CN115624101B - 一种肉牛饲养用的分段式分子饲料和配方饲料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肉牛饲养用的分段式分子饲料或配方饲料，分段式分子饲料是以肉牛体生长顺序和发育规律为依据，以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积对应关键基因为靶点，由筛选出的调控关键基因的食物制备而成的；分段式配方饲料是在分段式通用日粮的基础上添加了分段式分子饲料，同时根据肉牛的体重和生长阶段进行分段制备而成的。本发明公开的分子饲料能够对犊牛架子牛期、架子牛过渡期和育肥期三个阶段分别进行以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积为主的关键基因的网络调控，形成靶向调控更精准的分子饲料，最终实现对肉牛舍饲全周期的精准基因网络调控，提高了饲养的效益和所得牛肉的品质。

Description

一种肉牛饲养用的分段式分子饲料和配方饲料

技术领域

本发明涉及肉牛养殖技术领域，涉及一种从肉牛生长发育过程中基因调控的角度筛选到的分段式分子饲料，及在分段式分子饲料基础上进一步筛选到的分段式配方饲料，还涉及一种利用分段式分子饲料和分段式配方饲料的分段式饲养方法。

背景技术

肉牛是一类以生产牛肉为主的牛，在我国无论南北东西都有集中养殖区，其牛肉肉质鲜美细嫩而不肥腻，还具有补脾胃，益气血，强筋骨之功效，自古有药食同源之说。然而，肉牛养殖仍存在农户分散饲养、养殖周期长、屠宰率和出肉率低、肉质差和大量使用药物等诸多弊端，也成为制约肉牛养殖经济效益的主要因素。

目前养殖过程中为了保证营养全面，肉牛饲料多以牧草为主，加以精饲料混合喂食。精饲料往往也只注重营养物质、能源物质及结构物质等的多样补充。更精细地饲料供给包括：在12月龄前的犊牛～架子牛期，比如利用营养舔砖添加矿质元素及微量元素，特别是钙、磷和维生素D，用来预防“佝偻病”；12-16月龄过渡期直接供给较多的蛋白质饲料，满足肌肉生长发育的需要；16月以后的育肥期提高碳水化合物即能量饲料(主要是玉米、次粉等)的比例来促进脂肪的沉积；根据肉牛的体重，分阶段(比如150-200公斤体重、200-250公斤体重、250-300公斤体重、300-400公斤体重、400公斤以上体重)适当调整精饲料的配方比例和喂食量的较高档的饲养方式。

然而，目前尚并未见从肉牛的调控关键信号通路基因的方面、从促进肉牛不同生长发育阶段关键物质积累的角度，来进行精准饲养的报道或技术启示。

发明内容

本发明基于前期的研究积累，得到了肉牛的生长发育规律和生长调控的分子机制如下。

肉牛的生长发育规律分别包括骨骼、肌肉、脂肪的生长发育规律。其中，肉牛的骨骼生长发育主要集中在犊牛至架子牛(6-12月龄)这一时期，其中7—8月龄是中心“黄金”时期，12月龄以后逐渐变慢；肉牛的肌肉在 8—16月龄呈直线上升增长，12月龄是肌肉的生长中心期，16月龄以后逐渐减慢；肉牛的体脂肪主要集中在架子牛过渡期(12-16月龄)期间急剧生长，而且肌肉间和肌内脂肪的沉淀(“大理石花纹”的形成)在16月龄以后。根据肉牛的生长发育规律及饲养管理阶段将肉牛分为犊牛(0-6月龄)，犊牛至架子牛期(6-12月龄)，架子牛过渡期(12-16月龄)及育肥期(16 月龄-出栏)，不同肉牛品种之间，3个阶段对应的月龄略有差异。

肉牛的生长调控分子机制，同人和多数哺乳动物一样，也主要由促生长激素轴来调控的，促生长激素轴是由生长激素释放因子(GRF)、生长激素(GH)和胰岛素样生长因子(IGF)构成，其中生长激素是调控整个机体生长最重要的激素，生长轴是动物体内从下丘脑-垂体-靶器官的一系列激素及其受体所组成的神经内分泌系统。生长激素(GH)的分泌是间断性的，主要受两种下丘脑神经内分泌激素的控制：刺激生长激素分泌的生长激素释放激素(GHRH)和抑制生长激素分泌的生长抑素。生长激素释放激素(GHRH)与生长激素细胞中的G蛋白偶联受体(GHRHR)相互作用，激活 cAMP信号通路，导致生长激素(GH)的mRNA转录和释放增加。生长激素(GH)一旦被释放到循环中，就会与目标组织(如肝脏、肌肉、骨骼和脂肪组织)中的细胞表面的生长激素受体(GHR)结合。这种结合导致酪氨酸激酶2(JAK2)的激活，进而触发一系列信号级联，包括经典的Raf-MEK-ERK级联信号通路)、磷脂酰肌醇激酶的蛋白激酶B(PI3K-Akt) 信号通路和信号传导及转录激活蛋白5(STAT5)信号通路，其中，细胞外调节蛋白激酶(ERK)、蛋白激酶B(Akt)和信号传导及转录激活蛋白5(STAT5)均需要通过类胰岛素1号生长因子(IGF-1)的合成和分泌促进生长。生长激素(GH)与不同组织的靶细胞受体结合后通过启动不同信号级联反应来实现包括肌肉、骨骼、及脂肪等细胞的生长、增殖。

肉牛在不同阶段生长发育具体自身特定的调控规律，主要源于在生长轴一系列激素的影响下激活了不同信号通路，而这一过程最初始信号也来源于肉牛摄入的食物(饲料)。由此可见肉牛的饲料配方很重要，一方面摄入的饲料提供营养物质、能源物质及结构物质，如蛋白质、矿物质、微量元素、糖类等组成牛的必须基础元素；另一方面摄入的饲料经代谢形成调控物质，可对相关信号通路中的关键基因形成调控，从而实现各种营养、能源、结构物质在体内的合成积累及代谢转化等过程；这两个过程同时运行良好才能实现正常且健康的牛的生长，亦或产生最大经济效益。尤其是从犊牛到架子牛时期是骨骼发育关键期，过渡育肥期是肌肉发育关键时期，育肥期是脂肪沉积关键时期，不同时期的不同生物学特征是激素轴下激活不同信号通路而决定的。

