SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

营养强化对红螯螯虾抱卵及胚胎营养成分影响研究

■ 刘 漫1，2 程 顺1 郑连宝2 张 旭2 章美芳2 沈 佳2 迟美丽1 李 飞1*

（1.浙江省淡水水产研究所，农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室，浙江省淡水水产遗传育种重点实验室，

浙江湖州 313001；2.德清县食品药品检验检测中心，浙江湖州 313200）

摘 要：红螯螯虾抱卵量少、孵化率低，导致其出苗量不足，这是制约其产业化发展的瓶颈之一。

营养强化有助于提高亲本抱卵效果及胚胎质量。试验设置 3组（1组：每日投喂亲虾两次配合饲料；

2 组：一周轮流投喂带鱼—配合饲料+胡萝卜—螺蛳肉—配合饲料—带鱼—配合饲料+胡萝卜—配合

饲料；3组：一周轮流投喂带鱼—配合饲料+胡萝卜—带鱼—螺蛳肉—带鱼—配合饲料+胡萝卜—螺蛳

肉），30 d后检测各组抱卵指标及黄卵期（原肠期至5对附肢期，呈黄色）、桔卵期（7对附肢期至18对附

肢期，呈桔色）胚胎的营养成分。结果表明：①2、3组红螯螯虾的抱卵率、相对怀卵量均显著高于1组。

②黄卵期胚胎的总蛋白含量显著低于桔卵期胚胎，总脂含量则显著高于桔卵期胚胎；桔卵期胚胎1组

的总蛋白含量显著低于2、3组（P<0.05）。③黄卵期胚胎的必需氨基酸含量显著低于桔卵期胚胎，桔

卵期胚胎3组的必需氨基酸含量显著高于其他两组（P<0.05）；非必需氨基酸中，黄卵期胚胎的天冬氨

酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、胱氨酸含量均显著低于桔卵期胚胎（P<0.05），1组黄卵期胚胎的

胱氨酸含量显著低于2、3组，1、2组中的酪氨酸含量显著低于3组（P<0.05），3组桔卵期胚胎的天冬氨

酸、谷氨酸、丝氨酸、精氨酸、胱氨酸含量显著高于1、2组（P<0.05），3组的甘氨酸、脯氨酸、酪氨酸含量

显著高于1组（P<0.05）。④黄卵期胚胎的C15∶0、C18∶3n-6、C20∶5n-3（EPA）显著高于桔卵期胚胎

（P<0.05）；3组黄卵期胚胎的 EPA、C22∶6n-3（DHA）显著高于其他两组（P<0.05）；桔卵期胚胎中1组

的C17∶0、C17∶1n-7、C18∶0、C18∶1n-9、C18∶2n-6、C18∶3n-3、C20∶4n-6、C20∶3n-3、EPA 显著

低于其他两组（P<0.05）。总之，胚胎从黄卵期发育为桔卵期，总蛋白含量升高，总脂含量降低，可能

与器官的生成及之后胚体发育与胚胎孵化有关。同时，使用带鱼、螺蛳肉、胡萝卜进行营养强化可提

高亲虾的抱卵率、相对怀卵量、胚胎总蛋白含量、大部分氨基酸与脂肪酸含量，促进亲虾的性腺发育。

关键词：红螯螯虾；营养强化；抱卵；胚胎；营养成分

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.005

中图分类号：S816.32 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0025-07

Study of The Effect of Nutrient Fortification on The Egg Holding and Embryo

of Cherax quadricariratus

LIU Man1,2

CHENG Shun1

ZHENG Lianbao2

ZHANG Xu2

ZHANG Meifang2

SHEN Jia2

CHI Meili1

LI fei1*

(1. Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries, Agriculture Ministry Key Laboratory of Healthy Freshwater

Aquaculture/Key Laboratory of Freshwater Aquatic Animal Genetic and Breeding of Zhejiang Province,

Zhejiang Huzhou 313001, China; 2. Food and

Drug Inspection and Testing Center of Deqing,

Zhejiang Huzhou 313200, China)

Abstract：The lack of emergence caused by the

small amount of eggs and low hatching rate of

Cherax quadricariratus is the bottleneck problem

restricting its industrialization development. Nutri⁃

tional fortification is helpful to improve the egg

holding effect and embryo quality. Three groups

were set up in the experiment (group 1: fed com⁃

作者简介：刘漫，硕士，工程师，研究方向为水产品检测。

*通讯作者：李飞，硕士，副研究员。

收稿日期：2023-08-07

基金项目：浙江省自然科学基金项目[LTGN23C190007]；

浙江省农业（水产）新品种选育重大科技专项[2021C02069-4-

5]；开 展 水 产 新 品 种 生 产 性 能 测 试 体 系 建 设 研 究 项 目

[2020043]；浙江省科技特派员项目——澳洲蓝龙虾与小龙虾

荷塘内综合种养技术研究[2023112]

25

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

pound diet twice a day; group 2: fed hairtail - artificial diets + carrot - snail meat - artificial diets - hair⁃

tail - artificial diets + carrot - artificial diets every week; group 3: fed hairtail - artificial diets + carrot

hairtail snail meat - hairtail - artificial diets + carrot - snail meat every week). After 30 days, the egg

holding indexes and the nutritional components of embryos (yellow embryo: gastrula stage to five pairs of

appendages, orange embryo: seven to eighteen pairs of appendages) were statistically detected. The results

showed that: ① the egg holding rate and the relative number of pregnant eggs in groups 2 and 3 were sig⁃

nificantly higher than those in group 1 (P<0.05). ② The total protein content of yellow embryos was sig⁃

nificantly lower than that of orange embryos (P<0.05), while the total lipid content was significantly

higher than that of orange embryos (P<0.05). The total protein content of orange embryo of group 1 was

significantly lower than that of group 2 and 3 (P<0.05). ③ The content of essential amino acids in yellow

embryos was significantly lower than that in orange embryos (P<0.05). The content of essential amino ac⁃

ids of orange embryos in group 3 was significantly higher than that in the other two groups (P<0.05).

Among the nonessential amino acids, the contents of asparate, glutamate, alanine, proline, tyrosine and

cystine in yellow embryos were significantly lower than those in orange embryos. The contents of cystine

in group 1 of the yellow embryos were significantly lower than those in groups 2 and 3, and the tyrosine

in groups 1 and 2 were significantly lower than those in group 3 (P<0.05). The contents of aspartate, gluta⁃

mate, serine, arginine and cystine in group 3 of orange embryos were significantly higher than those in

groups 1 and 2 (P<0.05), the contents of glycine, proline and tyrosine in group 3 were significantly higher

than those in group 1 (P<0.05). ④ The C15∶0, C18∶3n-6, EPA of yellow embryos were significantly

higher than those of orange embryos (P<0.05). In yellow embryos, the EPA and DHA of group 3 were sig⁃

nificantly higher than those of the other two groups (P<0.05). In orange embryos, the C17∶0, C17∶1n-7,

C18∶0, C18∶1n-9, C18∶2n-6, C18∶3n-3, C20∶4n-6, C20∶3n-3, EPA of group 1 were significantly

lower than those of the other two groups (P<0.05). In conclusion, when the yellow embryo develop to the or⁃

ange embryo, the total protein content increase, while the total fat content decrease, which may be relate to

the formation of organs and subsequent embryo development and embryo hatching. Besides, adding hair⁃

tail, snail meat and carrots for nutritional fortification will help improve the egg holding rate and relative

egg holding capacity of parents, and will also significantly promote the increase of the total protein content

of embryos, most amino acids and fatty acids, and promote the gonadal development of parents.

Key words：Cherax quadricariratus; nutrient fortification; egg holding; embryo; nutritional components

红螯螯虾（Cherax quadricariratus）俗称澳洲淡水

龙虾、小青龙，是世界性淡水名贵经济虾类之一，目前

其繁育方式主要有室内水泥池繁育与室外土塘繁育，

其中包括浙江省在内的非热带地区更趋向于室内水泥

池繁育，该方式的出苗量更高、更稳定，且环境可控，集

约化程度高，特别是对于红螯螯虾这一热带品种更适

宜[1-3]

。但因该虾抱卵量少、孵化率低、出苗量不足，且

规模化育苗技术滞后，导致目前其苗种供应紧张，亟需

针对性解决其大规模繁育中的技术瓶颈问题。

营养强化，即保证亲本的营养充足供给，既是提

高亲本抱卵量及虾苗孵化率和成活率的物质保证，也

是保证胚胎正常发育和开口前幼体营养需求的基

础[4-5]

。亲本饵料中充足的营养和能量对于其性腺的

成熟是必要的，并影响卵巢的组成和卵子的质量[6]

。

在亲虾性腺发育前，体内储存的主要营养物质是蛋白

质、氨基酸和脂类物质（以磷脂为主），这些营养物质

在性腺发育时会迅速转移至性腺加以利用[7-9]

，其中

蛋白质主要用于性腺发育，脂类主要满足能量需

求[10]

。通讯螯虾（Pacifastacus leniusculus）雌虾饵料中

应含有足够的蛋白质和必需氨基酸，以满足其生长和

卵黄发育的需要[11]

。使用蛋白质含量较高的饵料可

明显提高红螯螯虾产卵效果[12]

。除蛋白质外，性腺发

育还受饵料中脂类、类胡萝卜素等物质影响[13]

。脂质

是最重要的能量物质，它们的氧化分解可用于饥饿或

繁殖过程中的能量消耗[14]

。性腺的脂质需求部分来

自饵料，因为自身肝胰腺的脂质储备不能满足卵巢需

26

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

求[15]

。类胡萝卜素对红螯螯虾性腺发育也起着至关

重要的作用[16]

，类胡萝卜素（β-胡萝卜素和虾青素）与

卵母细胞发育相关，繁育期间饵料中应补充类胡萝卜

素[17]

。对繁殖期亲虾投喂多种混合饵料，亲虾体内的

营养物质会加速积累，有利于雌虾的抱卵，可明显改

善亲虾性腺再成熟和产卵能力，再次产卵所需时间也

会缩短[18-19]

。每日补充螺蛳肉和鱼肉，红螯螯虾卵的

质量与抱卵量均会提高[20]

。投喂动物性饵料的克氏原

螯虾（Procambarus clarkii）雌虾性腺发育状况明显好于

投喂配合饲料[21]

。美国龙虾（Homarus americanus）繁

殖期间应加强投喂动物性饵料，为虾提供充足的营

养[22]

。植物性和动物性饵料混合喂养更有利于促进克

氏原螯虾卵巢发育[23]

。因此，富含蛋白质、脂类等的动

物性饵料与富含类胡萝卜素等的植物性饵料的充足供

给是保证亲虾性腺成熟度与卵质量的营养基础。

胚胎发育所需的蛋白质和氨基酸均直接来源于

卵黄物质的逐渐水解，蛋白质和氨基酸含量的变化可

进一步促进各种组织与器官的形成。在红螯螯虾整

个胚胎发育过程中，总蛋白的含量大致呈直线下降趋

势，总氨基酸的含量变化则呈抛物线状。在红螯螯虾

的胚胎发育过程中，卵内营养物质不断地进行着异化

和同化作用，一部分的蛋白质用于构建组织与器官，

另一部分的蛋白质为胚胎发育提供能量[24]

。红螯螯

虾胚胎发育有代表性、发育时间长的阶段分别为黄卵

期（原肠期至 5 对附肢期，呈黄色的卵）、桔卵期（7 对

附肢期至18对附肢期，呈桔色的卵）[25]

。

本研究通过在饵料中使用一定比例的带鱼、螺蛳

肉、胡萝卜等营养强化红螯螯虾亲本，探讨营养强化

对其抱卵效果及胚胎质量的影响，并分别探讨有代表

性的黄卵期、桔卵期胚胎指标，用于指导亲虾培育。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用红螯螯虾来自浙江省淡水水产研究所

德清试验基地，所用虾体质健康、四肢齐全，规格基本

一致。

1.2 养殖试验方法

将亲虾以雌雄比为 4∶1 的比例放入养殖槽内，

每个槽放入10尾虾[8雌虾2雄虾，平均体重为（67.26±

4.98） g]，设置 3 组饵料类型，每期 3 个重复。1 组：每

日早、晚各投喂一次饲料，早上投喂量为虾总重的

2%，傍晚投喂量为虾总重的4%；2组：早上投喂饲料，

投喂量为虾总重的 2%，傍晚投喂顺序为第 1 日带

鱼、第 2 日配合饲料+胡萝卜、第3日螺蛳肉、第4日配

合饲料、第5日带鱼、第6日配合饲料+胡萝卜、第7日

配合饲料，7 日重复 1 次，傍晚饲料、胡萝卜投喂量为

虾总重的4%，带鱼、螺蛳肉投喂量为虾总重的8%；即

每周带鱼、螺蛳肉、胡萝卜与配合饲料的总投喂量比例

为2∶1∶1∶3.75；3组：早上投喂饲料，投喂量为虾总

重的2%，傍晚每日的投喂顺序为第1日带鱼、第2日配

合饲料+胡萝卜、第3日带鱼、第4日螺蛳肉、第5日带

鱼、第 6日配合饲料+胡萝卜、第 7日螺蛳肉，7日重复

1次，傍晚饲料、胡萝卜投喂量为虾总重的4%，带鱼、螺

蛳肉投喂量为虾总重的8%；即每周带鱼、螺蛳肉、胡萝

卜与配合饲料的总投喂量比例为3∶2∶1∶2.75。

隔日吸污换水，各组环境条件均相同，保证培育

环境的溶氧、温度、水质状况良好及一致。试验期共

30 d。

1.3 抱卵指标检测

交配 30 d后抓取抱卵虾，统计各组的抱卵指标，

包括抱卵率、绝对怀卵量（平均每尾抱卵虾怀卵数量，

粒/尾）、相对怀卵量、畸形胚胎比例，检测分析不同营

养储备下雌虾的抱卵状况。

抱卵率（%）=抱卵虾数量/雌虾数量×100

相对怀卵量（粒/g）=绝对怀卵量/雌虾体质量

畸 形 胚 胎 比 例（%）= 畸 形 胚 胎 数 量/总 胚 胎

数×100

1.4 胚胎指标检测

剥离各组抱卵虾的胚胎（黄卵期及桔卵期胚胎）

进行分析，包括：①胚胎总体指标：检测各组胚胎的湿

重、干重及总蛋白、总脂含量，分析不同营养储备下雌

虾抱卵后胚胎的基本状况；②营养成分分析：分析各组

胚胎内氨基酸（必需与非必需氨基酸）及脂肪酸含量，

分析不同营养储备下雌虾产卵后胚胎的营养状况。

1.5 数据分析

试验数据分析采用 Excel 软件完成，统计结果以

“平均值±标准差（X±SD）”表示。以 P<0.05 为差异

显著。

2 结果与分析

2.1 抱卵指标

由表1可知，2、3组红螯螯虾的抱卵率、相对怀卵

量均显著高于 1 组（P<0.05），红螯螯虾绝对怀卵量、

畸形胚胎比例则 3组之间均无显著差异（P>0.05），2、

3组红螯螯虾的各指标则均无显著差异（P>0.05）。

2.2 胚胎总体指标

由表 2 可知，黄卵期胚胎的湿重、干重与桔卵期

胚胎无显著差异（P>0.05），但黄卵期胚胎的总蛋白含

量均显著低于桔卵期胚胎（P<0.05），总脂含量则均显

著高于桔卵期胚胎（P<0.05）。另外，黄卵期胚胎各组

27

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

之间的湿重、干重、总蛋白及总脂含量均无显著差异

（P>0.05）。桔卵期胚胎各组之间的湿重、干重及总脂

含量均无显著差异（P>0.05），但桔卵期胚胎中 1组的

总蛋白含量显著低于 2、3 组（P<0.05），2、3 组之间的

总蛋白含量无显著差异（P>0.05），但总体上桔卵期胚

胎中3组的总蛋白含量略高。

2.3 胚胎氨基酸含量

由表 3 可知，必需氨基酸含量比较中，黄卵期胚

胎的必需氨基酸含量（除苯丙氨酸外）均显著低于桔

卵期胚胎（P>0.05）。另外，黄卵期胚胎各组之间均无

显著差异（P>0.05）。桔卵期胚胎中，3 组的必需氨基

酸含量均显著高于其他两组（P<0.05），其中 1组赖氨

酸含量显著低于 2组（P>0.05），其他必需氨基酸含量

1、2组间则无显著差异（P>0.05）。

表1 抱卵指标

组别

1

2

3

抱卵率（%）

27.38±2.06a

37.90±4.77b

39.29±3.09b

绝对怀卵量（粒/尾）

435.33±22.50a

447.67±58.71a

460.67±36.68a

相对怀卵量（粒/g）

617.64±12.86a

677.12±90.23b

715.04±110.91b

畸形卵比例（%）

2.62±0.88a

2.05±0.66a

1.92±0.80a

注：同列数据肩标不含有相同小写字母表示差异显著（P<0.05），含有相同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。

表2 胚胎总体指标

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

湿重（g）

0.054±0.020a

0.054±0.021a

0.055±0.016a

0.051±0.012a

0.050±0.016a

0.049±0.008a

干重（g）

0.021±0.012a

0.014±0.011a

0.016±0.008a

0.012±0.004a

0.015±0.004a

0.016±0.003a

总蛋白（g/L）

0.12±0.03a

0.16±0.06a

0.13±0.05a

0.49±2.06b

0.68±0.13c

0.78±0.03c

总脂（mg/g）

0.50±0.02a

0.42±0.01a

0.43±0.03a

0.14±0.04b

0.16±0.03b

0.17±0.04b

表3 胚胎必需氨基酸含量（mg/g干物质）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

异亮氨酸

0.002±0.001a

0.001±0.001a

0.002±0.003a

0.016±0.010b

0.016±0.007b

0.027±0.013c

亮氨酸

0.003±0.001a

0.002±0.001a

0.002±0.002a

0.032±0.023b

0.044±0.021b

0.077±0.039c

苯丙氨酸

0.091±0.014a

0.074±0.026a

0.140±0.072a

0.018±0.012b

0.023±0.012b

0.041±0.021c

赖氨酸

0.016±0.008a

0.007±0.001a

0.010±0.005a

0.027±0.023b

0.040±0.023c

0.073±0.041d

表3（续） 胚胎必需氨基酸含量（mg/g干物质）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

组氨酸

0.003±0.001a

0.001±0.001a

0.003±0.001a

0.024±0.017b

0.030±0.013b

0.053±0.025c

苏氨酸

0.008±0.005a

0.007±0.002a

0.005±0.002a

0.016±0.009b

0.017±0.008b

0.034±0.020c

缬氨酸

0.000 4±0.000 2a

0.001±0.001a

0.000 7±0.000 3a

0.020±0.014b

0.024±0.010b

0.035±0.014c

甲硫氨酸

0.001±0.001a

0.000 4±0.000 1a

0.000 5±0.000 5a

0.011±0.008b

0.015±0.008b

0.028±0.016c

由表 4 可知，非必需氨基酸含量比较中，黄卵期

胚胎的天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、胱

氨酸含量均显著低于桔卵期胚胎（P<0.05），但黄卵期

胚胎的精氨酸含量则显著高于桔卵期胚胎（P<0.05）。

另外，黄卵期胚胎中，1组的胱氨酸含量显著低于 2、3

组（P<0.05）；1、2 组中的酪氨酸显著低于 3 组（P<

0.05）。桔卵期胚胎的非必需氨基酸含量中，3组的天

冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、精氨酸、胱氨酸含量显著高

于 1、2 组（P<0.05）；3 组的甘氨酸、脯氨酸、酪氨酸含

量显著高于1组（P<0.05）。

2.4 胚胎脂肪酸含量

由表 5、表 6 可知，黄卵期胚胎的 C15∶0、C18∶

3n-6、C20∶ 5n-3（EPA）显 著 高 于 桔 卵 期 胚 胎（P<

0.05），黄卵期胚胎中 2、3组的 C22∶6n-3（DHA）显著

28

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

高于桔卵期胚胎（P<0.05），而 C20∶3n-3则显著低于

桔卵期胚胎（P<0.05）。另外，黄卵期胚胎中，1 组的

C14∶0 显著高于 2 组（P<0.05），1 组的 C18∶3n-3 显

著低于 2组（P<0.05），2组的 C20∶4n-6、C23∶0显著

高于其他两组（P<0.05），3组的EPA、DHA显著高于其

他两组（P<0.05）。桔卵期胚胎中，1 组的 C17∶0、

C17∶1n-7、C18∶0、C18∶1n-9、C18∶2n-6、C18∶

3n-3、C20∶4n-6、C20∶3n-3、EPA 显著低于其他两

组（P<0.05），但 1 组的 C20∶0、C20∶2n-6 显著高于

其他两组（P<0.05）。

表4 胚胎非必需氨基酸含量（mg/g干物质）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

天冬氨酸

0.001±0.002a

0.001±0.000a

0.001±0.001a

0.045±0.031b

0.059±0.029b

0.099±0.055c

谷氨酸

0.003±0.004a

0.005±0.002a

0.005±0.004a

0.048±0.029b

0.055±0.023b

0.094±0.044c

丝氨酸

0.019±0.004a

0.014±0.001a

0.013±0.002a

0.016±0.011a

0.021±0.011a

0.038±0.020b

甘氨酸

0.030±0.004a

0.027±0.004a

0.030±0.003a

0.019±0.014b

0.023±0.012ab

0.038±0.021a

表4（续） 胚胎非必需氨基酸含量（mg/g干物质）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

精氨酸

0.049±0.007a

0.068±0.014a

0.053±0.003a

0.008±0.006b

0.008±0.005b

0.015±0.009c

丙氨酸

0.003±0.001a

0.003±0.001a

0.003±0.001a

0.015±0.011b

0.012±0.007b

0.014±0.008b

脯氨酸

0.010±0.008a

0.003±0.001b

0.002±0.001b

0.029±0.018c

0.038±0.014cd

0.058±0.026d

酪氨酸

0.000 2±0.000 5a

0.002±0.000a

0.001±0.000 5b

0.024±0.019c

0.029±0.015cd

0.038±0.018d

胱氨酸

0.000±0.000a

0.000 5±0.001b

0.000 5±0.001b

0.002±0.002c

0.004±0.003d

0.010±0.007e

3 讨论

饵料能否满足一定的蛋白质或氨基酸供应对保

证亲虾的正常繁殖具有重要意义[26-27]

。研究表明，在

饵料中补充鱼肉和螺蛳肉等动物性饵料，有助于雌虾

性腺发育，可提高红螯螯虾抱卵率与怀卵量[20-23]

。本

次研究结果显示，2、3组红螯螯虾的抱卵率、相对怀卵

量均显著高于1组，这与上述研究结果一致。

本次试验中，胚胎总脂质含量随胚胎发育而降

低，推测是卵黄中大量脂质被不断分解，为新组织、新

器官的形成和生长提供物质和能量基础。有研究显

表5 胚胎脂肪酸含量（mg/g干物质，C14∶0~C20∶0）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

