《Animals》：Impacts of Sprouted Barley on Performance and Carcass Ultrasound Measurements in Angus-Influenced Steers During Backgrounding
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本研究的目的是确定在育成期肉用阉牛的日粮中添加发芽大麦（SB）的影响。将安格斯杂交阉牛（体重328 ± 6.59 kg）随机分配到四种日粮之一（每组 n = 15）：对照组（CON）日粮，或含有5%、10%或20% SB（干物质基础）的日粮——替
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本研究的目的是确定在育成期肉用阉牛的日粮中添加发芽大麦（SB）的影响。将安格斯杂交阉牛（体重328 ± 6.59 kg）随机分配到四种日粮之一（每组 n = 15）：对照组（CON）日粮，或含有5%、10%或20% SB（干物质基础）的日粮——替代了玉米青贮和部分压扁大麦。使用Vytelle饲槽监测个体采食量和采食行为。在第0、30和60天收集体重（BW）和瘤胃液样本，同时在60天内监测干物质采食量（DMI）、采食行为、平均日增重（ADG）和饲料转化率（G:F）。此外，还评估了总养分摄入量，包括粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、维持净能（NEm）和增重净能（NEg）。犊牛的BW、ADG和G:F未受日粮影响（p ≤ 0.43）。DMI以及CP、NDF、ADF、NEm和NEg的摄入量均受到日粮×天的交互作用影响（p ≤ 0.01）。乙酸:丙酸比例、丙酸百分比和丁酸浓度均受到日粮×天的交互作用影响（p ≤ 0.007）。总体而言，这些发现表明，在育成期阉牛的日粮中添加SB会改变其养分摄入量和瘤胃发酵模式。
论文解读文章
1. 研究背景与目的
全球人口增长预计将在2050年前大幅提升包括牛肉在内的农产品需求。然而，肉牛生产者面临着城市扩张、耕地减少和气候多变等多重挑战，这些因素严重制约了优质饲料的稳定生产。传统农业模式下，干旱等极端气候事件频发，导致作物减产，凸显了对可持续替代饲料系统的迫切需求。在此背景下，垂直农业系统（VFS）作为一种创新技术应运而生，它能在受控环境中全年培育谷物（如大麦），且用水量和土地需求远低于传统农业。由该系统生产的发芽大麦（SB）营养丰富，据报道其干物质（DM）含量约12.6%，粗蛋白（CP）约17.8%，维持净能（NEm）约0.43 Mcal/kg DM。因此，SB有望成为肉牛生产各阶段传统饲草或谷物的潜在补充或替代品。
在肉牛生产中，育成期是刚断奶犊牛的关键过渡阶段，连接着母-犊牧场和育肥场。此阶段主要以饲草为基础的日粮支持中等速度生长，同时促进瘤胃发育和建立稳定的瘤胃微生物区系。识别能够促进瘤胃功能和发育、同时保障动物生产性能的替代饲草，对于提高肉牛产业的整体效率和可持续性至关重要。尽管人们对利用SB作为饲料的兴趣日益浓厚，但关于其在生长阉牛育成阶段应用效果的研究仍很有限。因此，本研究旨在评估在安格斯杂交阉牛的育成期日粮中添加不同水平SB对其生产性能、瘤胃健康和胴体性状的影响，以确定最大化生产效益的最佳添加比例。研究人员假设，在育成期阉牛日粮中添加任何水平的SB都不会对其生产性能、瘤胃健康或胴体发育产生负面影响。
2. 关键技术方法
本研究于2022年10月至2023年1月在美国犹他州立大学南农场进行。共选用60头安格斯杂交阉牛犊，初始体重为328 ± 6.59 kg。试验采用完全随机设计，将动物按体重分层后分配到四个不同的圈栏，每个圈栏对应一种日粮处理（n=15/处理）。日粮包括：代表当地典型育成期日粮的对照组（CON），以及在DM基础上分别添加5%、10%和20% SB的实验组，SB替代了部分玉米青贮和压扁大麦。SB由位于现场的垂直农业系统（Renaissance Ag）每日生产，种子为春性六棱大麦品种“金眼”，发芽6天后收获。个体采食量和采食行为通过Vytelle智能饲槽系统记录。在第0、30和60天采集体重（BW）和瘤胃液样本。瘤胃液通过食管导管采集，并使用气相色谱仪（Agilent 6890）分析挥发性脂肪酸（VFA）谱。肋眼肌面积（REA）和第12肋骨脂厚度（REFT）通过超声波（ExaGo）在第0、30和60天进行评估，并使用ImageJ软件分析图像。所有数据均使用SAS 9.4软件的PROC MIXED程序进行统计分析。
