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硕习
5 years ago
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1 生物技术创新在反刍动物生产中的应用主讲人 : 解祥学博士

2 主要内容一反刍动物生理及营养物质利用特点二如何进一步提升饲料利用效率三应用实例

3 一反刍动物生理及营养物质利用特点反刍动物消化生理结构反刍动物复胃结构示意图

4 瘤胃微生物的构成 2 瘤胃真菌 3 瘤胃原虫

6 瘤胃营养物质的代谢有机酸被瘤胃壁吸收入血液循环

7 饲料非降解蛋白质 + 微生物蛋白质进入后肠道消化

8 日粮纤维降解情况 Bohnert et al, 2014 ; 萨其,2009 反刍动物主要粗饲料 NDF 瘤胃降解 <50% 情况

9 淀粉的降解情况不同来源淀粉的瘤胃降解情况来源淀粉含量 /(g/kg DM) w/% Kd/ (%/h) 未降解率 /% 玉米西非玉米大米豌豆大豆小麦木薯粉大麦注 :W 指饲料中溶于水的淀粉部分 ( 快速降解成分 ) Kd 指瘤胃中具有潜在降解能力, 但不溶于水的部分的降解速率冯仰廉,2004 除玉米淀粉瘤胃降解稍低外 (56%), 其他均较高 (70%-87%)

10 瘤胃亚急 / 急性酸中毒 (SARA) 追求高产提高营养浓度提高精料比列 ( 玉米大麦小麦 ) VFA 增多快瘤胃渗透压升高影响 VFA 吸收,pH 降低 LPS 产生炎症产生

11 真胃灌注量淀粉的小肠消化情况 g/(w 0.75 /d) g/400 kg 体重肠淀粉消化率 /% 随着真胃灌注量增加, 淀粉的肠表观消化率呈降低趋势, 当灌注量为 6.16 g/w 0.75 /d 小肠的表观消化率为 65% 冯仰廉, 2004

12 相当于采食玉米淀粉量 1250g/d, 即玉米采食量为 1785g/d, 玉米淀粉小肠的表观消化率低于 65% 全消化道玉米淀粉的消化率低于 86%

13 研究发现淀粉在小肠的功能效率要比瘤胃高 42% ; 因此需要进一步提高小肠淀粉的消化率

14 同类饼粕饲料蛋白质瘤胃降解率 /% 的差异饲料样品来源粗蛋白 /% 蛋白质瘤胃降解率 /% 生长牛产奶牛豆粕黑龙江豆粕河南花生饼河北花生饼北京棉籽饼北京棉籽饼河南注 : 瘤胃蛋白质降解率是根据牛瘤胃尼龙袋法实测 ; 精饲料食糜外流速度 (K), 对生长牛采用 k=0.06, 对产奶牛采用 K=0.08. 奶牛营养需要,2000

15 饲料氮的绵羊瘤胃降解率和小肠消化率氮的瘤胃降解率瘤胃非降解氮的小肠消化率总氮氨基酸氮豆粕棉籽粕菜籽粕葵花籽粕椰子饼可以看出饲料中未降解氮的平均消化率在 65%, 氨基酸氮在 80%

16 氮的消化率 <70% 可以计算出日粮粗蛋白全消化道消化率在 70%-80% 周汉林, 莫放,2006

泌乳牛群样品粪便分离结果与推荐标准筛分推荐标准样品 1 筛分结果样品 2 筛分结果上层筛 :10% 以下 ( 高产牛允许在 20% 以下 ) 12.56 32.

17 泌乳牛群样品粪便分离结果与推荐标准筛分推荐标准样品 1 筛分结果样品 2 筛分结果上层筛 :10% 以下 ( 高产牛允许在 20% 以下 ) 中层筛 :20% 以下 ( 高产牛允许在 30% 以下 ) 下层筛 :50% 以上上中下样品 1 粪便筛筛分各层面积图上中下样品 2 粪便筛筛分各层面积图国家奶牛产业体系,2015

18 小结纤维全消化道的消化率低于 60%; 蛋白质消化率在 70% 左右 ; 当玉米淀粉含量较高时其消化率低于 85%; 需要进一步提高纤维利用率 ; 减缓淀粉在瘤胃中快速降解而造成的亚急性或者急性酸中毒, 同时增强后肠道淀粉的利用率 ; 需要提升全消化道蛋白质的利用率

