應(yīng)用體外產(chǎn)氣法評定廣西區(qū)內(nèi)豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養(yǎng)價(jià)值

韋升菊 楊 純 鄒彩霞 龔艷琴 梁賢威

應(yīng)用體外產(chǎn)氣法評定廣西區(qū)內(nèi)豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養(yǎng)價(jià)值

韋升菊 楊 純 鄒彩霞 龔艷琴 梁賢威

試驗(yàn)應(yīng)用注射器式體外產(chǎn)氣法評定來源于廣西的豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養(yǎng)價(jià)值。瘤胃液來源于 2 頭健康狀況良好的帶有瘤胃瘺管的水牛，記錄了 2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h 的累積產(chǎn)氣量，并取發(fā)酵了96 h的底物作為測定乙酸、丙酸和丁酸以及氨態(tài)氮的含量。試驗(yàn)結(jié)果顯示，從各時(shí)間點(diǎn)累計(jì)產(chǎn)氣量來看，豆腐渣和木薯渣的產(chǎn)氣量相近，啤酒糟較低。潛在產(chǎn)氣量最高的為豆腐渣，其次為木薯渣，啤酒糟最低。總揮發(fā)性脂肪酸最高的是木薯渣，其次為啤酒糟，豆腐渣最低，乙酸比例最高的是木薯渣，啤酒糟豆腐渣的丙酸比例相近，皆高于木薯渣的丙酸比例。根據(jù)飼料相對評定指數(shù)（RFV）計(jì)算公式，得到豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的RFV值，從大到小排列順序?yàn)椋耗臼碓?64.69）＞豆腐渣（155.96）＞啤酒糟（143.60）。由24 h體外產(chǎn)氣量計(jì)算的可消化有機(jī)物質(zhì)含量和代謝能從大到小的順序?yàn)椋耗臼碓?62.12 g/kg，10.81 MJ/kg DM）、豆腐渣（742.77 g/kg，10.54 MJ/kg DM）、啤酒糟（513.03 g/kg，7.33 MJ/kg DM）。

畜牧學(xué)；飼草營養(yǎng)價(jià)值評定；注射器式體外產(chǎn)氣法；代謝能；可消化有機(jī)物質(zhì)含量

啤酒糟是制造啤酒時(shí)大麥發(fā)酵后的殘留部分，是釀造業(yè)的主要副產(chǎn)品，具有特殊的香味，適口性也較好。廣西是木薯生產(chǎn)大省，全區(qū)木薯種植面積已達(dá)30萬公頃，產(chǎn)量達(dá)到600萬噸，由此產(chǎn)出了大量的木薯淀粉的加工副產(chǎn)物木薯渣，全面地對豆腐渣、木薯渣、啤酒糟進(jìn)行營養(yǎng)價(jià)值評定可為水牛養(yǎng)殖提供指導(dǎo)。本文試圖結(jié)合化學(xué)成分分析和體外產(chǎn)氣法來評定豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養(yǎng)價(jià)值，以期為廣西水牛的飼養(yǎng)提供參考。

1 材料與方法

1.1 飼草原料的來源

豆腐渣：2008年8月采自廣西南寧豆腐廠。

啤酒糟：2008年8月采自廣西南寧啤酒廠，發(fā)酵3～4 d后取樣。

木薯渣：2008年8月采自廣西武宣縣淀粉廠，發(fā)酵3～4 d后取樣。

先將新鮮樣制成風(fēng)干樣，再粉碎，過1 mm篩，保存于樣品瓶中待測。

1.2 瘤胃液供體動物及其飼養(yǎng)

試驗(yàn)動物為2頭裝有永久性瘤胃瘺管的水牛（飼養(yǎng)于廣西水牛研究所水牛養(yǎng)殖示范場內(nèi)），體重（500±25）kg。飼喂日糧精粗比為30：70，精飼料為象草和玉米苞葉及芯。每天喂料兩次（8:00和16:30），自由飲水。在早飼前抽取2頭瘺管水牛的瘤胃液，混合后經(jīng)四層紗布過濾至預(yù)熱處理過的收集瓶，39℃下連續(xù)通入CO2。

1.3 常規(guī)營養(yǎng)成分測定

干物質(zhì)、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗纖維測定方法參照楊勝（1993）[1]。

1.4 累計(jì)產(chǎn)氣量的測定

測定方法參考Menke等（1988）[2]。 記錄了 2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h 的產(chǎn)氣量。根據(jù) GP=a+b（1-ect）計(jì)算出 a、b、c值。

1.5 揮發(fā)性脂肪酸的測定方法

取體外發(fā)酵培養(yǎng)96 h后的上清液1 ml，加入相同體積8.2%的偏磷酸，4℃、20 000×g下離心10 min，取離心后的上清液置于冰箱中備用，所用儀器為島津2010型氣相色譜儀，配氫火焰離子化檢測器（FID），色譜柱為HP-INNOWAX（19091N-133）毛細(xì)管柱，規(guī)格為 30 m×0.25 m×0.25 μm。按 Hu 等（2005）[3]方法測定上清液中乙酸、丙酸、丁酸的含量。