本发明研究了肉牛在不同的生长周期在生长激素轴影响下激活不同信号通路而表现出特定的生长发育规律的生物学特性，最终筛选出与不同阶段相关的调控基因：首先，生长激素轴关键基因主要包括G蛋白偶联受体(GHRHR)、生长激素受体(GHR)、类胰岛素1号生长因子(IGF-1)；其次，犊牛-架子牛期(6-12月龄)调控骨骼生长的关键基因主要包括核因子κB受体激活剂(RANKL)、信号素3A(SEMA3A)、胶原三螺旋重复蛋白1(CTHRC1)、骨形态发生蛋白2(BMP2)；第三，架子牛过渡期(12-16 月龄)调控肌肉合成的关键基因主要包括：生肌决定因子(MYoG)、肌调节蛋白(MYoD1)；第四，育肥期(16月龄-出栏)促进脂肪沉积的关键基因甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、甘油二酯转酰基酶(DGAT2)、瘦素(LEP)、神经肽Y(NPY)。

进一步地，筛选出有利于调控以上关键调控基因的食物(饲料)如下：调控GHRHR的食物包括：抱茎苦荬菜、麦冬、贝母、广枣、白芷、地黄、银耳；调控GHR的食物包括：豆油、葛根、葛叶、酒、松子仁；调控IGF-1 的食物包括：白扁豆、白果、茶叶、党参、葛根、萎陵菜。调控RANK的食物包括：酒；调控SEMA3A的食物包括：党参、酒、芦荟、葡萄、甜瓜蒂、吴茱萸；调控CTHRC1的食物包括：虎杖叶、向日葵籽；调控BMP2 的食物包括：荷叶。调控MYoG的食物包括：向日葵籽、甘草；调控MYoD1 的食物包括：酒、黄芪、吴茱萸。调控GPAM的食物包括：酒、葡萄；调控DGAT2的食物包括：杏仁、黄连、仙鹤草；调控LEP的食物包括：茶叶、金毛狗脊、龙葵；调控NPY的食物包括：白芥、前胡、黑豆、虎杖、荠菜、三七、吴茱萸。

在上述研究基础上，本发明筛选得到了一种肉牛饲养用的分段式分子饲料和肉牛饲养用的分段式配方饲料，以及利用分段式分子饲料和分段式配方饲料的肉牛的饲养方法。

本发明的目的在于至少部分地克服现有肉牛饲养技术的缺陷，充分利用前期的研究结果，提供一种基于肉牛的生长发育时序性调控的、基因网络精准调控的、全新的分子饲料和对应的配方饲料。

本发明的目的还在于提供一种肉牛的分段式饲养方法。

为达到上述目的或目的之一，本发明提供了如下技术方案：

一种肉牛饲养用的分段式分子饲料，所述分子饲料的配方由有利于调控关键基因的食物组成，是分段式的，分为三个阶段，其中，调控关键基因分为调控生长激素轴关键基因和调控三个阶段各自对应的关键基因，其中，三个阶段为：犊牛至架子牛期、架子牛过渡期和育肥期；其中，犊牛至架子牛期，分子饲料中调控三个阶段各自对应的关键基因为调控骨代谢关键基因；架子牛过渡期，分子饲料中调控三个阶段各自对应的关键基因为调控肌肉合成关键基因；育肥期，分子饲料中调控三个阶段各自对应的关键基因为调控脂肪合成关键基因。

根据本发明的一个优选实施例，所述分子饲料中，犊牛至架子牛期，有利于调控生长激素轴关键基因的食物重量范围为40％-70％，和有利于调控骨代谢关键基因的食物重量范围为60％-30％；架子牛过渡期，有利于调控生长激素轴关键基因的食物重量范围为30％-70％，和有利于调控肌肉合成关键基因的食物重量范围为70％-30％；育肥期，有利于调控生长激素轴关键基因的食物重量范围为35％-70％，和有利于调控脂肪合成关键基因的食物重量范围为65％-30％。

根据本发明的一个优选实施例，所述分子饲料中，有利于调控生长激素轴关键基因的食物选自：酒、抱茎苦荬菜、麦冬、贝母、广枣、白芷、地黄、银耳、豆油、葛根、葛叶、松子仁、白扁豆、白果、茶叶、党参、葛根和萎陵菜；有利于调控骨代谢关键基因的食物选自：酒、党参、芦荟、葡萄、甜瓜蒂、虎杖叶、向日葵籽、荷叶和吴茱萸；有利于调控肌肉合成关键基因的食物选自：酒、向日葵籽、甘草、黄芪和吴茱萸；有利于调控脂肪合成关键基因的食物选自：酒、葡萄、杏仁、黄连、仙鹤草、茶叶、金毛狗脊、龙葵、白芥、前胡、黑豆、虎杖、荠菜、三七和吴茱萸。

根据本发明的一个优选实施例，所述分子饲料中，有利于调控三个阶段关键基因的食物均可选自酒或者吴茱萸。

根据本发明的一个优选实施例，所述分子饲料中，有利于调控三个阶段关键基因的食物选自酒或者吴茱萸任意一个之外，至少还包括另外的1 种食物。

根据本发明的一个优选实施例，所述分子饲料中，有利于调控三个阶段关键基因的食物选自酒时，酒的重量范围不超过分子饲料重量的15％，且犊牛至架子牛期或者育肥期，酒可以选自葡萄酒。

本发明还保护一种肉牛饲养用的分段式配方饲料，所述配方饲料包括通用日粮和分子饲料，其中，通用日粮包括精饲料、玉米青贮和野干草，根据肉牛的体重分段；分子饲料为肉牛饲养用的分段式分子饲料，根据肉牛的生长分三个阶段：犊牛至架子牛期、架子牛过渡期和育肥期。

