2024年3月25日发(作者:汪婷)
130-139
2023 年 11 月
DOI:10.11686/cyxb2023030
草业学报
ACTA PRATACULTURAE SINICA
第 32 卷 第 11 期
Vol.32,No.11
http://
段嘉钰, 张博, 操君, 等. 70~100 kg牦牛犊牛钠、钾、镁元素分布规律及生长需要量. 草业学报, 2023, 32(11): 130−139.
DUAN Jia-yu, ZHANG Bo, CAO Jun, et al. Distribution of sodium, potassium, and magnesium in 70-100 kg yak calves and the growth requirements
for these nutrients. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(11): 130−139.
70~100 kg牦牛犊牛钠、钾、镁元素分布规律
及生长需要量
段嘉钰
1
,张博
1
,操君
1
,刘书杰
1
,崔占鸿
2
*****
(1.青海大学畜牧兽医科学院,农业农村部青藏高原放牧牦牛藏羊动物营养与饲草料重点实验室,青海省牦牛工程技术研究中心,青海省高原放牧
家畜动物营养与饲料科学重点实验室,青海 西宁 810016;2.海北藏族自治州高原生态畜牧业科技示范园管委会,青海 海北 810299)
摘要:为探究70~100 kg牦牛犊牛矿物质元素钠、钾、镁的分布规律及其生长需要量。在2020年11月至2021年1月
开展试验,历时75 d,预试期15 d,正试期60 d。选取21头体况良好、体重[(60.44±4.59) kg]相近的牦牛犊牛
(公),随机分为3组,即初期屠宰组(BL组)、中期屠宰组(M组)和末期屠宰组(F组),3组试验犊牛均饲喂同种饲料
自由采食,分别在平均体重73.61、81.96和96.53 kg时屠宰,采集各组织样品称重并记录数据,测定组织中常量矿
物质元素钠、钾、镁的含量,并分析犊牛机体矿物质分布规律,建立数学模型对生长需要量进行预测。结果表明:1)
随着牦牛犊牛体重不断增加,肉重、内脏(含血液)重、皮重、毛重均显著增加(P<0.05),F组的骨重和脂肪重显著高
于其他两组(P<0.05),骨骼生长速度减慢,而肌肉生长速度呈增加的趋势;2)钾在肌肉中分布量最大,在脂肪中的
含量较少;钠、镁在骨骼中所占比重较大,其中镁少量分布于脂肪和毛中;3)牦牛犊牛生长后期的钠、钾、镁净生长需
要量(NRG)预测公式分别为:NRG=1.0125×EBW
-0.0807
、NRG=0.8810×EBW
0.2650
、NRG=0.04567×EBW
0.5209
。
由此可见,以空腹体重(EBW)表示,70~100 kg牦牛犊牛机体中钠、钾、镁的NRG分别为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、
2.49~2.65 g·kg
-1
EBW、0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。
关键词:牦牛犊牛;钠;钾;镁;分布规律;生长需要量
Distribution of sodium, potassium, and magnesium in 70-100 kg yak calves and
the growth requirements for these nutrients
DUAN Jia-yu
1**
, ZHANG Bo
1**
, CAO Jun
1
, LIU Shu-jie
1
, CUI Zhan-hong
2
*
ry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Animal Nutrition and Forage-Feed of Grazing Yak and Tibetan Sheep
in Qinghai-Tibetan Plateau, Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Yak
Engineering Technology Research Center of Qinghai Province, Qinghai Academy of Animal Husbandry and Veterinary Sciences in
Qinghai University, Xining 810016, China; Tibetan Autonomous Prefecture Plateau Ecological Animal Husbandry Science
and Technology Demonstration Park Management Committee, Haibei 810299, China
Abstract: The aim of this work was to explore the distribution of sodium, potassium, and magnesium in 70-100 kg
yak calves, and to determine the growth requirements for these minerals in these calves. A 75-day experiment
consisting of a 15-day pre-feeding period and a 60-day positive-feeding period was conducted from November 2020 to
收稿日期:2023-02-01;改回日期:2023-03-15
基金项目:国家自然科学基金项目(32260853)和青海省中央引导地方科技发展资金项目(2023ZY017)资助。
作者简介:段嘉钰(1997-),女,内蒙古乌兰察布人,在读硕士。E-mail: 780891987@;张博(1994-),男,山东菏泽人,硕士。E-mail:
363097962@。
∗∗
共同第一作者These authors contributed equally to this work.
∗
通信作者 Corresponding author. E-mail: cuizhanhong27@
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January 2021. Twenty-one yak calves (male) with good body condition and similar body weight [average,( 60.44±
4.59) kg] were selected and randomly divided into three groups; The initial slaughter group (BL group), the middle
slaughter group (M group), and the final slaughter group (F group). The three groups of calves were fed the same
kind of feed, ad libitum, during the pre-feeding period of 15 days and the 60-day positive feeding period. The calves
in the BL, M, and F groups were slaughtered at the end of the pre-feeding period, mid-way through the positive-
feeding period, and at the end of the positive-feeding period, respectively. At slaughter, the average weight of calves
in the BL, M, and F groups was 73.61, 81.96, and 96.53 kg, respectively. After slaughtering the calves, tissue
samples were collected and weighed. The contents of sodium, potassium, and magnesium in the tissues were
determined, and the distribution patterns of these minerals in the calf body were analyzed. A mathematical model
was established to predict the growth requirements for these minerals in yak calves. It was found that: 1) The meat
weight, viscera (including blood) weight, tare weight, and gross weight all increased significantly (P<0.05) with
increasing body weight of yak calves. The bone weight and fat weight were significantly higher in the F group than in
the other two groups (P<0.05). During the experiment, the bone growth rate decreased, while the muscle growth
rate showed an increasing trend. 2) More potassium was distributed in muscle than in fat; And more sodium and
magnesium were distributed in bones than in other tissues. A small amount of magnesium was distributed in fat and
hair. 3) The sodium and potassium contents were higher in the F group than in the other two groups. On an empty
(fasting) body weight (EBW) basis, the formulae approximating the nutrient requirements for gain (NRG) for
sodium, potassium and magnesium were, respectively NRG=1.0125×EBW
-0.0807
, NRG=0.8810×EBW
0.2650
,
and NRG=0.04567×EBW
0.5209
. These results show that, for 70-100 kg yak calves, the NRGs for sodium,
potassium, and magnesium are 0.73-0.74 g·kg
−1
EBW, 2.49-2.65 g·kg
−1
EBW, and 0.35-0.40 g·kg
−1
EBW, respectively.