C14∶0

0.422±0.003a

0.195±0.064b

0.286±0.019ab

0.028±0.003ab

0.015±0.10b

0.021±0.018b

C15∶0

0.359±0.005a

0.277±0.031ab

0.232±0.013ab

0.014±0.002c

0.007±0.004c

0.011±0.010c

C16∶0

0.157±0.009a

0.171±0.027a

0.103±0.003a

0.206±0.026b

0.242±0.055b

0.250±0.059b

C16∶1n-7

0.103±0.015a

0.083±0.003a

0.071±0.013a

0.025±0.002b

0.054±0.017ab

0.050±0.004ab

C17∶0

1.579±0.008a

1.545±0.027a

1.532±0.014a

0.834±0.034b

1.953±0.532a

1.737±0.245a

C17∶1n-7

0.173±0.010ab

0.199±0.010ab

0.188±0.009ab

0.111±0.009a

0.235±0.082b

0.212±0.024b

表5（续） 胚胎脂肪酸含量（mg/g干物质，C14∶0~C20∶0）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

C18∶0

0.260±0.004a

0.264±0.011a

0.217±0.003a

0.100±0.006b

0.217±0.051a

0.200±0.021a

C18∶1n-9

1.371±0.023a

1.490±0.011a

1.366±0.010a

0.614±0.036b

1.512±0.465a

1.433±0.230a

C18∶2n-6

1.221±0.008a

0.968±0.027ab

1.103±0.003a

0.602±0.032b

1.438±0.442a

1.335±0.194a

C18∶3n-6

0.088±0.012a

0.087±0.026a

0.095±0.004a

0.013±0.005b

0.007±0.003b

0.006±0.003b

C18∶3n-3

0.028±0.015a

0.070±0.029b

0.020±0.005a

0.054±0.009ab

0.127±0.039c

0.120±0.021c

C20∶0

0.043±0.014a

0.052±0.020a

0.029±0.005a

0.121±0.061b

0.051±0.050a

0.012±0.003c

29

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

示，胚胎从黄卵期发育至桔卵期的过程中，是各组织

与器官分化和形成的关键时期，该阶段胚胎新陈代谢

旺盛，所以脂质可能为该阶段的各项生理活动提供较

多能量[25，28]

。胡先成等[29]

的研究也指出，河川沙塘鳢

的胚胎发育至眼黑色素期出现时，其细胞、组织分化

速度加快，脂质被大量利用，造成胚胎内脂质的含量

急剧降低。本试验还发现，EPA 和 DHA 等关键脂肪

酸含量随胚胎发育的深入而下降，可能是因为同属于

ω-3 系列不饱和脂肪酸，为重要的多不饱和脂肪酸，

是动物发育的必需脂肪酸，其含量随胚胎发育的深入

而下降，可能与这两种脂肪酸有调节神经系统发育及

作为主要能源维持胚胎发育的作用有关。

同时，卵黄的营养物质主要是卵黄蛋白和脂质，

本试验中，与脂质的变化趋势不同，胚胎发育过程中，

总蛋白含量明显增加。这可能是因为在胚胎发育与

各组织、器官的不断形成过程中，需要蛋白质的快速

合成。因此推测从黄卵期发育至桔卵期过程中，主要

消耗脂质作为能量，并积蓄大量蛋白质，这些积累的

蛋白质将用于桔卵期之后的胚体发育与胚胎孵化。

另外，本研究中，桔卵期 2、3 组的总蛋白含量显

著高于 1 组，这是由于蛋白质不但是细胞的结构物

质，而且是细胞生理代谢的重要能源物质之一，在胚

胎发育及苗种孵化中较为重要[30]

。因此，通过营养强

化使总蛋白含量显著增加有利于胚胎和幼体的发育。

而蛋白质的营养价值又取决于氨基酸，特别是必需氨

基酸的组成与含量[30]

。另外，有研究表明，必需氨基

酸中的亮氨酸、异亮氨酸可分解成乙酰 CoA 和乙酰

乙酸，两者均是沟通糖类与脂类代谢的重要中间物

质[31]

；非必需氨基酸中的谷氨酸与排氨有关，另外谷

氨酸在酶的催化下，可生成相应的α-酮戊二酸，而α酮戊二酸又是三羧酸循环的关键中间代谢产物[32-33]

，

而精氨酸可参与肌酸的合成，在能量代谢中起重要作

用[33]

。因此，异亮氨酸与谷氨酸含量的提高对胚胎的

顺利发育具有积极作用。本研究中，桔卵期胚胎中，3组

胚胎内的异亮氨酸等必需氨基酸及谷氨酸、精氨酸等

非必需氨基酸含量均显著高于其他两组，说明带鱼、

螺蛳肉、胡萝卜等比例的适当增加可显著提高胚胎的

必需氨基酸含量，对胚胎发育具有积极意义。

脂类对胚胎的正常孵化极为重要。幼体在开口

前无外源性营养的摄入，仅能依靠胚胎中已有脂肪

作为能源以实现孵化[34]

。胚胎中的脂肪由亲虾性腺

发育过程中的饵料所提供，因此保证足够的营养有

利于胚胎质量的提高[35]

。本研究表明，EPA 与 DHA

等脂肪酸含量基本为 1 组的低于其他两组，由于虾

蟹类脂肪酸中的 EPA 与 DHA 能够用于合成磷脂，磷

脂能促进胆固醇（合成蜕皮激素的前体物质）的吸收

和利用，间接影响了虾蟹类幼体的蜕壳与提高幼体

存活率，这也有利于胚胎发育[36]

。胚胎中 EPA 水平

与亲虾产卵量、DHA 水平与受精卵孵化率之间分别

存在着正相关关系[37]

。本研究中，黄卵期 3 组的

EPA、DHA 显著高于其他两组（P<0.05）。桔卵期 2、

3 组的 EPA 等大部分脂肪酸显著高于 1 组（P<0.05），

结合抱卵率、相对怀卵量、总蛋白含量等也是 2、3 组

显著高于 1 组，说明单纯只投喂饲料可能不足以最

大程度提高胚胎发育的效果，因此有必要混合添加

动物性和植物性饵料。

表6 胚胎脂肪酸含量（mg/g干物质，C20∶1~C22∶6n-3）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

C20∶1n-9

0.025±0.010a

0.019±0.009a

0.026±0.002a

0.025±0.009a

0.019±0.003a

0.019±0.009a

C20∶2n-6

0.050±0.010a

0.081±0.027a

0.047±0.005a

0.045±0.012a

0.025±0.007b

0.019±0.007b

C20∶3n-6

0.167±0.068a

0.100±0.052a

0.187±0.040a

0.118±0.044a

0.122±0.109a

0.099±0.055a

C20∶4n-6

0.056±0.027a

0.175±0.079b

0.027±0.005c

0.033±0.004a

0.083±0.032b

0.082±0.027b

C20∶3n-3

0.036±0.007a

0.047±0.007a

0.039±0.008a

0.094±0.035b

0.231±0.270c

0.371±0.044c

C22∶0

0.240±0.014a

0.337±0.024a

0.276±0.005a

0.245±0.032a

0.177±0.147a

0.017±0.005b

表6（续） 胚胎脂肪酸含量（mg/g干物质，C20∶1~C22∶6n-3）

项目

黄卵期

桔卵期

组别

1

2

3

1

2

3

C20∶5n-3(EPA)

0.144±0.011a

0.172±0.010a

0.276±0.005b

0.024±0.008c

0.046±0.009d

0.042±0.032d

C22∶1n-9

0.051±0.025a

0.028±0.005b

0.023±0.007b

0.021±0.007b

0.016±0.023b

0.004±0.001c

C23∶0

0.059±0.015a

0.097±0.014b

0.022±0.003c

0.183±0.058c

0.028±0.017c

0.027±0.023c

C24∶0

0.027±0.015a

0.022±0.007a

0.018±0.009ab

0.015±0.003ab

0.007±0.002b

0.009±0.003b

C24∶1n-9

0.097±0.026a

0.135±0.004a

0.120±0.013a

0.093±0.027a

0.119±0.039a

0.110±0.009a

C22∶6n-3 (DHA)

0.052±0.025a

0.104±0.037b

0.172±0.069c

0.037±0.128a

0.075±0.021a

0.057±0.047a

30

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

4 结论

试验结果表明，胚胎从黄卵期发育为桔卵期，总

蛋白含量升高，总脂含量则降低，可能与器官的生成

及之后胚体发育与胚胎孵化有关。同时，每周带鱼、

螺蛳肉、胡萝卜与配合饲料的总投喂量比例为3∶2∶

1∶2.75 或 2∶1∶1∶3.75 进行红螯螯虾亲本的营养

强化，有助于提高亲本抱卵率、相对怀卵量、胚胎总蛋

白含量、大部分氨基酸与脂肪酸含量，促进亲虾的性

腺发育，其中每周带鱼、螺蛳肉、胡萝卜与配合饲料的

总投喂量比例为3∶2∶1∶2.75有助于提高黄卵期胚

胎的EPA与DHA含量。

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（编辑：张 雷，747334055@qq.com）

丝兰提取物与日粮精粗比对体外发酵

和甲烷产生量的交互影响

■ 包乌日汉1 青 春1 曲永利2 王鹏宇3 徐 明1* 齐景伟1

（1.内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特 014010；2.农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验室，

黑龙江大庆 163319；3.内蒙古优然牧业有限责任公司，内蒙古呼和浩特 015200）

摘 要：试验旨在研究家畜饲料中添加丝兰提取物与饲料的不同精粗比对家畜甲烷产生量的影响。

本研究包含4个试验，以研究丝兰提取物与日粮精粗比对体外发酵甲烷产生量的交互影响。试验1、2、3：

在低精粗比日粮（精粗比为 10∶90）、中精粗比日粮（精粗比为 50∶50）和高精粗比日粮（精粗比为

90∶10）中分别加入0、55、110、220、440 mg/kg丝兰提取物。试验4：在低、中和高精粗比日粮发酵底物里

加丝兰提取物110 mg/kg）。结果表明：①试验1、2和3，在低、中和高精粗比日粮中，均是110 mg/kg丝兰

提取物对甲烷的抑制效果最明显（P<0.05），过量的丝兰提取物（440 mg/kg）会降低气体产量、增加延迟时

间（P<0.05）；②试验4，在影响甲烷产生和瘤胃发酵方面，丝兰提取物和精粗比之间没有交互作用（P>

0.10）。说明丝兰提取物能显著抑制不同精粗比日粮的体外甲烷产生量，最佳添加量均为110 mg/kg。

关键词：丝兰提取物；体外发酵；精粗比；甲烷；交互影响

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.006

中图分类号：S816.7 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0032-08

Effects of Yucca Schidigera Extract and Concentrate to Coarse Ratio on In Vitro Fermentation

and Methane Production

BAO Wurihan1

QING Chun1

QU Yongli2

WANG Pengyu3

XU Ming1*

QI Jingwei1

(1. College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Inner Mongolia Hohhot 014010,

China; 2. Key Laboratory of Low-Carbon Green Agriculture in Northeastern China of Ministry of

Agriculture and Rural Affairs, Heilongjiang Daqing 163319, China; 3. Inner Mongolia Youran Animal

Husbandry Co., Ltd., Inner Mongolia Hohhot 015200, China)

Abstract：The aim of the experiment was to study

the use of yucca extract with different concentrate

to coarse ratios to reduce methane production.

This study included four experiments to investi⁃

gate the interaction between yucca extract and the

ratio of dietary concentrate to concentrate on meth⁃

ane production in vitro fermentation. In trials 1, 2,

and 3, 0, 55, 110, 220, and 440 mg/kg of yucca

作者简介：包乌日汉，硕士，研究方向为家畜甲烷减排。

*通讯作者：徐明，教授，博士生导师。

收稿日期：2023-08-04

基金项目：农业农村部东北平原农业绿色低碳重点实验

室 开 放 课 题 项 目 [LCGANE226]；优 然 牧 业 创 新 基 金 项 目

[YR202202]

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32

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

extract were added to the low concentrate to coarse ratio (10∶90), medium concentrate to concentrate to

coarse ratio (50∶50) and high concentrate to coarse ratio (90∶10) diets, respectively. In experiment 4,

yucca extract group (110 mg/kg) was added to the fermentation substrate of low, medium and high con⁃

centrate to coarse ratio diets. The results showed as follows: ① in trials 1, 2, and 3, 110 mg/kg yucca ex⁃

tract had the most obvious inhibitory effect on methane in the low, medium and high concentrate to con⁃

centrate ratio diets (P<0.05), and excessive yucca extract (440 mg/kg) could decrease gas yield and in⁃

crease delay time (P<0.05); ② trial 4: there was no interaction between yucca extract and concentrate to

concentrate to coarse ratio in affecting methane and rumen fermentation (P>0.10). According to the above

results, yucca extract can significantly inhibit the methane production in vitro of different concentrate to

concentrate to coarse ratio diets, and the optimal dosage is 110 mg/kg.

Key words：yucca extract; in vitro fermentation; concentrate to coarse ratio; methane；interaction impact

家畜来源的温室气体产生与排放越来越受到全

球重视。通过营养调控技术实现反刍动物的低碳养

殖，不仅符合我国国民经济和现代畜牧业发展的方

向，也契合我国降低甲烷产生的技术需求。畜牧业碳

排放结构主要包括：反刍动物排放气体 39%，饲料生

产 26%，饲养 21%，其他 14%。反刍动物甲烷排放量

主要受日粮组成的影响，与纤维含量密切相关。当日

粮中纤维含量增加时，纤维分解菌增殖，瘤胃为乙酸

型发酵，产生大量氢气，产甲烷菌增殖，甲烷产生量

增加[1]

。

丝兰（Yucca schidigera）是龙舌兰科丝兰属植物，

主要分布于美国西南部和墨西哥北部的沙漠地区，在

我国浙江、广东、广西等地有种植。丝兰提取物是将

丝兰原木直接挤压出汁液，蒸发浓缩后成为丝兰提取

液，或将浸渍后的丝兰原木干燥，再研磨成丝兰提取

粉[2]

。在饲料中加丝兰提取物时瘤胃内的原虫数量会

降低，导致产甲烷菌数量下降，从而降低甲烷的产

量[3-5]

。丝兰提取物中的皂苷通过抑制脲酶活性，降

低尿素分解速率，影响微生物对非蛋白氮物质的代

谢，从而增加菌体蛋白的合成，减少氨氮排放[5]

。Xu

等[6]

报道，丝兰提取物可在各种粗饲料种类条件下降

低体外甲烷产生量。试验在此基础上，进一步研究丝

兰提取物在不同日粮精粗比日粮条件下对甲烷产生

量的影响规律。

1 材料与方法

1.1 添加剂

丝兰提取物从 Distributors Processing Inc（. Porter⁃

ville, CA, USA）获得。

1.2 试验设计

试验包含4个小试验。试验1、2、3的发酵底物分别

是低精粗比日粮（精粗比为10∶90）、中精粗比日粮（精

粗比为 50∶50）和高精粗比日粮（精粗比为 10∶90），

在这些日粮中分别加入 0、55、110、220、440 mg/kg的

丝兰提取物，每个处理 6 个重复。试验 4 的发酵底物

同试验 1、2、3，为低（精粗比为 10∶90）、中（精粗比为

50∶50）和高（精粗比为 10∶90）精粗比日粮，在这些

日粮中分别加入 0、110 mg/kg 的丝兰提取物，研究日

粮精粗比与丝兰提取物的交互作用，共 6 个处理，每

个 处 理 6 个 重 复 。 瘤 胃 瘘 管 供 体 牛 的 日 粮 组 成

见表1。

表1 瘤胃瘘管供体牛的日粮组成(干物质基础)

日粮组成

苜蓿

玉米

豆粕

尿素

脂肪

石粉

矿物质预混料

维生素预混料

合计

含量(%)

70.00

28.40

0.70

0.23

0.08

0.47

0.11

0.01

100.00

营养水平

粗蛋白(%)

中性洗涤纤维(%)

钙(%)

磷(%)

代谢能(MJ/kg)

15.8

35.9

1.27

0.24

10.6

注：1. 每千克矿物质预混料含：NaCl 920 g、Zn 5.5 g、Fe 9.3 g、Mn

4.8 g、Cu 1.8 g、 I 0.115 g、Co 0.065 g、Se 0.018 g；

2. 每千克维生素预混料含：VA 1 818 182 IU、VD3 63 000 IU、

VE 227 IU；

3. 代谢能根据NRC（1996）计算而得，其余营养水平为实测值。

1.3 瘤胃液

33

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

瘤胃液从 2 头成年荷斯坦阉牛瘤胃获得。供体

牛日粮组成为70%苜蓿干草和30%精料补充料，配方

及营养成分见表 1。每天供应 1.75 倍维持净能需要

量，在 07：00 和 17：00 等分为 2 次饲喂。早饲 2 h 后，

分别从每只牛瘤胃取1 kg内容物，混合均匀，5 min之

内带到实验室，厌氧搅拌，然后通过 4 层纱布和玻璃

棉过滤得到瘤胃液。

1.4 体外发酵

缓冲液配制参照 Goering 等[7]

和 Van Soest 等[8]

。

瘤胃液（200 mL）和缓冲液（1 100 mL）在二氧化碳环

境下混合加热到39 ℃，制成发酵液。

发 酵 装 置 选 用 Ankom Technology（Macedon，

NY，USA）生产的持续压力记录装置。发酵瓶容积

为 260 mL，每个瓶内加入 0.6 g 饲料样品。把 50 mL

发酵液加入到发酵瓶中，通入二氧化碳，在 39 ℃下

发酵 24 h。

1.5 样品的采集和分析

发酵瓶中压力每5 min自动记录一次。发酵24 h

后，冷却发酵瓶，取气体样品，用气相色谱仪分析甲烷

含量。测定发酵液pH，取1.5 mL液体，加入0.3 mL偏

磷酸溶液（250 g/L），39 000 r/min离心15 min，用气相

色谱仪分析挥发性脂肪酸（VFA）含量。

压力数据用如下模型（Blümmel等[9]

）模拟：

P=b（1−e

−k(t-l)

）

式中：P——压力（Pa）；

k——气体产生速率（/h）；

t——时间（h）；

l——延迟时间（h）。

1.6 统计分析

数 据 用 GraphPad Prism 5（GraphPad Software,

Inc., La Jolla, CA, USA）分析，得出参数。然后用标准

大气压（101.325 kPa）校正实际大气压（96.538 kPa）。

试验 1、2、3 数据按单因素完全随机试验设计进

行分析，选用 SPSS 13.0 的 GLM 模型，然后用 Regres⁃

sion模型分析线性和二次显著度。试验4数据按两因

素试验设计进行分析，包含日粮精粗比与丝兰提取物

的交互作用，选用 SPSS 13.0 的 GLM 模型。显著度选

用P<0.05，多重比较选用Duncan’s法。

2 结果与分析

2.1 丝兰提取物对低精粗比日粮体外发酵和甲烷产

生量的影响

由表 2可知，丝兰提取物对甲烷产生率的影响呈

剂量依赖性，先降低后升高，110 mg/kg丝兰提取物对

甲烷的抑制效果最好（P<0.05）。过量的丝兰提取物

（440 mg/kg）会降低气体产生量、提高延迟时间、降低

24 h的压力和产气量（P<0.05）；最大压力和最大产气

量表明，过量的丝兰提取物对发酵产生负面影响（P<

0.05）。丝兰提取物不影响发酵液 pH、降解速率和

VFA的组成及产量（P>0.05）。

2.2 丝兰提取物对中精粗比日粮体外发酵和甲烷产

生量的影响

由表 3 可知，丝兰提取物对甲烷产生量的影响

呈剂量依赖性，先降低后升高，55~440 mg/kg 丝兰提

取物对甲烷均有抑制效果。过量的丝兰提取物

（440 mg/kg）会显著降低 24 h 产气量和最大产气量

（P<0.05）。说明过量的丝兰提取物对发酵产生负

面影响。丝兰提取物不影响发酵液 pH、VFA 的组

成（除异丁酸外）及产量（P>0.05）。

2.3 丝兰提取物对精粗比日粮体外发酵和甲烷产生

量的影响

由表 4 可知，丝兰提取物对甲烷产生量的影响

呈剂量依赖性，先降低后升高，110 mg/kg 丝兰提取

物对甲烷均有显著的抑制效果（P<0.05）。丝兰提取

物对 24 h压力和产气量及延长时间的影响呈剂量依

赖性，先降低后升高。过量的丝兰提取物（440 mg/kg）

会降低气体产生量（P<0.05）。除戊酸和乙酸外，丝

兰提取物不影响发酵液 pH 和 VFA 的组成及产量

（P>0.05）。

2.4 丝兰提取物与日粮精粗比对体外发酵和甲烷产

生量的交互影响

由表5可知，110 mg/kg丝兰提取物对甲烷有显著

的抑制作用（P<0.05）。不同精粗比对发酵液pH、24 h

的压力和24 h产气量、最大压力、最大产气量、降解速

率、延长时间和VFA有显著影响（P<0.05）。丝兰提取

物与日粮精粗比对甲烷均有显著的抑制作用（P<

0.05），二者之间没有交互作用（P>0.10）。

3 讨论

3.1 丝兰提取物对瘤胃发酵和甲烷产生量的影响

丝兰提取物中的皂苷通过抑制脲酶活性，降低尿

素分解速率，影响微生物对非蛋白氮物质的代谢，从

而增加菌体蛋白的合成，可以减少甲烷排放[10]

。Ridla

等[11]

报道，皂苷可减少反刍动物体内肠道甲烷的排

34

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

放，并提高营养物质的消化率，但是添加水平不能超

过 0.5%。在适当的剂量下，皂苷可以抑制原生动物

的数量[12]

。研究表明，丝兰皂苷能有效抑制瘤胃甲烷

和氨气产量[13-14]

。添加 5.0 g/kg的丝兰植物粉末可降

低体外发酵甲烷产量和氨氮含量,但对饲粮瘤胃降解

有抑制作用[15-17]

。丝兰可以减少甲烷排放，降低 N2O

及尿氮和粪氮的排放量。

Goodall等[18]

报道,日粮中添加丝兰皂苷能显著增

加丙酸的比例,不影响总挥发性脂肪酸。冯志华[19]

研究皂苷对奶牛瘤胃发酵、甲烷产量、营养物质消

化代谢及其抗氧化能力和免疫功能的影响，结果显

示，添加皂苷对 pH 和 VFA 浓度无显著影响；随着皂

苷添加水平的升高，甲烷排放量线性降低。Lila

等[20]

在 不 同 培 养 底 物 添 加 不 同 浓 度 的 丝 兰 皂 苷

（1.2、1.8、2.4、3.2 g/L）进行体外试验,结果表明,甲烷

产量随着丝兰皂苷剂量增加而线性降低。本试验

中丝兰提取物的添加对 pH 和 VFA 浓度无显著影

响，随着添加水平的升高，体外甲烷排放量呈线性

降低。Pen 等[21]

研究发现，丝兰皂苷使总挥发性脂

肪酸浓度下降，Lovett 等[22]

也得到相同结果。丝兰

皂苷对瘤胃 VFA 的影响,目前没有统一的结果，可

能是由于体内体外试验差异造成的；或者可能与丝

兰皂苷添加量及日粮精粗比有关系[23]

。宋坤烊[24]