根据本发明的一个优选实施例，所述配方饲料根据肉牛的体重分段，通用日粮中精饲料的组成分三段：第一段，肉牛体重为50-150kg，对应精饲料组成是：玉米48％、麸皮14％、棉籽饼35％、石粉1.0％、食盐1.0％、骨粉0.5％、碳酸氢钠0.5％；第二段，肉牛体重为151-250kg，对应精饲料组成是：玉米58％、麸皮10％、棉籽饼15％、石粉1.5％、食盐0.5％，米糠15％；第三段，肉牛体重为251-350kg，对应精饲料组成是：玉米70％、麸皮7.5％、棉籽饼20％、石粉1.5％、食盐1％。

根据本发明的一个优选实施例，所述配方饲料根据肉牛的体重分段，其中，通用日粮的组成分六段：第一段，肉牛体重为50-100kg，对应通用日粮的组成是：精饲料2kg、玉米青贮2kg、野干草2.2kg；第二段，肉牛体重为101-150kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3kg、玉米青贮4kg、野干草2.5kg；第三段，肉牛体重为151-200kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3.5kg、玉米青贮5kg、野干草3kg；第四段，肉牛体重为201-250kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3.5kg、玉米青贮6kg、野干草3kg；第五段，肉牛体重为251-300kg，对应通用日粮的组成是：精饲料4kg、玉米青贮8kg、野干草3kg；第六段，肉牛体重为301-350kg，对应通用日粮的组成是：精饲料4.5kg、玉米青贮10kg、野干草3kg。

本发明保护一种肉牛的分段式饲养方法，所述饲养方式为舍饲，采用肉牛饲养用的分段式配方饲料，其中，分子饲料的用量为：犊牛至架子牛期，每头牛喂食通用日粮和0.8kg分子饲料；架子牛过渡期至育肥期，每头牛喂食通用日粮和1kg分子饲料。

本发明的有益效果：

本发明得到了肉牛的生长发育规律和生长调控的分子机制，具体分犊牛至架子牛期(6-12月龄)、架子牛过渡期(12-16月龄)和育肥期(16 月龄-出栏)，每个阶段对应的调控关键基因分别是：(1)犊牛至架子牛期大概在6-12月龄，该阶段重点的调控关键信号通路是对生长激素轴相关通路及成骨细胞破骨细胞转换信号通路进行调控，调控的关键基因包括GHRHR、GHR、IGF-1、RANK、信号素3A(SEMA3A)、胶原三螺旋重复蛋白1(CTHRC1)和骨形态发生蛋白2(BMP2)。(2)架子牛过渡期大概在12-16月龄，该阶段对生长激素轴相关通路及肌肉合成信号通路进行调控，调控的关键基因包括GHRHR、GHR、IGF-1、生肌决定因子 (MYoG)、肌调节蛋白(MYoD1)。(3)育肥期大概在16月龄-出栏，对生长激素轴相关通路及脂质代谢信号通路进行调控，调控的关键基因包括GHRHR、GHR、IGF-1、甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、甘油二酯转酰基酶(DGAT2)、瘦素(LEP)、神经肽Y(NPY)调节脂肪代谢。三个阶段中，生长激素(GH)对肉牛饲养全周期的细胞生长、发育和代谢均起着至关重要的作用，在生长激素轴关键基因影响下激活不同信号通路来实现包括肌肉、骨骼、及脂肪等细胞的生长、增殖，因此，三个阶段的分子饲料中都包含了有利于调控关键基因分调控生长激素轴关键基因的食物。

本发明在得到肉牛生长调控的分子机制的基础上，进一步精确筛选到有利于调控上述不同阶段关键基因的食物。有利于调控GHRHR的食物包括：抱茎苦荬菜、麦冬、贝母、广枣、白芷、地黄、银耳；有利于调控GHR的食物包括：豆油、葛根、葛叶、酒、松子仁；有利于调控IGF-1 的食物包括：白扁豆、白果、茶叶、党参、葛根、萎陵菜；有利于调控 RANK的食物包括：酒；有利于调控SEMA3A的食物包括：党参、酒、芦荟、葡萄、甜瓜蒂、吴茱萸；有利于调控CTHRC1的食物包括：虎杖叶、向日葵籽；有利于调控BMP2的食物包括：荷叶；有利于调控MYoG的食物包括：向日葵籽、甘草；有利于调控MYoD1的食物包括：酒、黄芪、吴茱萸；有利于调控GPAM的食物包括：酒、葡萄；有利于调控DGAT2 的食物包括：杏仁、黄连、仙鹤草；有利于调控LEP的食物包括：茶叶、金毛狗脊、龙葵；有利于调控NPY的食物包括：白芥、前胡、黑豆、虎杖、荠菜、三七、吴茱萸。在此基础上优化筛选到有利于所述调控生长激素轴关键基因和调控三个阶段所对应的关键基因的食物优化组合。其中，介于酒在三个阶段均可发挥激活调控作用，但由于酒作为一种半极性有机溶剂，不仅可以调配其他配方更均匀的融合，还有利于借酒的发散力辅助代表食物中有效成分被肉牛机体吸收后充分发挥其效力，但酒的用量过大会抑制中枢系统，因此经过筛选，分子饲料中酒的用量不宜超过20％，既能避免酒的不良反应，又能助食物对关键基因的分子调控。

本发明在得到肉牛饲养用的分段式分子饲料的优选组分的情况下，进一步对各类调控关键基因代表食物的用量做了优化筛选。首先，介于调控生长激素轴关键基因在肉牛饲养全周期的重要调控作用，有利于调控生长激素轴关键基因的食物重量范围基本占分子饲料重量的多半数；其次，生长激素包括生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素，随着肉牛的生长、长高、长大，对生长激素释放激素(GHRH)的需要存在逐渐减少的趋势；第三，经过试验优化筛选得到，有利于调控生长激素轴关键基因的食物重量的最低用量从犊牛至架子牛期的40％、架子牛过渡期的30％和育肥期的35％，的确是存在降低的变化趋势。而有利于调控三个阶段对应关键基因的食物用量基本占分子饲料重量的少半数即可发挥作用。

