3種非常規(guī)飼料營養(yǎng)的價值及瘤胃降解特性研究

成錦霞 于勝晨 張暄梓 張建新

（1，山西省農業(yè)規(guī)劃設計研究院 030001；2，山西農業(yè)大學動物科技學院 030001）

隨著中國農業(yè)的快速發(fā)展，農副產品的種類和數(shù)量不斷增多，飼料資源不斷擴大，飼糧配置呈現(xiàn)多元化趨勢。醋糟是利用高粱等富含淀粉成分的農作物原料，經制醋工藝發(fā)酵所產生的殘渣。目前，常用于反芻動物和草食類動物的日糧配制中，代替部分飼料以降低飼料成本。黃潔[1]等研究發(fā)現(xiàn)，醋糟常規(guī)養(yǎng)分含量中粗蛋白質（CP）含量在9%左右，粗灰分（Ash）含量在15%左右，粗脂肪（EE）含量在4%左右，鈣（Ca）在0.25%～0.5%，磷（P）含量在0.16%～0.37%，營養(yǎng)含量豐富。醋糟作為非常規(guī)飼料，具有酸度較高的特點，利用方式具有多種形式[2]。醋糟的直接應用，由于受粗纖維含量的影響，在單胃動物飼料添加中應用較少，但適量添加可以利用有機酸增加飼料的風味，增加食欲；在反芻動物方向，已經證實在奶牛日糧中將日糧配方中的部分豆餅用等量的絕干醋糟替代，奶牛的各項指標并未出現(xiàn)顯著差異。醋糟發(fā)酵后主要針對其粗纖維含量較高的問題，利用發(fā)酵方法提高粗纖維的降解率。因此，考慮到醋糟在作為家畜飼料上發(fā)揮巨大的作用，在反芻動物飼料原料的瘤胃降解、利用規(guī)律及精準配比上需要進一步深入研究。秕谷是谷穗癟殼和秕粒的合稱，谷穗受天氣、溫度和濕度等環(huán)境影響，小花開花授粉過程受阻導致子房未發(fā)育，形成癟殼；或者是子房已經發(fā)育，在形成籽粒灌漿過程出現(xiàn)障礙，導致籽粒無法正常充實從而形成秕粒[3]。從生態(tài)角度看，大量秕谷的焚燒對環(huán)境污染極其嚴重；而從飼料資源角度看，大量秕谷的不合理處理造成極大程度的飼料資源浪費。據(jù)研究，秕谷在高產平菇的栽培技術上已得到廣泛運用，大大縮短了產菇時間，可以提前一周左右，成功率高達98%。同時，秕谷已廣泛運用到仔雞墊料上，利用雞糞和秕谷制成的混合雞糞同玉米面摻和喂豬，豬喜食且增重情況良好[4]。在發(fā)展農村飼料加工工業(yè)進程中，秕谷已受到人們重視，但仍未得到充分利用。因此，秕谷具有較大的利用潛力。高粱葉是常見的農作物副產品，其來源廣、價格便宜，且被牛羊喜食。但其營養(yǎng)價值及降解特性目前尚未了解清楚。同時，在用高粱葉飼喂家兔時也發(fā)現(xiàn)家兔精神興奮、呼吸加快、呼吸中樞麻痹和黏膜充血的氫氰酸中毒癥狀[5]。因此，合理的開發(fā)與處理高粱葉資源，使其更深層次的參與日糧配制，替代價格昂貴的常規(guī)飼料，大大降低了家畜的飼養(yǎng)成本，具有重要意義。

本研究對高粱葉、醋糟和秕谷3 種非常規(guī)飼料進行基本營養(yǎng)成分分析，較系統(tǒng)研究了高粱葉、醋糟和秕谷3 種非常規(guī)飼料在肉羊瘤胃中的降解特性，包括降解率和降解參數(shù)。為肉羊實際生產和牧草資源的合理利用提供理論依據(jù)和參數(shù)，及對肉羊飼料數(shù)據(jù)庫的建立與完善提供支持。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