19 二如何进一步提升饲料营养营养物质利用率提高饲料中纤维饲料利用率青贮 ( 喷洒菌制剂 ) 氨化揉碎等; 气爆 ; 外源添加辅助发酵 ( 酶制剂酵母类 )

20 外源添加酶制剂提高消化利用率

21 酶制剂的应用限制影响应用因素酶失活, Kopencny (1987), 绿色木霉价格高,? 酶应用方式, 精料粗料混合料加入在瘤胃中及实际应用情况方式发酵特性 : 提高 VFA( 呼和, 2005; 解祥学,2016) 陕西华秦,2015, 显著提高奶牛产奶量 ; 添加木聚糖酶, 有助于厌氧真菌在细胞壁附着和生长 ( 冯仰廉,2006) 瘤胃中

22 活性酵母提高纤维素降解机理 Saccharomyces cerevisiae

23 提高饲料中淀粉利用率 1 如何判定淀粉的消化率? 淀粉全消化道消化率 %=100% 1.25 粪便淀粉含量 %, n=564 Fredin,2014

24 不同牛群的牛粪淀粉含量实测值,%DM 低 1 低 2 低 3 高 1 高 2 高

25 2 减缓淀粉在瘤胃的降解速度 1 机械加工: 蒸汽压片干压等 ; 2 活性酵母 1) 与淀粉分解菌竞争底物, 减少挥发酸的产生 ; 2) 能够提高瘤胃原虫的活性, 吞噬非淀粉颗粒, 减缓淀粉降解

26 如何提升小肠淀粉利用当过瘤胃淀粉超过一定量时, 淀粉消化吸收率率下降, 如何提高瘤胃后消化道淀粉的消化吸收率? 淀粉酶分泌量不足? 葡萄糖吸收效果?

27 小肠葡萄糖吸收能力经灌注试验发现小肠能够吸收超过 60g/h 的葡萄糖, 当十二指肠的葡萄糖的流量为 90g/h 时, 小肠吸葡萄糖的吸收能力还未饱和 ; 研究认为牛小肠有吸收超过 1.6kg/d 葡萄糖的能力 Pehrson,1995; 姚军虎,2005

28 乳糖来源分配当产乳量为 28.5kg/d 的奶牛, 乳糖约为 4.6%, 需要代谢葡萄糖为 3.1kg/d, 其中内源产生葡萄糖为 1.9kg/d, 经小肠吸收葡萄糖为 1.2kg/d (50g/h) 注 : 奶牛乳腺利用乳糖约占代谢乳糖的 60%-85% Amarel,1990; 姚军虎,2005

29 因此说, 单就小肠葡萄糖吸收, 小肠吸收能力不是限制泌乳牛发挥生产潜力的主要因素 ; 但是当泌乳能力超过 40kg/d- 45kg/d 时, 小肠葡萄糖吸收能力可能是一个限制因素

30 表明淀粉量增加对葡萄糖的吸收能力没有显著影响, 根据前面的研究结果只要淀粉能够分解为葡萄糖, 当日过小肠葡萄糖不超过 1.6kg 时, 小肠能够吸收绝大部分葡萄糖, 因此淀粉水解为葡萄糖的淀粉酶很关键小肠淀粉降解依靠胰腺分泌的 α - 淀粉酶, 研究发现 α - 淀粉酶分泌不足是影响淀粉消化的关键因素 ;

31 如何提高小肠淀粉酶的活性? 1 内源促进胰腺分泌 α - 淀粉酶 ; 2 外源通过外源 α - 淀粉酶添加, 增加肠道 α - 淀粉酶活性 ;

32 促进内源分泌研究发现肠腔内蛋白质降解产物可以调控胰腺发育和胰淀粉酶的合成分泌 ; 十二指肠灌注亮氨酸和苯丙氨酸能够促进 α - 淀粉酶分泌 ; 不易被操作 Yu, 2013; 于志鹏 2013

33 外源添加淀粉酶需要克服瘤胃真胃对其破坏 ; 外源 α - 淀粉酶属于蛋白质在瘤胃易被降解 ; 外源 α - 淀粉酶耐受 ph 值为 5-7, 在皱胃易被破坏