研

究不同添加水平的 6 种植物提取物对肉羊瘤胃发酵

特性、甲烷产量和总产气量的影响，结果显示，与对

照组相比，丝兰皂苷组的 pH 和总产气量差异不显

著，与本试验结果一致。

3.2 精粗比对瘤胃发酵和甲烷产生量的影响

影响反刍动物瘤胃发酵的因素有饲料营养成分、

饲料加工贮存和日粮精粗比等。日粮在瘤胃中的发

酵程度主要取决于能迅速水解的碳水化合物的数量，

特别是糖和淀粉的含量[25]

。因此改变日粮中的精粗

比，会使纤维性和非纤维性碳水化合物的比例发生变

化，从而显著地影响瘤胃发酵[26]

。

VFA 是日粮中的碳水化合物在瘤胃内发酵的终

产物,也是反刍动物维持生命活动及生产所需能量的

表2 丝兰提取物对高精料日粮体外发酵和产气的影响

项目

发酵液pH

24 h压力(Pa)

24 h产气量(mL)

最大压力(Pa)

最大产气量(mL)

降解速率(%/h)

延迟时间(h)

甲烷

含量(%)

24 h产气量(mL)

最大产量(mL)

VFA

TVFA(mmol/L)

乙酸(%)

丙酸(%)

丁酸(%)

戊酸(%)

异丁酸(%)

异戊酸(%)

乙酸/丙酸

丝兰提取物(mg/kg)

0

6.59

4.49a

82.7a

5.21a

95.8a

0.090

0.9b

12.73a

10.52a

12.19a

72.12

58.79

23.35

7.21

7.49

2.26

0.90

2.52

55

6.56

4.49a

82.7a

5.20a

95.7a

0.092

1.0b

12.40ab

10.24ab

11.85ab

75.54

58.48

24.08

6.92

7.56

2.10

0.87

2.43

110

6.59

4.46a

82.1a

5.10a

93.9a

0.092

0.9b

11.55b

9.47b

10.84c

74.74

58.88

23.35

7.00

7.77

2.11

0.89

2.52

220

6.60

4.46a

82.1a

5.08a

93.5a

0.095

1.1ab

11.94ab

9.80ab

11.14bc

73.88

58.43

23.72

7.11

7.69

2.16

0.89

2.46

440

6.57

4.21b

77.6b

4.73b

87.1b

0.096

1.5a

12.16ab

9.43b

10.60c

77.44

58.64

23.45

7.27

7.74

2.04

0.85

2.50

SEM

0.01

0.04

0.70

0.05

0.9

0.002

0.1

0.16

0.14

0.16

0.83

0.09

0.11

0.05

0.06

0.03

0.01

0.01

P值

线性

0.742

0.010

0.010

<0.001

<0.001

0.370

0.006

0.487

0.031

0.002

0.157

0.689

0.675

0.145

0.264

0.198

0.160

0.790

二次

0.187

0.021

0.021

0.001

0.001

0.654

0.017

0.133

0.046

0.003

0.359

0.786

0.819

0.210

0.353

0.446

0.335

0.432

注：同行数据肩标不含有相同字母表示差异显著（P<0.05），含有相同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。

35

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

表3 丝兰提取物对中等精料日粮体外发酵和产气的影响

项目

发酵液pH

24 h压力(Pa)

24 h产气量(mL)

最大压力(Pa)

最大产气量(mL)

降解速率(%/h)

延迟时间(h)

甲烷

含量(%)

24 h产气量(mL)

最大产量(mL)

VFA

TVFA(mmol/L)

乙酸(%)

丙酸(%)

丁酸(%)

戊酸(%)

异丁酸(%)

异戊酸(%)

乙酸/丙酸

丝兰提取物(mg/kg)

0

6.37

6.02a

89.4a

6.79b

101.0b

0.104 2a

0.9

7.85a

7.04a

7.92a

82.25

53.37

27.06

12.08

5.17

1.63a

0.70

1.96

55

6.4

5.70b

84.8b

6.82b

101.4b

0.861b

1.1

7.41ab

6.28b

7.52ab

87.8

53.46

27.22

11.62

5.49

1.44ab

0.73

1.98

110

6.36

5.83ab

86.7ab

6.93ab

103.1ab

0.872b

1.1

6.81b

5.89b

7.01

85.69

54.15

26.54

11.82

5.27

1.52ab

0.69

2.04

220

6.39

5.88ab

87.4ab

7.03ab

104.6ab

0.849b

1.1

7.13ab

6.22b

7.44ab

90.73

54.82

26.06

11.63

5.44

1.36b

0.69

2.10

440

6.37

5.75b

85.5b

7.34a

109.1a

0.073 1b

1.3

7.28ab

6.22b

7.93ab

82.25

54.72

26.54

11.54

5.10

1.40ab

0.70

2.06

SEM

0.01

0.04

0.60

0.07

1.30

0.003

0.10

0.12

0.11

0.12

1.47

0.42

0.24

0.13

0.08

0.04

0.01

0.03

P值

线性

0.924

0.248

0.248

0.004

0.004

0.003

0.193

0.337

0.161

0.459

0.092

0.235

0.332

0.283

0.491

0.087

0.822

0.278

二次

0.842

0.483

0.483

0.016

0.016

0.011

0.435

0.045

0.021

0.050

0.158

0.396

0.333

0.502

0.390

0.092

0.873

0.339

表4 丝兰提取物对低精料日粮体外发酵和产气的影响

项目

发酵液pH

24 h压力(Pa)

24 h产气量(mL)

最大压力(Pa)

最大产气量(mL)

降解速率(%/h)

延迟时间(h)

甲烷

含量(%)

24 h产气量(mL)

最大产量(mL)

VFA

TVFA(mmol/L)

乙酸(%)

丙酸(%)

丁酸(%)

戊酸(%)

异丁酸(%)

异戊酸(%)

乙酸/丙酸

丝兰提取物(mg/kg)

0

6.19

7.31ab

108.3ab

130.0

8.78

0.099

3.8b

9.44a

10.23a

12.26

89.18a

40.87a

27.11

20.61

8.80b

1.25

1.40

1.51

55

6.21

7.32ab

108.5ab

129.2

8.72

0.1

3.5b

8.56ab

9.30ab

11.08

83.69b

39.19ab

25.83

20.98

11.37ab

1.26

1.38

1.52

110

6.23

7.51a

111.3a

136.9

9.24

0.967

2.6a

7.40b

8.24b

10.39

83.87b

37.80b

24.59

21.50

13.57a

1.18

1.36

1.55

220

6.19

7.18b

106.2b

125.9

8.50

0.105

3.9b

9.08a

29.60ab

11.26

88.76a

41.13a

27.43

19.90

8.88b

1.27

1.40

1.50

440

6.23

7.18b

106.4b

126.1

8.51

0.106

3.5b

8.28ab

8.77ab

10.39

85.02ab

38.41b

26.50

21.63

10.71ab

1.27

1.48

1.62

SEM

0.01

0.05

0.7

1.8

0.12

0.004

0.1

0.24

0.24

0.28

0.77

0.42

0.48

0.30

0.56

0.02

0.02

0.02

P值

线性

0.517

0.162

0.162

0.224

0.224

0.358

0.814

0.504

0.251

0.122

0.757

0.461

0.681

0.604

0.867

0.461

0.123

0.148

二次

0.722

0.384

0.384

0.468

0.468

0.663

0.747

0.603

0.375

0.233

0.954

0.731

0.895

0.569

0.873

0.717

0.273

0.270

36

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

主要来源[27]

。多项研究表明，日粮精粗比例不同，乙

酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸的产量不同，从而影

响瘤胃甲烷产量[28-30]

。Mc Allan 等[31]

的试验表明，奶

牛高精料水平日粮会显著降低瘤胃 pH 和乙酸浓度，

增加丙酸浓度，但不影响总 VFA 浓度。Merchen 等[32]

用高粗料和高精料日粮饲喂羯羊进行对比试验，结果

表明瘤胃内 TVFA 浓度不受影响；喂高精料日粮时乙

酸和丁酸的浓度显著降低，丙酸浓度显著升高。这些

结果与本试验结果一致。

随精料比例增加,pH 显著降低，总 TVFA 不受影

响或略有降低[26，33-34]

。据报道，对日本黑牛育肥阶段

进行研究，结果表明，增加精料比例会导致瘤胃 pH

降低。本试验中，发酵底物为高精粗比组与中精粗

比组和低精粗比组相比，发酵 pH 降低，这跟前人的

研究结果一致。由于日粮中精料比例增加会影响反

刍动物日粮纤维比例，使日粮中纤维比例下降，缩短

咀嚼和反刍时间，使反刍动物采食时口腔唾液分泌

量减少，导致进入瘤胃的唾液含量减少，缓冲 pH 的

能力降低，瘤胃 pH 进一步降低。提高日粮精料比例

可以显著降低瘤胃 pH，主要是由淀粉摄入量增加导

致的[37]

。

3.3 丝兰提取物与精粗比对甲烷产生率的交互影响

适当增加日粮精粗比能够显著降低反刍动物甲

烷排放量[38-40]

。王洪荣等[41]

在不同精粗比日粮中添

加 0.3% 茶皂素和 0.03% 丝兰皂苷的混合物，研究不

同精粗比以及皂苷条件下对瘤胃发酵和瘤胃微生物

的影响。结果显示，茶皂苷和丝兰皂苷的混合物能

降 低 瘤 胃 pH，并 且 精 粗 比 为 20∶ 80 时 差 异 极

显著[41]

。

Erydvuz等[42]

研究发现，偏精料日粮条件下，丝兰

提取物对纤维分解菌没有抑制作用，因此对甲烷产

量没有显著抑制作用；然而在以采食草或者草-豆科

为主的绵羊日粮中添加丝兰提取物可以降低甲烷的

产量。李国祥等[43]

研究表明，在偏精型日粮条件下，

添加 10 mg/g 丝兰提取物对瘤胃发酵参数及甲烷产

量、抑制原虫活性及抑制甲烷菌效果最佳。本试验

表5 丝兰提取物与日粮精粗比类型对体外产气和发酵的影响

粗精比

丝兰提取物(mg/kg)

发酵液pH

24 h压力(Pa)

24 h产气量(mL)

最大压力(Pa)

最大产气量(mL)

降解速率(%/h)

延迟时间(h)

甲烷

含量(%)

24 h产气量(mL)

最大产量(mL)

VFA

TVFA(mmol/L)

乙酸(%)

丙酸(%)

丁酸(%)

戊酸(%)

异丁酸(%)

异戊酸(%)

乙酸/丙酸

100∶0

0

6.52

4.24

63.0

4.76

70.7

0.110

0.3

12.24

7.82

8.83

85.90

57.59

23.50

6.32

7.64

2.72

2.22

2.45

6.54

4.62

68.8

4.88

72.6

0.128

0.1

9.50

6.47

6.83

88.24

57.03

23.14

6.93

7.68

2.88

2.34

2.47

110

50∶50

0

6.43

6.08

90.4

6.83

101.6

0.098

0.4

11.10

9.99

11.23

99.41

51.31

26.32

9.60

8.34

2.55

1.89

1.95

6.47

6.28

93.4

7.12

106.0

0.096

0.2

8.78

8.10

9.26

100.62

51.56

25.87

10.01

8.18

2.45

1.93

1.99

110

10∶90

0

6.18

7.32

108.9

9.05

134.5

0.078

1.3

10.19

11.10

13.71

104.47

46.14

27.55

11.56

10.74

2.45

1.56

1.68

110

6.21

7.32

108.8

9.65

128.6

0.084

0.8

7.94

8.55

10.10

109.55

46.63

29.32

10.88

8.97

2.54

1.65

1.59

SEM

0.03

0.26

3.9

0.36

5.4

0.004

0.1

0.44

0.40

0.54

1.87

0.95

0.48

0.42

0.25

0.05

0.06

0.07

P值

粗精比

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

0.159

0.003

0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

<0.001

0.003

<0.001

<0.001

丝兰

0.220

0.038 9

0.038 9

0.975

0.975

0.183

0.002

0.004

0.003

0.002

0.068

0.899

0.395

0.626

0.021

0.461

0.015

0.769

交互

0.979

0.766

0.766

0.478

0.478

0.335

0.166

0.598

0.684

0.166

0.561

0.593

0.079

0.070

0.015

0.335

0.560

0.336

37

营 养 研 究 2023年第44卷第21期 总第690期

结果显示，110 mg/kg 丝兰提取物对甲烷均有显著的

抑制效果。陈旭伟[26]

研究发现，体外 48 h 累计产气

量时皂苷与精粗比之间存在交互作用。本研究结果

显示，丝兰提取物与精粗比间无交互作用。丝兰提

取物在不同精粗比日粮下，对甲烷产生的抑制效果

存在差异，精料比例高时甲烷产量会升高，同时抑制

剂对甲烷产生的抑制效果会更明显；而丝兰提取物

的最适添加量也因日粮精粗比例不同而显出差

异[43]

。本研究假设，精粗比影响最适丝兰提取物添

加量。而结果显示，无论是粗饲料发酵底物，还是中

等精料、高精料发酵底物，丝兰提取物对甲烷产生率

的影响均呈先降低后升高的趋势，110 mg/kg 丝兰提

取物对甲烷的抑制效果最好。以前的研究显示，丝

兰提取物主要通过改变瘤胃微生物区系，进而影响

甲烷产生率[3，44]

。丝兰提取物不是通过直接接收或

影响氢产量的方式降低甲烷产生率，这是二者之间

无交互作用的原因。

4 结论

在低、中和高精粗比日粮为发酵底物条件下，丝

兰提取物对体外甲烷产生量均有显著抑制作用，呈剂

量依赖性关系，最佳剂量均为110 mg/kg。

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（编辑：王博瑶，wangboyaowby@qq.com）

39

工 艺 设 备 2023年第44卷第21期 总第690期

随着我国畜牧业的发展和养殖规模的不断扩大，

青贮玉米种植面积不断增加[1]

，收获机械的需求激增。

自 走 式 青 贮 玉 米 切 碎 打 捆 装 置 设 计 研 究

■ 胡志诚1 李松开2 孙 波1*

（1.云南农业大学机电工程学院，云南昆明 650201；2.蒙自市果蔬技术推广站，云南蒙自 661100）

作者简介：胡志诚，硕士，研究方向为农业机械化与装备。

*通讯作者：孙波，正高级工程师，硕士生导师。

收稿日期：2023-04-17

基金项目：绿色新型饲料与养殖产业化关键技术研究与

示范项目[2019ZG00902]

摘 要：为解决青贮饲料切碎装置和打捆装置切碎兼容性差、草捆压实度低等问题，设计了可变

位切碎装置和橡胶“人字形”钢辊打捆装置。利用有限元对切削装置主要结构零件进行了分析和仿

真处理，通过比较两种刀具材料对切碎的受力情况，得出60锰（Mn）钢比45钢拥有更好的切碎效果；

刀具质心轴线与理论轴线径向偏移距离小至1 mm，可满足使用要求；以恒定的刀具转速，进行了5把

刀具数量切削的试验分析，结果表明切碎刀具为32把时切碎均匀性最佳，达91%。通过分析切碎均

匀性和打捆密度间的线性关系，得出切碎均匀性与成捆密度的线性关系。对打捆仓谷物堆积进行运

动分析，结果表明同步带下平面与水平面方向夹角直接影响秸秆的压实度。改进设计的可变位切碎

装置可满足较大范围的不同作物的切碎需求，浮动钢辊式设计可增加轴面与秸秆间的摩擦力。相对

于传统机具，整个改进装置拥有一定的切碎打捆优势。

关键词：青贮玉米；切碎装置；打捆装置；橡胶“人字形”钢辊；切碎均匀性；打捆密度

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.007

中图分类号：S817.1 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0040-07

Design Study of Self-Propelled Silage Corn Shredding and Baling Device

HU Zhicheng1

LI Songkai2

SUN Bo1*

(1. School of Mechanical and Electrical Engineering, Yunnan Agricultural University, Yunnan Kunming

650201, China; 2. Mengzi Fruit and Vegetable Technology Extension Station, Yunnan Mengzi

661100, China)

Abstract：In order to solve a few problems of silage cutting device and baling device, the position-vari⁃

able cutting device and rubber \"herringbone\" steel roll baling device are designed. Using the finite ele⁃

ment devices to simulate the main components, and comparing the forces of the two tool materials, it is

concluded that 60 Mn steel has better cutting effect compared with 45 steel; The radial deviation be⁃

tween the tool center axis and the theoretical axis is small to 1 mm, which satisfies the requirements, and

the test analysis of 5 tools at the constant tool speed shows that the best uniformity appears when the

amount of tools is 32, which reaches 91%. By analyzing the linear relationship between fragmentation

uniformity and baling density, we conclude that fragmentation uniformity is linearly related to bale densi⁃

ty. The motion analysis of the grain accumulation in the baling shows that the angle between the lower

plane and the horizontal plane of the synchronous zone directly affects the degree of straw compaction.

The improved position-variable cutting device can meet the crushing needs of a large range of different

crops, and the floating steel roller design can increase the friction between the axial surface and the

straw. Compared with traditional machines and tools, the whole improved device has certain advantages

of cutting and baling.

Key words：silage corn; crushing device; baling

device; rubber \"herringbone\" steel roller; fragmen⁃

tation uniformity; bundling density

40

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

利用青贮玉米收获打捆一体机收获农作物时，在收获

的同时也可以打捆，提高了生产效率[2]

。但目前青贮

玉米打捆收获机械存在切削不均匀、打捆密度低、压

实度小等问题[3]

。传统滚筒式切碎装置通用性低[4]

，

物料的切碎不充分、不均匀，影响了物料打捆密度、饲

料的适口性[5]

；单一钢棍打捆机构使草芯初始密度与

后续成捆后草卷密度不一致[6]

，导致发酵时的厌氧环

境内外层不一致。为了使青贮玉米切削均匀和打捆

包压实度高、内外密度均匀，对青贮玉米切碎和打捆

装置进行了改进设计[7-8]

。

1 整机结构

针对丘陵山区青贮类作物的栽培条件和收获要

求[9]

，本研究设计了自走式青贮玉米切碎打捆装置，装

置如图 1 所示。自走式青贮玉米切碎打捆装置主要

构成有割断装置、喂入装置、切碎装置、抛送装置、打

捆装置等。

1

2

3

4

6 5

8 7

9 10

注：1.割断机构；2.喂入输送机构；3.传送机构；4.切碎机构；5.驾驶

舱；6.抛送机构；7.集料仓；8.打捆机构；9.发动机；10.履带行走

机构。

图1 青贮玉米收获机结构

2 切碎装置设计与分析

传统的切碎装置存在漏切、滑切等问题，导致切

碎的均匀性低[9-10]

，影响饲料的适口性[11]

、打捆密度和

青贮质量[11-12]

。在切碎装置中，圆盘式刀具可利用势

能增加切削力度，但易滑切，甩刀式刀具的物料输送

连续，但切碎效率低；刀片分为锯齿形、直刃形、人字

形；刀片排列方式分为对顶式、错齿式[13]

。本研究结

合上述切碎装置的结构特点拟设计了不完全圆盘锯

齿式切碎装置。

2.1 切碎装置设计

切碎装置的刀体由三个不连续的等分圆弧形刀

片组成，利用震动较小、线速度高、圆弧运动时所产生

惯性较大的正向滑切结构来降低功耗；圆弧形的刀片

外形与三角形锯齿的刀刃，使刀刃与青贮作物茎秆垂

直点的切割力达到最大值，可同时进行多点有效切

碎，提高了整体工作效率。刀俎之间采用隔套定位，

隔套设计成大、中、小三种规格，可以根据用户实际需

求改变刀具在轴上的工作位置；在支撑架上安装弹簧

吸收缓冲载荷，切削装置结构如图2所示。

青贮料喂入端

青贮饲料粉碎

出料端 1 4 3 2

上

下

注：1.传动轴；2.刀具；3.固定支架；4.减震弹簧。

图2 切削装置结构

当青贮玉米经过割断、滚轮压片进入切割阶段

时，被切割的青贮玉米沿着浅绿色箭头喂入端进入，

传动轴 1沿蓝色和红色回转箭头标识方向转动，带动

轴上刀具 2进行对顶式回转切碎，然后顺着深绿色箭

头方向推送出去。在刀具切碎青贮草片的过程中，若

物料中掺有石头或其他坚硬物，被刀具切到时会对刀

具产生反作用力，刀具在特定的转速下会产生较大振

动。鉴于这种情况，本设计在刀具固定支架 3上安装

了弹簧4，弹簧会沿着其上导杆进行伸缩，起到缓冲吸

震的作用。

2.2 切碎机构有限元分析

2.2.1 刀片仿真分析

根据青贮玉米在碎裂过程中所受最大径向和轴

向应力771 N[14]

，对有限元模型进行受力分析，以校核

刀具的强度和使用寿命。在实际切碎过程中刀片只

承受圆周力，将刀具质心固定并与其内圆环表面耦

合，将初始速度施加于质心参考点上，以内圆环轴线

为旋转轴线进行仿真，其运动过程中刀具势能变化情

况如图3所示。

通过图 3 仿真结果，当刀具转速为 600 r/min 时，

仿真得出最大应力为 126.7 MPa 时，刀具质心轴线与

理论轴线径向偏移距离小至1 mm，属于有限偏移，说

明此结构在切碎转速为 600 r/min 的运行过程中，刀

具本身结构不会发生扭曲变形和轴线偏移。

41

工 艺 设 备 2023年第44卷第21期 总第690期

为从微观上研究刀具切碎的硬度效果[15]

，将刀具

模型导入ABAQUS有限元软件，配置其常用45钢材料

属性为：抗拉强度σb≥400 MPa，屈服强度σs

≥250 MPa；

60Mn 钢材料属性为：抗拉强度 σb≥695 MPa，屈服强

度 σs

≥410 MPa。以数字化方式显示动力学动态切

割模拟如图4及图5所示。根据分析结果评估刀具切

割性能。

由图4和图5刀具切碎时的应力可知，60Mn钢比

45钢表现出更好的力学状态和更好的切碎效果。为

了直观比较和了解刀具在整个作业过程中应力变化

趋势，将图 3、图 4和图 5刀具所受应力随时间的变化

趋势拟合为图6刀具空转与切碎应力散点图。

图3 45钢刀片有限元分析

图4 45钢刀具切割秸秆分析

图5 60Mn钢刀具切割秸秆分析

该装置的最大应力为 126.7 MPa，小于材料本身

最小塑性变形应力 241 MPa，因此能保证刀具的设计

强度[16]

。刀具在转速为353.2 r/s时，切碎产生瞬时最大

应力为831 MPa，被切材料产生最大应力为1.111 MPa；通

过材料断裂时阻抗势能变化36.570 MJ→36.592 MJ→

36.582 MJ，结合结构瞬态加速度对结构的演化损伤，

位移、相对位移、随机振动和绝对加速度对系统的冲

击响应式为[17]

：

K = 2μ

1 - v1

G （1）

式中：K——控制裂纹强度阻抗因子；

μ——刚度系数；

v1——泊松系数；

G——切碎过程中总能量。

42

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期应力(MPa)