Key words: yak calves; sodium; potassium; magnesium; distribution law; growth requirements
1]
牦牛是青藏高原地区的优势反刍畜种
[
,对氧气缺乏、草料匮乏的高寒草原生存环境适应能力较强,是高寒
牧区无法取代的生产生活资料和支柱产业
[2]
。牦牛在高寒牧区以放牧饲养为主,但高原上牧草9月中下旬开始迅
速枯萎,质量明显降低,导致放牧期间的牦牛摄入量无法得到满足,生产性能明显下降,这些均限制了青海牦牛产
业的发展
[3-4]
。同时,高原严酷的自然环境和牦牛犊牛终年放牧的饲养方式,以及草场退化和牧草生产季节性的
不平衡,使草畜矛盾突出
[5]
,导致牦牛的饲养管理明显落后于肉牛。其中犊牛作为牦牛产业的基础,饲养质量对
成年牦牛的生产性能起到决定性作用
[6]
。为了使牦牛在生产过程中有效避免上述问题,使牦牛犊牛更快更好地
生长,同时提高养殖效益和增加牧民的经济收入,必须对现有的饲养方式和管理体系做出改变。近些年,冬春季
节舍饲和补饲精料可以显著提高牦牛的生长性能,改善瘤胃发酵参数和血液生理生化指标,提高经济效益
[7-9]
。
青藏高原牦牛产业的可持续发展有赖于牦牛犊牛早期的高质量培育
[10]
,制定牦牛犊牛的饲养标准是最重要的
环节。
牦牛犊牛的生长发育离不开各种营养成分的供应,矿物质元素是维持动物健康不可或缺的营养物质,对动物
机体稳态维持、后代繁殖以及生产性能都至关重要
[11]
。生育受阻,生产性能下降与矿物质元素的缺乏或过量有着
密切的联系,所以满足动物机体对矿物质元素的营养需要是实际生产工作中必须考虑的关键点
[12]
。钠、钾和镁都
是属于常量矿物质元素
[13]
,能够维持动物机体稳态和新陈代谢,长期缺乏或含量过高都会威胁动物机体健康
[14]
。
因此,制定牦牛犊牛的矿物质需要量是目前亟待解决的问题。本实验室团队在前期完成了生长期牦牛能量和蛋
白质营养需要量的研究,在此基础上,本试验旨在探究70~100 kg牦牛犊牛主要常量矿物质元素钠、钾、镁的生长
需要量,综合采用饲养试验和比较屠宰试验相结合的方法,测定牦牛体内各组织的矿物质含量,从而得到常量矿
物质元素钠、钾、镁在体内的分布规律并建立数学模型进行预测,获得牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁的
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净生长需要量参数,为青藏高原地区牦牛犊牛健康培育及其饲养标准的建立提供重要参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点
本试验于2020年11月至2021年1月在青海省海北高原现代生态畜牧业科技示范园管委会进行,海拔为
3010 m,年平均温度为1.5 ℃。历时75 d,预试期15 d,正试期60 d。
1.2 试验动物及试验设计
本试验采用单因素随机分组设计,选取21头体况良好、体重相近[(60.44±4.59) kg]的5月龄公牦牛犊牛
(购自青海省大通种牛场)作为试验对象,随机分为3组,每组7头,即初期屠宰组(BL组)、中期屠宰组(M组)、末
期屠宰组(F组)。3组犊牛均饲喂相同的基础饲粮,BL组(试验期第1天)、M组(试验期第30天)、F组(试验期第
60天)的牦牛犊牛平均体重分别达到73.61、81.96和96.53 kg时,各组随机选择5头进行屠宰,F组犊牛屠宰后试
验结束。
1.3 试验日粮
[14]
参照《肉牛饲养标准》制定体重为60.00 kg哺乳期牦牛犊牛的饲粮配方。其中粗料为粉碎后的苜蓿
(Medicago sativa)干草,粉碎长度为3~5 cm。试验日粮组成和营养水平如表1所示。
表1 试验日粮组成及营养水平(绝对干物质基础)
Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (extremely dry matter basis)
日粮组成Feeds composition
原料Ingredient
苜蓿Alfalfa
玉米Corn
小麦Wheat
小麦麸Wheat bran
豆粕Soybean meal
菜粕Soybean meal
食盐NaCl
预混料Premix
1)
合计Total
配比Ratio (%)
70.00
9.00
7.00
4.00
3.00
5.00
0.50
1.50
100.00
营养水平Nutrient levels
2)
指标Indicators
干物质Dry matter (%)
总能Gross energy (MJ·kg
-1
)
粗蛋白质Crude protein (%)
粗脂肪Ether extract (%)
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber (%)
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber (%)
钙Ca (%)
磷P (%)
钠Na (%)
钾K (%)
镁Mg (%)
1)
含量Content
89.52
17.24
18.87
2.10
55.73
33.86
0.77
0.31
0.52
0.78
0.26
预混料为每kg饲粮提供The premix provided the following per kg of diets: Ca: 90 mg; P: 67.5 mg; Na: 72 mg; K: 135 mg; Mg: 54 mg; Cu: 3.38
mg; Fe: 33.15 mg; Zn: 40.5 mg; Mn: 14.73 mg; V
A
: 60000 IU; VD
3
: 25000 IU; V
E
: 1000 IU。
2)
营养水平均为实测值。Nutrient levels were
measured values.
1.4 饲养管理
在试验开始前,对各组牦牛犊牛做好标记,预试期前进行免疫驱虫处理。犊牛单栏饲养,3组试验犊牛在每
天08:00和18:00分别饲喂一次基础日粮(先饲喂精料,后饲喂粗料),精粗比均为3∶7,日饲喂量根据前1 d的平
均日采食量进行调整,以确保饲槽内有10%左右的剩余日粮
[15]
。试验期间定期对圈舍进行消毒和清洁工作,保
证犊牛在圈外有足够的活动空间和充足的阳光,犊牛自由饮水。
1.5 样品采集与指标测定
1.5.1 屠宰程序 试验结束时,屠宰流程依据Galvani等
[16]
建立的屠宰程序,每组随机抽取5头试验犊牛,在
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屠宰前1 d的下午4:00禁食禁水,并称重,记录为体重(body weight, BW)。第二天试验动物颈静脉放血处理后,
收集血液并称重,重量记录为宰前活重(slaughter body weight, SBW),并记录内脏、皮、毛、头、蹄、胴体的重量。
清除胃肠道内容物(瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、小肠和大肠),并将其称重,以获得空腹体重(empty body weight,
EBW)。然后沿着犊牛的头和胴体纵轴劈开,左右两侧进行称重,胴体、头部、前肢和后肢的右半部分离肉、脂肪
和骨骼
[17]
。其他部分指标的计算公式如下:
空腹体重(EBW, kg)=宰前活重-胃肠道内容物重
屠宰率(%)=胴体重/宰前活重×100
净肉率(%)=胴体净肉重/宰前活重×100
胴体净肉率(%)=胴体净肉重/胴体重×100
(1)
(2)
(3)
(4)
1.5.2 体组织样品中常量矿物质元素Na、K和Mg的测定 体组织样品包括:肉、骨骼、脂肪、皮、毛和内脏(含
血液),用粉碎机粉碎后称重并记录数据,各体组织样品充分混匀后收集两份,每份500 g,一份样品用于干物质
(dry matter, DM)含量的测定,另一份样品(除牛毛外)进行冻干处理,将冻干后的样品再次粉碎混匀,保存待
测
[18]
。使用干灰化法进行样品前处理获得粗灰分
[19]
,常量矿物质元素钠(Na)、钾(K)和镁(Mg)的测定方法参考
原子吸收分光光度法,工作条件见表2。用TAS-990原子吸收分光光度计测定体组织样品中钠(Na)、钾(K)、镁
(Mg)的含量
[20]
,其标准曲线方程见表3。
表2 常量矿物质元素的原子吸收分光光度计工作条件
Table 2 UV spectrophotometer working conditions of macromineral elements
项目
Items
波长
Wave length
(nm)
钠Na
钾K
镁Mg
589.8
766.6
285.7
灯电流
Lamp current
(mA)
2
2
2
负高压
Negative high voltage
(V)
300
300
300
光谱带宽
Spectral bandwidth
(nm)
0.4
2.0
0.4
燃烧器高度
Burner height
(mm)
5.0
5.0
6.0
燃气流量
Gas flow
(mL·min
-1
)
1600
1700
1500
1.5.3 钠、钾、镁生长需要量计算 依据(英国)农
[ 21]
业研究委员会(Agricultural Research Council, ARC)
表3 常量矿物质元素的标准线性回归方程及相关系数
Table 3 Linear regression equations and correlation
coefficients of macromineral elements
项目
Items
线性回归方程
Linear regression equation
Y=1.3541X+0.0162
Y=3.7408X-0.0060
Y=1.7647X-0.2409
相关系数
Correlation coefficient
0.99897
0.99752
0.99852
报道,体内矿物质含量可以通过与空腹体重的对数异
速生长模型来推导:
Log
10
(y)=a+b×Log
10
(x)(5)
式中:y表示动物体去除内容物后含有的常量元素质
量(g),a为截距,b表示回归系数,x表示空腹体重。
公式6可预测常量元素在不同空腹体重下的净生
长需要量,是由公式5变形求导数得到。
钠Na
钾K
镁Mg
y'=b×10
a
×EBW
(b-1)
重所需常量元素量的计算需通过BW和EBW比值的转换来获得,屠宰前空腹12 h后的体重用BW表示
[22]
。
1.6 统计分析
(6)
式中:y'表示每增加单位空腹体重所需要的常量元素量(g·kg
-1
);EBW单位为kg;a和b由公式5得到。单位体增
试验数据使用Excel 2010进行初步整理,用SPSS 20统计软件One-way ANOVA进行方差分析,差异显著则
用Duncan多重比较检验。以P<0.05作为差异显著的判断标准,0.05≤P<0.10作为升高或降低趋势的判断
标准。
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2 结果与分析
2.1 不同生长体重牦牛犊牛屠宰性能的研究
由表4可知,肉、内脏(含血液)、皮和毛的重量随牦牛犊牛体重的增加而显著增加(P<0.05),F组骨和脂肪
重量显著高于BL和M组(P<0.05),其中BL和M组的骨和脂肪重量差异不显著(P>0.05);3组间的净肉率和
肉骨比无显著性差异(P>0.05),净肉率为33.20%~35.80%,肉骨比为2.15~2.52,而M组的屠宰率显著高于
BL和F组(P<0.05),为49.00%~53.20%;3组的骨重分别占宰前活重的18.73%、18.61%和18.74%,脂肪重
分别占宰前活重的2.92%、2.82%和2.65%;而肉重分别占宰前活重的33.16%、35.96%和34.84%,3组间差异
显著(P<0.05)。
表4 不同生长体重牦牛犊牛的屠宰性能
Table 4 Slaughter performance of yak calves with different growth weights
项目
Items
屠宰数 Number of calf (No.)