34 良好的包衣技术要求 1 瘤胃内不降解; 2 真胃内不降解; 3 肠道需要释放出来

35 提高饲料中蛋白的利用率瘤胃部分依据能蛋平衡, 充分利用瘤胃降解蛋白质 RDP= 蛋白质含量蛋白质降解率 FOM= 有机物含量有机物降解率 FOM/OM(%) = (NDF/OM) 被测饲料的 NDF/OM 的范围为 0-0.7

36 RENB 与 0 的关系在满足能蛋平衡基础上, 尽量增加过瘤胃蛋白

37 反刍动物氮流向示意图

38 粪氮 :17.4% 尿氮 :57.1% 乳氮 :23.8% 毛发 :1.7% 可以从以下两个方面提高日粮蛋白利用率 : 消化吸收方面代谢蛋白利用率

39 提高日粮过瘤胃蛋白消化率饲料氮的绵羊瘤胃降解率和小肠消化率氮的瘤胃降解率瘤胃非降解氮的小肠消化率总氮氨基酸氮豆粕棉籽粕菜籽粕葵花籽粕椰子饼可以看出饲料中未降解氮的平均消化率在 65%, 氨基酸氮在 80% 提高过瘤胃饲料和微生物蛋白消化率, 使之更容易吸收, 可以增加消化酶的活性 ( 真胃小肠 )

40 提高日粮代谢蛋白利用率限制性氨基酸添加 ( 蛋氨酸赖氨酸 ), 可以通过平衡氨基酸模式, 代谢蛋白利用率, 增强泌乳合成能力

41 蛋氨酸和赖氨酸合成蛋白的边际效应,Met,16 4g 乳蛋白 /g met;lys,5 3.2 乳蛋白 /g Lys, 呈递减趋势与能量供给氨基酸平衡有关

42 小结提高日粮利用率可用方法提高纤维利用率 : 常规方法添加外源酶微生态类 ; 提高淀粉利用率 : 灌注氨基酸, 微生态, 添加保护性外源酶 ; 提高蛋白利用率 : 优化配方微生物保护性外源酶保护性必需氨基酸

43 如何解决提出专用活性酵母与特殊酶种有机结合 1 纤维素 : 活性酵母酶制剂 ( 瘤胃中发挥作用 ) 2 淀粉 : 活性酵母酶制剂 ( 分别在瘤胃和小肠中发挥作用 ) 3 蛋白质 : 酶制剂 ( 主要在过瘤胃后发挥作用 )

44 反刍动物专用活性酵母

45 斯特灵 S-7001 产品优势反刍动物专用活性酵母 : 能够适应瘤胃复杂环境, 保持高代谢活性, 从而发挥功能 ; 耐酸碱性强 : 有效 ph 范围为 2-10, 最适 ph 为 3-9, 可在全消化道发挥作用 ; 耐温性强 : 耐 70 水浴 4 分钟, 最适发酵温度为 38, 与动物体温保持一致

46 活性酵母 ph 耐受性试验结果

47 外源纤维素酶蛋白酶淀粉酶纤维素酶 : 主要在瘤胃中发挥作用蛋白酶 : 需要克服瘤胃对其破坏及发挥作用的部位 ; 淀粉酶 : 外源 α- 淀粉酶属于蛋白质在瘤胃易被降解 ; 外源 α- 淀粉酶耐受 ph 值为 5-7, 在皱胃易被破坏 ; 需要克服瘤胃真胃对其破坏;

48 良好的包被技术要求蛋白酶 : 瘤胃内不降解, 真胃中释放处理 ; 淀粉酶 : 瘤胃内不降解 ; 真胃内不降解 ; 肠道需要释放出来

49 溢多利斯特灵 S-7001 产品优势分析项目溢多利斯特灵 S-7001 市场其他同类产品瘤胃适应性适应不完全适应 ph 耐受范围 , 最适为 , 最适为 5.0 温度耐受性 70, 最适为 38 50, 最适为 30 活性酵母有有或无发酵代谢产物有有或无酶制剂有无酶制剂特殊处理有无抗应激能力强一般奶牛生产性能提高产量,kg/d. 头 >

50 斯特灵 S-7001 的应用实例 1 斯特灵对瘤胃发酵的的影响斯特灵能够改善瘤胃发酵, 即使在高精料情况下也起到稳定 ph 值 (6-7) 和氨态氮的功能 (5-8)mmol/L