3. 研究结果
3.1 动物生产性能
在整个研究期间，BW不受日粮×天交互作用或日粮主效应的影响，但随时间推移显著增加。干物质采食量（DMI）受日粮×天交互作用影响，但在任何单个时间点或跨时间点上，各组间均无显著差异。日粮对平均日增重（ADG）和饲料转化率（G:F）也无显著影响。这表明，添加SB不会对阉牛的整体生长性能和饲料效率产生负面影响。
3.2 饲料养分摄入量
粗蛋白（CP）摄入量受日粮×天交互作用影响，在第60天时，20% SB组的CP摄入量显著高于CON组。维持净能（NEm）和增重净能（NEg）的日摄入量也受交互作用影响，主要表现为在第30天时，10%和20% SB组的能量摄入低于CON组。中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的摄入量同样存在交互作用，其中5% SB组在某些时间点的纤维摄入量较高。这些结果表明，添加SB改变了阉牛的养分摄入模式。
3.3 采食行为
采食次数（FB）和进入饲槽次数（BV）均表现出显著的日粮×天交互作用，主要是在第30天时，5%和10% SB组的FB和BV显著低于CON组。每次采食持续时间（FBDUR）和每次进入饲槽持续时间（BVDUR）虽不受交互作用影响，但受日粮和天数的主效应影响。具体而言，5%和10% SB组的FBDUR和BVDUR显著长于CON组，而20% SB组则无差异。这表明，低水分含量的SB日粮可能使动物需要更长的时间来消耗同等量的干物质。
3.4 发酵动力学
瘤胃pH值受日粮×天交互作用影响，但各组间在任何时间点均无显著差异。总VFA浓度不受日粮影响，但随时间变化。乙酸:丙酸比例（Ac:Pr）受交互作用影响，在第30天时，10% SB组的Ac:Pr显著低于CON组。相应地，丙酸百分比也在第30天时在10% SB组中显著升高。其他VFA组分（如乙酸、丁酸）的浓度或百分比也存在不同程度的日粮或时间效应，但所有数值均在正常生理范围内。这表明SB的添加在一定程度上改变了瘤胃发酵模式，特别是增加了丙酸的比例。
3.5 REA和REFT的超声波测量
肋眼肌面积（REA）和第12肋骨脂厚度（REFT）均不受日粮×天交互作用或日粮主效应的影响，但两者都随时间推移显著增加。这表明，在本研究的60天育成期内，添加高达20%的SB并未影响肌肉和脂肪组织的沉积。
4. 讨论与结论
讨论部分指出，尽管SB日粮因水分含量高可能导致采食行为的改变（如增加采食时间），以及引起一些养分摄入量和瘤胃发酵参数的差异（如增加丙酸比例），但这些变化均未转化为阉牛体重、增重、饲料效率或胴体超声指标的显著差异。这表明，在育成期日粮中添加SB是一种可行的替代方案，不会损害动物的生产性能。研究认为，SB中淀粉在发芽过程中被水解为可溶性糖，可能改变了瘤胃微生物可利用的底物，从而影响了VFA谱。丙酸作为糖异生的主要前体物，其比例的增加理论上有利于改善胴体品质，但在本研究中并未观察到对背膘厚度或眼肌面积的直接影响。
研究结论：
尽管生产者持续面临干旱和城市化等挑战，但使用垂直农业系统可能是维持牛只稳定优质饲料的一种替代选择。在日粮中添加SB并未对育成期安格斯杂交阉牛的生产性能产生负面影响。虽然观察到了养分摄入量、瘤胃pH值和VFA谱的差异，但这些变化并未转化为BW增重、G:F或胴体性状的降低。这些发现表明，SB可以作为育成期阉牛日粮中的一种替代饲料源，且不影响动物生产性能。需要更大样本量的进一步研究来验证本研究的结果。此外，还需要评估垂直农业系统在生产阶段的经济可行性，以确定这些系统的实用性。