本試驗選取3 種不同的非常規(guī)飼料進行對比、分析，分別是山西原平的秕谷、山西太谷的醋糟和山西呂梁的高粱葉。試驗樣品采集方法嚴格參照飼料采集標準進行。采集的試驗樣品通過65℃烘箱內烘干制成風干樣，經過均勻混合后粉碎，利用粉碎篩粉碎后過40 目篩，于自封袋中保存?zhèn)溆?。所得試驗樣品用于瘤胃尼龍袋降解試驗的測定。

1.2 試驗動物的設置與飼養(yǎng)管理

本試驗所選取的試驗動物為裝有永久瘤胃瘺管的杜×寒雜交F1 肉用羯羊，健康狀況良好，體重（45±1.5）kg，試驗于2017 年3～4 月在山西農業(yè)大學國家肉羊產業(yè)體系試驗基地進行。試驗羊均單欄飼養(yǎng)，設置自動飲水碗自由飲水，每日基礎飼糧供給量為1.3 倍的維持需要，精粗比為4:6。分別于早8 時和晚18 時飼喂2 次。試驗預飼期為7d。基礎飼糧配方如表1所示。

表1 基礎飼糧組成與營養(yǎng)水平（風干基礎）單位：%

預混料為每千克飼糧提供VA15000IU，VD5000IU，VE50mg，鐵90mg，銅12.5mg，錳50mg，鋅100mg，硒0.3mg，碘0.8mg，鈷0.5mg，營養(yǎng)水平均為實測值。

1.3 試驗方法

1.3.1 尼龍袋法

本試驗所選擇的尼龍袋規(guī)格為50m 孔徑，長為5cm，寬為3cm，孔徑為300 目。每個樣品設置3 個重復，每個重復設置2個平行樣。分別稱取3g 左右的飼料原料裝入尼龍袋中，設置時間點為0h、6h、12h、24h、36h、48h、72h 并編號，其中0h為空白組。同一時間點的2 個平行通過尼龍繩固定在塑料管上。將編號為72h 時間點的尼龍袋于晨飼前通過瘤胃瘺管放入瘤胃中，根據(jù)時間點設置后續(xù)依次通過瘤胃瘺管將其他時間點尼龍袋置于羊瘤胃中。取袋時間為全部放入瘤胃后統(tǒng)一一次性取出。尼龍袋的清洗采用低轉速（500～600rpm）洗衣機中沖洗50～60min，直至水澄清。清洗后的尼龍袋置于65℃的烘箱中烘干48h，之后取出常溫回潮24h 并稱重記錄。合并同一時間點的6 個尼龍袋樣品，裝入自封袋編號并記錄，置于干燥處保存，用于后續(xù)測定。

1.3.2 測定指標與方法

本試驗測定指標分別為樣品干物質（DM）、有機物（OM）、粗蛋白質（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、鈣（Ca）含量和磷（P）含量。其中，樣品干物質（DM）、粗灰分（Ash）含量參照張麗英方法[6]測定，CF 含量采用AOAC （2012）[7]測定，粗蛋白質（CP）的測定利用凱式定氮法測定，酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）采用Van Soest[8]法，利用ANKOM A200i 型半自動纖維分析儀測定。粗脂肪（EE）含量采用索氏提取法測定，鈣（Ca）含量采用原子吸收法[9]測定，磷（P）含量采用釩鉬黃比色法[10]測定。

1.3.3 瘤胃降解率的計算

樣品中的DM、CP、NDF、ADF 消失率的計算方法：

瘤胃內各時間點的降解率計算，均為尼龍袋試驗前后某待測養(yǎng)分含量的差值與尼龍袋試驗前含量的百分比。

即：某一指標的降解率（%）= [(M0-M) /M0]×100

M0為尼龍袋試驗前原樣某指標的含量；M 為尼龍袋試驗后某指標的殘余含量。

1.3.4 瘤胃有效降解率及降解參數(shù)

待測飼料樣品的瘤胃消失率（P）的測定公式為：P=a+b（1-e-ct）[11]

其中瘤胃降解參數(shù)a、b、c 依照降解模型，a 為快速降解部分（%），b 為慢速降解部分（%），c 為慢速降解部分的降解速率常數(shù)（%/h），t 為所測樣品在瘤胃內的培養(yǎng)時間（h）。