宰前活重 Slaughter body weight (kg)
空腹体重 Empty body weight (kg)
胴体重 Carcass weight (kg)
骨重 Bone weight (kg)
肉重 Meat weight (kg)
内脏(含血液)重 Viscera (blood) weight (kg)
脂肪重 Fat weight (kg)
皮重 Leather weight (kg)
毛重 Fleece weight (kg)
屠宰率 Dressing percentage (%)
净肉率 Meat percentage (%)
胴体净肉率 Meat percentage of carcass (%)
肉骨比 Ratio of meat to bone
BL
5
70.86c
59.03c
34.82c
13.27b
23.50c
8.84c
2.07b
4.63c
1.16c
49.00b
33.20
67.40
2.15
分组Groups
M
5
79.47b
70.01b
42.32b
14.79b
28.58b
9.53b
2.24b
5.25b
1.21b
53.20a
35.80
67.60
2.52
F
5
90.46a
73.36a
46.69a
16.95a
31.52a
10.68a
2.40a
5.50a
1.37a
49.20b
33.40
67.60
2.31
-
5.67
4.82
1.44
0.75
0.95
0.24
0.08
0.17
0.03
0.01
0.84
0.07
0.11
SEM
P值
P-value
-
<0.001
<0.001
<0.001
0.007
0.002
<0.001
0.224
0.078
<0.001
<0.001
0.083
0.991
0.067
注: 无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note: Values with no letter or the same letter mean no significant differences (P>0.05), while with different small letters mean significant differences
(P<0.05). The same below.
2.2 牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁体内
分布规律的研究
由表5可知,F和M组脂肪的干物质含量显著
高于BL组(P<0.05),M组皮的干物质含量高于
BL和F组(P<0.05),骨、脂肪和内脏(含血液)组
织中的干物质含量随体重的增加而增加,说明随牦
牛犊牛日龄的增加,机体水分含量有逐渐降低的
趋势。
由表6分析可知,骨骼中钠所占比重最大,占体
内钠总量的44.58%,在肉、皮、内脏(含血液)中的
表5 不同生长体重阶段牦牛犊牛各组织中干物质含量
Table 5 Dry matter content in each tissue of yak calves at
different growth weight stages (%)
项目
Items
骨Bone
肉Meat
BL
51.17
29.42
分组 Groups
M
51.99
28.22
29.19
F
53.02
29.57
29.47
0.60
0.36
0.28
0.98
0.31
SEM
P值
P-value
0.480
0.266
0.114
0.006
0.015
内脏(含血液)Viscera (blood)
28.14
脂肪Fat
皮Leather
74.64b79.13a81.32a
37.48b39.35a37.76b
含量也较为丰富,分别占总量的25.90%、11.70%、13.51%,在脂肪和毛中也有少量钠分布;犊牛随着体重的增
加,体内钠沉积量也显著增加(P<0.05)。
由表7分析可知,钾在肉中分布量最大,占体内钾总量的57.87%,在骨骼、皮、内脏(含血液)、毛中也有少量
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135
分布,分别占体内钾总量的18.03%、6.22%、12.93%、3.84%,在脂肪中的分布最少,仅为体内钾总量的1.12%;
体内钾沉积量随犊牛体重增长而显著增加(P<0.05)。
表6 钠在牦牛犊牛体组织中的分布
Table 6 Sodium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
33.97b
44.35
37.65b
43.06
47.84a
46.33
44.58
2.01
肉
Meat
18.86c
24.62
23.60b
26.99
26.94a
26.09
25.90
1.05
皮
Leather
8.98c
11.72
11.07b
12.66
11.08a
10.73
11.70
1.56
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
12.06
15.74
11.08
12.67
12.51
12.12
13.51
0.29
脂肪
Fat
1.17b
1.53
1.31ab
1.50
1.45a
1.40
1.48
0.65
毛
Hair
1.57c
2.05
2.73b
3.12
3.43a
3.32
2.83
0.41
103.25a
87.44b
总量
Total
76.60c
表7 钾在牦牛犊牛体组织中的分布
Table 7 Potassium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
21.73b
17.79
24.78b
17.57
31.82a
18.72
18.03
1.49
肉
Meat
70.58b
57.78
82.35b
58.39
97.61a
57.43
57.87
3.93
皮
Leather
7.43c
6.08
9.17b
6.50
10.34a
6.08
6.22
0.37
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
15.99b
13.09
18.17b
12.88
21.77a
12.81
12.93
0.78
脂肪
Fat
1.51b
1.24
1.42ab
1.01
1.91a
1.12
1.12
0.08
毛
Hair
4.91b
4.02
5.15b
3.65
6.52a
3.84
3.84
0.22
169.95a
141.04b
总量
Total
122.15c
由表8分析可知,骨骼是镁主要分布的部位,占体内镁总量的64.79%;镁在肉中的含量占体内镁总量的
25.77%,仅次于骨骼;在皮、内脏(含血液)、脂肪和毛中均有分布,但含量较低,并且体内镁沉积量随犊牛体重增
长而显著增加(P<0.05)。
2.3 牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁的净生长需要量
由表9可知,宰前活重和体重的回归关系为:SBW=7.0063+0.8718✕BW,从此式可看出SBW和BW存在
高度线性相关(R
2
=0.9732);空腹体重和宰前活重的回归关系为:EBW=7.9615+0.7414✕SBW,线性相关性
较高(R
2
=0.8927),提示使用BW预测牦牛犊牛EBW是可行的。此外,常量元素体含量和空腹体重之间建立了
对数异速方程,相关系数较高(R
2
=0.7070~0.7135),因此可根据牦牛犊牛EBW预测牦牛犊牛单位空腹体重钠、
钾和镁的含量。
表10显示了70~100 kg体重阶段牦牛犊牛的常量矿物质元素钠、钾和镁的净生长需要量预测方程,并计算
得出70、80、90 kg体重下牦牛犊牛钠、钾和镁的净生长需要量分别为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、2.49~2.65 g·
kg
-1
EBW和0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。牦牛犊牛在70、80、90 kg时,BW与EBW转换系数分别为BW∶EBW=
1.39、1.41、1.42。
136
表8 镁在牦牛犊牛体组织中的分布
ACTA PRATACULTURAE SINICA(2023)
Vol.32,No.11
Table 8 Magnesium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
9.58b
65.35
11.95a
64.49
14.11a
64.52
64.79
0.64
肉
Meat
4.00b
27.29
4.71ab
25.42
5.38a
24.60
25.77
0.24
皮
Leather
0.21b
1.43
0.39a
2.10
0.37a
1.69
1.74
0.02
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
0.46b
3.14
0.63a
3.40
0.70a
3.20
3.25
0.03
脂肪
Fat
0.05
0.37
0.06
0.31
0.05
0.24
0.31
0.14
毛
Hair
0.35c
2.39
0.79b
5.84
1.24a
5.67
4.63
0.11
21.87a
18.53b
总量
Total
14.66c
3 讨论
3.1 不同生长体重牦牛犊牛屠宰性能的研究
营养物质被动物摄入后,优先分配给代谢旺盛
的组织器官,在机体中沉积的顺序为神经、骨骼、肉