本发明依据肉牛在不同的生长周期在生长激素轴影响下激活不同信号通路而表现出特定的生长发育规律的生物学特性，筛选出生长激素轴关键基因GHRHR、GHR和IGF-1，犊牛至架子牛期(6-12月龄)调控骨骼生长的关键基因核因子κB受体激活剂(RANKL)、信号素3A (SEMA3A)、胶原三螺旋重复蛋白1(CTHRC1)和骨形态发生蛋白2(BMP2)，架子牛过渡期(12-16月龄)调控肌肉合成的关键基因生肌决定因子(MYoG)和肌调节蛋白(MYoD1)，以及育肥期(16月龄-出栏) 促进脂肪沉积的关键基因甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、甘油二酯转酰基酶(DGAT2)、瘦素(LEP)和神经肽Y(NPY)；同时筛选出能够调控以上基因的天然分子调控食物，在此基础上，以通用日粮配合分子饲料的舍饲喂食方式。一方面保证了肉牛的基础营养供给，另一方面调控关键信号通路基因促进不同生长发育阶段关键物质积累的精准饲养，深入分子层面进行调控饲养，促进6-12月龄犊牛-架子牛期骨骼生长、 12-16月龄架子牛过渡期的肌肉生长，16月龄以后育肥期肉牛的脂肪沉积。最终实现了肉牛饲养的科学调控，充分提高配方饲料的有效利用率，最终提高了牛肉的品质和效益。

在肉牛饲养用的分段式分子饲料优化配方的基础上，综合考虑了肉牛的发育阶段和体重的双重因素，不仅调整了精饲料的配方组成和比例、更精细的调整了精饲料、玉米青贮和野干草的用量，甚至是分段式分子饲料的用量也做了分阶段的更精细的调节。首先，精饲料的第一段 (50-150kg)配方中添加了骨粉和碳酸氢钠，有利于补充饲料中赖氨酸等营养素的含量，尤其有利于促进犊牛至架子牛期肉牛骨骼的生长；精饲料的第二段(151-250kg)配方中添加了大量的米糠(15％)，属于优质的蛋白和能量的植物来源，有利于补充饲料中优质蛋白质、脂肪、不饱和脂肪酸和碳水化合物等营养素的含量，尤其有利于促进架子牛过渡期肉牛肌肉的合成；精饲料的第三段(251-350kg)配方中将玉米的含量提高到70％，玉米作为一种低淀粉、高蛋白、粗纤维和磷等微量金属元素的重要来源，尤其有利于促进育肥期肉牛脂肪的合成。其次，配合肉牛的体重的不断增长，精饲料、玉米青贮和野干草的用量分六段进行逐步的添加，更加有利于每个重量段肉牛对营养用量的精细需求，既不浪费饲料，又能满足肉牛生长和育肥的特殊需求。第三，对添加分段式分子饲料的用量方面，分子饲料中优选的有利于调控关键基因的代表食物最终目的是激活所述关键基因所代表的不同信号通路的调控作用，总体用量不需要很多，适量即可，约为通用日粮中野干草用量的三分之一即可，通过实验优筛分两个阶段(犊牛至架子牛期和架子牛过渡期至育肥期)即可满足最优组合。最后，本发明采用推荐优先采用舍饲，方便将同一生长期、相同体重的肉牛集中在同一个棚舍中进行集中饲养、集中喂食饲料，不至于出现不同阶段配方饲料的错误喂食，更有利于肉牛饲养用配方饲料在各个阶段的精细调控。

本发明公开了一种肉牛饲养用的分段式分子饲料，以肉牛体生长顺序和发育规律为依据，以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积对应关键基因为靶点，由筛选出的调控关键基因的食物制备而成的。进一步的分段式配方饲料是在分段式通用日粮的基础上添加了分段式分子饲料制备而成，综合考虑到了肉牛的体重和生长阶段的分段式需求。其中，分段式通用日粮兼顾了不同体重阶段肉牛对基础营养元素的需求，分阶段调整了精饲料的配方和比例，同时进一步根据不同体重阶段肉牛的营养需求，调整了精饲料、玉米青贮和野干草的用量。经过舍饲肉牛的具体喂食实践证明：本发明公开的分子饲料能够对犊牛架子牛期、架子牛过渡期和育肥期三个阶段分别进行以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积为主的关键基因的网络调控，形成靶向调控更精准的分子饲料，最终实现对肉牛舍饲全周期的精准基因网络调控，不仅提高了配方饲养的利用率和饲养效益，而且增强了所得牛肉的品质，尤其是牛肉的营养价值、外观色/亮度、嫩度、保水性和口感都得到了显著的提高。

具体实施方式

下面详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

本发明提供了一种以肉牛的生长顺序和发育规律为依据，以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积对应关键基因为靶点，由筛选出的调控关键基因的天然物质制备而成的肉牛饲养用的分段式分子饲料，以及在分段式分子饲料的基础上，根据肉牛的体重进行分段配比制备而成的分段式配方饲料。本发明公开的分子饲料和配方饲料能够对犊牛架子牛期、架子牛过渡期和育肥期三个阶段分别进行以骨架生长、肌肉生长和脂肪沉积为主的关键基因的网络调控，形成靶向调控更精准的分子饲料，最终实现对肉牛饲养全周期更精准、更全面的分子调控和营养供给，提高了饲养的效益和所得牛肉的品质。

