宜春引种皇竹草的营养成分和无机元素的实验测定与评价①

姜 琼，谢 妤，赵友华

(1.宜春学院化学与生物工程学院，江西 宜春 336000;2.宜春市上高利丰畜牧有限公司，江西 宜春 336400)

皇竹草 (Ponnisetum hydridum)又称巨象草、皇草，是由美洲狼尾草和象草杂交育成的禾本科多年生牧草［1］。皇竹草根系发达，耐干旱贫瘠，植株高大，生长迅速，产量极高，可用于水土保持［2］，生物能源［3］以及造纸［4］等方面。另外，由于其粗蛋白和糖分含量较高、适口性好、消化率高，是一种优良的牧草，还可开发成高级饮料供人类饮用［5］。现对宜春市上高利丰畜牧有限公司种植的皇竹草的营养成分进行分析和测试，为皇竹草的推广种植提供科学的依据。

1 仪器、材料与试剂

1.1 仪器

KDN－04A全自动凯氏定氮仪 (上海洪纪仪器设备有限公司)，CXC－06型粗纤维测定仪 (上海洪纪仪器设备有限公司)，BSA6202S电子天平电子天平 (德国赛多利斯集团)，HH－4数显恒温水浴锅 (江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司)，ZN－100高速中药粉碎机 (长沙市岳麓区中南制药机械厂)，L12/10箱式电阻炉 (常州市兴光窑炉有限公司)，电热恒温箱:可将温度控制在130℃，电炉，干燥器，粗脂肪抽提工具，火焰原子吸收分光光度计。

1.2 材料和试剂

实验材料为宜春市上高利丰畜牧有限公司种植的皇竹草。

化学试剂:石油醚1.25%硫酸;1.25%氢氧化钠溶液;95%乙醇;乙醚;正辛醇;硫酸铜(CuSO4.5H2O);硫酸钾;硫酸 (密度为1.8419g/L);混合指示液:1g/L甲基红溶液与1g/L溴甲酚绿溶液按1:5混合，氢氧化钠 (400g/L);硼酸溶液 (20g/L);标准滴定溶液:0.0500mol/L盐酸标准溶液。

2 实验方法

2.1 粗蛋白的测定

按文献方法［6］用凯氏定氮法测定蛋白质含量:试样与浓硫酸及催化剂一同加热消化，使样品分解，其中C、H形成CO2及H2O逸出，分解的氨与硫酸反应生成硫酸铵，然后加氢氧化钠碱化使氨游离，蒸馏使氨溢出并用硼酸溶液吸收后，再用标准酸溶液滴定，根据酸的消耗量计算出总氨量，再换算为蛋白质含量。

凯氏定氮法所测得的值为试样中的总氮量，除蛋白质氮外，还包括氨基酸、酰胺、核酸等成分中的氮，换算成蛋白质，称为粗蛋白质。

2.2 粗脂肪的测定

根据参考文献［7］饲料中粗脂肪的测定方法进行实验，具体步骤如下:

称取粉碎后混匀的试样 m:10～50g，放入105℃烘箱中，烘烤120min至恒重m1。将试样放入抽提瓶中，加入100～200ml石油醚，水浴加热回流，控制温度40～53℃，回流速度约10 ml/min，直至流出的石油醚挥发后无油迹为抽提终点(回流约50次)。取出试样，冷却干燥称重量m2。

粗脂肪含量按下列公式计算:粗脂肪 (%)=m1－m2/m。

2.3 粗纤维的测定

根据参考文献［8］中饲料中粗纤维的快速测定方法进行实验，具体步骤如下:

称取粉碎后混匀的试样10～20g至800ml烧杯内，加入200ml沸腾的硫酸 (0.128 mol/L)，立即加热使其快速沸腾，调节火力保持微沸 (需补加热蒸馏水保持体积不变)约30min，立即加入200ml沸腾的氢氧化钠溶液 (0.882mol/L)，继续小火加热保持微沸30min，抽滤并用热蒸馏水冲洗残渣至中性，将残渣全部转移至烧杯内，用定量滤纸过滤 (滤纸烘干称重m0)，再用50～60℃乙醇洗涤。然后将滤纸和滤渣一起移入坩埚内，烘干冷却称重 (m1)。将装滤渣的坩埚在电炉上炭化直至无烟，置于高温炉 (550±25℃)中灼烧30min后于干燥器中冷却称重m2。

