用花生壳解聚产物替代燕麦草对荷斯坦奶公牛生长性能、血清生化参数和瘤胃发酵的影响

《Animals》：Effects of Replacing Oat Hay with Peanut Hull Depolymerization Product on Growth Performance, Serum Biochemical Parameters, and Rumen Fermentation in Holstein Dairy Bulls

　　

替代粗饲料资源对于可持续反刍动物生产日益重要。本研究评估了用花生壳解聚产物（peanut hull depolymerization product, PHDP）替代燕麦草对荷斯坦奶公牛生长性能、表观养分消化率、血清生化变量、抗氧化状态和瘤胃发酵特征的影响。将36头荷斯坦奶公牛（18-22月龄）随机分配到四个日粮处理组（完全随机设计，每组n=9）：T0，基础日粮含24%燕麦草（干物质基础）；T1、T2和T3，分别用PHDP替代25%、50%和75%的燕麦草。试验包括14天适应期和60天测定期。生长性能和瘤胃发酵数据采用单因素方差分析（one-way ANOVA）并设置线性和二次对比，血清生化和抗氧化变量采用协方差分析（ANCOVA），以基线值为协变量。PHDP替代显著影响平均日增重（average daily gain, ADG）、干物质采食量（dry matter intake, DMI）和饲料转化率（feed conversion ratio, FCR）。与对照组相比，75%替代组ADG更高、FCR更低，而T1组DMI低于其他组。瘤胃pH在75%替代组升高，而氨氮浓度、主要挥发性脂肪酸（volatile fatty acid, VFA）浓度、总VFA浓度和表观养分消化率未受处理显著影响。大多数血液学和血清生化变量未受PHDP替代明显影响。然而，d 60总抗氧化能力在T2和T3组高于T1组，d 30过氧化氢酶活性在T3组高于T0组，d 60血清胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1, IGF-1）浓度在T3组最高。总之，PHDP可部分替代荷斯坦奶公牛日粮中的燕麦草，而不损害瘤胃发酵、表观养分消化率或主要血液生化指标。75%替代水平通过改善生长性能和饲料效率，同时支持抗氧化状态和血清IGF-1浓度，表现出最有利的反应。

**论文解读：花生壳解聚产物替代燕麦草对荷斯坦奶公牛的影响**

**研究背景与问题**

在现代反刍动物生产中，高效利用替代粗饲料资源已成为重要议题。燕麦草（oat hay）作为优质粗饲料，其供应和成本波动促使研究者寻求替代原料。花生壳（peanut hulls）是花生主产区（包括中国）广泛可得的农业副产物，但因高纤维（中性洗涤纤维NDF和酸性洗涤纤维ADF）、高木质素含量及低粗蛋白质（CP）浓度，其直接饲用价值受限。木质素与木质素-碳水化合物交联阻碍瘤胃微生物对植物细胞壁多糖的降解，导致消化率低下。物理、化学及生物加工方法（如粉碎、碱处理、微生物发酵等）可改善木质纤维素副产物的饲用价值。然而，经解聚加工的花生壳产物能否替代奶公牛育肥日粮中的常规粗饲料（如燕麦草），尚缺乏系统评估。为此，研究人员开展了本研究，旨在评价用花生壳解聚产物（peanut hull depolymerization product, PHDP）替代燕麦草对荷斯坦奶公牛生长性能、表观养分消化率、血清生化与抗氧化指标及瘤胃发酵特征的影响。论文发表于《Animals》期刊。

**主要关键技术方法**

研究在江苏省高邮市扬州大学实验农场进行，选取18~22月龄、源自同一父系半同胞家族的36头健康荷斯坦奶公牛，按完全随机设计分为4组（每组9头）：对照组（T0）基础日粮含24%燕麦草（干物质DM基础），T1、T2、T3组分别用PHDP替代25%、50%、75%的燕麦草。试验包括14天适应期和60天测定期。关键技术包括：日粮配制（按NRC 2001营养标准）、生长性能测定（记录日采食量、体重，计算ADG、DMI和FCR）、血液采集与生化分析（d 30和d 60采尾静脉血，测定血液学指标、血清肝肾功能指标、抗氧化酶活性和激素浓度）、瘤胃液采集（d 60通过胃管采样，测定pH、VFA和NH₃-N）以及表观养分消化率（以酸不溶灰分AIA为内源标记，直肠采集粪便，计算全肠道消化率）。统计分析采用SPSS 27.0，生长性能和瘤胃发酵数据用单因素方差分析（one-way ANOVA）并设线性和二次对比；血清生化和抗氧化变量用协方差分析（ANCOVA），以基线值为协变量。