和脂肪。Gomes等
[23]
对5~20 kg体重萨能山羊的
营养需要量研究显示,相对机体生长速度而言,骨
骼组织生长速度较快,尤其是在幼畜初期阶段,随
体重增加,骨重比逐渐降低
[24]
。本试验结果表明牦
牛犊牛随体重增长,肉和脂肪重量占比有上升趋
势,说明肉和脂肪生长速度较快。其中骨骼由
13.27 kg增加至16.95 kg,增加了27.73%,而机体
生长速度增加了27.66%,骨骼生长速度略高于机
体生长速度,这与上述研究结果规律一致。说明本
试验中选用牦牛犊牛处于生长后期阶段,骨骼生长
速度仍处在快速发育阶段,同时肉生长和脂肪沉积
也逐渐加快,这与牦牛犊牛处于生长后期时机体骨
骼和肉组织均处于快速生长的规律一致。
本试验中屠宰率和净肉率为49.00%~
53.20%和33.20%~35.80%。王永超等
[25]
探究补
饲精料对荷斯坦奶牛犊牛屠宰性能的影响,得出处
理组A[代乳粉和羊草(Leymus chinensis)]、处理组
B(代乳粉、颗粒料和羊草)的屠宰率和净肉率无显
著差异(P>0.05),但二者均维持在较高水平,分别
表9 牦牛犊牛体内常量矿物质含量与空腹体重异速回归关系
Table 9 Allometric regression relationship between macromineral
content and fasting body weight in yak calves
项目
Items
SBW
EBW
钠Na
钾K
镁Mg
异速回归方程
Allometric regression equation
SBW=7.0063+0.8718✕BW
EBW=7.9615+0.7414✕SBW
LgNa=-0.0283+1.0807×LgEBW
LgK=-0.1571+1.2650×LgEBW
LgMg=-1.5225+1.5209×LgEBW
0.9732
0.8927
0.7135
0.7070
0.7115
R
2
P值
P-value
P<0.001
P<0.001
P<0.001
P<0.001
P<0.001
注: SBW表示宰前活重,BW表示体重,EBW表示空腹体重,所有回归方
程均存在统计显著性(P<0.05)。下同。
Note: SBW denotes slaughter body weight, BW denotes body weight, and
EBW denotes empty body weight. All the regression equations had
statistical significance (P<0.05), the same below.
表10 牦牛犊牛生长后期常量矿物质净生长需要量预测值
Table 10 Net macromineral requirements for growth (NRG)
of yak calves in different growing periods
项目
Items
EBW (kg)
Na (g·kg
-1
EBW)
K (g·kg
-1
EBW)
Mg (g·kg
-1
EBW)
70 kg
体重 BW
80 kg90 kg
方程
Equation
50.4456.9163.37
0.74
2.49
0.35
0.73
2.57
0.37
0.73
NRG=1.0125×EBW
-0.0807
2.65
NRG=0.8810×EBW
0.2650
0.40
NRG=0.04567×EBW
0.5209
为56.98%、41.58%和56.95%、40.54%,本试验结果较低,说明补饲精料能够提高犊牛的屠宰率和净肉率。杨
振等
[26]
通过对刚出生的尕力巴犊牛进行6个月育肥后屠宰,发现本试验的结果高于屠宰率[(40.5±0.71)%]和
净肉率[(28.4±1.33)%],说明本试验选用的5月龄犊牛生长发育良好。
3.2 牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁体内分布规律
常量矿物质存在于动物体内的所有组织中,在体内分布是一个动态的变化过程,其中钠和钾是电解质的重要
第 32 卷第 11 期
草业学报 2023 年
137
组成部分,对维持机体稳态至关重要。有研究认为钠主要分布于细胞外液,骨骼中也存在少量钠
[27]
;纪守坤
[18]
研
究表明公羔羊和母羔羊中骨骼的钠含量分别为41.14%和44.96%,是机体中钠含量最丰富的部位。本试验结果
骨骼中钠含量分布最高,占比为44.58%,与纪守坤
[8]
的研究结果接近。本试验钾主要分布于肉中,占钾总量的
57.87%,与杨凤
[27]
、纪守坤
[18]
和马雪豪
[28]
报道钾的主要分布部位为肉相一致,并测定钾在肉中的占比分别为
40.50%~44.54%
[18]
和37.00%~40.00%
[28]
,本试验数据高于前者,可能与牦牛肉富含矿物质元素的特性有关。
[29-30]
美国国家科学研究委员会(National Research Council, NRC)认为在机体分布中骨骼为镁的第一富集部位,
细胞内次之,细胞外含量较少,占比分别为70%、29%、1%。杨凤
[27]
认为60%~70%的镁位于骨骼中。本试验结
果显示骨骼镁含量占总含量的64.79%,与前人的研究结果一致。
3.3 牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁的净生长需要量
动物机体生长过程是非常复杂的,是机体化学成分(蛋白质、能量、矿物质、维生素和水等)在体内不断积聚的
过程
[31]
。因此,净生长需要量作为动物机体不同生长速度对应的营养物质的沉积需要量,是动物营养需要量研究
的重要一环。本研究结果表明,牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁净生长需要量分别为:0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、
2.49~2.65 g·kg
-1
EBW和0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。其中镁需要量主要受动物年龄、生理阶段及饲粮镁生物利
用率的影响。Grace
[32]
得出反刍动物肉牛镁的生长需要量为0.45 g·kg
-1
增重,本试验结果与之接近。Tucker
等
[33]
的研究也表明在不添加离子载体情况下,幼龄奶用犊牛钾的需要量应不超过0.55%(5.5 g·kg
-1
),说明本试
验结果处于合理范围内。然而有研究表明,非泌乳肉用母牛钠的需要量不超过0.06%~0.08%
[34]
,本试验结果高
于该报道。纪守坤
[18]
在对20~35 kg体重的羔羊进行研究时,获得钠、钾和镁的净生长需要量分别为1.16~1.72
g·kg
-1
EBW、2.07~4.07 g·kg
-1
EBW和0.35~0.37 g·kg
-1
EBW,本试验结果与其存在差异。可能是因为各试
验选用的试验动物品种和生长阶段,包括饲养环境有差别,从而导致本试验的测定结果与其他研究者的测定结果
存在差异。因此这也进一步说明针对我国高原牦牛进行营养需要量研究的必要性和重要性。
4 结论
钠、镁主要分布于牦牛骨骼中,钾分布在肉中,3种矿物质元素沉积量均随体重增加而增长。牦牛犊牛生长
后期常量矿物质元素需要量预测模型和需要量为:钠的预测模型为NRG
Na
=1.0125×EBW
-0.0807
,净生长需要量
为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW;钾预测模型为0.8810×EBW
0.2650
,净生长需要量为2.49~2.65 g·kg
-1
EBW;镁的预
测模型为0.04567×EBW
0.5209
,净生长需要量为0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。
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2024年3月25日发(作者:汪婷)
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2023 年 11 月
DOI:10.11686/cyxb2023030
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ACTA PRATACULTURAE SINICA
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70~100 kg牦牛犊牛钠、钾、镁元素分布规律
及生长需要量
段嘉钰
1
,张博
1
,操君
1
,刘书杰
1
,崔占鸿
2
*****
(1.青海大学畜牧兽医科学院,农业农村部青藏高原放牧牦牛藏羊动物营养与饲草料重点实验室,青海省牦牛工程技术研究中心,青海省高原放牧
家畜动物营养与饲料科学重点实验室,青海 西宁 810016;2.海北藏族自治州高原生态畜牧业科技示范园管委会,青海 海北 810299)
摘要:为探究70~100 kg牦牛犊牛矿物质元素钠、钾、镁的分布规律及其生长需要量。在2020年11月至2021年1月
开展试验,历时75 d,预试期15 d,正试期60 d。选取21头体况良好、体重[(60.44±4.59) kg]相近的牦牛犊牛
(公),随机分为3组,即初期屠宰组(BL组)、中期屠宰组(M组)和末期屠宰组(F组),3组试验犊牛均饲喂同种饲料
自由采食,分别在平均体重73.61、81.96和96.53 kg时屠宰,采集各组织样品称重并记录数据,测定组织中常量矿