本发明对肉牛生长发育的时序性调控做了充分的基础研究。

6-12月龄的犊牛至架子牛期，该阶段的关键基因为调控骨代谢关键基因：核因子κB受体激活剂(RANKL)、信号素3A(SEMA3A)、胶原三螺旋重复蛋白1(CTHRC1)和骨形态发生蛋白2(BMP2)。成骨细胞(OB)负责骨形成，破骨细胞(OC)负责骨吸收，骨吸收与骨形成之间的动态平衡对保持骨骼健康至关重要。来源于成骨细胞的前向核因子κB受体激活剂 (RANKL)信号通路可诱导破骨细胞分化，而来自破骨细胞的反向RANK 信号通路也可诱导成骨细胞形成。对RANK进行调控刺激成骨细胞的形成有利于骨骼的生长；SEMA3A作为神经轴突发育的一个关键信号蛋白，参与多种生理过程。SEMA3A通过对成骨细胞和破骨细胞的作用来调节骨重塑，通过抑制骨吸收和增加骨形成发挥了骨保护作用；Cthrc1是成骨细胞骨形成的正向调节因子；骨形态发生蛋白(BMPs)能刺激DNA的合成和细胞的复制，从而促进间充质细胞定向分化为成骨细胞。它还是体内诱导骨和软骨形成的主要因子，对骨骼的胚胎发育和再生修复起重要作用。BMPs 是唯一能够单独诱导间充质细胞向骨组织方向分化的生长因子，是骨组织形成过程中最关键的调节因子。BMP-2主要对未分化间充质细胞和骨系细胞起到募集和分化作用。在骨形成早期，BMP-2不仅可使未分化间质细胞向骨形成中心募集，并分化为骨系细胞，而且可使成纤维细胞、成肌细胞及骨髓的基细胞逆转分化为骨系细胞。对于成骨细胞，BMP-2则可使之维持其特有细胞表型，并诱导成骨细胞标志物的增高，促进细胞外基质钙化。在骨形成后期，BMP-2还作为一种破骨细胞分化因子与其它支持破骨细胞分化因子直接或间接刺激破骨细胞分化，参与骨的重建。

12-16月龄的架子牛过渡期，该阶段的关键基因为调控肌肉合成关键基因：生肌决定因子(MYoG)和肌调节蛋白(MYoD1)。肌细胞生成素 (MyoG)基因是肌肉调节因子(MRFs)家族的成员之一，MyoG诱导骨骼肌的最终分化，调控中胚层细胞分化为成肌细胞，再由成肌细胞融合为肌纤维这一过程，在肌细胞分化过程中起着中心调节作用，是唯一不可替代的成肌调节因子。调节肌肉特异基因肌肉肌酸激酶、肌钙蛋白、肌球蛋白轻链基因的表达。可见MyoG基因与肌肉生成相关，并最终导致产肉量和肉质的变异；MYoD1通过诱导细胞周期停滞来调节肌肉细胞分化，这是肌源性启动的先决条件。这种蛋白质也参与肌肉再生。

16月龄-出栏的育肥期，该阶段的关键基因为调控脂肪合成关键基因：甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、甘油二酯转酰基酶(DGAT2)、瘦素 (LEP)和神经肽Y(NPY)。甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)催化磷脂生物合成和甘油三酯(TAG)合成的第一步反应，这个反应包括TAG转化为辅酶A和磷脂以及酰基辅酶A的合成。GPAM基因通过体液和中心调节作用，对哺乳动物体内能量消耗，脂肪合成代谢，胴体重量进行调控；二脂酰甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三酰甘油(TAG)合成的最后一步反应的酶，也是甘油三酯合成过程中唯一的关键酶和限速酶；DGAT在肠脂肪吸收、存储，血浆中甘油三酯浓度的调节，肌肉中能量的代谢等方面发挥着重要作用；脂肪细胞合成和分泌leptin(LEP)。leptin作用于下丘脑维持体脂的稳定性。NPY是调节动物摄食行为和能量平衡的神经递质， leptin通过与下丘脑的leptin受体结合后抑制神经肽Y(NPY)的合成与释放来调节体重。

下面通过本发明肉牛饲养用的分段式分子饲料和分段式配方饲料的具体实施例进行说明，以充分证明本发明的新颖性、创造性和实用性。虽牛有不同品种如黄牛、水牛、牦牛，国外引进种安格斯牛等，均属于牛亚科，其生物学特性尤其生长发育规律基本一致，对饲料需求也基本一致。因此本发明实施例选择其中一种牛品种——牦牛为对象开展相关实验，尤其对应牦牛的三个阶段的月龄分别默认为犊牛至架子牛期为6-12月龄，架子牛过渡期为12-16月龄，育肥期为16月龄-出栏，不同牦牛个体之间3 个阶段对应的月龄会存在差异，实验中暂忽略不计。

实施例1：

1.1实验方法

选择满6月龄的健康母牦牛20头，公牦牛20头。这40头牦牛平均分为A、B、C、D四组，每组包含5头母牦牛和5头公牦牛。A组为对照组，只喂食通用日粮；B组、C组和D组在本发明通用日粮基础上分别添加了所述不同组分配比的分子饲料。入组牛群从6月龄舍饲喂食至12月龄，其中分段式精饲料的组成和六段通用日粮的组成如下表1所示。

1.2喂食方法

根据肉牛的体重选择表1中对应的通用日粮进行喂食。

表1精饲料和通用日粮的分段组成

注：本发明以下全部实施例的精饲料及通用日粮的组成均用此表进行分段式喂食。

不同配方分子饲料在6-12月龄配方饲料中的具体实验分组如下：

A组：只喂食通用日粮；

B组：喂食通用日粮+0.8kg分子饲料(含GH40％)；其中，分子饲料：麦冬20％、豆油5％、党参15％、酒15％、吴茱萸45％；

C组：喂食通用日粮+0.8kg分子饲料(含GH55％)；其中，分子饲料：贝母25％、葛根10％、白扁豆20％、酒15％、虎杖叶30％；

D组：喂食通用日粮+0.8kg分子饲料(含GH70％)；其中，分子饲料：贝母20％、麦冬30％、白扁豆20％、酒10％、吴茱萸20％。

1.3实验结果

每两个月测定一次体重和体尺，测量结果如下表2所示。

表26-12月龄分组牦牛的体尺测量结果

结论：体尺的大小直接反应牛骨骼的生长状况，通用日粮基础上添加分子饲料的B组C组和D组牦牛各项体尺均大于只喂食通用日粮的A 组牦牛，说明添加本发明所述的分子饲料有助于6-12月龄牛的骨骼生长，其中，C组分子饲料(含GH55％)组成为：贝母25％、葛根10％、白扁豆 20％、葡萄酒15％、虎杖叶30％，是促进牛骨骼生长较优的一组配方。

