不同生长期金荞麦营养成分含量及消化率测定研究

韩勇,邓蓉,刁其玉

(1.中国农业科学院饲料研究所, 北京 100190；2.贵州省畜牧兽医研究所, 贵州 贵阳 550005)



不同生长期金荞麦营养成分含量及消化率测定研究

韩勇1,2**,邓蓉2**,刁其玉1*

(1.中国农业科学院饲料研究所, 北京 100190；2.贵州省畜牧兽医研究所, 贵州 贵阳 550005)

为系统地测定分析不同生长期金荞麦的常规营养成分、氨基酸、微量元素含量及其回肠末端消化率, 本研究用3头安装“T”型瘘管, 并做回-直肠吻合切除盲肠的巴克夏-驯养野猪-高坡黑猪(巴-野-高)三元杂交生长猪作为试验动物, 采用3×3拉丁方试验设计开展消化试验。结果表明, 分枝期、孕蕾期和初花期金荞麦OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分别为88.59%、22.72%、2.34%、1.05%、0.39%、13.51%, 89.10%、20.57%、1.69%、1.25%、0.42%、15.50%和89.63%、17.54%、1.37%、1.29%、0.46%、19.75%；EAA、NEAA和TAA含量分别为9285、7982、6244 mg/100 g, 14334、10810、9320 mg/100 g和23619、18792、15564 mg/100 g。随着生长期的后延, 营养成分含量显著降低, 在体和离体消化率也随着生长期的后延而显著降低。分枝期与孕蕾期间营养成分含量差异显著(P<0.05), 分枝期与初花期间营养成分含量差异极显著(P<0.01), 孕蕾期与初花期间营养成分含量差异显著(P<0.05)。从分枝期到孕蕾期, 金荞麦CP、EE、EAA及TAA下降较慢, CF含量升高较慢, 营养成分消化率下降也较慢；从孕蕾期到初花期, 金荞麦CP、EE、EAA及TAA下降较快, CF含量升高也较快, 营养成分消化率下降也较快。以分枝期、孕蕾期和初花期体外法测定常规营养成分及微量元素消化率值为自变量, 以对应的动物饲养试验回肠末端表观消化率值为因变量建立的回归方程拟合度好,可用于推算对应的回肠末端表观消化率。本实验证明, 金荞麦营养丰富、消化率高, 必需氨基酸比例高、适合动物消化吸收。孕蕾期为金荞麦适宜收割期, 在适宜收割期内, 收割时间点应选择孕蕾后期。

肉猪;体外法;表观消化率;标准消化率;生长期

金荞麦(Fagopyrumdibotrys)是栽培荞麦的野生近缘种, 属于蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum)多年生双子叶草本植物, 主要分布于我国大巴山以南的广大地区及长江流域的各省区[1], 西藏、四川、云南、贵州、湖南、湖北、江苏、浙江、广东、广西等省区均有分布[2]。贵州各地常生于住宅旁或路边、沟边。金荞麦对土壤的要求不严格, 对磷钾肥的吸收能力很强, 在瘠薄地上和新垦地上均能很好生长。