物质元素钠、钾、镁的含量,并分析犊牛机体矿物质分布规律,建立数学模型对生长需要量进行预测。结果表明:1)
随着牦牛犊牛体重不断增加,肉重、内脏(含血液)重、皮重、毛重均显著增加(P<0.05),F组的骨重和脂肪重显著高
于其他两组(P<0.05),骨骼生长速度减慢,而肌肉生长速度呈增加的趋势;2)钾在肌肉中分布量最大,在脂肪中的
含量较少;钠、镁在骨骼中所占比重较大,其中镁少量分布于脂肪和毛中;3)牦牛犊牛生长后期的钠、钾、镁净生长需
要量(NRG)预测公式分别为:NRG=1.0125×EBW
-0.0807
、NRG=0.8810×EBW
0.2650
、NRG=0.04567×EBW
0.5209
。
由此可见,以空腹体重(EBW)表示,70~100 kg牦牛犊牛机体中钠、钾、镁的NRG分别为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、
2.49~2.65 g·kg
-1
EBW、0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。
关键词:牦牛犊牛;钠;钾;镁;分布规律;生长需要量
Distribution of sodium, potassium, and magnesium in 70-100 kg yak calves and
the growth requirements for these nutrients
DUAN Jia-yu
1**
, ZHANG Bo
1**
, CAO Jun
1
, LIU Shu-jie
1
, CUI Zhan-hong
2
*
ry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Animal Nutrition and Forage-Feed of Grazing Yak and Tibetan Sheep
in Qinghai-Tibetan Plateau, Key Laboratory of Plateau Grazing Animal Nutrition and Feed Science of Qinghai Province, Yak
Engineering Technology Research Center of Qinghai Province, Qinghai Academy of Animal Husbandry and Veterinary Sciences in
Qinghai University, Xining 810016, China; Tibetan Autonomous Prefecture Plateau Ecological Animal Husbandry Science
and Technology Demonstration Park Management Committee, Haibei 810299, China
Abstract: The aim of this work was to explore the distribution of sodium, potassium, and magnesium in 70-100 kg
yak calves, and to determine the growth requirements for these minerals in these calves. A 75-day experiment
consisting of a 15-day pre-feeding period and a 60-day positive-feeding period was conducted from November 2020 to
收稿日期:2023-02-01;改回日期:2023-03-15
基金项目:国家自然科学基金项目(32260853)和青海省中央引导地方科技发展资金项目(2023ZY017)资助。
作者简介:段嘉钰(1997-),女,内蒙古乌兰察布人,在读硕士。E-mail: 780891987@;张博(1994-),男,山东菏泽人,硕士。E-mail:
363097962@。
∗∗
共同第一作者These authors contributed equally to this work.
∗
通信作者 Corresponding author. E-mail: cuizhanhong27@
第 32 卷第 11 期
草业学报 2023 年
131
January 2021. Twenty-one yak calves (male) with good body condition and similar body weight [average,( 60.44±
4.59) kg] were selected and randomly divided into three groups; The initial slaughter group (BL group), the middle
slaughter group (M group), and the final slaughter group (F group). The three groups of calves were fed the same
kind of feed, ad libitum, during the pre-feeding period of 15 days and the 60-day positive feeding period. The calves
in the BL, M, and F groups were slaughtered at the end of the pre-feeding period, mid-way through the positive-
feeding period, and at the end of the positive-feeding period, respectively. At slaughter, the average weight of calves
in the BL, M, and F groups was 73.61, 81.96, and 96.53 kg, respectively. After slaughtering the calves, tissue
samples were collected and weighed. The contents of sodium, potassium, and magnesium in the tissues were
determined, and the distribution patterns of these minerals in the calf body were analyzed. A mathematical model
was established to predict the growth requirements for these minerals in yak calves. It was found that: 1) The meat
weight, viscera (including blood) weight, tare weight, and gross weight all increased significantly (P<0.05) with
increasing body weight of yak calves. The bone weight and fat weight were significantly higher in the F group than in
the other two groups (P<0.05). During the experiment, the bone growth rate decreased, while the muscle growth
rate showed an increasing trend. 2) More potassium was distributed in muscle than in fat; And more sodium and
magnesium were distributed in bones than in other tissues. A small amount of magnesium was distributed in fat and
hair. 3) The sodium and potassium contents were higher in the F group than in the other two groups. On an empty
(fasting) body weight (EBW) basis, the formulae approximating the nutrient requirements for gain (NRG) for
sodium, potassium and magnesium were, respectively NRG=1.0125×EBW
-0.0807
, NRG=0.8810×EBW
0.2650
,
and NRG=0.04567×EBW
0.5209
. These results show that, for 70-100 kg yak calves, the NRGs for sodium,
potassium, and magnesium are 0.73-0.74 g·kg
−1
EBW, 2.49-2.65 g·kg
−1
EBW, and 0.35-0.40 g·kg
−1
EBW, respectively.