实施例2：

2.1实验方法

选择12月龄的健康母牦牛16头，公牦牛16头。以上牦牛平均分为E、 F、G、H四组，每组包含4头母牦牛和4头公牦牛。E组为对照组，只喂食通用日粮；F、G、H组在本发明通用日粮基础上分别添加了所述不同组分配比的分子饲料，所述分子饲料中包含了有利于调控生长激素及肌肉合成关键基因的食物。入组牛群从12月龄舍饲喂食至16月龄屠宰。

2.2喂食方法

根据肉牛的不同体重选择表1中对应的通用日粮进行喂食。不同配方分子饲料在12-16月龄配方饲料中的具体实验分组如下：

E组：只喂食通用日粮

F组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 30％)；其中，分子饲料：广枣15％、豆油15％、甘草25％、吴茱萸20％、黄芪15％、向日葵籽10％；

G组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 50％)；其中，分子饲料：葛根20％、白芷20％、白扁豆10％、酒15％、向日葵籽15％、甘草20％；

H组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 70％)；其中，分子饲料：茶叶30％、地黄20％、麦冬20％、酒10％、甘草20％。

2.3实验结果

所有实验用牛按照《NY467-2001畜禽屠宰卫生检疫规范》要求进行屠宰检疫。宰前禁饲24h，禁饮3h。经196小时排酸后，进行胴体分割移入冷库进行成熟处理,72h后进行眼肌面积测定，并测定12-13肋骨横断面背最长肌的截面积，测量结果如下表3所示。

表3眼肌面积测定

结论：在通用日粮基础上添加了适合12-16月龄肉牛调控肌肉合成的分子饲料，通过眼肌面积测定得出：实验组F、G、H组牦牛的眼肌面积均大于只喂食通用日粮的E组牦牛，证明添加本发明所述的12-16月龄的分子饲料，有助于12-16月龄肉牛的肌肉生长；其中，G组分子饲料(含GH 50％)组成为：葛根20％、白芷20％、白扁豆10％、酒15％、向日葵籽15％、甘草20％，是促进肉牛肌肉合成较优的一组配方。

实施例3：

3.1实验方法

选择16月龄的健康母牦牛16头，公牦牛16头。以上牦牛平均分为I、 J、K、L四组，每组包含4头母牦牛和4头公牦牛。I组为对照组，只喂食通用日粮；J、K、L组在本发明通用日粮基础上分别添加了所述不同组分配比的分子饲料，所述分子饲料中包含了有利于调控生长激素及脂质合成关键基因的食物。入组牛群从16月龄肥育饲养至约18月龄后屠宰。

3.2喂食方法

根据肉牛的不同体重选择表1中对应的通用日粮进行喂食。不同配方分子饲料在16月龄-出栏期配方饲料中的具体实验分组如下：

I组：只喂食通用日粮

J组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 35％)；其中，分子饲料：麦冬20％、豆油15％、15％仙鹤草、茶叶20％、龙葵30％；

K组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 60％)；其中，分子饲料：葛叶20％、广枣20％、党参10％、白扁豆10％、葡萄10％、龙葵10％、前胡10％、黑豆10％；

L组：喂食通用日粮+1kg分子饲料(含GH 70％)；其中，分子饲料：葛叶30％、贝母10％、银耳20％、豆油10％、龙葵15％、前胡10％、吴茱萸5％。

3.3实验结果

所有实验用牛按照《NY467-2001畜禽屠宰卫生检疫规范》要求进行屠宰检疫。宰前禁饲24h，禁饮3h。经196小时排酸后，进行胴体分割。选取每只牛胴体左侧背最长肌(2kg)，-30℃急冻保存。脂肪的测定按照 GB/T 9695.7-2008的方法检测。

表4脂肪含量测定

结论：在通用日粮基础上添加了适合16月龄以后肉牛调控脂肪合成的分子饲料，通过脂肪含量测定得出：J、K、L组牦牛的总脂肪含量高于只喂食通用日粮的I组牦牛，证明添加本发明所述的分子饲料有助于16 月龄以后肉牛的脂肪合成和沉积；其中，K组分子饲料(含GH 60％)组成为：葛叶20％、广枣20％、党参10％、白扁豆10％、葡萄10％、龙葵 10％、前胡10％、黑豆10％，是促进牛肉脂肪沉积较优的一组配方。

实施例4：

4.1实验方法

实施例1-实施例3同时进行舍饲喂食对比试验。当实施例1最后一次完成体重和体尺的测量后，只喂食通用日粮的A组牦牛(10头)和骨骼生长最佳的C组牦牛(10头)继续进行舍饲喂食实验。

4.2喂食方法

A组和C组在后续喂食中：A组牦牛依旧作为对照组，根据肉牛的体重只喂食表1中对应的通用日粮；C组牦牛完成测量后，变更配方饲料，继续喂食通用日粮+1kg分子饲料/头肉牛，其中分子饲料替换为实施例2 中优选的G组牦牛(12-16月龄)喂食的分子饲料配方，喂食至16月。满 16月以后，即16月龄-出栏期，A组牦牛依旧作为对照组，根据肉牛的体重只喂食表1中对应的通用日粮；C组牦牛继续喂食通用日粮+1kg分子饲料/头肉牛，其中分子饲料替换为实施例3中优选的K组牦牛(16月龄- 出栏)喂食的分子饲料配方，继续喂食至18月。