0 100 200 700 800

2 500

2 000

1 500

1 000

500

0

300 400 500 600

45钢刀具空切

45钢刀具切割

60Mn钢刀具切割

时间（s）

图6 刀具空转与切碎应力拟合散点图

得出刀具材料最小阻抗因子K为1 446.4，K值越

大刀具发生断裂变形的概率就越小。通过式(1)推出

影响切碎效果的主要因素为材料本身刚度即含水率，

也即泊松比，含水率越小泊松比越大，秸秆越难以切

断；次要因素为秸秆本身横截面积，即秸秆本身所具

有的硬度。

2.2.2 固定支架仿真分析

减震架安装于青贮收获机上，用于支撑刀架，主

要起到缓冲吸震作用，在保证结构本身有一定刚度的

同时要具有一定的韧性[16]

，对其预应力下的约束实施

模态分析[17]

。预载荷施加位置如图7a所示，仿真结果

如图 7b所示，作为减震架只考虑刚体共振[18]

，具体频

率信息取前 6阶次，其对应阶次/频率变化分布如图 8

所示。

(a)预载荷施加位置 (b)模态分析

图7 预载荷条件下减震架模态刚体云图

从图 8 可知，1~6 阶次对应的频率分别为 38、57、

58、68、85、121 Hz。根据阶次/频率走向可以清晰看

出，支撑架刚体模态频率远离其共振频次46 Hz，仅在

第 6 阶次时频率与低阶弹性体模态频率之间的过渡

界限时变化才会剧烈。因此，实际安装中应该增加弹

簧刚度，以达到支架减震的目的。频率(Hz)

1 2 3

120

105

90

75

60

45

30

4 5 6

阶次（s）

图8 减震架阶次/频率

2.3 刀具数量与切碎均匀性关系分析

2.3.1 切碎试验

以收获季节的青贮玉米为切削对象，刀盘以

1 000 r/min 转速运行，分别应用刀具数量为 28、29、

30、31、32进行切碎试验，从图9所示的切碎效果可以

看出 32 把刀具较 28 把刀具切碎的青贮物料更充分、

更均匀。

2.3.2 刀具数量与切碎均匀性的关系

试验仅测试刀具数量从28把到32把时切碎均匀

性的关系。经过测量分析得到刀具数量与切碎均匀

性关系如图 10 所示。在刀具切碎速度不变的条件

下，当刀具数量从28把增加到30把时，秸秆切碎均匀

性快速增长，当刀具数量从30把增加到32把时，秸秆

切碎均匀性增长趋势变缓，由此表明并不是刀具数量

越多越好，应根据刀具安装轴长度与所需切碎长度合

理选择。

2.3.3 切碎均匀性与打捆密度线性关系

43

工 艺 设 备 2023年第44卷第21期 总第690期均匀性(Hz)

28 29 30

91.0

90.5

90.0

89.5

89.0

88.5

88.0

31 32

刀具数量（把）

图10 刀具数与秸秆切碎均匀性关系

应用对数正态坐标系绘制青贮物料切碎均匀性

和单位圆草捆密度之间的关系，结果表明切碎均匀

性和单位圆草捆密度间呈现线性关系。数据如图 11

所示。单捆重(kg)

89.6 89.8 90.0

560

550

540

530

520

510

500

90.2 90.2 90.2 90.2 90.2 91.2

切碎无效性（%）

图11 切碎均匀性与单位圆捆密度间线性分析

3 打捆装置设计与分析

3.1 打捆装置设计

打捆装置的设计有助于切碎的青贮物料成捆[19]

、

提高草料之间的紧实度，利于存贮、搬运和保存饲料

的营养成分[20]

。根据拟打圆草捆尺寸（直径600 mm×长

500 mm）设计长 882 mm、宽 728 mm、高 530 mm 打捆

仓外形。为了增加摩擦力、增大成捆效率，将打捆仓

钢辊设计为带有橡胶套的钢辊，表面设计成“人”字形

纹路。

3.2 打捆装置工作原理

打捆装置[21-23]

的钢辊安装位置及钢辊间动力

传递路线如图 12 所示。当青贮物料经切碎后进入

左打捆仓室 1 后，传动轴 2 通过草芯形成钢辊 4 上

的同步带 3，带动钢辊形成草芯。与此同时，传动

轴同步带使得浮动成捆机构 5 上钢辊转动，辅助草

芯成捆；当草捆体积扩充到右打捆仓时，传动轴通

过同步带将动力输送给右打捆仓室 6 上钢辊辅助

草捆完成打捆。在打捆完成后，左打捆仓上成捆

钢辊 8 辅助草捆完成最后的压实，并通过喂入清理

钢辊 7 开始清理喂入口。当青贮玉米完成打捆成

型后，锁扣将释放右打捆仓室 9，使得草捆从打捆

仓室内释放出去。

3.3 传动轴扭矩分析

传 动 轴 作 为 打 捆 仓 重 要 的 动 力 输 入 传 动 零

件。为了保证工作过程中不失效，根据打捆过程

中输入力矩与打捆传动产生的阻力矩进行传动轴

刚度分析，验证传动是否失效。分析结果如图 13

所示,在实际传动过程中轴承所产生的应力变形量

为 0.051 21 mm，属于固体有限变形，证明传动轴设

计合理[24]

。

3.4 青贮材料在打捆装置中运动分析

根据成捆后青贮材料堆积在整个打捆仓中的状

态，分析打捆仓内青贮材料在堆积成捆过程的受力情

图9 青贮玉米切碎情况

44

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

况，如图 14 所示。由青贮材料径向和轴向剪切试验

可知，青贮材料径向剪切力矩大于轴向剪切力矩，故

仅需考虑秸秆在仓内径向剪切力矩。

1

4 3 2

5

7

6

8

9

注：1.左打捆仓室；2.传动轴；3.同步带；4.草芯形成钢辊；5.浮动成

捆机构；6.右仓成捆钢辊；7.喂入清理和辅助成捆钢辊；8.左仓

成捆钢辊；9.右打捆仓室。

图12 打捆装置结构

图13 打捆仓传动轴扭矩分析

当青贮物料在仓内钢辊的带动下，克服自重和秸

秆自摩擦力在仓内回转，同时在钢辊挤压下不断形成

圆草捆时，草捆模型所受力矩之和为：

T=T2cos(θ-δ)-Gcosδ-μ[Gcosδ+T1sin(θ-δ)+Fn] （2）

a cos θ + b sin θ = a2 + b2 sin 2θ （3）

F=Fncos(θ-δ)-Fn-Gcosθ+T1sin(θ-δ) （4）

联合式（1）、式（2）、式（3）求解得到：

F=Fncos(θ-δ)-Fn-Gcosθ+T1sin(θ-δ)[F=Fncos(θ-δ)-

Fn-Gcosθ+T1sin(θ-δ)+F=Fncos(θ-δ)-Fn-Gcosθ+T1sin(θδ)]+F=Fncos(θ-δ)-Fn-Gcosθ+T1sin(θ-δ) （5）

此时垂直于钢辊同步带合力F可表示为：

F=Fncos(θ-δ)-Fn-Gcosθ+T1sin(θ-δ) （6）

联合式（2）、式（3）、式（5）求解得到：

F=Gcosθ+Fn+cos δ T 2

1 + F2

n sin θ + arctan

( ) Fn

T1

（7）

式中：T——秸秆在打捆仓内沿运动方向的力矩（N·m）；

F——秸秆在打捆仓内垂直运动方向上合力（N）；

Fn——秸秆垂直于同步带的力（N）；

y——压缩变形系数（或压缩变形量）（mm）；

a——x方向上的压缩变形量(mm)；

b——y方向上的压缩变形量(mm)；

G——秸秆质量(kg)；

θ——同步带下平面与水平面方向夹角（°）；

δ——同步带上平面与水平方向夹角；δ≤31°；

μ——秸秆与钢辊间摩擦系数。

打捆仓简化力学模型

FN

FG

T2

T1

θ

δ

注：Fn为秸秆垂直于同步带力；FG为受压时同步带对物料反作用

力；T1为同步带对物料产生的轴向推力力矩；T2为同步带对秸

秆产生的径向推力力矩。

图14 打捆仓简化力学模型

根据式（6）得到，θ越大青贮物料所受运动合力F

越大，即物料在仓内挤压成捆时力矩与θ有关。物料

在成捆过程中，合力F不仅起到输送作用，还起到挤压

成捆作用，因此合力F直接影响青贮物料的压实度。

青贮打捆机在使用改进后的切碎、打捆装置后，

成捆密度由原来的 440 kg/m3

提高到 550 kg/m3

左右，

45

工 艺 设 备 2023年第44卷第21期 总第690期

性能比较好。

4 结论

本试验以青贮玉米为研究对象，对切碎装置、打

捆装置进行设计、仿真，结果如下。

① 通过对切碎装置的刀体、刀片、可变位安装的

定位改进设计，可以满足不同作物对切碎条件的需

求，根据不同切碎情况改变刀具的安装位置，提高了

机具的可操作性；在减震架上安装弹簧的同时减小支

架本身重量，不仅能起到共振缓冲的作用，同时可存

贮势能，使安装在上面的刀具可以利用支架自振势能

增加切削力。

② 通过仿真，以实际工作条件进行约束、角速度

赋予，对刀具进行动力学仿真分析，新设计的刀具能

很好地完成切碎工作。根据刀具与切碎材料的动力

学分析，得出影响切碎主要因素为秸秆含水率，次要

因素为秸秆切削厚度；同时比较两种刀具材料对切

碎的影响，得出 60 Mn 钢比较 45 钢拥有更好的切碎

效果。

③ 经试验切碎刀具在 32 把时切碎均匀性最佳，

达91%；结合切碎均匀性和打捆密度间的线性关系分

析，可知切碎均匀性与成捆密度之间密切相关。

④ 橡胶“人字形”钢辊设计，能有效增大轴面间

辊压摩擦力，提高了打捆的密度。

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（编辑：沈桂宇，guiyush@126.com）

46

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

不同饲养模式对湘黄母鸡生长性能、

屠宰性能及肉品质的影响

■ 马玉勇1 陈 凯1* 胡小爱2 吴 聪1 罗志嘉1 曲湘勇2

（1.衡阳市农业科学院，湖南衡阳 421001；2.湖南农业大学动物科技学院，湖南长沙 410128）

摘 要：为探究不同饲养模式（笼养和散养）对湘黄母鸡的生长性能、屠宰性能和肉品质的影响，

选用体重相近、体况良好的0日龄湘黄鸡母鸡共120只，集中育雏至6周龄后，随机分为两个处理，笼

养模式60只、散养模式60只。试验期为23周，试验结束计算其平均日增重、平均日采食量和料重比，

之后每组随机挑选10只母鸡进行屠宰并采集肉样，测定其屠宰性能和肉品质，并分析屠宰性能和肉

品质指标之间的相关性。结果表明：两种饲养模式鸡群的生长性能和屠宰性能均没有显著差异；散

养模式下的湘黄母鸡肌肉剪切力、肉色红度（a*）值显著高于笼养模式（P<0.05），而肉色黄度（b*）、亮

度（L*）值和失水率显著低于笼养模式（P<0.05），但是两种饲养模式湘黄母鸡肌肉 pH 没有显著差异

（P>0.05）；相关性结果显示，全净膛率和半净膛率显著正相关（P<0.001）；剪切力与腹脂率显著负相关

（P<0.05）；a*与剪切力显著正相关（P=0.021），与pH、b*显著负相关（P<0.05）；L*与胸肌率、剪切力、a*

显著负相关（P<0.05），与 b*和失水率显著正相关。综上所述，在本试验条件下笼养和散养模式对鸡

生长性能和屠宰性能无显著影响，但在散养模式下鸡肉品质有很大提升；应根据实际生产条件与环

境选择合适的饲养模式。

关键词：笼养；散养；湘黄鸡；生长性能；屠宰性能；肉品质

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.008

中图分类号：S831.4 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0047-05

Effects of Different Feeding Modes on Growth Performance, Slaughter Performance and Meat

Quality of Hunan Yellow Hens

MA Yuyong1

CHEN Kai1*

HU Xiaoai2

WU Cong1

LUO Zhijia1

QU Xiangyong2

(1. Hengyang Academy of Agricultural Sciences, Hunan Hengyang 421001, China; 2. College of Animal

Science and Technology, Hunan Agricultural University, Hunan Changsha 410128, China)

Abstract：In order to explore the differences in growth performance, slaughter performance and meat

quality of Hunan yellow hens under different feeding modes (cage and free range), a total of 120 0-dayold Hunan yellow hens with similar body weight and healthy condition were selected. After intensive rear⁃

ing to six weeks old, the chicks were randomly divided into two groups, 60 in cage and 60 in free range.

The experiment lasted for 23 weeks. At the end of the experiment, the average daily gain, average daily

feed intake and feed to gain ratio were calculated. After that, 10 hens were randomly selected from each

group for slaughter and meat samples were collected to determine their slaughter performance and meat

quality, and the correlation between slaughter performance and meat quality indexes was analyzed. The

results showed that there was no significant effect on the growth performance and slaughter performance

between the two feeding modes; The muscle shear

force and meat color a* of Hunan yellow hens in

free range mode were significantly higher than

those in cage mode (P<0.05), while the meat color

b*, L* and water loss rate were significantly lower

than those in cage mode (P<0.05), but there was

no significant difference in muscle pH of Hunan

作者简介：马玉勇，畜牧师，研究方向为家禽育种。

*通讯作者：陈凯，硕士。

收稿日期：2023-07-07

基金项目：现代农业产业技术体系专项资金[湘农发

(2022)31]；衡阳市科技创新项目[202250045207]

47

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

yellow hens in two feeding modes (P>0.05); The correlation results showed that the percentage of full

evisceration was proportional to that of half evisceration (P<0.001); The shear force was inversely propor⁃

tional to abdominal fat percentage (P<0.05); a* was proportional to shear force (P=0.021), and inversely

proportional to pH and b* (P<0.05); L* was inversely proportional to breast muscle rate, shear force and

a* (P<0.05), but directly proportional to b* and water loss rate. In conclusion, the growth performance

and slaughter performance of chickens were not significantly affected by cage and free range rearing

mode under this experimental condition, but chicken quality was greatly improved under free-range rear⁃

ing mode. The proper feeding mode should be selected according to the actual production conditions and

environment.

Key words：cage mode; free range mode; Hunan yellow hen; growth performance; slaughter performance;

meat quality

湘黄鸡又称黄郎鸡，以毛黄、嘴黄、脚黄为主要标

志，原产地为湖南省衡南县的泉溪、双林、花桥，中心产

区在衡阳市，也存在于周边永州、郴州、邵阳、长沙等地

区。湘黄鸡历来是衡阳市畜禽产业中仅次于养猪业的

第二大产业，在广东等沿海发达地区和港澳地区特别

受青睐[1-2]

。湘黄鸡产业被湖南省政府列入“一县一

特”农业特色产业，被衡阳市政府列入“两黄两茶一果

一花”特色优势农业产业[1]

。但是多年来湘黄鸡没有开

展提纯复壮和保种工作，使得湘黄鸡退化、杂化现象严

重，从 2019年开始，衡阳市农业科学院和湖南农业大

学专家团队协助衡山华隆生态农业科技有限公司开展

湘黄鸡提纯复壮工作，并在提纯工作基础上开展湘黄

鸡生长规律、饲养模式、营养调控等方面的研究[1]

。

随着生活水平的提高，消费者对家禽产品品质要

求也越来越高。家禽屠宰性能和肉品质主要受家禽

品种、饲料种类与水平、饲养模式、生长速度等因素的

影响[3-7]

。家禽饲养模式主要包括笼养、平养和散养

等，集约化笼养是家禽产业的主流模式，家禽的笼养

模式能有效隔断病原，减少疾病产生概率，减少成

本[6]

；而散养模式能提高家禽肉品质风味，散养活鸡外

观体形优美，更受大众喜爱[5]

。我们国家优质鸡资源

丰富，但是利用率低，利用程度不高，产量不大，利用

品种、营养、饲养模式等方面探究能被人们接受的优

质鸡产品是我们的工作重点。近些年，关于不同饲养

模式对优质地方品种鸡影响的研究较多[8-10]

，而湘黄

鸡作为地方优质肉鸡品种，以传统散养为主，鲜有对

湘黄鸡生长发育、屠宰性能、肉品质等方面的报道，特

别是湘黄鸡散养和笼养两种模式的差异。本试验旨

在研究两种饲养模式（笼养和散养）下的湘黄鸡生长

性能、屠宰性能和肉品质，为湘黄鸡产业发展应用和

饲养模式选择提供理论和数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验动物及处理

试验在衡山华隆生态农业科技有限公司黄郎鸡

原种场进行，选用体重相近、体况健康的 0 日龄湘黄

鸡母鸡120只，集中育雏至6周龄后，随机分为两个处

理，笼养模式60只，7~14周龄采用三层层叠式网上笼

养方式，单笼规格为 100 cm×38 cm×66 cm，密度约为

10只/笼；14周龄之后采用三层立体式单笼饲养方式，

单笼规格为 22 cm×24 cm×55 cm；散养模式 60 只，采

用室外山地自由放养方式。笼养鸡群自由采食饮水，

散养鸡早晚各投料一次后自由采食饮水。试验鸡饲

喂正大（衡阳）饲料有限公司生产的肉小鸡和肉中鸡

配合颗粒饲料，其营养水平见表1。

表1 试验日粮营养水平（%）

项目

肉小鸡料

肉中鸡料

水分

≤13.00

≤13.00

粗蛋白

≥21.00

≥19.00

钙

0.40~1.50

0.40~1.50

总磷

≥0.30

≥0.30

氯化钠

0.25~1.00

0.25~1.00

粗纤维

≤7.00

≤7.00

粗灰分

≤9.00

≤8.00

蛋氨酸

0.45~0.90

0.40~0.90

1.2 生长性能的测定

试验鸡 0~13 周龄期间每周统计个体体重，14~

23 周龄每两周统计个体体重，统计全程饲料消耗，试

验结束计算个体平均日增重、平均日采食量和料重

48

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

比，每组随机抽取健康状况良好的母鸡 10 只进行屠

宰性能和肉品质测定。

1.3 屠宰性能分析

参照NY/T 823—2020《家禽生产性能名词术语和

度量统计方法》[11]

，进行家禽屠宰性能测定试验，分别

测量宰前体重、屠体重、半净膛重、全净膛重、两侧胸

肌重、两侧腿肌重、腹脂和肌胃外脂肪重，鸡放血处死

后，脱毛，去脚角质层、脚趾壳和喙壳后的重量为屠体

重；在此基础上去除气管、食道、嗉囊、肠道、脾脏、胰

脏、胆囊、心脏、肝脏、腺胃、肌胃、肺脏、腹脂、头脚和

生殖器官的重量为全净膛重。

屠宰率（%）=屠体重/宰前活重×100

半净膛率（%）=半净膛重/宰前活重×100

全净膛率（%）=全净膛重/宰前活重×100

胸肌率（%）=两侧胸肌重/全净膛重×100

腿肌率（%）=两侧腿肌重/全净膛重×100

腹脂率（%）=（腹脂重+肌胃外脂肪重）/全净膛

重×100

1.4 肉品质分析

剪切力：每只鸡取3块1 cm×1 cm×3 cm长条状鸡

胸肉，去除表面脂肪和结缔组织，采用数显式肌肉嫩

度仪（C-LM3B，TENOVO，中国）测量剪切力，取平均

值；pH：pH 采用便携式 pH 计（205，Testo，德国）测量，

避开脂肪、结缔组织，取胸肌 3个点测量并取平均值；

肉色：肉色红度（a*）、黄度（b*）和亮度（L*）采用便捷

式色差仪（NR20XE，3nh，中国）检测，避开脂肪、结缔

组织，选取胸肌 3个部位检测取平均值；失水率：另用

取样器取出一块胸肌用纱布包裹称量其压前重，后上

下 包 裹 8~9 层 滤 纸 置 于 肉 品 质 水 力 测 定 仪 上

（MAEC18，南京铭奥仪器设备有限公司，中国），机器

开始对肉样施加压力，5 min 后机器回归原处测量压

后重。

失水率（%）=（压前重−压后重）/压前重×100

1.5 统计与分析

数 据 首 先 用 Excel 2019 进 行 初 步 处 理 ，采 用

SPSS Statistics 26.0进行分析，利用独立样本T检验方

法进行显著性分析，利用spearman相关系数方法分析

屠宰性能与肉品质间的相关性。P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同饲养模式对湘黄母鸡生长性能的影响

由表 2可知，散养模式下湘黄母鸡平均日增重和

平均日采食量均稍高于笼养模式，料重比稍低于笼养

模式，但是均差异不显著（P>0.05）。

表2 不同饲养模式对湘黄母鸡生长性能的影响

项目

平均日增重(g)

平均日采食量(g)

料重比

笼养

7.02

53.40

7.62

散养

7.73

58.52

7.58

SEM

0.32

2.01

0.08

P值

0.360

0.263

0.825

注：同行数据肩标不含有相同字母表示差异显著（P<0.05），含有相

同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。

2.2 不同饲养模式对湘黄母鸡屠宰性能的影响

由表 3可知，散养模式下湘黄鸡宰前活重稍高于

笼养模式（P>0.05），不同饲养模式下湘黄母鸡的屠宰

性能无显著差异（P>0.05）。

表3 不同饲养模式对湘黄母鸡屠宰性能的影响

项目

宰前活重(g)

屠宰率(%)

半净膛率(%)

全净膛率(%)

胸肌率(%)

腿肌率(%)

腹脂率(%)

笼养

1 234.68

91.66

77.14

68.13

15.79

20.44

5.80

散养

1 275.56

91.48

77.60

67.71

16.65

19.65

5.18

SEM

10.32

0.30

1.06

0.70

0.56

0.31

0.49

P值

0.059

0.650

0.750

0.706

0.347

0.213

0.478

2.3 不同饲养模式对湘黄母鸡肉品质的影响

由表 4 可知，散养模式下的湘黄母鸡肌肉剪切

力、肉色a*值显著高于笼养模式（P<0.05），而肉色b*、

L*值和失水率显著低于笼养模式（P<0.05），但是两种

饲 养 模 式 下 湘 黄 母 鸡 肌 肉 pH 没 有 显 著 差 异

（P>0.05）。

表4 不同饲养模式对湘黄母鸡肉品质的影响

项目

剪切力（N）

pH

a*

b*

L*

失水率（%）

笼养

21.94b

6.26

1.15b

10.80a

56.13a

27.70a

散养

28.52a

6.18

1.82a

6.06b

42.29b

21.24b

SEM

1.41

0.05

0.14

0.52

1.06

1.65

P值

0.004

0.204

0.011

<0.001

<0.001

0.035

2.4 屠宰性能与肉品质相关性分析

由表 5 可知，全净膛率和半净膛率显著正相关

（r=0.627）；剪 切 力 与 腹 脂 率 呈 显 著 负 相 关

（r=-0.406）；a*与剪切力呈显著正相关（r=0.049），与

pH和b*呈显著负相关（r=-0.609、-0.836；L*与胸肌率、

剪切力、a*呈显著负相关（r=-0.388、-0.367、-0.809），

与b*和失水率呈显著正相关（r=0.506、0.504）。

49

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

3 讨论

有研究发现，散养模式下肉鸡抗病力、肉品质要

优于笼养模式，能显著提高肌苷酸、肌内脂肪含量，拥

有更高的疫苗抗体效价[12-14]