粗纤维含量按下列公式计算:粗纤维%=m1－m2－m0/m×100。

2.4 灰分的测定

依据GB6438－92干灰化法进行实验，具体步骤如下:

将洗净的坩锅放入高温炉，灼烧 (550±25℃)30min，干燥器中冷却称重，再重复上述过程，直至两次重量之差小于0.0005g，视为恒重m0。

在称取2g试样置于恒重的坩锅中 (坩锅加试样的质量m1)，在电炉上炭化，再于高温炉中550±25℃灼烧3h，干燥器中冷却称重，重复上述过程至两次重量之差小于0.0005g，视为恒重m2。

2.5 无氮浸出物的测定

无氮浸出物含量的计算公式如下:

无氮浸出物%=100% －水分+灰分+粗蛋白质+粗脂肪+粗纤维)%。

2.6 钠，钾，钙，镁微量元素的测定

火焰原子吸收分光光度计测定［9］－［10］

开火焰原子吸收分光光度计电源，开启空心阴极灯，预热30min，调整空心阴极灯的位置和各元素的测定波长。测定各元素标准液在各自最佳测定条件下的吸光度，绘制标准曲线。按同样的条件测定空白对照和样品溶液中钠，钾，钙，镁的吸光度，然后根据标准曲线求出样品中各待测元素的浓度，计算其含量。

3 结果

皇竹草喜温不耐寒，只在春夏秋三季生长，分别在4、6、8、10月对宜春市上高县利丰畜牧有限公司种植的皇竹草进行取样，并测定各营养成分及无机元素含量，检测结果见表1。由表1可知，皇竹草中粗蛋白、粗脂肪含量较高，各月份所产草中营养素及无机元素含量变化不大 (P＞0.05)。

表1 不同月份的皇竹草营养成分及无机元素含量

4 讨论

皇竹草种植简单，成活率高，产量极高，据宜春市上高利丰畜牧有限公司近几年的种植经验，皇竹草的最高亩产可达25吨，与前人数据相当［1］。皇竹草含有较高的蛋白质和糖分，适口性较好，是一种优质的牧草。牛、羊、兔、鱼均喜食，特别是皇竹草养牛，具有较高的消化利用率和营养代谢能。根据本文所测数据与文献［11］数据对比，宜春市引种的皇竹草营养成分含量均比较高 (表2)，因此皇竹草适宜在本地推广种植。

表2 不同产地皇竹草营养成分对比

［1］夏先玖.优质高产牧草皇竹草综述［J］.四川草原，1999，(3):15 －17

［2］廖晓勇，陈治谏.陡坡地皇竹草水土保持效益研究［J］.水土保持学报，2002，16(4):34 －36

［3］张辉，李忠正，黄佳佳.KP－AQ皇竹草浆TCF＆ECF漂白特性及与芦苇浆的比较［J］.中华纸业，2004，24(12):29－32

［4］周圣.皇竹草发电厂设计探讨［J］.科技信息，2009，(29):I0642－I0643

［5］石海英，彭向前，徐伟.皇竹草保健饮料的研制［J］.农技服务，2009，(9):126 －127

［6］马丹.凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量［J］.计量与测试技术，2008，35(6):57 －58

［7］李永清，余小锋，杨平.饲料中粗脂肪的测定方法探讨［J］.监督与选择，2008，(8):61－61

［8］郭萍.饲料中粗纤维的快速测定［J］.兽药与饲料添加剂，2004，9(4):35 －36

［9］唐继勋，唐爵钦，刘婷，等.灰胸竹鸡矿质元素的测定［J］. 安徽农业科学，2009，37(6):2508－2509

［10］张嫦，周小菊，刘东，等.药用碳酸锉中钠钾钙镁的测定方法研究［J］.西南民族学院学报，2003，29(2):156 －157

［11］谭文彪，黄志旁.皇竹草营养成分及总能含量分析［J］.西南林学院学报，2008，26(6):40－43