C组牦牛从6月龄入组开始，连续喂食通用日粮+分子饲料，其中，所述通用日粮按照表1中对应的通用日粮配方进行分段式供给；所述分子饲料为分段式分子饲料，分别为实施例1-实施例3的优选配方；通过分段式调整配方饲料中通用日粮和分子饲料的组合，从6月龄连续喂食至18 月龄，实现了本发明所述配方饲料持续的、不同阶段/不同体重对肉牛骨骼、肌肉、脂肪的精准喂食调控，具体结果如下文。

4.3检测方法

A组和C组牦牛，从6月龄至18月龄，每两个月测定一次体重和体高；出栏后屠宰并测定牛肉营养元素以及食用品质等。

营养元素的测定主要包括脂肪和蛋白质的测定，具体执行标准是：脂肪的测定按照GB/T 9695.7的方法测；蛋白质的测定按照GB/T 9595.11的方法测定。

此外，从食用的角度还比较了牛肉的色度、剪切力、蒸煮损失和失水率等数据，对应的检测方法是：色度的测定采用色差仪，将分割的背最长肌肉块的新切面在空气中氧和40min后，使用CR-400色差计进行亮度(L 值)、红色度(a值)的测定,每次测定重复3次，计算平均值；剪切力的测定通过肉块煮制后用剪切力仪测定：切取3cm×3cm×2cm的肉块，其中2cm方向为肌纤维方向，用蒸煮袋包裹密封后在80℃水浴中煮制，至中心温度达到70℃后，取出肉块，自然冷却至室温(20℃)，沿肌纤维方向用直径1.27cm采样器平行取3个肉柱，用剪切力仪测定其剪切力，3次测定取其平均值；蒸煮损失的测定通过直接称重法测定：取肉样约30g，用蒸煮袋包裹密封后在80℃水浴中煮制，至中心温度达到70℃后，解开包装，擦干表面水分，根据熟制前后质量差计算蒸煮损失；失水率的测定用加压称重法测定加压损失：切取2cm×2cm×1cm肉块，施加343N(35kg)的压力并维持5min,根据加压前后质量差计算失水率。

4.4实验结果

体重和体高方面：在6-18月持续精准调控后A组和C组牦牛的总体体重和体高测量结果详见下表5所示。从表5可见：添加了分段式分子饲料的C组牦牛每次测量时的体重和体高均高于全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛，且C组牦牛的体重和体高经增长率比A组牦牛分别高出 38.4％(484.1％-115.70％＝38.4％)和17％(155.9％-138.9％＝17％)，说明随不同生长周期采用添加了分段式分子饲料对牦牛进行精准调控有利于牦牛的体体重和体高方面的生长。

表5A组和C组全周期喂食牦牛的体重体高检测结果

营养元素方面：蛋白质是构成机体组织、器官的重要组成部分，人和动物各组织无一不含蛋白质；动物源蛋白是人体补充蛋白质的主要来源。脂肪含量是影响肉品食用口感的一个重要因素。包括肉的风味、嫩度和多汁性。大量研究结果表明脂肪含量达到2.5％～3％才能保证肉品质的风味，脂肪含量高，有利于提升肉的风味，嫩度和多汁性。在一定范围内，由于牛肉所含的挥发性香味物质主要存在于肌间脂肪中，其风味物质的种类和含量因脂肪含量的升高而增加，从而使肉的品质得以改善，能够满足广大消费者的需求。

表6A组和C组全周期喂食牦牛的蛋白质和脂肪含量检测结果

在6-18月持续精准调控后A组和C组牦牛的蛋白质和脂肪的测量结果详见表6所示。从表6可见：全程喂食分段式通用日粮配方的A组牦牛和添加了分段式分子饲料的C组牦牛，最终蛋白质含量均高于一般牛肉的平均蛋白含量(19.9g/100g)，且喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛的蛋白含量比全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛高了近1％，都属于高蛋白肉品；从表6可见：喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛的脂肪含量平均为5.15g/100g，高于一般牛肉的平均脂肪含量(4.2g/100g)，且显著高于全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛的平均脂肪含量(2.03g/ 100g)，证明添加了分段式分子饲料更有助于改善牦牛肉的风味，且更加多汁可口。

食用方面：外观是消费者购买牛肉的第一选择要素。红色是一种增强人食欲的颜色，在外观上更加容易引起人的食欲，也会更容易激起消费者的购买欲。a值表征肉的红度值，a值越高肉越红，肉的新鲜度越好；检测时用L值表征肉的亮度，L值越大肉看上去越是有光泽度。嫩度(Tend erness)也是牛肉的主要食用品质之一，它是消费者评判肉质优劣的最常用指标。评价肉嫩度比较客观的方法是测定Warner-Bratzle剪切力值。意大利G.Destefanis研究表明，消费者认为煎牛排的剪切力值＜4.36kg为嫩，剪切力值在4.36kg～5.37kg达到可以接受的范围，剪切力值＞5.37kg超出可接受范围。美国牛业协会的嫩度等级标准剪切力值＜3.9kg为嫩，一般可接受范围的剪切力值在3.9kg～4.6kg之间，剪切力值＞4.6kg超出可接受范围。失水率和蒸煮损失均是表征肉保水性能的指标，反应肉品的多汁性，蒸煮损失和失水率越小表示肉的保水性能越好，其中，蒸煮损失是肉品加工特性中重要指标之一，反映了肉品加工后的产量多少，蒸煮损失越低说明牛肉加工后产量越高、加工性能越好。