有效降解率公式：ED=a+b×c/(c+k)

其中，k 是待測樣品的瘤胃外流速率，為0.034%/h。

1.4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010 進行初步整理，采用SPSS 22.0進行單因素方差分析，并用Duncan's 法進行多重比較，＜0.05為差異顯著。DM、CP、NDF、ADF、各時間點的降解率數(shù)據(jù)用Excel 2010 進行初步整理后，用SPSS 22.0 非線性回歸程序計算a、b、c 值。

2 結果與分析

2.1 不同非常規(guī)飼料常規(guī)營養(yǎng)成分

由表2 可見，3 種非常規(guī)飼料的DM 含量在90%～93%；醋糟的CP 含量最高，高粱葉和秕谷較為接近；EE 含量醋糟遠高于高粱葉和秕谷，高粱葉次之，秕谷的最低，遠不及醋糟的1/3；ADF、NDF 的含量由高到低均表現(xiàn)為高粱葉＞秕谷＞醋糟。

表2 3 種非常規(guī)飼料的營養(yǎng)成分（風干基礎 單位：%）

2.2 不同非常規(guī)飼料營養(yǎng)成分的瘤胃降解特性

2.2.1 不同非常規(guī)飼料在不同時間點的CP 瘤胃降解特性

由表3 可見，CP 瘤胃降解率主要受到瘤胃內消化時間的影響，隨著消化時間的延長，CP 降解率逐漸增加。其中，醋糟在6h、12h 的CP 降解率均顯著高于高粱葉和秕谷（＜0.05），但其他時間點瘤胃降解率的增長幅度遠不及高粱葉和秕谷。在24～48h 內3 種非常規(guī)飼料的CP 降解率存在明顯差異 （＜0.05），表現(xiàn)為高粱葉最高，醋糟次之，秕谷最低，而在72h 的CP 降解率中，醋糟和高粱葉差異不顯著（＞0.05），但均高于秕谷(＜0.05)。從整體看，3 種非常規(guī)飼料的CP 降解參數(shù)存在顯著差異，快速降解部分醋糟＞高粱葉＞秕谷（＜0.05）。慢速降解部分醋糟最高，秕谷次之，最低為高粱葉（＜0.05）。瘤胃有效降解率最高的是高粱葉，顯著高于其他兩種（＜0.05），醋糟的瘤胃有效降解率顯著高于秕谷（＜0.05）。

2.2.2 不同非常規(guī)飼料在不同時間點的DM 瘤胃降解特性

表3 3 種非常規(guī)飼料CP 瘤胃降解率和降解參數(shù)

表4 3 種非常規(guī)飼料DM 瘤胃降解率和降解參數(shù)

由表4 可知，隨著飼料在瘤胃內滯留之間的增加，飼料DM 消失率逐漸增加。在6h 和12h 兩個時間點，醋糟的DM 瘤胃降解率顯著高于高粱葉和秕谷（＜0.05）。24h 醋糟的DM 降解率顯著高于其他兩種（＜0.05），而高粱葉和秕谷在24h 的DM 降解率無顯著差異（＞0.05）。醋糟和高粱葉在36h 的DM降解率無明顯差異（＞0.05），但顯著高于秕谷（＜0.05）。而3種飼料在48～72h 的DM 消失率無明顯差異（＞0.05）。從整體看，醋糟的快速降解部分顯著高于其他兩種樣品（＜0.05）；慢速降解部分以秕谷最高，高粱葉次之，醋糟最低（＜0.05）。3種樣品的DM 瘤胃有效降解率由高到低依次為醋糟＞高粱葉＞秕谷（＜0.05）。