51 2 斯特灵对粗饲料消化率的影响斯特灵能够有效提高瘤胃内羊草 (4.6% 4.8% 6.5%) 苜蓿 (4% 4% 7%)NDF 的有效降解率, 高精料下更明显

52 3 斯特灵对瘤胃菌群的影响可以看出斯特灵能够提高瘤胃内主要纤维分解菌的比例 ( 提高 10% 以上 ), 降低产乳酸菌的比例 (15%)

53 4 斯特灵对瘤胃内酶活的影响可以看出斯特灵能够提高瘤胃内纤维素酶和木聚糖酶的活性, 提高酶活在 8% 以上

54 斯特灵对瘤胃蒸汽压片玉米干物质消失速率的影响项目对照组斯特灵组 3h h h h h 可以看出斯特灵能够显著降低瘤胃内蒸汽压片玉米的降解速率, 这就降低了精料比例高造成的酸中毒风险

55 斯特灵对瘤胃内菌群的影响项目对照组斯特灵组 Total bacteria, copies/ml Rumen fugi, 10 5 copies/ml Protozoa, 10 4 copies/ml RumAmy, % total bacteria 可以看出斯特灵能够提高瘤胃内总菌数, 瘤胃真菌数和瘤胃原虫数量, 但对于瘤胃淀粉分解菌 RumAmy 的比例有降低作用, 这对于提高过瘤胃微生物蛋白和降低淀粉在瘤胃的降解有帮助作用

56 斯特灵对日粮全消化道消化率的影响斯特灵可以显著肉牛日粮的全消化道表观消化率, 干物质消化率提高 8.1%, 粗蛋白消化率提高 7.9%, 淀粉消化率提高 10%,NDF 消化率提高 13.1%,ADF 消化率提高 10.7%

57 小结可以看出斯特灵可以通过调节瘤胃内微生物总数提高纤维分解菌活性降低淀粉分解菌活性, 从而保证瘤胃处于稳态, 最终提高纤维在瘤胃的降解率, 提高蛋白质淀粉在全消化道的利用率

58 实际应用实验地点 : 天津王顶堤顶盛牧场试验时间 :2016 年 3 月 -4 月能够提高中产奶牛产奶量 2.4kg/d. 头

59 从图 2 可以看出, 对照组和试验组初始产奶量相近, 随泌乳时间向中后期延长, 对照组的产奶量呈显著下降趋势, 斯特灵组能够延长泌乳中期时间, 并具有一定提高效果整个实验期内, 斯特灵组产奶量均显著高于对照组

60 斯特灵对高产奶牛的影响能够提高产奶牛产奶量 2.3kg/d. 头

61 可以看出, 对照组和试验组初始产奶量相近, 饲喂后一周, 两组均有一定程度的提高, 斯特灵组显著高于对照组, 随着时间延长对照组和试验组均呈下降趋势, 但斯特灵组下降速度显著低于对照组整个实验期内, 斯特灵组产奶量均高于对照组

62 实验地点 : 河北办事处数据试验时间 :2016 年 6 月 -7 月此试验没有对照组, 试验后比实验前月提升 1.2kg/ 天, 客户感觉效果很好, 试验结束后就订购产品, 建议在有条件的基础上还是需要对照组, 这样效果会更明显

63 试验地点 : 首农三元集团合作单位 : 中国农业大学动物科技学院国家奶业产业体系首席科学家团队试验时间 :2016 年 8 月 -9 月

65 斯特灵对生产性能的影响试验 2 组比对照组提高 1.6kg/d 的产奶量

66 外协试验. 斯特灵对奶牛生产性能的影响试验地点 : 现代牧业宝鸡牧场合作单位 : 西北农林科技大学动物科技学院

67 斯特灵对奶牛生产性能的影响试验结果, 斯特灵添加组比对照组平均提升 2.7kg/d. 头

68 试验 3: 斯特灵 S-7001 对肉牛生产性能的影响试验地点 : 乾务实验基地肉牛品种 : 法系夏洛莱肉牛

69 试验结果表 3 斯特灵 S-7001 对肉牛生产性能的影响处理项目对照组斯特灵组商业对照组 SEM P 日增重 0.98 b 1.29 a 1.08 b 0.15 <0.05 采食量 >0.05 饲料转化效率 (F:G) a 9.33 b a 0.67 <0.05