1.6 氨態(tài)氮的測定方法

取體外發(fā)酵培養(yǎng)的瘤胃液5 ml，3 500～4 000 r/min離心 10 min，取上清液，采用Searle（1984）[4]、馮宗慈等（1993）[5]改進(jìn)方法，使用氯化銨作為標(biāo)準(zhǔn)品，用可見分光光度計(jì)（721型）測定700 nm波長條件下上清液中氯化氨濃度。

1.7 可消化有機(jī)物的計(jì)算方法

可消化有機(jī)物（digestible organic matter,DOM）的計(jì)算方法是根據(jù)體外產(chǎn)氣法得到的培養(yǎng)24 h后的產(chǎn)氣量來進(jìn)行計(jì)算的，公式如下：DOM=（7.65±0.062）×GP24h+（353±0.59）（Menke 等，1979）[6]，其中 DOM 的單位為 g/kg，GP24h的單位為 ml。

1.8 RFV的計(jì)算方法

樣品的飼料相對值（RFV）為：RFV=DMI（%BW）×DDM（%DM）/1.29，其中：DMI（Dry Matter Intake，占%BW）為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量，單位為占體重的百分比即%BW；DDM（Digestible Dry Matter）為可消化的干物質(zhì)，單位為%DM。DMI與DDM的預(yù)測模型分別為：DMI（%BW）=120/NDF（%DM）；DDM（%DM）=88.9-0.779×ADF（%DM）。

1.9 ME的計(jì)算方法

根據(jù)公式ME（MJ/kg DM）=-0.20+0.141 0×DO計(jì)算（Menke等，1988）[2]，公式中的 DO 為有機(jī)物消化率（Digestibility of the organic matter）。

1.10 數(shù)據(jù)處理

所有的分析數(shù)據(jù)為3次重復(fù)測定結(jié)果的平均值。

2 結(jié)果與分析（見表1、圖1）

表1 豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的化學(xué)成分

從表1所示，豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的化學(xué)成分分析的角度來看，以干物質(zhì)為基礎(chǔ)，啤酒糟的粗蛋白含量、總能值和中性洗滌纖維含量為最高。從飼料相對值來看，木薯渣＞豆腐渣＞啤酒糟。

從圖1所示的累計(jì)產(chǎn)氣量來看，豆腐渣和木薯渣的產(chǎn)氣量相近，啤酒糟較低。

圖1 工業(yè)副產(chǎn)品產(chǎn)氣量動態(tài)變化

從豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的發(fā)酵動力學(xué)參數(shù)、體外96 h累積產(chǎn)氣量、DO和ME來看（見表2），快速產(chǎn)氣部分的產(chǎn)氣量a除啤酒糟外，均為負(fù)值，即在快速降解開始前存在一個(gè)延滯時(shí)間。豆腐渣的慢速產(chǎn)氣部分的產(chǎn)氣量b最高68.95 ml，啤酒糟最低為35.86 ml；產(chǎn)氣速率c都在0.04～0.07 ml/h。木薯渣的有機(jī)物消化率和代謝能最高，其次為豆腐渣，啤酒糟最低。

表2 豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的發(fā)酵動力學(xué)各參數(shù)及各指標(biāo)測定結(jié)果

pH值是最直觀和最基本的反映瘤胃發(fā)酵是否正常的生理指標(biāo)。對于飼料的消化有重要作用，它綜合反映了瘤胃中碳水化合物、粗蛋白等物質(zhì)發(fā)酵、代謝的過程，也反映了瘤胃液中VFA等酸的總酸度和氨態(tài)氮濃度的指標(biāo)。而且維持正常范圍內(nèi)的pH值是保證瘤胃正常發(fā)酵的前提條件之一。本試驗(yàn)研究的結(jié)果顯示：3種樣品體外發(fā)酵終產(chǎn)物pH值為6.72～6.98，均處于水牛瘤胃液正常生理范圍（pH值6.4～7.4）內(nèi)，適合瘤胃內(nèi)微生物的生存條件，不會影響瘤胃的發(fā)酵功能,這與Hoover等[7]的研究是一致的。

NH3-N不但是瘤胃內(nèi)飼料蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、氨化物、尿素和其它非蛋白氮化合物分解的終產(chǎn)物，還是微生物合成菌體蛋白的主要原料[8]。即NH3-N濃度是評價(jià)瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標(biāo)，其取決于飼料中蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解、吸收以及瘤胃微生物對NH3-N的利用程度[9]。

本試驗(yàn)是模擬靜態(tài)的瘤胃發(fā)酵，故氨氮濃度的高低受發(fā)酵底物本身蛋白質(zhì)含量和降解性的影響，主要由瘤胃微生物分解蛋白質(zhì)和利用氨合成微生物蛋白質(zhì)的速度決定的。瘤胃中NH3-N濃度過高或過低都不利于微生物的生長繁殖，因此保持瘤胃液中的最適NH3-N濃度是保證微生物蛋白合成的首要條件。本試驗(yàn)測定的3種樣品的發(fā)酵液中NH3-N濃度在15.83～36.08 mg/100 ml范圍內(nèi)，高于瘤胃微生物最佳生長所需的NH3-N濃度在5～28 mg/100 ml范圍內(nèi)的要求[10]。這可能是由于發(fā)酵系統(tǒng)不同造成，另外，體外發(fā)酵試驗(yàn)中缺少瘤胃壁對氨態(tài)氮的吸收，可能會使其在培養(yǎng)管中累積，造成氨態(tài)氮濃度升高。