Key words: yak calves; sodium; potassium; magnesium; distribution law; growth requirements
1]
牦牛是青藏高原地区的优势反刍畜种
[
,对氧气缺乏、草料匮乏的高寒草原生存环境适应能力较强,是高寒
牧区无法取代的生产生活资料和支柱产业
[2]
。牦牛在高寒牧区以放牧饲养为主,但高原上牧草9月中下旬开始迅
速枯萎,质量明显降低,导致放牧期间的牦牛摄入量无法得到满足,生产性能明显下降,这些均限制了青海牦牛产
业的发展
[3-4]
。同时,高原严酷的自然环境和牦牛犊牛终年放牧的饲养方式,以及草场退化和牧草生产季节性的
不平衡,使草畜矛盾突出
[5]
,导致牦牛的饲养管理明显落后于肉牛。其中犊牛作为牦牛产业的基础,饲养质量对
成年牦牛的生产性能起到决定性作用
[6]
。为了使牦牛在生产过程中有效避免上述问题,使牦牛犊牛更快更好地
生长,同时提高养殖效益和增加牧民的经济收入,必须对现有的饲养方式和管理体系做出改变。近些年,冬春季
节舍饲和补饲精料可以显著提高牦牛的生长性能,改善瘤胃发酵参数和血液生理生化指标,提高经济效益
[7-9]
。
青藏高原牦牛产业的可持续发展有赖于牦牛犊牛早期的高质量培育
[10]
,制定牦牛犊牛的饲养标准是最重要的
环节。
牦牛犊牛的生长发育离不开各种营养成分的供应,矿物质元素是维持动物健康不可或缺的营养物质,对动物
机体稳态维持、后代繁殖以及生产性能都至关重要
[11]
。生育受阻,生产性能下降与矿物质元素的缺乏或过量有着
密切的联系,所以满足动物机体对矿物质元素的营养需要是实际生产工作中必须考虑的关键点
[12]
。钠、钾和镁都
是属于常量矿物质元素
[13]
,能够维持动物机体稳态和新陈代谢,长期缺乏或含量过高都会威胁动物机体健康
[14]
。
因此,制定牦牛犊牛的矿物质需要量是目前亟待解决的问题。本实验室团队在前期完成了生长期牦牛能量和蛋
白质营养需要量的研究,在此基础上,本试验旨在探究70~100 kg牦牛犊牛主要常量矿物质元素钠、钾、镁的生长
需要量,综合采用饲养试验和比较屠宰试验相结合的方法,测定牦牛体内各组织的矿物质含量,从而得到常量矿
物质元素钠、钾、镁在体内的分布规律并建立数学模型进行预测,获得牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁的
132
ACTA PRATACULTURAE SINICA(2023)
Vol.32,No.11
净生长需要量参数,为青藏高原地区牦牛犊牛健康培育及其饲养标准的建立提供重要参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点
本试验于2020年11月至2021年1月在青海省海北高原现代生态畜牧业科技示范园管委会进行,海拔为
3010 m,年平均温度为1.5 ℃。历时75 d,预试期15 d,正试期60 d。
1.2 试验动物及试验设计
本试验采用单因素随机分组设计,选取21头体况良好、体重相近[(60.44±4.59) kg]的5月龄公牦牛犊牛
(购自青海省大通种牛场)作为试验对象,随机分为3组,每组7头,即初期屠宰组(BL组)、中期屠宰组(M组)、末
期屠宰组(F组)。3组犊牛均饲喂相同的基础饲粮,BL组(试验期第1天)、M组(试验期第30天)、F组(试验期第
60天)的牦牛犊牛平均体重分别达到73.61、81.96和96.53 kg时,各组随机选择5头进行屠宰,F组犊牛屠宰后试
验结束。
1.3 试验日粮
[14]
参照《肉牛饲养标准》制定体重为60.00 kg哺乳期牦牛犊牛的饲粮配方。其中粗料为粉碎后的苜蓿
(Medicago sativa)干草,粉碎长度为3~5 cm。试验日粮组成和营养水平如表1所示。
表1 试验日粮组成及营养水平(绝对干物质基础)
Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (extremely dry matter basis)
日粮组成Feeds composition
原料Ingredient
苜蓿Alfalfa
玉米Corn
小麦Wheat
小麦麸Wheat bran
豆粕Soybean meal
菜粕Soybean meal
食盐NaCl
预混料Premix
1)
合计Total
配比Ratio (%)
70.00
9.00
7.00
4.00
3.00
5.00
0.50
1.50
100.00
营养水平Nutrient levels
2)
指标Indicators
干物质Dry matter (%)
总能Gross energy (MJ·kg
-1
)
粗蛋白质Crude protein (%)
粗脂肪Ether extract (%)
中性洗涤纤维Neutral detergent fiber (%)
酸性洗涤纤维Acid detergent fiber (%)
钙Ca (%)
磷P (%)
钠Na (%)
钾K (%)
镁Mg (%)
1)
含量Content
89.52
17.24
18.87
2.10
55.73
33.86
0.77
0.31
0.52
0.78
0.26
预混料为每kg饲粮提供The premix provided the following per kg of diets: Ca: 90 mg; P: 67.5 mg; Na: 72 mg; K: 135 mg; Mg: 54 mg; Cu: 3.38
mg; Fe: 33.15 mg; Zn: 40.5 mg; Mn: 14.73 mg; V
A
: 60000 IU; VD
3
: 25000 IU; V
E
: 1000 IU。
2)
营养水平均为实测值。Nutrient levels were
measured values.
1.4 饲养管理
在试验开始前,对各组牦牛犊牛做好标记,预试期前进行免疫驱虫处理。犊牛单栏饲养,3组试验犊牛在每
天08:00和18:00分别饲喂一次基础日粮(先饲喂精料,后饲喂粗料),精粗比均为3∶7,日饲喂量根据前1 d的平
均日采食量进行调整,以确保饲槽内有10%左右的剩余日粮
[15]
。试验期间定期对圈舍进行消毒和清洁工作,保
证犊牛在圈外有足够的活动空间和充足的阳光,犊牛自由饮水。
1.5 样品采集与指标测定
1.5.1 屠宰程序 试验结束时,屠宰流程依据Galvani等
[16]
建立的屠宰程序,每组随机抽取5头试验犊牛,在
第 32 卷第 11 期
草业学报 2023 年
133
屠宰前1 d的下午4:00禁食禁水,并称重,记录为体重(body weight, BW)。第二天试验动物颈静脉放血处理后,
收集血液并称重,重量记录为宰前活重(slaughter body weight, SBW),并记录内脏、皮、毛、头、蹄、胴体的重量。
清除胃肠道内容物(瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、小肠和大肠),并将其称重,以获得空腹体重(empty body weight,
EBW)。然后沿着犊牛的头和胴体纵轴劈开,左右两侧进行称重,胴体、头部、前肢和后肢的右半部分离肉、脂肪
和骨骼
[17]
。其他部分指标的计算公式如下:
空腹体重(EBW, kg)=宰前活重-胃肠道内容物重
屠宰率(%)=胴体重/宰前活重×100
净肉率(%)=胴体净肉重/宰前活重×100
胴体净肉率(%)=胴体净肉重/胴体重×100
(1)
(2)
(3)
(4)
1.5.2 体组织样品中常量矿物质元素Na、K和Mg的测定 体组织样品包括:肉、骨骼、脂肪、皮、毛和内脏(含
血液),用粉碎机粉碎后称重并记录数据,各体组织样品充分混匀后收集两份,每份500 g,一份样品用于干物质
(dry matter, DM)含量的测定,另一份样品(除牛毛外)进行冻干处理,将冻干后的样品再次粉碎混匀,保存待
测
[18]
。使用干灰化法进行样品前处理获得粗灰分
[19]
,常量矿物质元素钠(Na)、钾(K)和镁(Mg)的测定方法参考
原子吸收分光光度法,工作条件见表2。用TAS-990原子吸收分光光度计测定体组织样品中钠(Na)、钾(K)、镁
(Mg)的含量
[20]
,其标准曲线方程见表3。
表2 常量矿物质元素的原子吸收分光光度计工作条件
Table 2 UV spectrophotometer working conditions of macromineral elements
项目
Items
波长
Wave length
(nm)
钠Na
钾K
镁Mg
589.8
766.6
285.7
灯电流
Lamp current
(mA)
2
2
2
负高压
Negative high voltage
(V)
300
300
300
光谱带宽
Spectral bandwidth
(nm)
0.4
2.0
0.4
燃烧器高度
Burner height
(mm)
5.0
5.0
6.0
燃气流量
Gas flow
(mL·min
-1
)
1600
1700
1500
1.5.3 钠、钾、镁生长需要量计算 依据(英国)农
[ 21]
业研究委员会(Agricultural Research Council, ARC)
表3 常量矿物质元素的标准线性回归方程及相关系数
Table 3 Linear regression equations and correlation
coefficients of macromineral elements
项目
Items
线性回归方程
Linear regression equation
Y=1.3541X+0.0162
Y=3.7408X-0.0060
Y=1.7647X-0.2409
相关系数
Correlation coefficient
0.99897
0.99752
0.99852
报道,体内矿物质含量可以通过与空腹体重的对数异
速生长模型来推导:
Log
10
(y)=a+b×Log
10
(x)(5)
式中:y表示动物体去除内容物后含有的常量元素质
量(g),a为截距,b表示回归系数,x表示空腹体重。
公式6可预测常量元素在不同空腹体重下的净生
长需要量,是由公式5变形求导数得到。
钠Na
钾K
镁Mg
y'=b×10
a
×EBW
(b-1)
重所需常量元素量的计算需通过BW和EBW比值的转换来获得,屠宰前空腹12 h后的体重用BW表示
[22]
。
1.6 统计分析
(6)
式中:y'表示每增加单位空腹体重所需要的常量元素量(g·kg
-1
);EBW单位为kg;a和b由公式5得到。单位体增
试验数据使用Excel 2010进行初步整理,用SPSS 20统计软件One-way ANOVA进行方差分析,差异显著则
用Duncan多重比较检验。以P<0.05作为差异显著的判断标准,0.05≤P<0.10作为升高或降低趋势的判断
标准。
134
ACTA PRATACULTURAE SINICA(2023)
Vol.32,No.11
2 结果与分析
2.1 不同生长体重牦牛犊牛屠宰性能的研究
由表4可知,肉、内脏(含血液)、皮和毛的重量随牦牛犊牛体重的增加而显著增加(P<0.05),F组骨和脂肪
重量显著高于BL和M组(P<0.05),其中BL和M组的骨和脂肪重量差异不显著(P>0.05);3组间的净肉率和
肉骨比无显著性差异(P>0.05),净肉率为33.20%~35.80%,肉骨比为2.15~2.52,而M组的屠宰率显著高于
BL和F组(P<0.05),为49.00%~53.20%;3组的骨重分别占宰前活重的18.73%、18.61%和18.74%,脂肪重
分别占宰前活重的2.92%、2.82%和2.65%;而肉重分别占宰前活重的33.16%、35.96%和34.84%,3组间差异
显著(P<0.05)。
表4 不同生长体重牦牛犊牛的屠宰性能
Table 4 Slaughter performance of yak calves with different growth weights
项目
Items
屠宰数 Number of calf (No.)
