成分、采集地點(diǎn)、采集時(shí)間等因素可能會(huì)對樣品系酸力有所影響,需要更多更細(xì)致的研究方可解釋,但其系酸力由大到小的次序是相同的,依次為大豆粕、麩皮、玉米。在測定中發(fā)現(xiàn)麩皮吸水性較強(qiáng),滴入鹽酸不易攪拌均勻,會(huì)影響其測定結(jié)果。有關(guān)原料的pH方面的資料更是少見。丁洪濤等論文中對仔豬常見飼料原料的pH進(jìn)行了測定和計(jì)算,其平均值分別為玉米5.95、豆粕6.42、魚粉5.84、麥麩6.25、乳清粉5.97、磷酸氫鈣7.23、石粉8.69。本試驗(yàn)因涉及研究pH與系酸力的關(guān)系,特意測定了原料的pH。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者間基本規(guī)律相同,即礦物質(zhì)類原料如磷酸氫鈣、石粉、食鹽pH高于7.0;植物性原料中,大豆粕最高,麥麩次之,玉米最低;乳清粉pH低于6.0。從上述研究中可見,在植物性飼料原料中,大豆粕的系酸力或pH較高。哺乳期犢牛瘤胃功能尚未發(fā)育成熟,消化機(jī)能很大程度上依賴于皺胃功能,而皺胃消化以分泌鹽酸為主。Quigley對6頭3日齡小公牛實(shí)施了皺胃導(dǎo)管手術(shù),分別飼喂牛奶、全乳蛋白代乳粉和含有乳成分和大豆蛋白的代乳粉,從17日齡開始測定犢牛皺胃24h內(nèi)每秒鐘的pH變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼喂后犢牛皺胃的pH在15min內(nèi)從1.5迅速升高到6.0,而飼喂牛奶的犢牛和飼喂代乳粉的犢牛出現(xiàn)了一些重要的差異,飼喂牛奶組的pH在升高到6左右后,下降的速度較快,且在第2頓飼喂后該組的pH較低,整個(gè)24h測定期內(nèi),犢牛皺胃的平均pH較低,同時(shí)pH高于3和4的時(shí)間也較少。和乳豬相似,pH過高會(huì)導(dǎo)致病原體(比如沙門氏菌或大腸桿菌)更易通過皺胃,從而提高了腹瀉和疾病發(fā)生的可能性?？梢酝茢?哺乳期犢牛飼喂過多的大豆粕或大豆蛋白而引起腹瀉,應(yīng)該與日糧較高的系酸力或pH有關(guān)。因此有必要研究犢牛日糧中系酸力或pH的作用和影響因素。3.2原料配比的確定在犢牛開食料系酸力和pH方面的研究幾乎未見報(bào)道,但因哺乳期犢牛反芻功能尚不健全,消化機(jī)能仍然主要依靠皺胃,從某種程度上講與乳仔豬相類似,所以仔豬方面的相關(guān)研究也具有一定的參考價(jià)值。健康仔豬胃內(nèi)pH一般低于4.0,而常見的仔豬補(bǔ)料和斷奶料的pH為5.8~6.5。當(dāng)仔豬攝食系酸力高的日糧后,進(jìn)入胃內(nèi)的日糧要結(jié)合一定量的胃酸,使胃內(nèi)pH升高,進(jìn)而影響胃內(nèi)有關(guān)酶的活性,降低營養(yǎng)物質(zhì)特別是蛋白質(zhì)在胃內(nèi)的消化率,甚至影響小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,腐敗發(fā)酵作用加劇,導(dǎo)致腹瀉。日糧的系酸力與其原料的選擇、營養(yǎng)水平的確定以及酸化劑的使用密切相關(guān)。有調(diào)查研究表明,我國典型仔豬日糧的pH和系酸力分別為5.91±0.42和(37.72±8.64)mmol/100g。而生產(chǎn)試驗(yàn)表明,降低日糧系酸力(30.0~19.5mmol/100g)可以提高斷奶仔豬的日增重和飼料利用率,尤其當(dāng)日糧系酸力在19.5~23.0mmol/100g時(shí),仔豬的綜合生產(chǎn)性能表現(xiàn)最佳;隨著日糧系酸力水平的降低,仔豬的生長性能有所改善,但與40、30mmol/100g相比,日糧系酸力以20mmol/100g為宜。在犢牛飼料適宜系酸力方面尚未見報(bào)道,但其耐粗放飼養(yǎng)程度應(yīng)高于仔豬,因此本文借助仔豬方面的研究結(jié)果,以開食料系酸力20~25mmol/100g為宜確定原料的適宜比例。從表5中可見,以系酸力因素為主,結(jié)合pH,在本試驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),配制犢牛開食料時(shí),各原料的適宜添加比例分別為:大豆粕≤20%、麩皮0~10%、乳清粉≤20%、磷酸氫鈣≤2%、石粉≤2%、食鹽0~1.0%、維生素預(yù)混料0~0.04%。這一系列比例尚有待進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn),驗(yàn)證其在犢牛開食料中應(yīng)用上的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。3.3日糧系酸量近年來丁洪濤等對斷奶仔豬日糧系酸力模型進(jìn)行了研究,其回歸方程為Y=2.68+0.70a1X1+0.91a2X2+0.97a3X3+0.70a4X4+2.20a5X5+0.34a6X6+0.48a7X7,其中