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当前,气候变化与健康反刍动物产品受关注,研究人员为探索新饲养策略,开展 “红豆草原花青素(PAC)对羔羊体外瘤胃发酵参数影响” 研究。结果显示,PAC 可降低气体和甲烷产生等。这为优化反刍动物饲养提供参考。
在全球对气候变化日益担忧以及人们对健康反刍动物产品需求不断增长的大背景下,传统的反刍动物饲养策略面临着巨大挑战。农民们急需寻找新的方法,既能保证肉类和奶制品的高质量,又能降低养殖过程对环境的影响。红豆草(Onobrychis viciifolia)作为一种常见的豆科牧草,进入了研究人员的视野。它含有丰富的粗蛋白,还含有一定量的原花青素(Proanthocyanidins,PAC,也叫缩合单宁)。然而,目前关于 PAC 对反刍动物瘤胃发酵的影响,科学界还没有定论。不同的 PAC 浓度、结构,以及不同的日粮类型、动物种类等因素,都会导致 PAC 的作用效果存在差异。而且,红豆草在保存过程中,PAC 的含量和结构也可能发生变化。正是在这样的背景下,为了深入了解红豆草 PAC 对瘤胃发酵的影响,来自国外研究机构的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上。
研究人员主要采用体外发酵实验的方法进行研究。实验选取了新鲜红豆草和脱水红豆草,将其以不同比例(0%、20% 和 40%)添加到羔羊育肥浓缩饲料中。同时,利用聚乙烯 glycol 来阻断 PAC,以此观察 PAC 对瘤胃发酵参数的影响。实验过程中,分析了总气体、甲烷产量,氨氮(NH3-N)、挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids,VFA)等指标,还对脱水红豆草组的瘤胃生物氢化(Biohydrogenation,BH)进行了研究。
实验 1:活性 PAC 和新鲜红豆草收获周数的影响
研究发现,活性 PAC 的存在显著降低了总气体、潜在气体(A)、产气速率(c)、甲烷产量、NH3-N 含量(P ≤ 0.01),以及体外有机物消化率(In Vitro Organic Matter Digestibility,IVOMD,P ≤ 0.05),但对总 VFA 没有显著影响(P > 0.10)。收获周数也对气体产生动态、IVOMD 和总 VFA 产生影响(P ≤ 0.01),随着收获周数的推进,这些指标的值逐渐降低。
对气体和甲烷产生及降解的影响
无论是以新鲜红豆草作为单一饲料,还是将脱水红豆草添加到浓缩饲料中,活性 PAC 都能降低气体、甲烷和 NH3-N 的产生。虽然脱水红豆草中的 PAC 含量较低,但依然有此效果,且影响程度与添加量有关。
日粮中红豆草添加比例的影响
在羔羊日粮中添加红豆草,对气体产生呈现非线性影响。只有当脱水红豆草在浓缩饲料中的添加量为 20% 时,气体产量才会下降。而甲烷产量只有在红豆草添加量达到 40% 时才会降低。此外,添加脱水红豆草会降低瘤胃中支链脂肪酸(Fatty Acid,FA)的比例(P < 0.01),增加大多数反式单不饱和 FA、C18:3 n-3 和 BH 中间产物的含量(P < 0.05)。
对瘤胃生物氢化(BH)的影响
浓缩饲料中红豆草 PAC 的存在降低了 BH 的程度,并促进了反式 - 11 BH 途径(P < 0.05)。
研究结论表明,在本体外研究条件下,无论使用的是新鲜红豆草还是添加到浓缩饲料中的脱水红豆草,其中的活性 PAC 都能降低气体和甲烷产量以及 IVOMD。而且,在羔羊日粮中增加红豆草的添加比例,对气体和甲烷产量的降低并非呈线性关系,这可能与日粮化学成分的变化有关。收获周数反映了红豆草的物候变化,也对瘤胃发酵参数产生了影响。
这项研究意义重大,它为反刍动物的饲养提供了新的思路和理论依据。通过合理利用红豆草及其所含的 PAC,可以在一定程度上减少养殖过程中甲烷等温室气体的排放,降低对环境的影响。同时,还能优化反刍动物产品的脂肪酸组成,提高产品的营养价值。此外,研究结果也有助于指导农民科学地选择红豆草的收获时间和在日粮中的添加比例,从而提高养殖效益。未来,研究人员可以进一步拓展研究范围,探索不同品种红豆草、不同饲养条件下 PAC 的作用机制,为反刍动物养殖业的可持续发展提供更多支持。