。前人研究表明，湘黄鸡

散养模式相较于笼养模式降低了房舍、饲料、药品成

本，并且提高了出笼率、存活率和获利[15-16]

。黄英飞

等[17]

研究发现，笼养模式下的“桂凤二号”肉鸡因活动

空间有限，运动量减少，能量消耗降低，相比于地面平

养等活动量大的模式可以提高饲料的转化效率，降低

饲养成本。与单纯的笼养模式或者散养模式相比，散

养与笼养相结合的方式不仅能降低料重比，还能提高

肉品质[18-19]

。本试验中不同饲养模式对湘黄母鸡的

生长性能无显著性影响，这可能与鸡品种有关，湘黄

鸡是地方性品种，野性足，易受惊，集约化笼养模式下

的湘黄鸡应激较大，使得湘黄鸡采食量和体重均下

降，所以湘黄鸡原种由于性情等因素可能不适合笼养

模式，而笼养和散养相结合的方式有望成为湘黄鸡养

殖的适合模式，有待进一步研究。我国本地优质肉鸡

一般以传统散养为主，但是在当前养殖行业成本越来

越高、养殖用地日趋紧张、人们食品安全意识越来越

强的条件下，慢速优质肉鸡集约化、规模化、标准化的

饲养方式慢慢成为了主流[20]

，要实现湘黄鸡的集约

化、规模化、标准化笼养，需要进一步研究选育适合笼

养的湘黄鸡品系，减少笼养湘黄鸡应激反应，提高笼

养模式湘黄鸡饲料利用率和生长速度。

屠宰率、全净膛率、半净膛率、胸肌率、腿肌率、腹

脂率等是衡量鸡只产肉性能的重要指标。一般屠宰

率在 80% 以上、全净膛率在 60% 以上则产肉性能良

好[8]

。本试验中两种饲养模式下湘黄母鸡的屠宰率均

高于 80%，全净膛率均高于 60%，产肉性能良好。邹

文斌等[21]

研究发现，笼养模式下京海黄鸡屠宰率和腹

脂率均显著高于散养模式，胸肌率和腿肌率低于散养

模式。黄英飞等[17]

也发现，笼养肉鸡屠宰率、半净膛

率、全净膛率和腹脂率要显著高于放养，而胸肌率和

腿肌率要显著低于放养。本试验结果显示，散养模式

下湘黄母鸡胸肌率要高于笼养模式，而腹脂率要低于

笼养模式，但是均没有显著差异，宰前活重、屠宰率、

全净膛率、半净膛率和腿肌率也都没有显著差异。这

可能与饲喂方式有关，散养模式早晚充分投料喂食，

野外采食不足，湘黄母鸡运动量不够，使得两种模式

下湘黄母鸡的生长性能和屠宰性能差异不显著。

家禽肉品质属性主要由肌肉外观、纹理嫩度、保

水性、香味等物理特性组成，剪切力主要反映肌肉嫩

度，失水率反映肌肉的保水能力。本试验中，散养鸡

肌肉剪切力显著高于笼养鸡，这与张立永等[9]

的研究

结果相符，鸡群运动量大，主要肌肉群得到锻炼，肌纤

维增粗，剪切力增大。一般认为肌纤维直径越小，密

度越大，则肌肉品质越好[9]

。pH是主要反映鸡宰后肌

肉肌糖原酵解速率的重要指标[8]

，散养鸡群运动量的

增大使得肌肉中乳酸沉积比笼养鸡要大，所以散养鸡

肌肉 pH 更低，但是本试验结果笼养和散养模式下湘

黄鸡肌肉没有 pH 的显著变化，这仍然可能与鸡群没

有得到充分的运动有关。本试验中，笼养鸡肌肉失水

率显著高于散养鸡，表明散养模式下湘黄母鸡的肌肉

保水能力要强于笼养模式。肉色是消费者最直观的

评判标准，也是决定购买意向的重要指标[22]

。有学者

表5 不同饲养模式湘黄母鸡屠宰性能和肉品质相关性（r）分析（n=10）

项目

屠宰率

半净膛率

全净膛率

胸肌率

腿肌率

腹脂率

剪切力

pH

a*

b*

L*

半净膛率

0.143

全净膛率

0.090

0.627*

胸肌率

-0.143

-0.041

0.038

腿肌率

-0.122

-0.305

-0.123

-0.187

腹脂率

0.226

0.253

-0.011

-0.217

-0.019

剪切力

-0.008

-0.108

-0.330

0.054

-0.008

-0.406*

pH

-0.028

-0.017

0.016

0.159

0.233

-0.052

-0.279

a*

-0.182

0.127

-0.009

0.009

-0.173

0.336

0.409*

-0.609*

b*

0.077

-0.141

0.112

0.060

-0.109

-0.099

-0.279

-0.044

-0.836*

L*

-0.006

0.092

0.216

-0.388*

0.130

-0.040

-0.367*

0.181

-0.809*

0.506*

失水率

0.196

0.242

0.372*

-0.241

0.271

0.227

-0.415

0.216

-0.027

0.194

0.504*

注：*表示相关性显著（P<0.05）。

50

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

对湘黄鸡进行研究发现，不同饲养方式对湘黄鸡肉品

质影响最大的是肉色性状，散养肉色品质优于笼

养[10]

，这与本试验结果相符。a*表示肌肉中肌红蛋白

和血红蛋白含量的指标，鸡群运动量越大，肌肉新陈

代谢越快，肌红蛋白和血红蛋白含量越多，所以 a*也

越大，肉品质越好[23-24]

。代表黄色素的b*大小则取决

于肌肉脂肪含量，散养鸡群运动量大，能量消耗高，脂

肪沉积较低，b*降低[17]

。表征亮度的L*越小则肉品质

越好，L*可能与肌肉表面渗水量相关，肌肉保水力越

强渗水越低，L*越低[17]

。这与本试验结果一致。散养

湘黄鸡a*显著提高，b*、L*和失水率显著降低，说明散

养模式对肉品质有极大的提升。

相关性分析结果显示，剪切力与腹脂率、L*、b*、

pH、失水率呈负相关，与 a*、胸肌率呈正相关。散养

模式下鸡群运动量相对较大，新陈代谢加强，肌红蛋

白和血红蛋白含量增多，a*较高；同时肌糖原酵解速

率增快，乳酸沉积增多，pH 降低；运动量的加大使得

脂肪沉积降低，肌纤维增粗，胸肌率和剪切力则更大，

保水力更强，L*、b*和失水率降低。总的来说，湘黄鸡

作为地方优质鸡品种，其饲养方式的研究尤其重要，

应根据实际生产条件与环境选择最合适的饲养模式。

4 结论

散养模式下的湘黄母鸡肌肉剪切力、肉色a*值显

著高于笼养模式，而肉色 b*、L*值和失水率显著低于

笼养模式。全净膛率和半净膛率成正比；剪切力与腹

脂率显著负相关；a*与剪切力显著正相关，与pH和b*

显著负相关；L*与胸肌率、剪切力、a*显著负相关，与

b*和失水率显著正相关。在本试验条件下笼养和散

养模式对鸡生长性能和屠宰性能无显著影响，但在散

养模式下鸡肉品质有很大提升；应根据实际生产条件

与环境选择合适的饲养模式。

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（编辑：王博瑶，wangboyaowby@qq.com）

51

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌感染蛋

雏鸡生长性能、抗氧化能力和肠道形态的影响

■ 周秉桦1，2 阳 刚1 苏奕婧2 王 雨2 杜芸廷2 舒 刚2 杨仕群1*

(1.宜宾职业技术学院，四川宜宾 644000；2.四川农业大学，四川成都 611130)

摘 要：试验旨在研究百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌感染蛋雏鸡生长性能、抗氧化

能力、肠道形态的影响。选用120只1日龄健康罗曼粉蛋雏鸡，随机分为空白对照（CON）、百里香酚姜黄素（CT）、攻毒（PD）、攻毒+百里香酚-姜黄素（PD+CT）4个处理组，每组设3个重复，每个重复10只

鸡。CON组和PD组饲喂基础日粮，CT组和PD+CT组在基础日粮中添加225 mg/kg百里香酚-姜黄素

混合物，各攻毒组蛋雏鸡于14日龄攻毒鸡白痢沙门氏菌。预试期7 d，正试期21 d。结果表明：①与

CON组相比，PD组的平均日增重、平均日采食量显著降低，料重比显著升高（P<0.05）；与PD组相比，

PD+CT组的平均日增重显著升高，料重比显著降低（P<0.05）。②与CON组相比，PD组的十二指肠和

空肠指数显著降低（P<0.05）；与PD组相比，PD+CT组的空肠指数显著升高（P<0.05）。③与CON组相

比，CT组的血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH）活性、空肠总抗氧化能力（T-AOC）显著升高（P<0.05），血

清、肝脏中丙二醛（MDA）含量显著降低（P<0.05）；与 CON组相比，PD组的血清 GSH水平和肝脏 GSH

水平显著降低（P<0.05），空肠T-AOC、T-SOD水平显著降低（P<0.05），血清、肝脏和空肠中MDA含量

显著升高（P<0.05）；与 PD组相比，PD+CT组的肝脏 GSH水平和空肠 T-SOD 水平显著升高（P<0.05），

肝脏和空肠中MDA含量显著降低（P<0.05）。④与CON组相比，PD组的空肠绒毛高度、绒隐比显著降

低，隐窝深度显著升高（P<0.05）；与 PD 组相比，PD+CT 组的空肠绒毛高度、绒隐比显著升高，隐窝深

度显著降低（P<0.05）。综上所述，百里香酚与姜黄素联用能够提高蛋雏鸡的生长性能、提高机体抗

氧化能力和改善肠道形态，有效缓解鸡白痢沙门氏菌对蛋雏鸡的不利影响。

关键词：百里香酚；姜黄素；鸡白痢；抗氧化能力；肠道保护

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.009

中图分类号：S816.75 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0052-08

Effects of Thymol Combined with Curcumin on Growth Performance, Antioxidant Capacity

and Intestinal Morphology of Laying Egg Chicks Infected with Salmonella pullorum

ZHOU Binghua1,2

YANG Gang1

SU Yijing2

WANG Yu2 DU Yunting2

SHU Gang2

YANG Shiqun1*

(1. Yibin Vocational and Technical College, Sichuan Yibin 644000, China; 2. Sichuan Agriculture

University, Sichuan Chengdu 611130, China)

Abstract：The experiment was conducted to investigate the effects of curcumin and thymol complex on

growth performance, antioxidant ability and intestinal morphology of laying hens infected with Salmonella

pullorum. One hundred and twenty one-day-old

Roman hens were randomly divided into four

groups: control group (CON), thymol-curcumin

group (CT), infection group (PD) and thymolcurcumin for infection group (PD + CT), each

group had three replicates of 10 chickens. CON

and PD groups were fed with basal diet, CT and

PD + CT groups were fed with 225 mg/kg thymolcurcumin mixture in basal diet. The chicks of

作者简介：周秉桦，研究方向为基础兽医。

*通讯作者：杨仕群，教授。

收稿日期：2023-08-04

基金项目：国家重点研发计划项目[2022YFD1600902-6]；

四川省区域创新合作项目[2023YFQ0050]；宜宾职业技术学院

院级科研项目[ZRKY21YB-01]；四川省高等教育人才培养质

量和教学改革项目[JG2021-498]

52

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

each group were challenged with Salmonella pullorum at the age of 14 days. The pre-feeding period was

seven days and the official experiment time was 21 days. The results were as followings: ① compared

with CON group, the daily gain, feed intake and feed conversion efficiency of PD group were significantly

decreased (P<0.05), while the daily gain, feed intake and feed-to-weight ratio of PD group were signifi⁃

cantly increased (P<0.05), in PD + CT Group, the daily weight gain was significantly increased and the

feed-weight ratio was significantly decreased (P<0.05). ② Compared with the CON group, while the duo⁃

denum and jejunal index of the PD group were significantly lower, and the jejunal index of the PD + CT

group was significantly higher than that of the PD group (P<0.05). ③ Compared with the CON group, se⁃

rum glutathione peroxidase (GSH) activity and total jejunal antioxidant capacity (T-AOC) were signifi⁃

cantly increased in the CT group, and malondialdehyde (MDA) content in serum, liver and jejunum was

significantly reduced (P<0.05). Compared with the CON group, the serum and liver GSH levels in the PD

group were significantly reduced, the levels of jejunal T-AOC and t-SOD were significantly reduced, and

the content of MDA in serum and liver was significantly increased (P<0.05). Compared with the PD

group, the liver GSH level and jejunal T-SOD level (P<0.05) and the MDA content in the liver and jeju⁃

num were significantly reduced (P<0.05) in the PD+CT group. ④ Compared with the CON group, the

height of jejunum villi, the ratio of villus to crypt and the depth of crypt in PD group were significantly

decreased (P<0.05), while the height of jejunum villi, the ratio of villus to crypt and the depth of crypt in

PD + CT group were significantly increased (P<0.05). In conclusion, curcumin-thymol could effectively

alleviate the adverse effects of Salmonella pullorum on laying hens by improving growth performance, an⁃

tioxidant capacity and intestinal morphology.

Key words：thymol; curcumin; Salmonella pullorum; antioxidant capacity; intestinal protection

鸡白痢沙门氏菌（S. pullorum）可依靠特异性菌毛

在黏膜表面附着并进入肠上皮细胞[1]

，引起肠道溃疡

病变和腹泻，从而导致雏鸡白痢病。该传染病主要感

染 2~3 周龄雏鸡，且疫情风险、病死率均较高[2]

，给鸡

养殖业造成了巨大的经济损失。传统防治鸡白痢的

方法为使用鸡白痢沙门氏菌灭活疫苗或使用抗生素。

但灭活疫苗不能提供交叉免疫保护，面对复杂的沙门

氏菌血清型，提供的保护范围有限。此外，长期滥用

抗生素，导致早期对鸡白痢有效的氨苄西林、庆大霉

素等药物出现敏感性下降或耐药等状况。因此，寻找

天然、安全、高效的替抗产品，对于防治雏鸡白痢、减

少禽业经济损失具有重要意义。

中草药添加剂具有抗氧化、抗菌等广泛的生物活

性，可促进动物生长发育[3]

、调控动物肠道菌群的结构

组成[4]

、提高家禽免疫功能[5]

，保障家禽健康。大量研

究表明，中草药添加剂在饲用抗生素替代方面具有很

好的应用前景，代如意等[6]

用虎杖、诃子和紫花地丁等

制备中药添加剂组方，发现该组方对雏鸡白痢治愈率

达 62.5%~72.0%，保护率达 75.0%~83.3%，接近庆大

霉素。徐亚慧[7]

研究发现，马齿苋发酵物可以通过降

低肉鸡盲肠中的沙门氏菌数量，提高乳酸菌和双歧杆

菌的数量减少鸡白痢沙门氏菌引起的肠道损伤，而氟

苯尼考在降低沙门氏菌数量的同时也降低了益生菌

的数量。

姜黄（Curcuma longa L.），是姜科植物的干燥根

茎，具有温经散寒、滋补脾胃等功效。姜黄素（Cur⁃

cumin）是中药黄姜的主要活性成分之一。姜黄素具

有多种药理作用，如抗氧化[8]

、抗炎[9]

、保护肝肾[10]

、调

节肠道健康[11]

、增强免疫[12]

等，且无明显毒性作用[13]

。

百里香（Thymus mongolicus Ronn），是唇形科百里香

属植物，具有祛风解表、行气止痛等功效。百里香酚

（Thymol）又名百里酚、麝香草酚，是从中药百里香的

挥发油中提取的单体物质。据报道，百里香酚具有抗

氧化[14]

、抗炎[15]

、抗菌[16]

、免疫调节[17]

等广泛的作用。

研究表明，百里香酚可以有效改善鸡的免疫能力，保

护肝脏和肠道[18-19]

。

百里香酚是已知植物精油成分中最有效的成分

之一，具有较强的抗沙门氏菌活性[20]

。而姜黄素具有

较好的抗炎作用[21]

，能与其他抗菌药发挥协同作用，

降低耐药风险，因而二者复配具有一定的替抗潜能。

53

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

但目前姜黄素在动物生产中的报道不多，主要集中在

其对生长性能、免疫性能和肉品质的影响作用。此

外，对百里香酚的研究大多将其同香芹酚、肉桂醛等

作用类似的天然香料提取物复配，观察协同抗沙门氏

菌作用，而对百里香酚联合姜黄素作为饲料添加剂的

相关研究较少，且近年来的研究集中于其对肉鸡、猪、

奶牛等的影响，而对蛋鸡尤其是蛋雏鸡的临床应用效

果研究较少。本研究选取姜黄素与百里香酚的组合

为研究对象，考察二者联合应用对鸡白痢沙门氏菌攻

毒蛋雏鸡的生长性能、抗氧化能力、肠道形态结构的

影响，为中草药防治雏鸡白痢提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验菌液及材料

1.1.1 鸡白痢沙门氏菌菌液复苏

鸡白痢沙门氏菌 ATCC13036 标准株由四川农业

大学动物医学院药学系保存，室温速融后用移液枪将

菌种轻吹混匀，取200 μL菌液加入装有2 mL LB肉汤

培养基的离心管中，置入 36 ℃恒温摇床内过夜。待

肉汤眼观浑浊后，接种至涂有 SS 琼脂的平皿，30~

36 ℃条件下培养 18~24 h。挑取中心部位呈黑色

的单个菌落接种至 200 mL LB 培养基中，37 ℃恒温

培 养 8 h 后，用灭菌生理盐水将菌液稀释至 1.0×

106 CFU/g[22]

。

1.1.2 试验药品

百里香酚-姜黄素混合物∶百里香酚和姜黄素

按质量比 2∶1混合而成（按照 150 mg/kg百里香酚和

75 mg/kg 姜黄素添加到基础日粮中）。百里香酚（纯

度≥98%，购自成都瑞芬思生物科技有限公司）；姜黄

素（纯度≥98%，购自成都格利普生物科技有限公司）。

1.2 主要仪器

TGL-16G高速冷冻离心机（湖南湘仪实验室仪器

开发有限公司）、ESJ-S电子分析天平（沈阳龙腾电子

有限公司）、BIO-RAD 酶标仪（伯乐生命医学产品有

限公司）、DH-360 恒温培养箱（北京中兴伟业仪器有

限公司）。

1.3 试验动物及处理

将 120 只 1 日龄健康蛋雏鸡随机分为 4 个处理

组，分别是空白对照组（CON）、百里香酚-姜黄素组

（CT）、攻毒组（PD）、攻毒+百里香酚-姜黄素组（PD+

CT）。每个处理 3个重复，每个重复 10只鸡。CON组

和 PD 组仅饲喂基础日粮，CT组和 PD+CT 组于 7日龄

开始在基础日粮中添加百里香酚-姜黄素复合物

225 mg/kg。基础饲粮参照《鸡饲养标准》（NY/T 33—

2004）配制，其组成及营养水平见表１。饲喂 7 d 后，

PD组和PD+CT组每只鸡腹腔注射0.5 mL前述鸡白痢

沙门氏菌菌液进行攻毒，其余组用等量生理盐水代

替，继续观察7 d。饲养期间，采用加热灯24 h人工光

照，控制温度在15~25 ℃，试验鸡只自由采食和饮水，

消毒和免疫按常规进行。

1.4 样品采集

试验结束后，禁食 12 h，于每个重复组中随机抽

取2只鸡，称重，翅静脉采血，2 500 r/min离心10 min，

制备血清；采血后麻醉处死，取肝脏和空肠组织

于-20 ℃冷冻保存，用于组织抗氧化指标测定；另取

一部分空肠组织于 4% 多聚甲醛固定液中保存，用于

病理组织学观察。

表1 基础日粮组成和营养水平(风干基础)

项目

日粮组成（%）

玉米

豆粕

豆油

石粉

磷酸氢钙

蛋氨酸

氯化钠

预混料

合计

营养水平

代谢能（MJ/kg）

粗蛋白（%）

钙（%）

磷（%）

含量

68.10

13.00

15.00

1.10

1.20

0.40

0.20

1.00

100.00

13.81

1.95

1.53

0.70

注：1. 预混料为每千克饲粮提供：VA 8 000 IU、VB1 4.2 mg、VB2

4 mg、VB6 4.5 mg、VB12 0.02 mg、VD3 3 000 IU、VE 20 IU、

VK3 2 mg、生物素 0.15 mg、叶酸 1.0 mg、D-泛酸 11 mg、烟酸

10 mg、抗氧化剂 100 mg、Cu 10 mg、Fe 80 mg、Mn 80 mg、Zn

75 mg、I 0.40 mg、Se 0.30 mg；

2. 营养水平为计算值。

1.5 检测指标

1.5.1 生长性能指标

每周周一、周日下午固定时间空腹称重鸡只，计

算平均体重、平均日增重；试验期间每日对所给日粮

及清扫料槽后的余料称重，记录耗料量，计算试验期

平均日采食量、料重比；攻毒后每天记录死亡鸡只数，

54

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

计算存活率。

1.5.2 脏器指数

试验结束后，各组鸡称重并处死，剖取肝脏、十二

指肠、空肠和回肠，称重，计算相应脏器指数。

脏器指数（g/kg）=器官重量(g)/宰前活重(kg)

1.5.3 血清抗氧化指标

取血清样品，测定雏鸡 28 日龄血清中总超氧化

物歧化酶（T-SOD）、还原型谷胱甘肽（GSH）、总抗氧

化能力（T-AOC）、丙二醛（MDA），严格按照试剂盒说

明书进行（试剂盒均购自南京建成生物工程研究所有

限公司）。

1.5.4 组织抗氧化指标

取肝脏、空肠组织样品，按照试剂盒说明书测定

组织中T-SOD、GSH、T-AOC活性及MDA含量。

1.5.5 空肠组织形态

取出固定好的空肠样本，分装于长孔组织包埋盒

中，按脱水、透明、浸蜡、包埋、切片、展片、烘片、染色、

封片的流程制备切片，光学显微镜下观察组织病理变

化情况并用 Image-J 图像处理系统测定每张照片中

10根完整且最长的肠绒毛的绒毛高度及隐窝深度，计

算绒隐比。

1.6 数据统计与分析

试验数据用 SPSS 20.0 软件进行统计，采用单因

子方差分析进行差异显著性检验，用最小显著差数法

（LSD）进行多重比较，结果均以“平均值±标准差”表

示，以P<0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡生长性能的影响

由表 2可知，与 CON组相比，CT组的平均日增重

有提高趋势（P>0.05），PD组的平均日增重、平均日采

食量显著降低，料重比显著升高（P<0.05）。与 PD 组

相比，PD+CT 组的平均日增重显著升高，料重比显著

降低（P<0.05）。

表2 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡生长性能的影响

项目

平均日增重（ADG，g）

平均日采食量（ADFI，g）

料重比（F/G）

存活率（%）

CON组

5.67±0.27ab

11.67±0.66a

1.97±0.16bc

96.67±1.12a

CT组

6.74±0.28a

11.36±0.37a

1.69±0.04c

93.33±1.37a

PD组

4.06±0.12c

10.46±0.17bc

2.58±0.19a

66.67±1.77c

PD+CT组

5.01±0.09b

10.97±0.17c

2.18±0.18b

73.33±1.55b

注：同行数据肩标含有相同小写字母或无字母表示差异不显著（P>0.05），不含有相同小写字母表示差异显著（P<0.05）；

下表同。

2.2 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡脏器指数的影响

由表3可知，与CON组相比，PD组的肝脏指数显

著升高（P<0.05），十二指肠和空肠指数显著降低（P<

0.05）；与 PD 组相比，PD+CT 组的空肠指数显著升高

（P<0.05）。

2.3 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡抗氧化指标的影响

由表4可知，与CON组相比，CT组的血清GSH水

平显著提高（P<0.05），MDA 含量显著降低（P<0.05），

PD 组的血清 GSH 水平显著降低（P<0.05），MDA 含量

显著升高（P<0.05）。与 PD 组相比，PD+CT 组血清的

各项抗氧化指标无显著变化（P>0.05），但GSH有升高

的趋势（P>0.05），MDA有降低的趋势（P>0.05）。

由表5可知，与CON组相比，CT组的肝脏MDA含

量显著降低（P<0.05）。PD组的肝脏GSH水平显著降

低，MDA含量显著升高（P<0.05）。与PD组相比，PD+

CT 组的肝脏 GSH 水平显著升高（P<0.05），MDA 含量

表3 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡脏器指数的影响（g/kg）

项目

肝脏指数

十二指肠指数

空肠指数

回肠指数

CON组

3.15±0.38b

1.53±0.19a

2.54±0.39a

1.79±0.20

CT组

3.21±0.18b

1.59±0.12a

2.87±0.33a

1.83±0.20

PD组

3.70±0.56a

1.34±0.13b

2.19±0.15c

1.68±0.14

PD+CT组

3.64±0.64a

1.42±0.16a

2.39±0.23b

1.70±0.21

55

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

显著降低（P<0.05）。

由表6可知，与CON组相比，CT组的空肠T-AOC

水平显著升高，PD组的空肠T-AOC、T-SOD水平显著

降低，MDA 水平显著升高（P<0.05）。与 PD 组相比，

PD+CT 组 的 空 肠 T-SOD 水 平 显 著 升 高（P<0.05），

MDA水平显著降低（P<0.05）。

表6 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡空肠抗氧化指标的影响

项目

MDA(nmol/mg）

GSH(μg/mg)

T-AOC(μmol/mg)

T-SOD(U/mg)

CON组

1.98±0.03bc

14.64±6.65

1.28±0.18b

57.50±0.65a

CT组

1.53±0.14c

14.75±4.95

1.35±0.21a

59.83±0.24a

PD组

4.72±0.25a

11.80±2.99

1.07±0.32c

44.63±0.34c

PD+CT组

2.96±0.11b

12.50±3.95

1.15±0.24c

51.36±0.01b

表5 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡肝脏抗氧化指标的影响

项目

MDA(nmol/mg prot.）

GSH(μg/mg prot.)