宰前活重 Slaughter body weight (kg)
空腹体重 Empty body weight (kg)
胴体重 Carcass weight (kg)
骨重 Bone weight (kg)
肉重 Meat weight (kg)
内脏(含血液)重 Viscera (blood) weight (kg)
脂肪重 Fat weight (kg)
皮重 Leather weight (kg)
毛重 Fleece weight (kg)
屠宰率 Dressing percentage (%)
净肉率 Meat percentage (%)
胴体净肉率 Meat percentage of carcass (%)
肉骨比 Ratio of meat to bone
BL
5
70.86c
59.03c
34.82c
13.27b
23.50c
8.84c
2.07b
4.63c
1.16c
49.00b
33.20
67.40
2.15
分组Groups
M
5
79.47b
70.01b
42.32b
14.79b
28.58b
9.53b
2.24b
5.25b
1.21b
53.20a
35.80
67.60
2.52
F
5
90.46a
73.36a
46.69a
16.95a
31.52a
10.68a
2.40a
5.50a
1.37a
49.20b
33.40
67.60
2.31
-
5.67
4.82
1.44
0.75
0.95
0.24
0.08
0.17
0.03
0.01
0.84
0.07
0.11
SEM
P值
P-value
-
<0.001
<0.001
<0.001
0.007
0.002
<0.001
0.224
0.078
<0.001
<0.001
0.083
0.991
0.067
注: 无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note: Values with no letter or the same letter mean no significant differences (P>0.05), while with different small letters mean significant differences
(P<0.05). The same below.
2.2 牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁体内
分布规律的研究
由表5可知,F和M组脂肪的干物质含量显著
高于BL组(P<0.05),M组皮的干物质含量高于
BL和F组(P<0.05),骨、脂肪和内脏(含血液)组
织中的干物质含量随体重的增加而增加,说明随牦
牛犊牛日龄的增加,机体水分含量有逐渐降低的
趋势。
由表6分析可知,骨骼中钠所占比重最大,占体
内钠总量的44.58%,在肉、皮、内脏(含血液)中的
表5 不同生长体重阶段牦牛犊牛各组织中干物质含量
Table 5 Dry matter content in each tissue of yak calves at
different growth weight stages (%)
项目
Items
骨Bone
肉Meat
BL
51.17
29.42
分组 Groups
M
51.99
28.22
29.19
F
53.02
29.57
29.47
0.60
0.36
0.28
0.98
0.31
SEM
P值
P-value
0.480
0.266
0.114
0.006
0.015
内脏(含血液)Viscera (blood)
28.14
脂肪Fat
皮Leather
74.64b79.13a81.32a
37.48b39.35a37.76b
含量也较为丰富,分别占总量的25.90%、11.70%、13.51%,在脂肪和毛中也有少量钠分布;犊牛随着体重的增
加,体内钠沉积量也显著增加(P<0.05)。
由表7分析可知,钾在肉中分布量最大,占体内钾总量的57.87%,在骨骼、皮、内脏(含血液)、毛中也有少量
第 32 卷第 11 期
草业学报 2023 年
135
分布,分别占体内钾总量的18.03%、6.22%、12.93%、3.84%,在脂肪中的分布最少,仅为体内钾总量的1.12%;
体内钾沉积量随犊牛体重增长而显著增加(P<0.05)。
表6 钠在牦牛犊牛体组织中的分布
Table 6 Sodium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
33.97b
44.35
37.65b
43.06
47.84a
46.33
44.58
2.01
肉
Meat
18.86c
24.62
23.60b
26.99
26.94a
26.09
25.90
1.05
皮
Leather
8.98c
11.72
11.07b
12.66
11.08a
10.73
11.70
1.56
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
12.06
15.74
11.08
12.67
12.51
12.12
13.51
0.29
脂肪
Fat
1.17b
1.53
1.31ab
1.50
1.45a
1.40
1.48
0.65
毛
Hair
1.57c
2.05
2.73b
3.12
3.43a
3.32
2.83
0.41
103.25a
87.44b
总量
Total
76.60c
表7 钾在牦牛犊牛体组织中的分布
Table 7 Potassium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
21.73b
17.79
24.78b
17.57
31.82a
18.72
18.03
1.49
肉
Meat
70.58b
57.78
82.35b
58.39
97.61a
57.43
57.87
3.93
皮
Leather
7.43c
6.08
9.17b
6.50
10.34a
6.08
6.22
0.37
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
15.99b
13.09
18.17b
12.88
21.77a
12.81
12.93
0.78
脂肪
Fat
1.51b
1.24
1.42ab
1.01
1.91a
1.12
1.12
0.08
毛
Hair
4.91b
4.02
5.15b
3.65
6.52a
3.84
3.84
0.22
169.95a
141.04b
总量
Total
122.15c
由表8分析可知,骨骼是镁主要分布的部位,占体内镁总量的64.79%;镁在肉中的含量占体内镁总量的
25.77%,仅次于骨骼;在皮、内脏(含血液)、脂肪和毛中均有分布,但含量较低,并且体内镁沉积量随犊牛体重增
长而显著增加(P<0.05)。
2.3 牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁的净生长需要量
由表9可知,宰前活重和体重的回归关系为:SBW=7.0063+0.8718✕BW,从此式可看出SBW和BW存在
高度线性相关(R
2
=0.9732);空腹体重和宰前活重的回归关系为:EBW=7.9615+0.7414✕SBW,线性相关性
较高(R
2
=0.8927),提示使用BW预测牦牛犊牛EBW是可行的。此外,常量元素体含量和空腹体重之间建立了
对数异速方程,相关系数较高(R
2
=0.7070~0.7135),因此可根据牦牛犊牛EBW预测牦牛犊牛单位空腹体重钠、
钾和镁的含量。
表10显示了70~100 kg体重阶段牦牛犊牛的常量矿物质元素钠、钾和镁的净生长需要量预测方程,并计算
得出70、80、90 kg体重下牦牛犊牛钠、钾和镁的净生长需要量分别为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、2.49~2.65 g·
kg
-1
EBW和0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。牦牛犊牛在70、80、90 kg时,BW与EBW转换系数分别为BW∶EBW=
1.39、1.41、1.42。
136
表8 镁在牦牛犊牛体组织中的分布
ACTA PRATACULTURAE SINICA(2023)
Vol.32,No.11
Table 8 Magnesium distribution of body tissue in yak calves
分组
Groups
骨骼
Bone
BL (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
M (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