微生物蛋白占反芻動物可提供蛋白需要的40%～80%，因此是最主要的氮源供應(yīng)者，其合成需要碳水化合物、維生素、微量元素及常量元素等各種營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)。而維持微生物生長最主要的營養(yǎng)物質(zhì)是能量和蛋白質(zhì)。本試驗(yàn)測定的3種樣品的發(fā)酵液中微生物蛋白產(chǎn)量為3.79～4.69 mg/ml。

反芻動物瘤胃發(fā)酵所產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸（VFA）大約占進(jìn)入機(jī)體代謝的碳流量的2/3[11]，是反芻動物賴以生存、保持正常生長、泌乳、繁殖的主要能源，可提供能量總需要量的70%～80%[12]，因此研究VFA的轉(zhuǎn)化及其營養(yǎng)調(diào)控，為提高反芻動物日糧能量代謝效率提供了基礎(chǔ)。豆腐渣、木薯渣、啤酒糟經(jīng)96 h培養(yǎng)的模擬瘤胃內(nèi)總揮發(fā)性脂肪酸在68.72～76.94 mol/l范圍內(nèi)，乙酸摩爾百分?jǐn)?shù)在47.94%～56.05%范圍內(nèi)，丙酸摩爾百分?jǐn)?shù)在30.03%～40.08%范圍內(nèi)，工業(yè)副產(chǎn)品乙酸/丙酸比在 1.23～1.87（見表 2）。

3 小結(jié)

根據(jù)飼料相對評定指數(shù)（RFV）計(jì)算公式，得到豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的RFV值，從大到小排列順序?yàn)椋耗臼碓?64.69）＞豆腐渣（155.96）＞啤酒糟（143.60）。由24 h體外產(chǎn)氣量計(jì)算的可消化有機(jī)物質(zhì)含量和代謝能從大到小的順序?yàn)椋耗臼碓?（762.12 g/kg，10.81 MJ/kg DM），豆腐渣（742.77 g/kg，10.54 MJ/kg DM），啤酒糟（513.03 g/kg，7.33 MJ/kg DM）。

[1] 楊勝.飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1993.

[2] Menke K H,H.Steingass.Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid.Anim.Res.Dev.1988,28:7-55.

[3] Hu WL,Liu JX,Ye JA.,Effect of tea saponin on rumen fermentation in vitro.Anim.Feed Sci[J].Technol,2005,120:333-339.

[4] Searle L.The berthelot or indophenol reaction and its use in the analytical chemistry of nitrogen:a review.Analyst,1984,109:549-568.

[5] 馮宗慈，高民.通過比色法測定瘤胃液氨態(tài)氮含量方法的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古畜牧科學(xué)，1993（4）:40-41.

[6] Menke KH,L.Raab,H.Steingass,D.The estimation of the digestibility and metabolizable energy contentofruminant feedingstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro.Cambrigde University Press,1979:217-222.

[7] Hoover W H,et al.Balancing carbohydrates and proteins for optimum rumen microbial yield[J].Dairy Sci.,1991,74:36-30.

[8]沈美英.日糧內(nèi)不同粗飼料品質(zhì)對綿羊瘤胃發(fā)酵功能和微生物區(qū)系的影響 [D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006,37.

[9]胡偉蓮.皂甙對瘤胃發(fā)酵與甲烷產(chǎn)量及動物生產(chǎn)性能影響的研究[D].杭州：浙江大學(xué)博士學(xué)位論文，2005,63.

[10] Wanaapat M,et al.Effect of ruminal,NH3-N levels on ruminal fer-mentation,Purine derivatives,digestibility and rice Straw intake in Swamp Buffaioes[J].Asian Australasian Anim Sci.,1999,12（6）:904.

[11] Sauvant D,et al.Optimisation of ruminal,digestion:amodelling approach.Recent developments in the nutrition of herbivores[A].Proceedings of the IV international symposium on the nutrition of herbivores,1995:143-165.

[12] Marten Van Houtert.Challenging the retinal for altering VFA ration in growing ruminates[J].Feed,1996,4.

S 816.15

A

1001-991X（2011）07-0046-03

韋升菊，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院水牛研究所，530001，南寧市邕武路24-1號。

楊純、龔艷琴，廣西大學(xué)動物科技學(xué)院。

鄒彩霞（通訊作者）、梁賢威，單位及通訊地址同第一作者。

2011-03-04

項(xiàng)目來源：桂科青0832071；桂科青0832072；桂科轉(zhuǎn)0718005-4A；桂科合1010019-24和水牛基1007006資助

（編輯：劉敏躍，lm-y@tom.com）