金荞麦的利用途径很广泛, 可以作医药制品、保健食品及饮品、牧草等。金荞麦是我国民间常用的一种中草药, 具有清热解毒, 清肺排痰, 排脓消肿等功能, 金荞麦散是我国2003年公布的《无公害食品肉鸡饲养兽医防疫准则》中唯一准许使用的中药制剂, 目前金荞麦已载入《中国药典》和《中国兽药典》[3]。周洁云等[4]报道金荞麦根茎提取物在治疗癌症、呼吸系统疾病方面具有较好的作用; 郭文明[5]报道金荞麦片联合连花清瘟胶囊治疗甲型H1N1流感疗效明显; 阮涌等[6]报道金荞麦在提升鸭禽流感疫苗免疫效果方面也具有较好的作用。据文献记载, 金荞麦是一种易种、省工的优良牧草, 宜刈割利用, 夏季生长旺盛, 再生能力强, 刈割后能迅速再生[7], 富含粗蛋白, 粗纤维含量低, 茎叶柔软, 适口性好, 各种家畜喜食, 尤其是猪[8]。邓蓉等[9]针对金荞麦对猪肉品质的影响开展了研究, 结果表明用金荞麦代替10%～14%的全价日粮, 可显著降低猪肉的滴水损失, 提高系水力, 极显著地提高肌间脂肪含量和肌肉嫩度, 提高天门冬氨酸和谷氨酸含量, 降低胆固醇含量, 从而提高猪肉的品质和保健品质。张文等[10]证明金荞麦在贵州省多数地区生长很好, 抗病虫害性强, 生长旺盛, 最大日生长量达450～750 kg/hm2, 年产量约112500 kg/hm2。尹迪信等[11]将金荞麦与贵州省主推牧草品种进行了多方面的比较, 结果表明, 金荞麦品质优良, 粗蛋白含量与菊苣(Cichoriumintybus)相似, 比紫花苜蓿(Medicagosativa)略低。金荞麦粗纤维含量较低, 易消化, 适口性好, 尤其适合猪、马、鸡等动物饲养, 贵州省毕节市的大方、织金等县, 黔南罗甸等县, 贵阳市开阳等县都具有在坡地上种植金荞麦喂猪的传统习惯。据本课题组分析测定, 全株金荞麦粗蛋白(crude protein,CP)、粗纤维(crude fiber,CF)、粗脂肪(ether extract,EE)、灰分(Ash)、钙(Ca)、磷(P)含量分别为20.28%, 16.25%, 1.80%, 10.89%, 1.24%, 0.42%, 粗蛋白含量高, 粗纤维含量适中, 是较为理想的肉猪保健和肉质改良青绿饲料。但金荞麦在畜牧养殖中的利用缺乏科学数据支撑, 至今未见金荞麦营养成分在动物体内或体外的消化率报道, 金荞麦饲用价值评定等相关研究也未见报道, 严重制约了金荞麦品种资源科学合理的开发利用。本研究对分枝期、初花期和孕蕾期金荞麦的常规营养成分、氨基酸、微量元素等进行系统测定分析；并以生猪作为试验动物, 安装“T”型瘘管, 并做回-直肠吻合手术, 切除试验猪盲肠, 去除盲肠中微生物对氨基酸消化率的影响；通过在体和离体试验, 即活动尼龙袋法和体外法测定金荞麦营养成分消化率；将体外法测得的营养成分消化率值作为自变量, 动物饲养试验测得值作为因变量, 建立回归方程；以期为金荞麦在肉猪上的应用及金荞麦的合理科学开发提供参考依据。

1　材料与方法

1.1试验时间及地点

试验时间为2015年3月3日-2015年5月1日, 试验地点为贵州省畜牧兽医研究所。

1.2试验设计

选购体重为(35±2.5) kg的巴-野-高(巴克夏×驯养野猪×高坡黑猪)三元杂交去势公猪4头, 聘请职业兽医师完成回-直肠吻合手术后, 在离幽门约10 cm十二指肠安装“T”型瘘管。从4头手术猪中挑选体况良好的3头作为试验动物, 采用3×3拉丁方试验设计, 15 d为1个轮换期, 试验期共45 d。体外消化法参照田树海等[12]和邹国庆等[13]方法执行, 每个样设3个重复。试验设计见表1。

表1　试验3×3拉丁方设计

1.3试验饲粮

参照美国NRC(2012)生长肥育猪的营养需要配制试验饲粮,试验猪日粮配方如表2。

采用国际猪氨基酸生物学效价评定协作委员会提出的仔猪标准化无氮日粮配方配制本试验无氮日粮。

1.4饲养管理

试验猪关入长×宽×高为1.2m×0.9m×0.8m的代谢笼,每头单笼饲养。试验猪每天给料2次,自由饮水。给料量为自由采食量的85%,给料时间分别为8:30和16:30。每天清扫猪舍和代谢笼,同时记录猪舍温度、湿度、猪的健康状况。