2.2.3 不同非常規(guī)飼料在不同時間點的ADF 瘤胃降解特性

由圖表5 可以得到，瘤胃降解率主要受到瘤胃內消化時間的影響，隨著消化時間的延長，ADF 降解率逐漸增加，且各個樣品在不同時間點的降解率差異較大。6h 各飼料的ADF 降解率之間差異顯著（＜0.05），表現(xiàn)為醋糟＞高粱葉＞秕谷。而醋糟和高粱葉在12h 的ADF 降解率無顯著差異（＞0.05），但均高于秕谷（＜0.05）。24h 時間點3 種飼料的ADF 降解率之間無顯著差異（＞0.05）。而高粱葉和秕谷在36h 的ADF 消失率無明顯差異(＞0.05)，但均高于醋糟（P＜0.05）。3 種原料在48h 時間點相互存在顯著差異，表現(xiàn)為秕谷＞高粱葉＞醋糟（＜0.05）。高粱葉和秕谷在72h 的ADF 降解率無明顯差異（＞0.05），但均高于醋糟(＜0.05)。從整體上看，3 種樣品的瘤胃降解參數(shù)存在明顯差異，快速降解部分從高到低依次為醋糟＞高粱葉＞秕谷（＜0.05），而慢速降解部分從高到低依次為高粱葉＞秕谷＞醋糟（＜0.05）。ADF 的瘤胃有效降解率高粱葉最高，醋糟次之，秕谷最低（＜0.05）。

表5 3 種非常規(guī)飼料ADF 瘤胃降解率和降解參數(shù)

2.2.4 不同非常規(guī)飼料在不同時間點的NDF 瘤胃降解特性

由表6 可知，3 種飼料樣品NDF 瘤胃實時降解率均隨瘤胃滯留時間延長而增加。6～24h 時3 種原料的NDF 降解率表現(xiàn)為醋糟＞高粱葉＞秕谷（＜0.05），但在36h 和48h 時，NDF 的降解率表現(xiàn)不同，表現(xiàn)為高粱葉顯著高于其他兩種，醋糟次之，秕谷最低（＜0.05）。而72h 時，高粱葉的NDF 降解率顯著高于其他兩種（＜0.05），但醋糟和秕谷的NDF 消失率無明顯差異（＞0.05）。從整體上看，3 種樣品的瘤胃降解參數(shù)存在明顯差異，快速降解部分從高到低依次為醋糟＞高粱葉＞秕谷（＜0.05），而慢速降解部分從高到低依次為秕谷＞高粱葉＞醋糟（＜0.05）。NDF 的瘤胃有效降解率高粱葉最高，醋糟次之，秕谷最低（＜0.05）。

3 討論

3.1 3 種非常規(guī)飼料的營養(yǎng)成分

由表2 可得，3 種非常規(guī)飼料中，醋糟的CP 含量最高，高粱葉次之，秕谷最低。本研究中醋糟粗蛋白含量為13.31%，EE 的含量為10.4%，這與Song 等[12]對醋糟CP 含量在12.52%，EE 的含量為9.33%較為接近。醋糟的常規(guī)養(yǎng)分與醋糟的生產原料、處理工藝以及樣品的采集方法與處理方法有關。在本試驗中，可知醋糟的CP 和EE 含量最高，CF 含量最低，故能量價值較高。秕谷是秕殼類飼料，與醋糟相比較，其CP含量也處于較高水平，但CF 含量偏低，營養(yǎng)價值較高，但適口性差，需嚴格控制飼喂量，以免引起動物的消化道功能障礙。3 種非常規(guī)飼料EE 的含量差異較大，表現(xiàn)為醋糟＞高粱葉＞秕谷。秕谷的EE 含量遠不及醋糟的1/3，這與3 種飼料的能值有密切關系。飼料的EE 含量高，飼糧代謝能高，能使消化過程中能量消耗減少，熱增耗降低，飼糧的凈能增加。高粱葉其粗蛋白質含量為11.33%，這與羅峰等[13]研究不同類型的高粱的粗蛋白質含量4%～16%范圍符合；NDF 含量高達72.9%，它不僅可以提供反芻動物所需揮發(fā)性脂肪酸、糖異生的前體物質，而且日糧纖維的特點與性質會影響反芻動物的采食、咀嚼和瘤胃發(fā)酵類型，對反芻動物的健康和生產起重要作用，可以作為反芻動物粗飼料的來源。粗脂肪含量為5.38%，略高于王晨等[14]研究施氮量對粗脂肪影響中的結果。

表6 三種非常規(guī)粗飼料NDF 瘤胃降解率和降解參數(shù)

