用康奈尔体系评定饲料营养价值

张冠武，郎晓曦，毛杨毅，车向荣，罗惠娣，张保红

（1.山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西太原030032；2.山西农业大学动物科技学院，山西太谷030801）

康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系（Cornell NetCarbohydrate and Protein System，CNCPS）[1-3]是由美国康奈尔大学于20世纪90年代提出的，其将饲料的碳水化合物分为5个部分：糖类（CA）、淀粉、果胶（CB1）、可利用纤维（CB2）和不可利用纤维（CC）。CA为可溶性糖，在瘤胃中可快速降解；CB1为淀粉，为中速降解部分；CB2为可利用的细胞壁，为缓慢降解部分；CC为不可利用的细胞壁[4]。

康奈尔体系将饲料的蛋白质分为5个部分：PA，PC，PB1，PB2，PB3，分别被描述为 PA为非蛋白氮（NPN），在缓冲液中可溶解[5]；PB1为可溶解真蛋白[6]；PB2为中速降解的真蛋白；PB3为慢速降解的真蛋白；PC为不能利用的蛋白质，是与木质素结合的蛋白质[7]，在酸性洗涤剂中不能被溶解（ADIP）[8]，在瘤胃中不能被瘤胃细菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化[9]。

本研究利用康奈尔体系评价山西6种常用饲料原料的营养成分，全面地反映6种常用粗饲料的营养特性，为粗饲料的科学利用及饲粮优化提供数据基础，进一步完善山西饲料数据库，为山西养殖业提供全面准确的技术支持。

1 材料和方法

1.1 饲料样品与分析方法

选取反刍动物常用饲料样品6种（玉米秸秆、玉米、麸皮、豆粕、棉粕、胡麻粕），制成风干样，粉碎过1mm筛后测定成分。

干物质（DM）、粗蛋白（CP）、粗灰分（ASH）、粗脂肪（EE）和中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、木质素（LIGNIN）、酸性洗涤不溶蛋白（ADIP）及中性洗涤不溶蛋白（NDIP）按照文献[10]的方法进行测定；非蛋白氮采用三氯乙酸法进行测定；可溶性蛋白采用硼酸-磷酸缓冲液法测定；淀粉采用硫酸蒽酮法测定。

1.2 康奈尔各组分计算

饲料碳水化合物中各组分计算公式为：

其中，ASH（%DM）为饲料粗灰分占干物质的百分比；CA（%DM）为饲料碳水化合物组分糖类占干物质的百分比；CB1（%DM）为饲料碳水化合物组分淀粉、果胶占干物质的百分比；CB2（%DM）为饲料碳水化合物组分可利用纤维占干物质的百分比；CC（%DM）为饲料碳水化合物组分不可利用纤维占干物质的百分比；CHO（%DM）为饲料碳水化合物占干物质的百分比；CP（%DM）为饲料粗蛋白占干物质的百分比；FAT（%DM）为饲料粗脂肪占干物质的百分比；CNSC（%DM）为饲料非结构性碳水化合物占干物质的百分比；LIGNIN（%DM）为饲料木质素占干物质的百分比；NDFIP（%CP）为中性洗涤不溶蛋白占饲料粗蛋白的百分比；NDF（%DM）为饲料中性洗涤纤维占干物质的百分比；STAREH（%NFC）为饲料淀粉占非纤维性碳水化合物（NFC）的百分比。

饲料蛋白组分的计算公式为：

其中，ADIP（%CP）为饲料酸性洗涤不溶蛋白占粗蛋白的百分比；CP（%DM）为饲料粗蛋白含量占干物质的百分比；NDIP（%CP）为饲料中性洗涤不溶蛋白占粗蛋白的百分比；NPN（%CP）为饲料可溶蛋白占粗蛋白的百分比；PA（%DM）为饲料中非蛋白氮占饲料干物质的百分比；PB1（%DM）为饲料中可溶解的真蛋白占饲料干物质的百分比；PB2（%DM）为饲料中中速降解的真蛋白占饲料干物质的百分比；PB3（%DM）为饲料中慢速降解的真蛋白占饲料干物质的百分比；PC（%DM）为饲料中不可利用蛋白占干物质的百分比；SOLP（%CP）为饲料可溶性蛋白占粗蛋白的百分比。