1.5样品制备

表2 试验日粮配方Table2 Theformulaofexperimentalration原料名称Feeds配比Percent(%)玉米Corn59.55植物油Vegetableoil2.00膨化大豆Extruded-soybean5.25豆粕Soybeanmeal20.50菜籽粕Rapeseedmeal2.60小麦麸Wheatbran6.25磷酸氢钙Dicalciumphosphate2.00食盐Salt0.45预混料Premix1.20霉可吸Mycosorb0.05复合酶Compoundenzyme0.15合计Total100.00营养成分含量NutrientsCP(%)16.22消化能Digestibleenergy(MJ/kg)13.89

采集分枝期、初花期、孕蕾期金荞麦,各生长期5个重复,65℃烘干后粉碎过380μm筛,各生长阶段每个重复分成两份,1份用于营养成分含量测定,另1份用于回肠末端营养成分消化率测定。用于回肠末端营养成分消化率测定的样品添加0.5%的外源指示剂三氧化二铬(Cr2O3)均匀混合后,置于0℃冰箱保存备用。用网孔孔径为46 μm的单纤丝尼龙布制作25 mm×40 mm的尼龙袋, 先用封口机将尼龙袋左、右和下3边密封, 再将1 g左右混有Cr2O3的金荞麦样品装入尼龙袋并封口。每个样品准备480个尼龙袋, 分批置于三角瓶中, 用胃蛋白酶盐酸溶液水浴振荡4 h后放入-20 ℃冰箱保存备用。胃蛋白酶盐酸溶液现配现用, pH=2.0, 胃蛋白酶用量377.4 IU/L, 酶活力:10 W, 生产厂商: 河南正兴食品添加剂有限公司。水浴温度为37 ℃, 振荡频率为90次/min。

1.6样品引入及收集

消化试验开始前, 饲喂无氮日粮7 d, 并在第7天下午饲喂后收集食糜样品。将经胃蛋白酶溶液处理过的尼龙袋样品从冰箱中取出, 在37 ℃水浴融冻后, 于早晨和下午饲喂前从“T”型瘘管引入试验猪体内。每次每头试验猪引入尼龙袋样品5个, 每头每天引入10个, 每个轮换期引入不同生长期金荞麦样品150个, 整个试验期引入450个。在猪肛门周围安装集粪袋, 每次饲喂结束后取下集粪袋。从粪中小心分离尼龙袋, 用纸擦去表面的粪, 清水冲洗后, 置于-20 ℃冰箱保存。待每个轮换期结束后, 将收集到的每头试验猪金荞麦尼龙袋样品分别放到洗衣机里, 中水位漂洗4 min, 然后60 ℃烘干备用。

1.7检测指标

分析测定各生长期金荞麦CP、EE等常规营养成分, 以及氨基酸、微量元素的含量及体内回肠末端表观和标准消化率, 并采用体外法对比测定各营养成分消化率。粗蛋白、粗脂肪、有机物、钙、磷、微量元素等指标的测定分析参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[14]进行；氨基酸测定分析参照GB/T 18246-2000[15]。

式中, IF为饲料中指示剂含量(%)；If为活动尼龙袋中指示剂含量(%)；NF为饲料中营养成分含量(%)；Nf为活动尼龙袋中营养成分含量(%)；R为指示剂回收率, 在本试验中采用4mol/L盐酸法测定, 实测值为98.65%。

蛋白质标准消化率={[蛋白质总量-(蛋白质排出量-内源蛋白质量)]/蛋白质总量}×100%

氨基酸标准消化率={[氨基酸总量-(氨基酸排出量-内源氨基酸量)]/氨基酸总量}×100%

内源蛋白质量=食糜中蛋白质含量×(日粮中指示剂含量/食糜中指示剂含量)

内源氨基酸量=食糜中氨基酸含量×(日粮中指示剂含量/食糜中指示剂含量)