表7A组和C组全周期喂食牦牛的食用指标检测结果

在6-18月持续精准调控后，A组和C组牦牛的食用指标方面的相关测量结果详见表7所示。从表7可见：喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛的米龙和板腱的a值均高于全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛，表明C组牦牛肉颜色更鲜红，具有更好的外观颜色，且肉中血红素含量相对较高；喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛米龙和外脊亮度(L值) 均高于全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛，证明C组牦牛米龙和外脊的光泽相对较好。嫩度方面，从表7可见：C组牦牛的米龙、板腱和外脊的剪切力值均明显小于A组牦牛，且达到和接近意大利和美国标准中嫩牛肉的水平，即喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛的肉质嫩度较好；保水性能方面，从表7可见：C组牦牛的失水率和蒸煮损失都明显低于A 组牦牛的失水率和蒸煮损失，证明喂食添加了分段式分子饲料的C组牦牛具有较好的保水性和加工性能，其肉质食用时会更加多汁可口。

因此，从实施例4检测结果总体来看，在不同阶段添加分段式分子饲料，相对于全程只喂食分段式通用日粮的A组牦牛，能够明显提高舍饲喂食牦牛的生长指标且肉品质更佳。

本发明的具体实施方式已经做到了详细的描述，使得本领域技术人员容易理解。但是根据本发明已经公开的描述，原则上可以对本发明中的某些具体细节进行一定程度的调整、修饰或同类的替换，这些改变均应在本发明的保护范围之内，最终本发明的全部范围由所附权利要求及其等同条件给出。

Claims (6)

1.一种肉牛饲养用的分段式分子饲料，其特征在于：所述分子饲料的配方由有利于调控关键基因的原料组成，是分段式的，分为三个阶段，其中，所述调控关键基因分为调控生长激素轴关键基因和调控三个阶段各自对应的关键基因，其中，

所述三个阶段为：犊牛至架子牛期、架子牛过渡期和育肥期；其中，

犊牛至架子牛期，分子饲料的配方为：麦冬20％、豆油5％、党参15％、酒15％、吴茱萸45％；或者贝母25％、葛根10％、白扁豆20％、酒15％、虎杖叶30％；或者贝母20％、麦冬30％、白扁豆20％、酒10％、吴茱萸20％；其中，调控该阶段对应的关键基因为调控骨代谢关键基因；

架子牛过渡期，分子饲料的配方为：广枣15％、豆油15％、甘草25％、吴茱萸20％、黄芪15％、向日葵籽10％；或者葛根20％、白芷20％、白扁豆10％、酒15％、向日葵籽15％、甘草20％；或者茶叶30％、地黄20％、麦冬20％、酒10％、甘草20％；其中，调控该阶段对应的关键基因为调控肌肉合成关键基因；

育肥期，分子饲料的配方为：麦冬20％、豆油15％、15％仙鹤草、茶叶20％、龙葵30％；或者葛叶20％、广枣20％、党参10％、白扁豆10％、葡萄10％、龙葵10％、前胡10％、黑豆10％；或者葛叶30％、贝母10％、银耳20％、豆油10％、龙葵15％、前胡10％、吴茱萸5％；其中，调控该阶段对应的关键基因为调控脂肪合成关键基因。

2.根据权利要求1所述的肉牛饲养用的分段式分子饲料，其特征在于：所述分子饲料中，

犊牛至架子牛期，分子饲料的配方为：贝母25％、葛根10％、白扁豆20％、酒15％、虎杖叶30％；

饲养至架子牛过渡期，分子饲料的配方为：葛根20％、白芷20％、白扁豆10％、酒15％、向日葵籽15％、甘草20％；

饲养至育肥期，分子饲料的配方为：葛叶20％、广枣20％、党参10％、白扁豆10％、葡萄10％、龙葵10％、前胡10％、黑豆10％。

3.一种肉牛饲养用的分段式配方饲料，其特征在于：所述配方饲料包括通用日粮和分子饲料，其中，

所述通用日粮包括精饲料、玉米青贮和野干草，根据肉牛的体重分段；

所述分子饲料为权利要求1-2任一项中所述的肉牛饲养用的分段式分子饲料，根据肉牛的生长分三个阶段：犊牛至架子牛期、架子牛过渡期和育肥期。

4.根据权利要求3所述的肉牛饲养用的分段式配方饲料，其特征在于：根据肉牛的体重分段，其中，所述通用日粮中精饲料的组成分三段：

第一段，肉牛体重为50-150kg，对应精饲料组成是：玉米48％、麸皮14％、棉籽饼35％、石粉1.0％、食盐1.0％、骨粉0.5％、碳酸氢钠0.5％；

第二段，肉牛体重为151-250kg，对应精饲料组成是：玉米58％、麸皮10％、棉籽饼15％、石粉1.5％、食盐0.5％，米糠15％；

第三段，肉牛体重为251-350kg，对应精饲料组成是：玉米70％、麸皮7.5％、棉籽饼20％、石粉1.5％、食盐1％。

5.根据权利要求3所述的肉牛饲养用的分段式配方饲料，其特征在于：根据肉牛的体重分段，其中，所述通用日粮的组成分六段：

第一段，肉牛体重为50-100kg，对应通用日粮的组成是：精饲料2kg、玉米青贮2kg、野干草2.2kg；

第二段，肉牛体重为101-150kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3kg、玉米青贮4kg、野干草2.5kg；

第三段，肉牛体重为151-200kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3.5kg、玉米青贮5kg、野干草3kg；

第四段，肉牛体重为201-250kg，对应通用日粮的组成是：精饲料3.5kg、玉米青贮6kg、野干草3kg；

第五段，肉牛体重为251-300kg，对应通用日粮的组成是：精饲料4kg、玉米青贮8kg、野干草3kg；

第六段，肉牛体重为301-350kg，对应通用日粮的组成是：精饲料4.5kg、玉米青贮10kg、野干草3kg。

6.一种肉牛的分段式饲养方法，其特征在于：饲养方式为舍饲，采用权利要求3-5任一项中所述的肉牛饲养用的分段式配方饲料，其中，分子饲料的用量为：

犊牛至架子牛期：每头牛喂食通用日粮和0.8kg分子饲料；

架子牛过渡期至育肥期：每头牛喂食通用日粮和1kg分子饲料。