T-AOC(μmol/mg prot.)

T-SOD(U/mg prot.)

CON组

4.06±0.09b

17.59±2.15a

3.68±0.53

24.89±0.12

CT组

2.64±0.63c

18.37±2.74a

3.75±0.15

28.07±0.71

PD组

5.23±0.06a

12.39±1.98c

3.23±0.41

21.77±0.11

PD+CT组

2.74±0.02c

14.89±3.62b

3.41±0.64

22.26±0.09

2.4 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡空肠形态的影响

由图 1 可知，与 CON 组相比，CT 组的隐窝变浅、

结构更为清晰，肠绒毛显著变长，肠壁肌层无明显病

变，PD组的空肠组织结构破碎，肠绒毛大部分断裂或

明显变短，肠绒毛顶部肠上皮细胞肿胀脱落、固有层

溶解，浆膜和环状肌肌层细胞粘连坏死，结构模糊，隐

窝萎缩或融合消失。与 CON 组相比，PD+CT 组的隐

窝更深且变形，环状肌肌层间有炎性反应带，但相比

PD组仍具备相对较为完整的结构。

注：（A）CON组；（B）PD组；（C）CT组；（D）PD+CT组。

图1 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡空肠绒毛形态的影响

表4 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡血清抗氧化指标的影响

项目

MDA(nmol/mL）

GSH(μg/mL)

T-AOC(μmol/mL)

T-SOD(U/mL)

CON组

46.14±0.09b

50.85±0.56b

1.25±0.28b

146.20±2.79b

CT组

37.05±0.11c

61.59±4.56a

1.39±0.28ab

149.80±1.57ab

PD组

59.77±0.14a

26.52±0.30c

1.59±0.28a

144.20±2.48ab

PD+CT组

57.50±0.10a

27.67±0.48c

1.43±0.25ab

144.00±2.51a

56

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

由表 7可知，与 CON组相比，CT组的空肠绒毛高

度、绒隐比有升高趋势、隐窝深度有降低趋势（P>

0.05），PD 组的空肠绒毛高度、绒隐比显著降低，隐窝

深度显著升高（P<0.05）。与 PD 组相比，PD+CT 组的

空肠绒毛高度、绒隐比显著升高，隐窝深度显著降低

（P<0.05）。

表7 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒蛋雏鸡空肠形态结构的影响

项目

绒毛高度（μm）

隐窝深度（μm）

绒隐比（V/C）

CON组

859.72±157.29ab

106.56±2.97bc

8.07±0.27ab

CT组

879.84±166.55a

94.74±2.63c

9.46±0.31a

PD组

750.85±150.70c

130.77±3.95a

5.74±0.19c

PD+CT组

825.69±184.03b

116.70±3.52b

7.08±0.29b

3 讨论

3.1 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡生长性能的影响

生长性能是衡量家禽饲养水平和经济效益的重

要参考指标。王志[23]

于常温环境下在成年罗曼蛋鸡

日粮中添加姜黄素，发现与对照组相比，日粮中添加

姜黄素，有提高料蛋比、平均日采食量的作用。本试

验在蛋雏鸡日粮中添加姜黄素和百里香酚，有降低蛋

雏鸡平均日采食量的趋势，可能是由于 28 日龄以下

雏鸡的肠道功能尚不完善、正常菌群未完成定植[24]

，

因此对药物的适应度低，以及添加药物饲料的适口性

较差。本试验还发现攻毒后蛋雏鸡平均日增重显著

降低，料重比显著升高，而添加百里香酚-姜黄素缓解

了这一趋势，表现为 PD+CT 组的平均日增重和料重

比与 CON 组差异不显著。这与张文静[25]

的研究结果

一致。试验表明，日粮中同时添加百里香酚和姜黄素

对蛋雏鸡无不利影响，并能够显著降低鸡白痢沙门氏

菌对生长性能的损害作用。

3.2 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡脏器指数的影响

器官指数是反映雏鸡发育的重要指标，其改变可

以在一定程度上反映雏鸡的生理或病理状态。王子

文[26]

在肉仔鸡日粮中添加百里香酚和肉桂醛的复合

物，显著提高了肉仔鸡的空肠相对重量，这与本试验

结果一致，且与前述百里香酚-姜黄素降低蛋雏鸡料

重比的结果一致，表明复合植物提取物对雏鸡肠道发

育具有促进作用，从而提高消化吸收能力。本试验还

发现，在鸡白痢沙门氏菌攻毒的蛋雏鸡日粮中添加百

里香酚-姜黄素，显著提高了空肠指数，提示该复合物

可能对肠道具有一定保护作用。

3.3 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡抗氧化功能的影响

T-AOC 是指各种抗氧化物质和抗氧化酶等构

成的总抗氧化水平，SOD、GSH 是 T-AOC 体系中酶

促反应系统的重要组成部分，其活性是考察机体抗

氧化能力的重要指标[27]

。畜禽在遭受应激、病原入

侵等情况下，自由基代谢发生紊乱，超过抗氧化酶

清除能力，造成过量活性氧（ROS）堆积，从而引发

脂质过氧化反应并形成 MDA。因此 MDA 含量的高

低是衡量机体遭受氧化胁迫程度的常用指标之一。

研究表明，百里香酚和姜黄素在雏鸡体内均表现出较

好的抗氧化活性[28-29]

，但姜黄素的生物利用度较

差[30]

。李光辉等[31]

研究发现，饲料添加100~300 mg/kg

姜黄素均可提高罗曼蛋鸡各器官和血液中GSH、SOD

和 CAT 水平。本试验结果显示，在饲料中添加百里

香酚（150 mg/kg）和姜黄素（75 mg/kg），能提高蛋雏

鸡肝脏和血清 GSH 和 SOD 活性，并降低肝脏、血清

中脂质过氧化物 MDA 的含量（P<0.05），这与李光辉

等[31]

的研究结果相似，表明百里香酚并未降低姜黄

素的生物活性，二者联用无明显的颉颃效应和毒性

反应。

核因子-红细胞 2 相关因子 2（Nrf2）是调控胞内

氧化应激的重要转录因子[32]

。细胞因氧化损伤产生

的活性氧（ROS）一旦超过安全值，就会激活 Nrf2 内

源性抗氧化通路，迅速消灭过多的 ROS，恢复机体氧

化和抗氧化体系的平衡[33]

。许多研究表明，姜黄素

是 Nrf2 途径的激动剂[34]

。百里香酚的苯酚羟基基团

可捕获羟自由基。本试验中，与 PD 组相比，PD+CT

组的肝脏 GSH 水平和空肠 T-SOD 水平显著升高（P<

0.05），肝脏和空肠中 MDA 含量显著降低（P<0.05），

这与尹莉丽等[35]

的研究结果基本一致，提示姜黄素

和百里香酚通过直接清除自由基和上调 Nrf2 信号通

57

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

路相关蛋白表达，改善相关抗氧化酶活性和总抗氧

化水平，进而有效缓解鸡白痢沙门氏菌引起的肝脏、

肠道细胞氧化应激。本试验中添加百里香酚-姜黄

素提高了健康蛋雏鸡和鸡白痢攻毒蛋雏鸡的各抗氧

化指标，这与前述 PD+CT 组空肠脏器指数显著提高

一致，可以进一步说明二者联用可以通过捕捉自由

基、修复氧化损伤等多种方式提高蛋雏鸡机体抗氧

化能力，保护肝脏和肠道，改善鸡白痢沙门氏菌对蛋

雏鸡机体的不利影响。

3.4 百里香酚与姜黄素联用对鸡白痢沙门氏菌攻毒

蛋雏鸡空肠形态的影响

小肠的绒毛高度和隐窝深度及绒隐比是反映肠

道通透性、吸收性和肠道黏膜功能是否完善的重要

指标。肠细胞间的紧密连接（TJs）在肠上皮屏障的

形成中起主导作用，TJs 受损可导致细菌、内毒素通

过 TJs进入体循环，引起家禽肠道疾病的发生。闭锁

蛋白（Occludin）、闭合蛋白（Claudin）和闭合小带蛋白

（ZO-1）是组成肠上皮细胞间紧密连接的重要分子

基础[36]

。Magesh 等[37]

研究发现，沙门氏菌感染可导

致空肠中 Occludin 和 ZO-1 基因表达下调。研究表

明，姜黄素可通过上调 ZO-1、Occludin、Claudin-1 的

表达量改善脓毒症大鼠肠上皮屏障的完整性[38]

，而

百里香酚可以通过提高盲肠 Occludin、Claudin-1、

ZO-1 的 mRNA 表达水平降低沙门氏菌引起的肉鸡

盲肠通透性增加[39]

。本试验发现，百里香酚联合姜

黄素提高了鸡白痢沙门氏菌感染蛋雏鸡的空肠绒毛

高度，且与CON组无显著差异(P>0.05）。与本试验结

果不同，Abudabos 等[40]

研究表明，饲粮添加 1.0 g/kg

牛至精油显著提高了肠道沙门氏菌感染肉鸡的回肠

绒毛高度，但显著低于健康肉鸡的回肠绒毛高度(P<

0.05）。这可能是因为百里香酚主要在肠的上半部

分被吸收[41]

，对空肠绒毛隐窝比的改善最为显著，而

对回肠绒隐比的提高作用较弱。此外，本试验中

CT+PD 组的空肠绒毛高度与 CON 组无显著差异，还

可能与其发挥协同作用，改善沙门氏菌引起的紧密

连接蛋白表达水平降低有关，但具体机制仍需进一

步研究。本试验在鸡白痢攻毒蛋雏鸡的饲料中添加

百里香酚-姜黄素，显著改善了鸡白痢沙门氏菌引起

的蛋雏鸡空肠肠绒毛萎缩和隐窝加深，与上述空肠

T-SOD 和 MDA 活性结果一致，提示百里香酚联合姜

黄素可以通过减少 ROS 诱导的肠道氧化应激和组织

损伤、恢复机体 SOD 抗氧化酶系活力，从而保护肠上

皮细胞免受自由基威胁，促进肠黏膜损伤修复，维护

空肠黏膜屏障完整性。

4 结论

饲料中按 2∶1 比例添加 150 mg/kg 百里香酚和

75 mg/kg姜黄素混合物可以改善蛋雏鸡的生长性能，

通过清除自由基减少鸡白痢所致的肝脏、肠道氧化损

伤，并降低实验性感染白痢的蛋雏鸡肠道损伤情况、

提高空肠绒隐比。

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（编辑：张 雷，747334055@qq.com）

59

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

复合益生菌对绍兴鸭血清生化、

盲肠短链脂肪酸及微生物区系的影响

■ 卢丽枝1 雷丽莉2 章岳军2 高秋玲2 吴永峰3 吴忠才4 沈水宝2 张淑芳2*

（1.广西壮族自治区畜牧站，广西南宁 530022；2.广西大学动物科学技术学院，广西南宁 530004；

3.英杰（长沙）生物科技有限公司，湖南长沙 410000；4.广西桂柳牧业集团，广西桂林 541000）

摘 要：试验旨在探究嗜酸乳杆菌、屎肠球菌、枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌组成的复合益生菌

在不同添加量下对绍兴鸭血清生化指标、盲肠短链脂肪酸及微生物区系的影响。试验选用健康、体重

相近1日龄绍兴鸭1 200只，随机分为4组，每组5个重复，每个重复60只。对照组饲喂基础饲粮，A组

在基础饲粮的基础上添加 100 mg/kg复合益生菌，B组在基础饲粮的基础上添加 200 mg/kg复合益生

菌，C组在基础饲粮的基础上添加 300 mg/kg复合益生菌。预试期 3 d，正试期 30 d。结果表明：与对

照组相比，①各试验组的平均日增重（ADG）和平均日采食（ADFI）量在数值上有增加趋势（P>0.05）；

各试验组的料重比显著降低（P<0.05），其中 B组较其他试验组相比降低比率较大，为 4.2%。②各试

验组血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白、谷丙转氨酶和谷草转氨酶等指标差异不显著（P>0.05）；各试验

组血清中免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）含量极显著增加（P<0.01），而血清中免疫球蛋白G

（IgG）含量差异不显著（P>0.05）。③各试验组盲肠中乙酸含量显著增加（P<0.05），盲肠中丙酸和丁酸

含量差异不显著（P>0.05），A组盲肠异戊酸含量差异显著（P<0.05）。④基于门水平，各试验组拟杆菌

门（Bacteroidota）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度均差异显著（P<0.05）；基于属水平，差异菌属瘤胃球

菌属（Ruminococcus_torques＿group）和拉氏鳞毛蕨属（Lachnoclo stridium）差异显著（P<0.05）。综上所

述，复合益生菌可降低绍兴鸭料重比，提高血清中IgM、IgA含量；增加盲肠中乙酸含量以及拟杆菌门和

拟杆菌属的丰度，降低厚壁菌门的丰度，且在配合饲料中添加100~200 mg/kg剂量较好。

关键词：复合益生菌；绍兴鸭；血清生化；短链脂肪酸；微生物区系

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.010

中图分类号：S816.7 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0060-08

Effects of Compound Probiotics on Serum Biochemistry, Cecal Short-Chain Fatty Acids and

Microflora of Shaoxing Ducks

LU Lizhi1

LEI Lili2

ZHANG Yuejun2

GAO Qiuling2

WU Yongfeng3

WU Zhongcai4

SHEN Shuibao2

ZHANG Shufang2*

(1. Animal Husbandry Station of the Guangxi Zhuang Autonomous Region, Guangxi Nanning 530022,

China; 2. College of Animal Science and Technology, Guangxi University, Guangxi Nanning 530004,

China; 3. Yingjie (Changsha) Biotechnology Co., Ltd., Hunan Changsha 410000, China;

4. Guangxi Guiliu Animal Husbandry Group, Guangxi Guilin 541000, China)

Abstract：This study was conducted to investigate the effects of Lactobacillus acidophilus, Enterococcus

faecium, Bacillus subtilis and Bacillus lichenifor⁃

mis compound probiotics on serum biochemistry,

cecal short-chain fatty acids (SCFAs) and micro⁃

biota of Shaoxing ducks at different supplemental

levels. A total of 1 200 1-day-old Shaoxing

ducks with similar body weight were randomly di⁃

vided into 4 groups with 5 replicates per group

and 60 ducks per replicate. Piglets in control

作者简介：卢丽枝，畜牧师，研究方向为饲料质量安全、畜

牧饲料标准管理。

*通讯作者：张淑芳，硕士。

收稿日期：2023-07-19

基金项目：农业农村部农产品质量安全监管[CAASNCPJG-2023-IFR-01]

60

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

group were fed a basal diet; Group A was fed the basal diet supplemented with 100 mg/kg compound pro⁃

biotics; Group B was fed the basal diet supplemented with 200 mg/kg compound probiotics; Group C was

fed the basal diet supplemented with 300 mg/kg compound probiotics. The pre-feeding period lasted for

3 days, and the normal feeding period lasted for 30 days. The results showed as follows: ① compared

with the control group, the average daily gain (ADG) and average daily intake (ADFI) of the groups

supplemented with compound probiotics had a numerical trend of increasing (P>0.05); the ratio of feed to

gain in complex probiotics groups was significantly decreased (P<0.05), and the reduction ratio in group

B was 4.2%. ② Compared with the control group, there were no significant differences in serum total pro⁃

tein, albumin, globulin, alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase in group A, B and C (P>

0.05); Serum IgM and IgA were significantly increased (P<0.01), while serum IgG content was not signifi⁃

cantly different (P>0.05). ③ Compared with the control group, the acetic acid content in cecum of group

A, B and C was significantly increased (P<0.05), but the propionic acid and butyric acid contents in ce⁃

cum were not significantly different (P>0.05), and the supplemental dose in the combined diet was 100-

200 mg/kg.

Key words：compound probiotics; Shaoxing duck; serum biochemistry; short chain fatty; microflora

我国农业农村部公告第 194 号规定，自 2020 年

7 月 1 日起停止生产使用含有生长类药物饲料添加

剂（中药类除外）的商品饲料。自此，我国正式迎来

了饲料无抗时代[1]

。但随着禁抗时代的到来，我国养

殖业面临的新问题是畜禽抵抗力降低，患病率有所

增加，生产效益降低，给养殖场（户）带来不小的经济

损失，因此寻找新的替抗产品势在必行。益生菌作

为一种活的微生物，当宿主体内积累到一定剂量时

可以起到增强机体免疫力，减少肠道疾病的效果[2]

。

益生菌被广泛应用在食品、医药和农业生产，通过定

植在动物体内调节宿主黏膜与免疫系统，调节肠道

菌群，促进营养物质吸收保持肠道健康[3]

。因此，益

生菌对养殖动物的影响研究也受到广泛关注。阮胜

钢等[4]

研究发现，在雏鸭饲料中添加枯草芽孢杆菌和

地衣芽孢杆菌的复合益生菌，增加了雏鸭的免疫能

力，并显著提高了 28 日龄雏鸭的平均日增重；Song

等[5]

研究发现，在热应激的肉鸡饲粮中添加由植物乳

酸杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌组成的复合

益生菌可有效增加小肠中乳酸杆菌等有益菌群定

植。鸭具有耐寒、耐粗饲、免疫力强，早期生长较快，

但是由于现代集约化养殖条件，养殖密度大、饮水条

件差和冷热应激较大，造成鸭容易出现肠道问题[6]

。

研究旨在探究嗜酸乳杆菌、屎肠球菌、枯草芽孢杆菌

和地衣芽孢杆菌组成的复合益生菌在不同添加量下

对绍兴鸭血清生化、盲肠短链脂肪酸及微生物区系

的影响，为益生菌在改善鸭肠道健康以及免疫方面

提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用复合益生菌购自英杰（长沙）生物科

技有限公司提供，主要有效成分为嗜酸乳杆菌 1×

109 CFU/g、屎肠球菌 1×109

CFU/g、枯草芽孢杆菌 1×

109

CFU/g、地衣芽孢杆菌 1×109

CFU/g。试验所用试

剂盒均购自南京建成生物工程研究所有限公司。试

验动物和养殖场地均由广西桂柳牧业集团提供。

1.2 试验设计与饲养管理

试验采用单因素完全随机设计，选取同一批次健

康、体重相近1日龄的绍兴鸭1 200只，随机分4组，每组

5个重复，每个重复60只。对照组饲喂基础饲粮，A组

在基础饲粮基础上添加 100 mg/kg 复合益生菌，B 组

在基础饲粮基础上添加 200 mg/kg 复合益生菌，C 组

在基础饲粮基础上添加300 mg/kg复合益生菌。预试

期 3 d，正试期 30 d。饲养试验在广西桂柳牧业集团

养殖场进行，均采用网上平养方式，自由采食和饮水，

免疫程序按照鸭场现行常规免疫进行。

1.3 基础饲粮

基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮，参考 NY/T 827—

2004《绍兴鸭饲养技术规程》[7]