以上计算均为干物质基础。

1.8数据统计分析

采用Excel 2003初步整理试验数据, 用SPSS 19.0 软件进行统计分析, 采用单因子方差(one-way ANOVA)分析进行差异显著性检验, 采用自动线性建模方法进行回归方程建立。结果以平均值±标准差(mean±SD)表示。

2　结果与分析

2.1 不同生长期金荞麦的营养成分

2.1.1 常规营养成分 分枝期金荞麦风干物中有机物、粗蛋白、粗脂肪、钙、磷和粗纤维含量分别为88.59%,22.72%,2.34%,1.05%,0.39%和13.51%;孕蕾期分别为89.10%,20.57%,1.69%,1.25%,0.42%,15.50%;初花期分别为89.63%,17.54%,1.37%,1.29%,0.46%,19.75%。各生长期间有机物含量差异不显著(P>0.05);随着生长期后延,粗蛋白含量降低,其中分枝期与孕蕾期差异不显著(P>0.05),分枝期与初花期差异极显著(P<0.01);粗脂肪含量显著降低(P<0.01),粗纤维含量显著升高(P<0.01);钙和磷含量呈升高趋势,分枝期与孕蕾期钙含量差异极显著(P<0.01),磷含量差异不显著(P>0.05);孕蕾期与初花期钙含量差异不显著(P>0.05),磷含量差异显著(P<0.05)(表3)。

表3　不同生长期金荞麦营养成分含量

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下同。

Note:Different small letters in the same line mean significant differences(P<0.05).Different capital letters in the same line,extremely significant differences(P<0.01).The same below.

2.1.2氨基酸含量 随着生长期后延,金荞麦必需氨基酸、非必需氨基酸和检测氨基酸总含量降低,差异极显著(P<0.01)。除个别氨基酸(如亮氨酸)外,各个生长期氨基酸含量均极显著降低(P<0.01)。各生长期氨基酸测定结果见表4。

2.1.3微量元素含量 金荞麦各个生长期间,Cu、Zn含量差异不显著(P>0.05);分枝期与孕蕾期间Fe、Cu、Mn、Zn含量差异均不显著(P>0.05);分枝期与初花期间Fe含量差异极显著(P<0.01),Mn含量差异显著(P<0.05);孕蕾期与初花期间Fe、Cu、Mn、Zn含量差异均不显著(P>0.05)。不同时期的金荞麦微量元素含量详见表5。

2.2不同生长期金荞麦营养成分消化率

2.2.1不同生长期金荞麦常规营养成分回肠末端表观消化率 随着生长期的后延,金荞麦常规营养成分在猪回肠末端表观消化率(以下简称表观消化率)显著下降。其中分枝期OM、Ca、P表观消化率高于孕蕾期和初花期,差异极显著(P<0.01);分枝期CP表观消化率高于孕蕾期和初花期,差异显著(P<0.05);分枝期EE表观消化率与孕蕾期差异不显著(P>0.05),但明显高于初花期,差异显著(P<0.05);分枝期CF表观消化率高于孕蕾期,差异显著(P<0.05),明显高于初花期,差异极显著(P<0.01);除EE表观消化率外,初花期营养成分表观消化率与孕蕾期相比均显著下降。结果见表6。

2.2.2不同生长期金荞麦常规营养成分回肠末端标准消化率 随着生长期的后延,金荞麦OM、P体外法测定消化率降低,差异极显著(P<0.01);分枝期与孕蕾期体外法测定CP消化率差异显著(P<0.05),EE、Ca、CF差异不显著(P>0.05);分枝期与初花期间体外法测定CP、Ca、CF差异极显著(P<0.01),EE差异显著(P<0.05);孕蕾期与初花期体外法测定CP、Ca、CF差异显著(P<0.05),EE差异不显著(P>0.05)(表7)。

表4　不同生长期金荞麦氨基酸含量

EAA:Essential amino acids;NEAA:Non-essential amino acids;TAA:Total amino acids.