70 表 4 斯特灵 S-7001 对肉牛经济效益的影响处理项目对照组斯特灵组商业对照组 SEM P 每天饲料成本 >0.05 每天增重收入 b a b 1.21 <0.05 净利润 ( 扣除饲料 + 添加剂成本 )4.47 b a 6.45 b 1.33 <0.01

71 斯特灵 S-7001 对肉牛粪便筛分的影响商业对照组复合酶组斯特灵组对照组

72 试验 4: 斯特灵 S-7001 对水奶牛生产性能的影响试验地点 : 广西水牛研究所

73 Yield kg/d 斯特灵对水奶牛泌乳性能的影响对照组开始前一周第一周第二周第三周第四周 S-7001 can significantly improve the yield of buffalo, reach to 2.1kg/d/head

74 试验 5: 斯特灵 S-7001 对肉牛低营养水平下生产性能的影响试验设计 : 试验地点 : 试验基地试验 1 组, 饲喂基础日粮, 试验 2 组在饲喂基础日粮后添加斯特灵产品, 斯特灵为公司最新产品, 添加量为 20g/d. 头 ; 试验 3 组在基础日粮基础上 - 减 2 元饲料成本 + 斯特灵基础日粮精粗比为 6:4 基础日粮 -2 元, 精粗比为 5:5

75 日粮组成及营养水平项目精料 kg/d,dm 压片大麦 kg/d,dm 粗料 kg/d,dm CP%,/DM ADF%,/DM NDF%,/DM 基础日粮基础日粮 -2 元饲养成本

76 斯特灵对生产性能的影响试验分组项目基础日粮基础日粮 + 斯特灵低营养日粮 + 斯特灵 SEM P 日增重,kg/d 1.34a 1.56b 1.31a 采食量,kg/d 10.43b 10.44b 9.07a 饲料转化效率, F:G 7.78b 6.69a 6.93a

77 试验 5: 斯特灵 S-7001 对肉羊生产性能的影响试验地点 : 江苏省泗阳县李口镇恒源山羊养殖专业合作社试验设计选择同批引进同舍育肥肉羊 280 头进行试验, 采用随机区组设计分为对照组 (140 头 ), 试验组 (140 头 ) 从两组中随机各随机选择一个圈重点观察, 并从中随机选择 10 头育肥羊 ( 共计 20 头 ) 进行喷漆标记与称重斯特灵组和对照组饲均喂基础日粮, 斯特灵组在基础日粮上均添加活性酵母斯特灵 5g/d. 头

78 表 1 试验全期山羊平均体重变化情况 ( 单位 :kg) 项目试验第 0 天第 2 周第 4 周斯特灵组对照组差值

79 表 2 斯特灵对育肥肉羊生长性能的影响 ( 单位 : 克 ) 平均日增重试验前期 (0-16 天 ) 试验后期 (16-31 天 ) 试验全期斯特灵组对照组差值改善率 22.45% 12.80% 17.30%

80 小结运用创新的研究思路, 通过有机结合反刍专用活性酵母及复合酶制剂, 形成的新型生物制剂产品, 可以显著改善反刍动物的饲料消化利用率, 提高动物的生产性能

81 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION

1506 动物营养学报 23 卷验开始时平均体重为 (576.8±44.9)kg, 泌乳期 120~130d 按 4 4 的拉丁方设计进行试验, 每日于 06:00 和 18:00 分 2 次饲喂, 控制剩料量在 10% 以内每期试验预试期 14d, 采样期 5d, 共计 76d, 于 2010

1506 动物营养学报 23 卷验开始时平均体重为 (576.8±44.9)kg, 泌乳期 120~130d 按 4 4 的拉丁方设计进行试验, 每日于 06:00 和 18:00 分 2 次饲喂, 控制剩料量在 10% 以内每期试验预试期 14d, 采样期 5d, 共计 76d, 于 2010 2011-8-25 18:26 http://www.cnki.net/kcms/detail/11.5461.s.20110825.1826.201109.1505_008.html 动物营养学报 2011,23(9):1505 1512 ChineseJournalofAnimalNutrition doi:10.3969/j.issn.1006 267x.2011.09.008 饲粮能氮瘤胃释放同步化对泌乳奶牛瘤胃发酵