并结合试验鸭场企业标

准设计。试验全期饲喂颗粒料，基础饲粮组成以及营

养水平见表1。

61

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

项目

原料组成（%）

玉米

糙米

小麦

面粉

磷酸氢钙

豆粕

发酵小麦麸

生物发酵饲料

鱼粉

石粉

猪油

赖氨酸

蛋氨酸

苏氨酸

氯化钠

碳酸氢钠

氯化胆碱

蒙脱石

复合预混合饲料

合计

营养水平

代谢能（ME，MJ/kg）

粗蛋白（CP）

钙（Ca）

总磷（TP）

赖氨酸（Lys）

蛋氨酸（Met）

含量

26.80

15.00

10.00

5.00

1.00

25.50

3.00

3.00

0.50

6.50

2.00

0.45

0.20

0.05

0.25

0.10

0.10

0.25

0.30

100.00

11.30

19.00

0.90

0.55

1.20

0.48

注：1. 生物发酵饲料以玉米、豆粕、麦麸为底物发酵的饲料；

2. 复合预混合饲料为每千克饲粮提供：Fe100 mg、Cu 12 mg、I

0.5 mg、Mn 80 mg、Zn 84 mg、Se 0.1 mg、VA 4 000 IU、VB1

0.8 mg、VB2 5 mg、VB6 1.5 mg、VB12 0.05 mg、VD3 800 IU、

VE 30 IU、VK3 0.5 mg、D-泛酸10 mg、叶酸1.5 mg、烟酸20 mg、

生物素0.4 mg；

3. 代谢能为计算值，其余营养水平均为实测值。

1.4 样品采集

于正试期第 30 天，试验鸭禁食 12 h，正常饮水，

每个重复随机选取 1 只绍兴鸭进行翅下静脉采血，

3 000 r/min离心15 min后，用移液枪将血清移到1.5 mL

离心管中，-20 ℃保存，用于测定血清生化指标和免疫指

标；随后进行安乐死屠宰，取盲肠内容物，-80 ℃保存，用

于测定盲肠短链脂肪酸和微生物区系。

1.5 检测指标与方法

1.5.1 生长性能

分别在试验开始和结束当天以重复为单位对其

进行空腹称重，用于计算平均日增重；以每组每个重

复为单位记录试验鸭的投料量以及剩余料量，用于计

算平均日采食量和料重比。

平均日增重（g）=（末体重-初体重）/试验天数

平均日采食量（g）=（投料量-剩余料量）/试验天

数/试验鸭数

料重比=平均日采食量/平均日增重

1.5.2 血清生化指标

采用购自南京建成生物工程研究所有限公司的

ELISA 试剂盒，使用酶标仪测定血清中总蛋白（TP）、

白 蛋 白（ALB）、谷 丙 转 氨 酶（ALT）、谷 草 转 氨 酶

（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、葡萄糖（GLU）、尿素氮

（BUN）、三酰甘油（TG）、总胆固醇（TC）等血清生化指

标以及血清免疫球蛋白 M、A、G（IgM、IgA、IgG）指标

含量，严格按照试剂盒说明书操作。

1.5.3 盲肠短链脂肪酸

测定盲肠内容物中短链脂肪酸（SCFAs）的含量；

采用直接进样的气相色谱法和内标定量能计算法测

定分析盲肠内容物中短链脂肪酸的含量。

1.5.4 盲肠微生物区系

试验结束当天，在无菌的操作下取盲肠内容物

1.5~2.0 mL装入冻存管，-80 ℃保存，然后干冰送往上

海生物医药科技有限公司委托进行16S rRNA V3~V4

微生物区系检测。

1.6 数据统计与分析

试验数据经Excel简单整理后，使用SPSS 23.0软

件 进 行 单 因 素 方 差 分 析（one-way ANOVA），并 以

Duncan’s法进行多重比较。结果以“平均数±标准误”

表示，以 P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著判

断标准。

2 结果与分析

2.1 复合益生菌对绍兴鸭生长性能的影响

由表 2 可知，与对照组相比，A、B、C 组绍兴鸭的

平均日增重和平均日采食量差异不显著（P>0.05），但

3个试验组平均日增重分别增加2.4%、5.3%、4.6%，平

均日采食量分别增加 2.0%、2.5%、3.1%；A、B、C 组绍

兴鸭的料重比均低于对照组，其中B、C组显著低于对

照组（P<0.05），A、B、C组分别降低0.5%、4.2%、1.6%。

2.2 复合益生菌对绍兴鸭血清生化指标的影响

由表 3 可知，与对照组相比，A、B、C 组绍兴鸭总

蛋白、白蛋白、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、

葡萄糖、尿素氮、三酰甘油、总胆固醇等血清生化指标

差异不显著（P>0.05）；A、B、C 组绍兴鸭的 IgM 和 IgA

62

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

含量极显著提高（P<0.01），但各试验组中 IgG 含量与

对照组差异不显著（P>0.05）。

2.3 复合益生菌对绍兴鸭盲肠短链脂肪酸含量的影响

由表4可知，与对照组相比，A、B、C组绍兴鸭盲肠

乙酸含量显著提高（P<0.05），分别增加14.3%、7.14%；

A、B、C组绍兴鸭盲肠丙酸、丁酸含量与对照组差异不显

著（P>0.05）；A组绍兴鸭盲肠异戊酸含量显著提高（P<

0.05），盲肠异戊酸含量显著降低50%（P<0.05）。

表2 复合益生菌对绍兴鸭生长性能的影响

项目

平均日增重（ADG，g）

平均日采食量（ADFI，g）

料重比（F/G）

对照组

20.17±3.45

86.43±2.15

4.29±0.13a

A组

20.65±3.54

88.12±2.24

4.27±0.21a

B组

21.23±3.32

88.56±2.31

4.11±0.11c

C组

21.10±3.47

89.12±2.20

4.22±0.15b

P值

0.986

0.876

0.038

注：同行数据肩标含有相同字母或无字母表示差异不显著（P>0.05），不含有相同小写字母表示差异显著（P<0.05），不含

有相同大写字母表示差异极显著（P<0.01）；下表同。

表3 复合益生菌对绍兴鸭血清生化指标的影响

项目

总胆红素(TBIL，μmol/L)

总蛋白(TP，g/L)

白蛋白(ALB，g/L)

球蛋白(GLOB，g/L)

白蛋白/球蛋白

碱性磷酸酶(ALP，U/L)

谷丙转氨酶(ALT，U/L)

谷草转氨酶(AST，U/L)

谷草转氨酶/谷丙转氨酶

葡萄糖(GLU，mmol/L)

尿素氮(BUN，mmol/L)

肌酐(CREA，μmol/L)

尿酸(UA，μmol/L)

三酰甘油(TG，mmol/L)

总胆固醇(TC，mmol/L)

高密度胆固醇(HDL-C，mmol/L)

低密度胆固醇(LDL-C，mmol/L)

免疫球蛋白M(IgM，g/L)

免疫球蛋白A(IgA，g/L)

免疫球蛋白G(IgG，g/L)

对照组

0.64±0.07

61.00±5.70

23.77±0.70

37.23±5.88

0.64±0.06

185.40±48.67

27.62±1.80

24.50±6.34

0.90±0.24

4.72±0.65

0.67±0.02

9.60±1.83

264.40±18.32

15.88±5.56

4.97±2.47

0.40±0.11

1.69±0.95

0.05±0.02C

0.12±0.10C

0.16±0.02

A组

0.68±0.10

65.42±2.30

23.26±0.96

42.16±1.90

0.55±0.03

179.00±41.01

26.42±2.17

19.10±1.03

0.74±0.16

6.25±0.52

0.57±0.05

9.20±0.86

252.40±45.10

10.52±0.66

3.23±0.68

0.38±0.08

0.84±0.07

0.09±0.02B

0.16±0.09B

0.18±0.01

B组

0.64±0.12

68.36±3.14

25.74±0.77

42.62±2.80

0.60±0.03

102.60±20.85

26.02±4.77

17.92±1.64

0.75±0.09

6.10±0.38

0.55±0.02

10.60±2.09

222.20±40.38

11.32±1.48

3.26±0.40

0.64±0.12

0.84±0.09

0.11±0.01A

0.25±0.01A

0.19±0.03

C组

0.50±0.09

65.32±3.58

23.71±2.39

41.61±5.89

0.57±0.10

100.20±8.94

28.84±1.39

19.24±2.07

0.66±0.05

5.94±0.49

0.49±0.07

9.20±1.66

302.40±71.64

11.94±2.08

4.83±0.99

0.55±0.18

1.56±0.68

0.10±0.01A

0.19±0.01A

0.17±0.02

P值

0.587

0.557

0.451

0.770

0.868

0.168

0.896

0.558

0.649

0.186

0.083

0.924

0.699

0.624

0.703

0.452

0.620

0.003

0.002

0.892

2.4 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系的影响

2.4.1 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系的 OTU

分析

由表5和图1可知，对照组的OTU数量为1 046个，

表4 复合益生菌对绍兴鸭盲肠短链脂肪酸含量的影响（mmol/g）

项目

乙酸

丙酸

异丁酸

丁酸

异戊酸

戊酸

对照组

0.07±0.01b

0.03±0.01

0

0.02±0.01

0.02±0.01a

0

A组

0.15±0.06a

0.06±0.01

0

0.04±002

0.01±0.01b

0

B组

0.08±0.01b

0.04±0.02

0

0.03±0.01

0

0

C组

0.12±0.02a

0.05±0.01

0

0.04±0.01

0

0

P值

0.020

0.136

0

0.085

0.023

0

63

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

P

值

0 5 10 15 60

Bacteroidota

Firmicutes

* 0.014 56

* 0.024 32

20 25 30 35 40 45 50 55

平均比例(%)

注：*表示差异显著（P<0.05）；下图同。

图3 门水平差异菌相对丰度

CON组 A组 B组 C组

A、B、C 组分别为 988、971、1 058 个；其中对照组特有

OTU 数量为 66个，A 组特有 OTU 数量为 65个，B组特

有OTU数量为33个，C组特有OUT数量为34个。

表5 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系OTU数量的影响

组别

CON

A

B

C

OTU数量（个）

1 046

988

971

1 058

CON组

A组

B组

C组

图1 复合益生菌对绍兴鸭盲肠OTU数量韦恩图

2.4.2 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系门水平

物种分布的影响

由图 2可知，绍兴鸭盲肠微生物门水平物种组成

相对丰度排行前 7 位的微生物。各组盲肠菌群组成

主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门（Actinobacteri⁃

ota）、脱硫菌门、延叶杆菌门、螺旋藻门等组成。其中

差异菌门为拟杆菌门和厚壁菌门。拟杆菌门占整个

菌群的比例，对照、A、B、C 组分别为 46.4%、56.9%、

47.1%、51.1%；厚壁菌门占整个菌群比例，对照、A、B、

C组分别为47.9%、38.2%、40.1%、42.2%。从图3可以

看出，与对照组相比，各试验组差异菌门拟杆菌门和

厚壁菌门相对丰度均差异显著（P<0.05）。门水平上的相对丰度

CON组 A组 B组 C组

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Bacteroidota

Firmicutes

Actinobacteriota

Desulfobacterota

Deferribacterota

Spirochaetota

others

注：Bacteroidota，拟杆菌门；Firmicutes，厚壁菌门；Actinobacteriota，

放线菌门；Desulfobacterota，脱硫菌门；Deferrbacterota，延叶杆

菌门；Spirochaetota，螺旋藻门；others，其他；下图同。

图2 门水平上物种分布

2.4.3 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系属水平

物种分布的影响

由图 4可知，绍兴鸭盲肠微生物属水平物种组成

相对丰度排名前 34位微生物，其中对照、A、B、C组总

和 占 总 菌 属 的 比 例 分 别 是 78.5%、84.2%、79.7%、

80.2%，优 势 菌 属 拟 杆 菌 属 占 总 菌 属 比 例 分 别 为

25.9%、38.2%、40.1%、42.2%。其中差异菌群为瘤胃

球菌属和拉氏鳞毛蕨属，从图 5 可以看出，与对照组

相比，各试验组差异菌属瘤胃球菌属和拉氏鳞毛蕨属

差异显著（P<0.05）。

3 讨论

3.1 复合益生菌对绍兴鸭生长性能的影响

畜禽生长发育状况是畜禽养殖场（户）衡量生产

水平和经济效益的重要指标[8]

。李小芬等[9]

研究表

64

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

平均比例(%)

注：Ruminococcus＿torques＿group，瘤胃球菌属；Lachnoclostridium，拉氏鳞毛蕨属。

图5 属水平差异菌群相对丰度

P

值

0 0.2 0.4 0.6 3.0

Ruminococcus_torques_group

Lachnoclostridium

* 0.043 18

* 0.033 78

0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.2 2.4

CON组 A组 B组 C组

2.6 2.8

注：Bacteroides，拟杆菌属；Prevotellaceae_Ga6A1_group，普雷沃氏菌 Ga6A1；unclassified_f＿Lachnospiraceae，未分类的毛螺

菌属；Prevotella，普氏菌属；Faecalibacterium，粪杆菌属；Rikenellaceac_RC9_gut_group，理研菌 RC9；unclassified_f＿Os⁃

cillospiraceae，未分类的颤螺旋菌属；Parabacteroides，青春双歧杆菌属；Prevotellaceae_UCG⁃001，普雷沃氏菌属UCG001；

norank_f＿norank_o＿Clostridia_UCG⁃014，梭状芽孢杆菌属 UCG014；UCG⁃005，拟普雷沃氏菌属 UCG⁃005；Prevotella⁃

ceae_NK3B31_group，普雷沃氏菌科 NK3B31；unclassified_o＿Bacteroidales，未分类的拟杆菌属；Shutteworthia，梭状花

属；Ruminococcus_torques＿group，瘤胃球菌属；norank_f＿Eubacterium_coprostanoligenes_group，未分类的粪真杆菌属；

norank_f＿Prevotellaceae，未分类的普雷沃氏菌属；Lachnoclostridium，拉氏鳞毛蕨属；Subdoligranulum，罕见小球菌属；

norank_f＿Oscillospiraceae，颤螺旋菌科；Butyricicoccus，丁酸杆菌属；Mucispirillum，黏液螺旋菌属；Desulfovibrio，脱硫弧

菌属；Alistipes，另枝菌属；Romboutsia，郎布特西亚属；norank_f＿norank_o＿Bacteroidales，未分类的拟杆菌目；Oribacte⁃

rium，假丁酸弧菌属；Megamonas，巨单胞菌属；Christensenellaceae_R-7_group，克里斯滕森菌科R-7；Treponema，密螺旋

体属；others，其他。

图4 属水平上物种分布

属水平上的相对丰度

CON A B C

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Bacteroides

Prevotellaceae_Ga6A1_group

unclassified_f__Lachnospiraceae

Prevotella

Faecalibacterium

Rikenellaceae_RC9_gut_group

unclassified_f__Oscillospiraceae

Parabacteroides

Prevotellaceae_UCG-001

norank_f__norank_o__Clostridia_UCG-014

UCG-005

Prevotellaceae_NK3B31_group

unclassified_o__Bacteroidales

Shuttleworthia

Ruminococcus_torques_group

norank_f__Ruminococcaceae

Colidextribacter

norank_f__Eubacterium_coprostanoligenes_group

norank_f__Prevotellaceae

Lachnoclostridium

Subdoligranulum

norank_f__Oscillospiraceae

Butyricicoccus

Mucispirillum

Desulfovibrio

Alistipes

Romboutsia

Olsenella

Phascolarctobacterium

norank_f__norank_o__Bacteroidales

Oribacterium

Megamonas

Christensenellaceae_R-7_group

Treponema

others

明，在饲料中添加乳酸杆菌、纳豆芽孢杆菌均可以提

高樱桃谷肉鸭的平均日增重和终末体重，降低料重

比，从而增加经济效益；刘晓琳等[10]

研究表明，在日粮

中添加 0.05% 枯草芽孢杆菌可提高樱桃谷鸭的育成

率，降低料重比。本研究结果与前人研究结果相同，

饲粮中添加复合益生菌可显著降低绍兴鸭的料重比，

且添加量200 mg/kg效果较好。

3.2 复合益生菌对绍兴鸭血清生化指标的影响

动物的血液指标反映动物在其内外部环境中营

养配制的生理变化[11]

。血清中白蛋白是最丰富的血

浆蛋白，约占血清蛋白的 55%～56%，其中白蛋白主

要与其合成和分解代谢有关，并起到维持血液渗透压

的作用，球蛋白则是血清免疫球蛋白的主要成分，主

要参与动物机体营养运输以及免疫等功能，共同参与

机体的代谢和内环境的稳定。总蛋白可以为动物生

长提供良好的营养物质，其含量也是反映动物机体营

65

单 胃 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

养状况的指标之一[12-13]

。许运岑[14]

研究表明，枯草芽

孢杆菌可以显著提高AA肉鸡血清中的总蛋白和球蛋

白含量，但对血清中白蛋白含量影响不大。蒋山翊

等[15]

研究表明，0.02% 枯草芽孢杆菌可以显著提高白

羽肉鸡血清中白蛋白、总蛋白和球蛋白的含量。刘

小龙等[16]

研究表明，添加单独或者联合使用抗菌肽

或合生素（植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母和

壳寡糖）可显著提高 AA 肉鸡血清中白蛋白和总蛋白

含量。本研究结果与前人研究结果相悖，饲粮中添

加复合益生菌对绍兴鸭血清中白蛋白、总蛋白和球

蛋白均无显著影响，其可能原因是益生菌菌株种类

以及含量不同，或者是试验动物种类以及试验环境

差异影响。

益生菌对动物机体有免疫调节作用，可促进 IgA

发挥免疫调节作用，从而增强机体抵御入侵病原体的

免疫作用[17]

。Tana 等[18]

研究表明，添加 1% 的乳杆菌

复合物可显著提高肉仔鸡血清中 IgG 和 IgA 的含量。

陈辉[19]

研究表明，添加 0.4%、0.6%、0.8% 的复合益生

菌可显著提高肉仔鸡 21日龄和 42日龄血清中 IgG 的

含量。本研究结果与前人研究结果相同，添加复合益

生菌可极显著提高绍兴鸭血清中 IgM 和 IgA 的水平，

但是对血清中 IgG 含量的影响不大，但相比对照组有

增加趋势，在配合饲粮中添加量为 200 mg/kg 效果

较好。

3.3 复合益生菌对绍兴鸭盲肠短链脂肪酸含量的影响

肠道屏障是抵抗肠道中病原微生物和有毒有害

气体的第一道防线，对维持机体发挥正常功能至关重

要。短链脂肪酸是肠道微生物代谢产物之一，对维持

肠道健康发挥至关重要的作用[20]

。短链脂肪酸是由

肠道菌群通过糖酵解和磷酸戊糖途径降解不易消化

的膳食纤维产生的代谢产物，短链脂肪酸是由1~6个

碳原子的有机脂肪酸组成，主要包括乙酸、丙酸和丁

酸 ，其 中 乙 酸 是 肠 道 中 含 量 最 丰 富 的 短 链 脂 肪

酸[21-22]

。若短链脂肪酸浓度过高可引起动物食欲减

退、免疫力降低，导致发生群体性呼吸道疾病，严重时

导致呼吸困难肺水肿和充血等症状[23]

。本研究表明，

饲粮中添加复合益生菌显著增加肠道中乙酸的含量，

其中复合益生菌添加100 mg/kg时绍兴鸭盲肠异戊酸

含量较对照组差异显著，且盲肠异戊酸较对照组含量

降低50%。由此可见，饲粮中添加复合益生菌可增加

盲肠乙酸含量而降低盲肠异戊酸的含量。

3.4 复合益生菌对绍兴鸭盲肠微生物区系的影响

盲肠微生物群在动物健康和生产性能中起着关

键作用，影响营养物质的消化吸收，并有助于预防有

害病原体的定植。大量研究表明，家禽盲肠中拟杆菌

门、厚壁菌门和放线菌门为高相对丰度菌门[24-26]

，而

本研究结果与前人研究结果相同。李宁等[27]

研究表

明，益生菌通过竞争、抑制肠道内有害细菌，增加有益

菌从而稳定肠道菌群。盲肠对动物机体糖代谢和氮

代谢起重要作用，食糜进入盲肠可被肠道中的微生物

吸收利用，其中发现拟杆菌门具有促进营养物质吸收

作用，厚壁菌门具有抑制营养物质吸收作用，拟杆菌

门降低或厚壁菌门增加都有助于脂肪的吸收和积

累[28]

，因此拟杆菌门和厚壁菌门在盲肠门水平分析中

占比较高。研究发现，厚壁菌门和拟杆菌门参与肠

道中短链脂肪酸代谢，其中厚壁菌门参与丙酸和丁

酸合成，而拟杆菌门主要参与丙酸合成[29]

，进而参与

盲肠的代谢。张孟阳等[30]

研究表明，在 56 日龄仔鸡

肠道中优势菌门为厚壁菌门（48.61%）和拟杆菌门

（31.10%）。赵彦光等[31]

研究表明，饲粮中添加复合

益生菌极显著提高门水平上拟杆菌门的相对丰度。

本试验基于门水平研究结果表明，肠道菌群具有多

样性丰富的特点，拟杆菌门、厚壁菌门为两个丰度最

高的菌门，同时也是差异最大的菌门，与对照组相比

各试验组拟杆菌门占比均高于对照组，厚壁菌门均

低于对照组。郝永胜等[32]

研究表明，拟杆菌属是鸭

盲肠主要菌属，是短链脂肪酸主要生产者，主要影响

盲肠菌群和盲肠发育。基于属水平的研究结果表

明，优势菌属是拟杆菌属，差异菌属为瘤胃菌属和拉

氏鳞毛蕨属，本试验研究结果与前人研究结果相同。

说明添加复合益生菌对盲肠门水平和属水平上的拟

杆菌有增加作用。

4 结论

添加复合益生菌可降低绍兴鸭的料重比，同时增

加绍兴鸭血清中 IgM 和 IgA 含量，且在配合饲料中添

加量200 mg/kg较好。添加复合益生菌可增加盲肠中

乙酸含量，增加拟杆菌门和拟杆菌属的相对丰度，同

时降低厚壁菌门的相对丰度，稳定肠道菌群，且在配

合饲粮中添加量100 mg/kg较好。

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（编辑：张 雷，747334055@qq.com）

67

反 刍 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

早期断奶对羔羊器官发育和营养物质代谢的影响

■ 景爱强 王志武*

（山西农业大学动物科学学院，山西晋中 030800）

摘 要：试验旨在研究早期断奶对羔羊器官发育及营养物质表观消化率的影响。选取体重（9.5±

1.2） kg、日龄（25.0±1.5） d的健康杂交绵羊羔羊 36只（公母各半）进行饲养试验，随机分为 3组，即对

照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组，每组12只，分为3个重复，对照组自然哺乳，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组分别饲喂

代乳料A、B。试验组羔羊25日龄预断奶，30日龄完全断奶，饲喂代乳料。90日龄每重复选取2只体

重接近本组平均体重的健康羔羊，1只进行屠宰试验，1只进行消化试验。结果表明：试验组和对照组

间屠宰率差异不显著（P>0.05）；瘤胃、皱胃、小肠鲜重以及肺脏、胰腺、脾脏重，试验组均高于对照组，

试验Ⅰ组显著高于对照组（P<0.05）。与对照组相比，试验组干物质、有机物、粗蛋白表观消化率差异

不显著（P>0.05）；试验组粗脂肪表观消化率显著低于对照组（P<0.05）。说明30日龄早期断奶饲喂代

乳料有助于羔羊器官发育，不会对营养物质消化率产生显著影响。试验代乳料A和B饲喂效果均良

好，在蛋白原料豆粕紧缺和价高时可调整利用。

关键词：羔羊；早期断奶；代乳料；器官发育；营养物质表观消化率

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.21.011

中图分类号：S815.1 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）21-0068-06

Effects of Early Weaning on Organ Development and Nutrient Metabolism of Lambs

JING Aiqiang WANG Zhiwu*

(College of Animal Science, Shanxi Agricultural University, Shanxi Jinzhong 030800, China)

Abstract：This study aims to study the effects of early weaning on the organ development and apparent

digestibility of nutrients in lambs. A total of 36 crossbred healthy lambs (half male and half female) with

a similar weight (9.5±1.2) kg and age (25.0±1.5) d were selected for rearing experiments, and randomly

divided into 3 groups, namely control group, group Ⅰ, and group Ⅱ, each group of 12 sheep, divided

into 3 replicates. The control group naturally lactated, group Ⅰ and Ⅱ group were fed milk substitutes

A and B respectively. The lambs in the experimental group were pre-weaned at 25 days of age and com⁃

pletely weaned at 30 days of age, and fed with milk substitutes. At 90 days of age, two healthy lambs

with a weight close to the average weight were selected for each replicate, and one was slaughtered and

one was digested. The results showed that the difference in slaughter rate between the experimental

group and the control group was not significant (P>0.05). Rumen, wrinkled stomach, small intestine fresh

weight, lung, pancreas, spleen weight of control group were lower than experimental group, and the differ⁃

ences between group Ⅰ and control group were significant (P<0.05). Compared with the control group,

the apparent digestibility of dry matter, organic matter and crude protein of group Ⅰ and group Ⅱ were

not significantly different (P>0.05). The apparent

digestibility of crude fat in the control group was

significantly higher than that in the experimental

group (P<0.05). It indicats that weaning feeding

milk substitute at 30 days of age can help the or⁃

gan development of lamb and will not have a sig⁃

nificant effect on the digestibility of nutrients. The

feeding effect of milk substitute A and B in this

experiment was good, and it could be adjusted

and utilized when the protein raw material soy⁃

作者简介：景爱强，硕士，研究方向为羊的饲养管理和遗

传育种。

*通讯作者：王志武，研究员，硕士生导师。

收稿日期：2023-07-07

基 金 项 目 ：山 西 省 重 点 研 发 项 目 [2022ZDYF114、

201903D221004、201903D211012-02]；山西省专利专化专项

项 目 [202301004]；山 西 农 业 大 学 生 物 育 种 工 程 项 目

[YZGC130]；吕梁市重点研发项目[2021NYGG-2-14]

68

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

bean meal was in short supply and high price.