2 结果与分析

2.1 6种单一饲料的康奈尔碳水化合物组分和蛋白组分含量

本试验共测定了6种主要反刍动物饲料原料的常规营养成分，包括干物质（DM）、粗灰分（ASH）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP），并根据康奈尔体系对蛋白质和碳水化合物的进一步划分，测定了蛋白组分的可溶性粗蛋白（SCP）、非蛋白氮（NPN）、酸性洗涤不溶蛋白（ADIP）和中性洗涤不溶蛋白（NDIP）；碳水化合物组分的碳水化合物（CHO）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）、木质素和淀粉含量。计算出了蛋白组分PA，PB1，PB2，PB3，PC以及碳水化合物组分 CNSC，CA，CB1，CB2，CC的含量。

从表1～5可以看出，CNCPS体系评价饲料价值需要测定的指标较常规方法多一些，而计算出的各碳水化合物、蛋白质组分含量可直接反映反刍动物对此部分的利用情况，因此，利用CNCPS体系评定6种饲料的营养价值比常规方法更能准确反映饲料的特性，也更符合动物对6种饲料的实际利用情况。

目前，已有许多科研人员对我国各种反刍动物饲料进行康奈尔碳水化合物、蛋白质组分的分析，目的就是为了致力于建立我国的康奈尔饲料营养价值评定体系。赵广永[11]将从上海、西安、海拉尔、杭州等地采集的32种反刍动物常用饲料样品进行分析，根据康奈尔体系计算出饲料中碳水化合物和蛋白质组分含量，并建议用康奈尔体系评定反刍动物的营养价值。孙献忠[12]根据康奈尔体系试验测定了13种常用粗饲料的碳水化合物和蛋白质组分含量，为我国饲料数据库的完善提供了一定的数据参考。

表1 反刍动物常用饲料原料常规营养成分 %DM

表2 反刍动物饲料CNCPS体系中蛋白组分含量 %DM

表3 计算反刍动物饲料CNCPS体系各蛋白组分含量 %DM

表4 反刍动物饲料CNCPS体系中碳水化合物组分含量 %DM

表5 计算反刍动物饲料CNCPS体系各碳水化合物组分含量 %DM

2.2 康奈尔体系与可利用蛋白体系的区别

康奈尔体系也将动物瘤胃中蛋白质分为微生物蛋白和饲料未降解蛋白2个部分，并给出了预测微生物蛋白和饲料未降解蛋白的公式。但在推算过程中，需要大量的饲料在瘤胃中发酵时的参数，由于我国饲料与国外的差异，并未建立符合我国实际的参数体系，所以，在数据使用上并不能直接照搬国外数据，在使用上受到相应制约。

在生产实践中，新蛋白体系对应用人员的专业技术水平要求较高，从而造成其只能在大型饲料厂和养殖场应用，很难在全国范围内普及推广应用。广大中小企业只能继续沿用传统的粗蛋白体系，这严重阻碍了反刍动物生产水平的整体提高。相对德国可利用蛋白体系，将微生物蛋白和饲料未降解蛋白作为一个指标来测定，能够很好地避免人为分开测定的麻烦和方法上的误差。目前，测定饲料可利用蛋白的主要方法有体内法和体外降解法，Zhao等[13]进行了可利用粗蛋白和可利用氨基酸快速测定技术的研究，并建立了这些技术的操作规范。为了进一步证明可利用粗蛋白技术的可靠性、降低测定成本，并考虑对动物保护力度的不断加强，赵广永等[11]进行了应用CNCPS方法评定饲料蛋白质营养价值和应用体外培养技术测定的可利用粗蛋白（uCP）之间的相关研究，结果表明，用体外培养技术测定的uCP与CNCPS蛋白组分之间有极显著的相关性。李元晓[14]肯定了用康奈尔蛋白组分估测小肠可消化蛋白的方法。本试验采用曹季娥[15]提出的估测方程来计算小肠的可利用粗蛋白量。其计算公式为：

3 结论

康奈尔体系对饲料进行分析后，根据各组分含量能够更加准确地反映出饲料在反刍动物瘤胃中的消化和动物对饲料营养成分的利用情况，比传统的Weende体系分析法[16]和尼龙袋法[17]能更加准确地反映饲料的特性。因此，建议今后完善反刍动物饲料CNCPS组分的数据库，将CNCPS作为评定反刍动物饲料营养价值的方法。

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