**研究结果**

**3.1 PHDP对生长性能的影响**：通过体重和采食量测定发现，PHDP替代水平线性及二次性增加ADG和DMI，线性降低FCR。T3组（75%替代）ADG最高、FCR最低（p<0.001），而T1组（25%替代）出现ADG和DMI短暂下降、FCR升高。

**3.2 PHDP对瘤胃发酵参数的影响**：瘤胃液分析显示，瘤胃pH和乙酸/丙酸（A/P）比值随替代水平线性升高（p<0.01），pH还存在二次效应；T3组两项指标均最高。氨氮（NH₃-N）、总VFA及各单个VFA浓度在各组间无显著差异。

**3.3 PHDP对血液学参数的影响**：血液学检测表明，白细胞（WBC）和中性粒细胞（Neu）计数随替代水平增加有升高趋势（0.05≤p<0.10），WBC、淋巴细胞（Lym）和血小板（PLT）计数呈线性增加（p<0.05），其他参数无显著变化。

**3.4 PHDP对血清生化参数的影响**：**3.4.1 血清生化指标**：d 30时，T1组ALT和AST低于其他组；d 60时，T2组ALB高于T0；其余指标（总蛋白TP、白蛋白ALB、球蛋白GLB、白球比A/G、葡萄糖GLU、总胆固醇TCHO、甘油三酯TG、肌酐CRE）无显著差异。**3.4.2 抗氧化状态指标**：d 30时，T1、T2、T3组过氧化氢酶（CAT）活性均高于T0；d 60时，T2和T3组总抗氧化能力（T-AOC）高于T1组。**3.4.3 激素浓度**：d 30时，T1组生长激素（GH）低于T3组；d 60时，T3组胰岛素样生长因子-1（IGF-1）浓度显著高于其他组。

**3.5 PHDP对表观养分消化率的影响**：通过AIA法测定，d 30和d 60时各组在DM、NDF、ADF、CP和EE的表观消化率上均无显著差异。

**讨论与结论**

讨论部分指出，T3组（75%替代）生长性能改善（高ADG、低FCR）可能与加工破坏木质纤维素结构提高了底物可利用性、以及日粮CP和ADF水平因替代而数值性增加的综合作用有关。低替代水平（T1）导致的采食量和增重下降，可能源于物理有效纤维不足但未提供足够可发酵底物，改变了瘤胃填充和食糜流通动力学。瘤胃pH在T3组升高且总VFA不变，表明高替代水平维持了稳定的瘤胃环境，PHDP保留了一部分燕麦草的功能性粗饲料特性。表观消化率无显著差异，说明PHDP未损害消化动力学。血液学和血清生化指标基本正常，提示PHDP未引起系统性生理不良效应；抗氧化指标（CAT和T-AOC）升高而丙二醛（MDA）未增加，表明中高水平替代可能支持抗氧化防御而不促进脂质过氧化。T3组血清IGF-1浓度升高与生长性能改善一致，反映了该日粮的综合营养与合成代谢效应。但研究未直接测定PHDP的物理有效性、粒径分布、木质素修饰程度、瘤胃微生物组成或微生物蛋白质合成，需进一步研究阐明其作用机制。

**结论**：在本研究中，花生壳解聚产物（PHDP）可部分替代荷斯坦奶公牛日粮中的燕麦草，而不损害瘤胃发酵、表观养分消化率或主要血液生化指标。在本研究条件下，T3日粮表现出良好的生产性能反应，但需要进一步研究以确认最佳添加水平并阐明营养机制。