3.2 3 種非常規(guī)飼料的瘤胃降解特性

3.2.1 3 種非常規(guī)飼料在各時間點的CP 瘤胃降解特性

影響飼料樣品在瘤胃內的CP 有效降解率的因素主要是在瘤胃內滯留的時間和自身降解的難易程度，CP 有效降解率隨著瘤胃滯留時間的延長而增加，反之則低。本試驗中3 種非常規(guī)飼料隨著在瘤胃內滯留時間的增加，CP 降解率逐漸提升。醋糟在6～12h 的CP 降解率增長幅度變緩慢，這與薄玉琨等 [15]的研究結果相一致。秕谷的CP、DM 有效降解率僅次于醋糟，關于秕谷有效降解率的研究較少，秕谷的有效降解率高于20%，可作為粗飼料添加到日糧中飼喂，但要注意飼喂量，以免引起消化道功能障礙[16]。高粱葉快速降解部分顯著低于其他兩種，可能是前期抗營養(yǎng)因子的作用[17]。

3.2.2 3 種非常規(guī)飼料在各個時間DM 瘤胃降解特性

由表4 可知，3 種飼料原料的DM 降解率均隨著瘤胃內消化時間的延長，DM 的降解率逐漸增加。從整體水平上看，3 種飼料原料的DM 瘤胃有效降解率由高到低依次為醋糟＞高粱葉＞秕谷。醋糟相對于秕谷和高粱葉而言，DM 消化率較高，這與醋糟的NDF 含量有關。根據(jù)Getachew[18]的研究，飼料的體外消化率同NDF 的含量呈現(xiàn)負相關，由表2 可知，醋糟的NDF含量相對較少，因此DM 消化率較高，這與薄玉琨等[15]研究的醋糟在瘤胃內DM 降解率的結果一致。而本試驗中高粱葉的NDF 含量高于秕谷，DM 降解率也呈現(xiàn)顯著高于秕谷，這與Getachew[18]試驗結果不一致，這可能與高粱葉中存在的氫氰酸有關，氫氰酸可分解產生氨類物質[19]，而氨類物質可提高DM 的消化率[20]。

3.2.3 3 種非常規(guī)飼料在各時間點的ADF 和NDF 瘤胃降解特性

粗飼料NDF 和ADF 的降解率是飼料價值營養(yǎng)評定的重要指標，它對飼料樣品采食量、適口性以及消化率的影響較為顯著[21]。反芻動物所特有的瘤胃是一個巨大的發(fā)酵罐，瘤胃內環(huán)境富含的各種復雜成分為纖維素的降解提供了良好的發(fā)酵環(huán)境。影響NDF 和ADF 的瘤胃降解率有多種因素，其中主要受到飼料樣品的纖維素含量和木質化程度的影響。ADF 是飼料中最難降解的部分[22]，故試驗中NDF 有效降解率略高于ADF 有效降解率，這與本試驗的結果一致。NDF 的含量與干物質的采食量密切相關，它對動物胃腸道具有填充作用，而ADF 的含量則影響飼料的消化率，與DM 消化率呈負相關關系[23]。本試驗中ADF 含量從高到低依次為高粱葉＞秕谷＞醋糟，這與3 種飼料的DM 消化率由高到低依次為醋糟＞高粱葉＞秕谷，這與袁翠林等[24]的試驗結果不同，可能是高粱葉采集時間、品質不同所致。

4 結論

3 種非常規(guī)飼料樣品營養(yǎng)成分差異較大，其中醋糟可以為反芻動物提供豐富的粗蛋白質，在日糧的配制上可以添加或部分替代蛋白飼料。同時，醋糟的常規(guī)養(yǎng)分中粗脂肪含量相對較為豐富，使醋糟可以提供較高的能量。高粱葉粗纖維含量顯著高于其他兩種樣品，且降解率高，可以很大程度上滿足反芻動物對粗纖維的需求。而秕谷的纖維含量較高，但降解率相對較低，飼喂時要嚴格控制飼喂量。因此，縱觀高粱葉的各項瘤胃降解指標，在飼用價值上高粱葉較其他兩種飼料更高。