Key words： lamb; early weaning; milk substitutes; organ development; apparent digestibility of nutrients

通常羔羊母乳喂养至3~4月龄断奶，但这种传统

断奶方式降低了母羊繁殖利用率，母羊因多胎或产奶

不足难以满足羔羊营养需求[1]

。实施羔羊早期断奶能

够有效改善母羊的繁殖性能，提高利用效率，缩短羔

羊的生产周期，缩短羔羊出栏时间。结合同期发情、

人工授精等技术，有利于全年均衡生产和集约化管

理[2]

。羔羊早期断奶、饲喂代乳料可刺激羔羊瘤胃发

育，促进采食饲草料的能力，提高羔羊对饲料的利用

效率，发挥羔羊的生长潜力。因此，舍饲肉羊养殖过

程中合理利用早期断奶技术，可有效提高养殖户的综

合效益[3-5]

。近年来，对羔羊早期断奶的研究报道较

多，但羔羊的生长发育受品种、营养水平、圈舍环境和

饲养管理等多种因素影响，导致研究结果差异较大，

生产实践中应用较少[6-8]

。目前，对羔羊代乳料研究

较多，也取得一定的饲喂效果，但羔羊代乳料的应用

仍存在不足，原料的选择和配比仍不够规范，代乳料

的加工及配套使用技术仍需进一步完善[9]

。羔羊早期

断奶主要存在早期断奶时间选择和断奶后营养供应

两个问题。在不影响羔羊生长发育的前提下，尽量缩

短哺乳时间，能够为养殖户带来更好的收益。代乳料

研制的关键问题在于原料的选择和配比，并考虑当前

饲料原料价格的浮动。因此，本试验研究早期断奶对

羔羊器官发育和营养物质表观消化率的影响，确定适

宜的断奶日龄和合适的代乳料，以期为规模化、标准

化养殖提供技术参数和生产指导。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

饲养试验于2021年4—7月在山西立云农牧科技

有限公司（沁县北马服肉羊养殖基地）进行；样品分析

于2021年7—10月在山西农业大学（山西省农业科学

院畜牧兽医研究所）进行。

1.2 试验动物及日粮

选择体重（9.5±1.2）kg和日龄（25.0±1.5）d的健康

杂交绵羊羔羊 36只。代乳料的配制本着与母乳营养

水平一致的原则，参考肉羊饲养标准（NY/T 816—

2004）中绵羊羔羊 10~20 kg 体重阶段营养需要，结合

羔羊代乳料（NY/T 2999—2016）技术指标（风干物质

基础）的要求及羊乳营养成分配制代乳料。主要考虑

两种蛋白质原料乳清粉和豆粕的优缺点互补，在使用

比例上做了相应调整。乳清粉保留了奶中的大部分

乳糖，含有较多的蛋白质，主要为β-乳球蛋白，常作为

家禽、仔猪以及幼龄反刍动物的能量、蛋白质补充饲

料，但乳清粉价格较高，且易变质，喂量过多易引起肠

胀气；豆粕粉经粉碎、浸提后适口性好，高度可消化，

是最佳的植物性蛋白质饲料原料，在仔猪、幼龄反刍

动物代乳料中可用来代替部分乳蛋白。代乳料分为

A、B 两种，其组成及主要营养成分详见表 1。代乳料

A 中豆粕粉用量 2 倍于乳清粉，一般情况下豆粕市价

低于乳清粉时使用，能降低饲料成本，在豆粕原料紧

缺和价格居高不下时，可选择使用代乳料 B。代乳料

B中豆粕粉用量约为乳清粉的一半，添加较多的大豆

浓缩蛋白和膨化全脂大豆，抗营养因子低，氨基酸含

量丰富，营养物质易消化吸收。通过一系列试验研

究，进一步验证两种代乳料的使用效果。

试验组和对照组补饲相同颗粒料和饲草，饲草主

要为花生秧，营养成分为：干物质 90.36%、粗蛋白

7.5%、粗脂肪 0.59%、钙 1.03%、磷 0.21%。颗粒料购

自山西省晋中东方希望动物营养食品有限公司。羔

羊颗粒料主要原料有玉米、棉籽粕、豆粕、石粉、碳酸

氢钙、氯化钠等；营养成分：粗蛋白≥18.0%、粗纤维≤

8.0%、粗灰分≤10.0%、钙 0.30%~1.50%、总磷≥0.30%、

氯化钠0.50%~1.50%、赖氨酸≥0.50%。

1.3 试验设计与饲养管理

将 36 只健康羔羊分别空腹称重后，按照公母各

半、体重大小均匀的原则随机分为3组，即试验Ⅰ组、

试验Ⅱ组和对照组，每组 12 只，每组再设 3 个重复，

每个重复4只（公母各半），试验Ⅰ组饲喂代乳料A，试

验Ⅱ组饲喂代乳料 B，对照组自然哺乳。两个试验组

羔羊在25日龄时预断奶，30日龄完全断奶，饲喂代乳

料，预试期5 d，正试期60 d，至90日龄时结束。

试验组羔羊 25 日龄开始饲喂代乳料，逐步减少

哺乳次数，每天定时定量补喂饲草料。25~27日龄日

哺乳 3次，中午饲喂 1次代乳料；28~29日龄早晚各哺

乳 1 次，白天饲喂 2 次代乳料。经过 5 d 过渡期，到

30 日龄完全断奶。代乳料饲喂水平参考岳喜新[11]

研

究结果进行饲喂，30~50日龄代乳料饲喂量按体重的

2%饲喂，51~70日龄代乳料饲喂量按体重的1.5%饲喂，

71~90日龄代乳料饲喂量按体重的1%饲喂。代乳料饲

喂前用煮沸后冷却到 60~70 ℃的热水按 1∶5比例冲

泡，即每 1 000 mL 水冲泡 200 g 代乳料，冷却至 40 ℃

69

反 刍 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

左右饲喂（表 2）。对照组羔羊在母羊 06：30-08：00、

17：30~19：00喂料时隔开，其余时间羔羊随母羊哺乳。

所有试验羔羊自由采食颗粒料和草料。

表2 羔羊日饲喂量

日龄

30~50

51~70

71~90

饲喂次数（次）

3

3

2

代乳料饲喂量（kg）

0.10~0.15

0.15~0.20

0.20~0.30

补饲量（kg）

0.25

0.30

0.50

试验期间的饲喂和管理工作由专人负责，每日清理

料槽并更换饮用水；试验期间羊舍定期消毒、清理羊粪。

1.4 测定指标与样品采集

1.4.1 器官发育测定

羔羊屠宰试验在 90 日龄早晨饲喂前进行，分别

从每个重复中选取健康、体重接近平均体重的 1只羔

羊，每组 3 只，共 9 只羊。屠宰前称重，采用颈静脉放

血的方法进行屠宰，将各个胃室分割，清除内容物并

冲洗干净称重。测定每只羔羊心脏、肺脏、肾脏、肝

脏、胰腺和脾脏的重量，计算占宰前活重比例。

屠宰率（%）=胴体重（kg）/宰前活重（kg）×100 （1）

宰前活重比例（%）=器官重量（kg）/宰前活重

（kg）×100 （2）

1.4.2 营养物质表观消化率测定

采用全收粪法于91~96日龄进行消化试验，每重复

随机选取1只体重接近重复组平均体重的健康公羔羊，

每只羊分栏饲养，将收粪袋套于羔羊尾部收集粪样，预

试期3 d，正试期3 d。对照组羔羊每天饲喂3次，每只饲

喂羊奶1 500 mL/d，试验组羔羊每天饲喂3次，每只按

1∶5冲泡代乳料1 500 mL/d，自由采食颗粒料和饲草，正

试期准确记录每只羊每日采食量和排粪量，收集全部粪

样，将每天粪样的1/10放入玻璃瓶，按照每100 g鲜粪加

入10%的稀硫酸10 mL对样品进行固氮，-20 ℃保存，

以备测氮用。试验结束后，将每只试验羊的3 d粪样全

部混匀，按四分法取适量粪样，于65 ℃烘箱烘干，测定

粗脂肪、粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等。

饲料养分表观消化率（%）=（食入养分-粪中养分）/

食入养分×100 （3）

1.5 数据处理与统计方法

使用Excel和IBM SPSS 25.0软件对数据进行整理

和统计分析，将试验数据进行单因素方差分析，用LSD

法进行多重比较。试验结果以“平均值±标准差”表示。

以P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 早期断奶对羔羊器官发育的影响

2.1.1 早期断奶对羔羊胴体发育的影响

由表 3可知，对照组羔羊的宰前活重分别比试验

Ⅰ组、试验Ⅱ组低 17.51%、10.75%，且与试验Ⅰ组差

异显著（P<0.05），对照组羔羊的胴体重分别比试验Ⅰ

组、试验Ⅱ组低 22.06%、11.23%，试验Ⅰ组屠宰率比

试验Ⅱ组和对照组高4.44%，但差异不显著（P>0.05）。

2.1.2 早期断奶对羔羊消化器官发育的影响

由表 4 可知，对照组羔羊瘤胃鲜重、小肠鲜重分

别 比 试 验 Ⅰ 组 低 24.08%、31.98%，比 试 验 Ⅱ 组 低

7.19%、18.86%，且与试验Ⅰ组差异显著（P<0.05）。对

照组羔羊皱胃鲜重分别比试验Ⅰ组、试验Ⅱ组低

64.40%、24.70%，且与试验Ⅰ组差异极显著（P<0.01）。

表1 代乳料组成及营养水平（风干物质基础）

原料组成

玉米粉

豆粕粉

麸皮粉

乳清粉

膨化全脂大豆

大豆浓缩蛋白

益生素

奶粉

碳酸氢钙

食盐

预混料

合计

代乳料A(%)

35.00

10.00

7.00

5.30

18.00

7.00

0.20

14.00

2.00

0.50

1.00

100.00

代乳料B(%)

32.00

5.00

3.80

10.00

23.00

8.00

0.20

12.50

2.00

0.50

1.00

100.00

营养水平

干物质(%)

消化能(MJ/kg)

粗蛋白(%)

粗脂肪(%)

中性洗涤纤维(%)

酸性洗涤纤维(%)

钙(%)

磷(%)

代乳料A

92.68

15.54

24.40

9.27

1.52

0.71

0.93

0.91

代乳料B

92.98

15.64

24.56

9.52

1.46

0.63

0.95

0.89

注：1. 预混料为每千克代乳料提供：铜5 mg、铁30 mg、锰20 mg、锌20 mg、硒0.2 mg、碘0.5 mg、VA 15 000 IU、VD3 3 500 IU、

VE 5 IU、VK3 2 mg、VB1 1 mg、VB2 2 mg、VB6 0.2 mg、VB12 0.02 mg、VC 0.5 mg、生物素0.03 mg、叶酸0.5 mg、D-泛酸

5 mg；

2. 营养水平除消化能外均为实测值，代乳料消化能参考《中国饲料成分及营养价值表》（2018年第29版）[10]

计算。

70

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第21期 总第690期

试验组和对照组在网胃鲜重和瓣胃鲜重方面差异不

显著（P>0.05）。试验Ⅰ组皱胃占宰前活重的比例显

著高于对照组（P<0.05），各组其余指标占宰前活重的

比例差异不显著（P>0.05）。

2.1.3 早期断奶对羔羊内脏器官发育的影响

由表5可知，在肺脏、胰腺、脾脏重方面，试验Ⅰ组

比对照组分别高11.56%、18.31%、24.41%，试验Ⅱ组比

对照组分别高2.92%、8.28%、10.96%，且试验Ⅰ组与对

照组差异显著（P<0.05）。试验组和对照组在心脏、肾

脏和肝脏指标方面显著不差异（P>0.05）。对照组肺脏

重占宰前活重的比例显著高于试验Ⅱ组（P<0.05），各

组其余指标占宰前活重的比例差异不显著（P>0.05）。

表3 早期断奶对羔羊胴体发育的影响

项目

宰前活重（kg）

胴体重（kg）

屠宰率（%）

试验Ⅰ组

19.13±0.96a

8.91±0.53a

46.58±0.007

试验Ⅱ组

18.03±0.65ab

8.12±0.34ab

45.04±0.003

对照组

16.28±1.08b

7.30±0.61b

44.84±0.008

P值

0.025

0.036

0.137

注：同行数据肩标不含有相同小写字母表示差异显著（P<0.05），不

含有相同大写字母表示差异极显著（P<0.01），含有相同小写字

母或无字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同。

表4 早期断奶对羔羊消化器官发育的影响

项目

重量（g）

占宰前活重的比例（%）

器官

瘤胃

网胃

瓣胃

皱胃

小肠

瘤胃

网胃

瓣胃

皱胃

小肠

试验Ⅰ组

441.40±26.89a

82.29±7.07

61.67±6.95

183.45±20.22A

604.82±40.94a

2.15±0.05

0.43±0.02

0.32±0.02

0.96±0.06a

3.15±0.07

试验Ⅱ组

381.29±10.61ab

75.52±4.14

53.82±3.09

139.15±31.96AB

544.70±44.70ab

2.12±0.05

0.42±0.02

0.30±0.02

0.77±0.15ab

3.02±0.15

对照组

355.73±21.38b

68.12±5.15

49.43±1.27

111.59±11.88B

458.27±62.23b

2.19±0.02

0.42±0.01

0.30±0.01

0.66±0.04b

3.11±0.06

P值

0.033

0.601

0.186

0.009

0.018

0.069

0.694

0.483

0.034

0.062

表5 早期断奶对羔羊内脏器官发育的影响

项目

重量（g）

占宰前活重的比例（%）

器官

心脏

肺脏

肾脏

肝脏

胰腺

脾脏

心脏

肺脏

肾脏

肝脏

胰腺

脾脏

试验Ⅰ组

113.95±9.14

330.62±26.08a

91.56±10.86

431.35±10.57

32.31±2.91a

32.92±2.53a

0.59±0.01

1.73±0.06ab

0.50±0.03

2.26±0.07

0.16±0.01

0.17±0.00

试验Ⅱ组

107.05±4.42

305.01±11.87ab

88.85±5.16

412.74±23.90

29.57±0.54ab

29.36±2.07ab

0.59±0.01

1.70±0.02b

0.50±0.01

2.29±0.05

0.16±0.01

0.16±0.01

对照组

97.50±7.92

296.35±14.68b

76.58±7.24

405.43±17.31

27.31±2.53b

26.46±2.44b

0.61±0.01

1.82±0.05a

0.47±0.01

2.35±0.08

0.17±0.00

0.16±0.01

P值

0.081

0.012

0.211

0.054

0.024

0.035

0.149

0.043

0.362

0.743

0.928

0.058

2.2 早期断奶对羔羊养分表观消化率的影响

由表 6 可知，试验组羔羊在干物质表观消化率、

有机物表观消化率、粗蛋白表观消化率、粗脂肪表观

消化率方面均低于对照组羔羊。其中，试验组粗脂肪

表观消化率与对照组存在显著差异（P<0.05）。试验

组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率均高于

对照组，但差异不显著（P>0.05）。试验Ⅰ组与试验Ⅱ

组各营养物质表观消化率均差异不显著（P>0.05）。

3 讨论

3.1 早期断奶对羔羊器官发育的影响

3.1.1 早期断奶对羔羊胴体发育的影响

胴体重和屠宰率可以反映动物在不同生理阶段

屠宰性能和生长性能，能够直观地表现动物的经济价

值。不同的饲养方式、营养水平、饲料类型等都会对

71

反 刍 动 物 2023年第44卷第21期 总第690期

羔羊肉的生产造成影响，适合的饲养管理能促进羔羊

生长发育，提高产肉性能[12]

。本试验中，屠宰羔羊的

宰前活重是以 90 日龄平均体重为依据，试验组宰前

活重和胴体重均高于对照组，屠宰率差异不显著，表

明早期断奶能促进羔羊发育，提高羔羊机体质量和产

肉，由于产肉性能在一定体重范围内是比较恒定的，

因此组间屠宰率差异不显著。柴建民等[13]

、李典芬[14]

在早期断奶羔羊饲喂代乳料对生长发育的研究中也

得出了上述结论。

表6 各处理组羔羊营养物质表观消化率(%)

项目

干物质

有机物

粗蛋白

粗脂肪

中性洗涤纤维

酸性洗涤纤维

试验Ⅰ组

85.29±1.27

81.63±0.95

84.18±0.96

82.88±1.49b

71.05±0.91

63.79±1.22

试验Ⅱ组

83.84±1.56

82.28±1.21

82.33±1.10

81.12±1.10b

72.58±0.70

65.62±1.44

对照组

91.24±0.88

87.86±0.98

90.78±1.67

94.72±1.34a

65.23±1.21

59.32±1.36

P值

0.342

0.927

0.706

0.037

0.259

0.715

3.1.2 早期断奶对羔羊消化器官发育的影响

幼龄反刍动物瘤胃发育的好坏直接影响到成年

后的采食量和消化能力，早期断奶是促使羔羊瘤胃发

育的一种方式，瘤胃尽早发育是羔羊断奶后适应固体

饲料的关键，将直接决定将来的生产性能[15]

。祁敏丽

等[16]

研究认为羔羊早期断奶后饲粮种类和数量影响

瘤胃组织形态变化和微生态区系，是刺激瘤胃发育的

关键因素。本试验中，试验组瘤胃重、皱胃重高于对

照组且存在显著或极显著差异，表明早期断奶饲喂代

乳料能够促进瘤胃和皱胃的发育，原因在于代乳料中

含有优质纤维成分和多种植物蛋白，刺激了胃的发

育。此外，羔羊早期断奶后能够尽快地采食开食料，

提早反刍，进一步促进瘤胃的发酵效率。岳喜新等[11]

也证实，早期断奶羔羊饲喂代乳品可以显著增加瘤胃

重量，促进瘤胃发育。

小肠正常发育是保证羔羊对营养物质进行良好

消化吸收的关键，在羔羊反刍前阶段对营养物质的消

化吸收方面扮演着重要角色[17]

。小肠的重量与小肠

的消化吸收能力有密切的关系，能够改变营养物质的

消化吸收，进而影响动物的生长性能[18]

。本试验中，

试验组小肠鲜重高于对照组，且试验Ⅰ组与对照组存

在显著差异，表明羔羊早期断奶并饲喂代乳料能促进

羔羊肠道的发育，提高羔羊的消化吸收能力。这与岳

喜新等[12]

、蔡健森[19]

的研究结果相一致。Fuente 等[20]

对羔羊早期断奶饲喂代乳品进行了系统研究，结果表

明，代乳品饲喂早期断奶羔羊在消化系统发育方面与

母乳喂养的羔羊差异不显著，但早期断奶羔羊的全消

化道重量高于母乳喂养的羔羊。

3.1.3 早期断奶对羔羊内脏器官发育的影响

心脏、肺脏、肾脏等内脏器官重量在一定程度上反

映了动物机体的机能状况，在理论研究和生产实践中

了解羔羊机体发育状况具有重要的意义[16]

。脏器重量

和脏器指数能够指示内脏器官病变程度，所以在动物

试验中，脏器重量和脏器指数是常用的重要基础数

据[21]

。本试验中，试验组肺脏的重量高于对照组，且试

验Ⅰ组与对照组存在显著差异，说明早期断奶能够促

进肺脏的发育。胰腺可以分泌胰液，对营养物质的消

化起着非常重要的作用。本试验中，试验组胰腺重高

于对照组，且试验Ⅰ组与对照组存在显著差异，说明早

期断奶能够促进羔羊对蛋白质、脂肪和糖类的消化。

试验组脾脏重高于对照组，且试验Ⅰ组与对照组存在

显著差异，表明早期断奶饲喂代乳料对脾脏的发育具

有促进作用。各组织器官的发育受到多种因素影响，

饲养环境、营养水平、品种等都会影响内脏器官发育。

3.2 早期断奶对羔羊养分表观消化率的影响

在本试验中，对照组母乳喂养的羔羊干物质表观

消化率分别比饲喂代乳料的试验Ⅰ组、试验Ⅱ组羔羊

高 6.98%、8.83%，本试验代乳料表观消化率数据略低

于付宇阳等[22]

报道的 63~70 日龄羔羊代乳料的干物

质表观消化率（89.34%），高于孙进[23]

的试验结果

（73.17%）。王桂秋等[24]

在对不同生长阶段羔羊的营

养物质代谢情况的研究表明，53~56日龄羔羊进食不

同营养水平的代乳品，干物质表观消化率分别为

87.84%、88.58%、88.67%。试验组和对照组羔羊表观

消化率不同主要由于羊乳和代乳料营养成分的差异

和吸收不同造成。本试验与其他研究存在差异的主

要原因在于代乳料营养成分和日干物质采食量不同；

此外，不同羔羊品种也会对试验结果产生影响。本试

验中，在相同营养水平和饲喂方式下，羔羊代乳料干

物质表观消化率无显著变化。

羔羊有机物消化率提高，表明日粮适口性较好，

促进了胃肠道对营养物质的吸收。本试验中，饲喂代

乳料的试验组羔羊 58~65 日龄有机物表观消化率分

别为 81.63%、82.28%，均比母乳（87.68%）低，但三组

之间差异不显著。这比蔡健森[19]

报道的 57~63 日龄

羔 羊 对 代 乳 品 有 机 物 的 表 观 消 化 率 低（87.53%、

86.06%），高于孙进[21]

对不同处理大豆蛋白源代乳料

饲喂早期断奶羔羊的报道（73.17%）。

对照组母乳喂养的羔羊粗蛋白表观消化率分别

比饲喂代乳料的试验Ⅰ组、试验Ⅱ组羔羊高 7.84%、

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