F (g·kg
-1
)
占比 Percentage (%)
占比均值 Mean percentage (%)
SEM
9.58b
65.35
11.95a
64.49
14.11a
64.52
64.79
0.64
肉
Meat
4.00b
27.29
4.71ab
25.42
5.38a
24.60
25.77
0.24
皮
Leather
0.21b
1.43
0.39a
2.10
0.37a
1.69
1.74
0.02
体组织 Tissues
内脏(含血液)
Viscera (blood included)
0.46b
3.14
0.63a
3.40
0.70a
3.20
3.25
0.03
脂肪
Fat
0.05
0.37
0.06
0.31
0.05
0.24
0.31
0.14
毛
Hair
0.35c
2.39
0.79b
5.84
1.24a
5.67
4.63
0.11
21.87a
18.53b
总量
Total
14.66c
3 讨论
3.1 不同生长体重牦牛犊牛屠宰性能的研究
营养物质被动物摄入后,优先分配给代谢旺盛
的组织器官,在机体中沉积的顺序为神经、骨骼、肉
和脂肪。Gomes等
[23]
对5~20 kg体重萨能山羊的
营养需要量研究显示,相对机体生长速度而言,骨
骼组织生长速度较快,尤其是在幼畜初期阶段,随
体重增加,骨重比逐渐降低
[24]
。本试验结果表明牦
牛犊牛随体重增长,肉和脂肪重量占比有上升趋
势,说明肉和脂肪生长速度较快。其中骨骼由
13.27 kg增加至16.95 kg,增加了27.73%,而机体
生长速度增加了27.66%,骨骼生长速度略高于机
体生长速度,这与上述研究结果规律一致。说明本
试验中选用牦牛犊牛处于生长后期阶段,骨骼生长
速度仍处在快速发育阶段,同时肉生长和脂肪沉积
也逐渐加快,这与牦牛犊牛处于生长后期时机体骨
骼和肉组织均处于快速生长的规律一致。
本试验中屠宰率和净肉率为49.00%~
53.20%和33.20%~35.80%。王永超等
[25]
探究补
饲精料对荷斯坦奶牛犊牛屠宰性能的影响,得出处
理组A[代乳粉和羊草(Leymus chinensis)]、处理组
B(代乳粉、颗粒料和羊草)的屠宰率和净肉率无显
著差异(P>0.05),但二者均维持在较高水平,分别
表9 牦牛犊牛体内常量矿物质含量与空腹体重异速回归关系
Table 9 Allometric regression relationship between macromineral
content and fasting body weight in yak calves
项目
Items
SBW
EBW
钠Na
钾K
镁Mg
异速回归方程
Allometric regression equation
SBW=7.0063+0.8718✕BW
EBW=7.9615+0.7414✕SBW
LgNa=-0.0283+1.0807×LgEBW
LgK=-0.1571+1.2650×LgEBW
LgMg=-1.5225+1.5209×LgEBW
0.9732
0.8927
0.7135
0.7070
0.7115
R
2
P值
P-value
P<0.001
P<0.001
P<0.001
P<0.001
P<0.001
注: SBW表示宰前活重,BW表示体重,EBW表示空腹体重,所有回归方
程均存在统计显著性(P<0.05)。下同。
Note: SBW denotes slaughter body weight, BW denotes body weight, and
EBW denotes empty body weight. All the regression equations had
statistical significance (P<0.05), the same below.
表10 牦牛犊牛生长后期常量矿物质净生长需要量预测值
Table 10 Net macromineral requirements for growth (NRG)
of yak calves in different growing periods
项目
Items
EBW (kg)
Na (g·kg
-1
EBW)
K (g·kg
-1
EBW)
Mg (g·kg
-1
EBW)
70 kg
体重 BW
80 kg90 kg
方程
Equation
50.4456.9163.37
0.74
2.49
0.35
0.73
2.57
0.37
0.73
NRG=1.0125×EBW
-0.0807
2.65
NRG=0.8810×EBW
0.2650
0.40
NRG=0.04567×EBW
0.5209
为56.98%、41.58%和56.95%、40.54%,本试验结果较低,说明补饲精料能够提高犊牛的屠宰率和净肉率。杨
振等
[26]
通过对刚出生的尕力巴犊牛进行6个月育肥后屠宰,发现本试验的结果高于屠宰率[(40.5±0.71)%]和
净肉率[(28.4±1.33)%],说明本试验选用的5月龄犊牛生长发育良好。
3.2 牦牛犊牛生长后期矿物质元素钠、钾、镁体内分布规律
常量矿物质存在于动物体内的所有组织中,在体内分布是一个动态的变化过程,其中钠和钾是电解质的重要
第 32 卷第 11 期
草业学报 2023 年
137
组成部分,对维持机体稳态至关重要。有研究认为钠主要分布于细胞外液,骨骼中也存在少量钠
[27]
;纪守坤
[18]
研
究表明公羔羊和母羔羊中骨骼的钠含量分别为41.14%和44.96%,是机体中钠含量最丰富的部位。本试验结果
骨骼中钠含量分布最高,占比为44.58%,与纪守坤
[8]
的研究结果接近。本试验钾主要分布于肉中,占钾总量的
57.87%,与杨凤
[27]
、纪守坤
[18]
和马雪豪
[28]
报道钾的主要分布部位为肉相一致,并测定钾在肉中的占比分别为
40.50%~44.54%
[18]
和37.00%~40.00%
[28]
,本试验数据高于前者,可能与牦牛肉富含矿物质元素的特性有关。
[29-30]
美国国家科学研究委员会(National Research Council, NRC)认为在机体分布中骨骼为镁的第一富集部位,
细胞内次之,细胞外含量较少,占比分别为70%、29%、1%。杨凤
[27]
认为60%~70%的镁位于骨骼中。本试验结
果显示骨骼镁含量占总含量的64.79%,与前人的研究结果一致。
3.3 牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁的净生长需要量
动物机体生长过程是非常复杂的,是机体化学成分(蛋白质、能量、矿物质、维生素和水等)在体内不断积聚的
过程
[31]
。因此,净生长需要量作为动物机体不同生长速度对应的营养物质的沉积需要量,是动物营养需要量研究
的重要一环。本研究结果表明,牦牛犊牛生长后期钠、钾、镁净生长需要量分别为:0.73~0.74 g·kg
-1
EBW、
2.49~2.65 g·kg
-1
EBW和0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。其中镁需要量主要受动物年龄、生理阶段及饲粮镁生物利
用率的影响。Grace
[32]
得出反刍动物肉牛镁的生长需要量为0.45 g·kg
-1
增重,本试验结果与之接近。Tucker
等
[33]
的研究也表明在不添加离子载体情况下,幼龄奶用犊牛钾的需要量应不超过0.55%(5.5 g·kg
-1
),说明本试
验结果处于合理范围内。然而有研究表明,非泌乳肉用母牛钠的需要量不超过0.06%~0.08%
[34]
,本试验结果高
于该报道。纪守坤
[18]
在对20~35 kg体重的羔羊进行研究时,获得钠、钾和镁的净生长需要量分别为1.16~1.72
g·kg
-1
EBW、2.07~4.07 g·kg
-1
EBW和0.35~0.37 g·kg
-1
EBW,本试验结果与其存在差异。可能是因为各试
验选用的试验动物品种和生长阶段,包括饲养环境有差别,从而导致本试验的测定结果与其他研究者的测定结果
存在差异。因此这也进一步说明针对我国高原牦牛进行营养需要量研究的必要性和重要性。
4 结论
钠、镁主要分布于牦牛骨骼中,钾分布在肉中,3种矿物质元素沉积量均随体重增加而增长。牦牛犊牛生长
后期常量矿物质元素需要量预测模型和需要量为:钠的预测模型为NRG
Na
=1.0125×EBW
-0.0807
,净生长需要量
为0.73~0.74 g·kg
-1
EBW;钾预测模型为0.8810×EBW
0.2650
,净生长需要量为2.49~2.65 g·kg
-1
EBW;镁的预
测模型为0.04567×EBW
0.5209
,净生长需要量为0.35~0.40 g·kg
-1
EBW。
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