2.2.3不同生长期金荞麦氨基酸回肠末端表观消化率除极个别氨基酸如异亮氨酸、谷氨酸外, 随着金荞麦生长期的后延, 氨基酸在生长猪回肠末端的表观消化率均降低。 其中, 分枝期与孕蕾期均差异不显著(P>0.05), 分枝期与初花期均差异显著(P<0.05)；孕蕾期与初花期苏氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、胱氨酸表观消化率差异不显著(P>0.05), 其余氨基酸表观消化率均差异显著(P<0.05)(表8)。

2.2.4不同生长期金荞麦氨基酸回肠末端标准消化率随着生长期后延, 金荞麦氨基酸回肠末端标准消化率降低。其中, 分枝期与孕蕾期氨基酸标准消化率均差异不显著(P>0.05), 分枝期与初花期异亮氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸标准消化率差异极显著(P<0.01), 其余氨基酸标准消化率差异显著(P<0.05)；孕蕾期与初花期亮氨酸、缬氨酸、丝氨酸、酪氨酸标准消化率差异不显著(P>0.05), 其余氨基酸标准消化率均差异显著(P<0.05)(表9)。

表6 不同生长期金荞麦营养成分表观消化率Table6 NutrientapparentdigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%营养成分Nutrient分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage有机物OM79.88±3.67Aa69.89±4.21Bb64.12±2.95Bc粗蛋白CP68.42±2.15Aa64.66±2.97ABb60.75±2.99Bc粗脂肪EE81.39±3.74a78.50±3.64ab77.43±3.56b钙Ca63.26±1.91Aa57.93±2.68Bb49.48±2.28Bc磷P67.93±3.12A59.42±2.73B54.32±2.50C粗纤维CF19.65±0.90Aa17.95±0.81Ab14.34±0.76Bc表7 不同生长期金荞麦营养成分体外法消化率测定Table7 NutrientinvitrodigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%营养成分Nutrient分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage有机物OM83.47±4.21A73.03±3.46B67.00±3.09C粗蛋白CP71.49±3.29Aa67.56±3.01ABb63.48±2.92Bc粗脂肪EE85.05±3.94a82.03±3.79ab80.91±3.72b钙Ca66.10±3.08A60.53±2.87A51.70±2.58B磷P70.98±2.27A62.09±2.86B56.76±2.61C粗纤维CF20.51±0.83Aa18.75±0.85ABb14.98±0.89Bc

表8 不同生长期金荞麦氨基酸表观消化率Table8 AminoacidsapparentdigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%氨基酸Aminoacids分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage亮氨酸Leu91.48±3.84A90.73±3.08A80.07±2.42B缬氨酸Val81.18±2.40a79.74±2.71a76.38±3.35b苯丙氨酸Phe82.20±1.45a80.79±1.74a76.34±2.05b苏氨酸Thr80.15±3.36a77.77±2.56ab75.44±1.86b赖氨酸Lys76.74±2.22a75.43±2.60ab70.20±1.81c异亮氨酸Ile78.62±1.90b80.41±1.93ab82.32±3.12a组氨酸His81.27±3.41a80.83±2.72ab75.46±1.98c蛋氨酸Met79.94±3.35Aa77.54±1.63Aa73.21±2.97Bb天门冬氨酸Asp79.53±2.34a80.14±1.74a75.82±2.91b丝氨酸Ser76.44±1.91ab81.10±2.75a73.92±2.80b谷氨酸Glu81.48±3.4280.03±2.1282.66±2.14甘氨酸Gly80.08±3.30a78.67±1.67ab73.34±2.86b丙氨酸Ala82.33±2.57a79.86±1.81ab77.56±1.94b酪氨酸Tyr88.69±3.72a86.02±2.92ab83.49±3.17b精氨酸Arg79.12±3.32a81.74±2.77a72.44±1.85b脯氨酸Pro79.08±2.39a79.70±1.79a73.41±2.13b胱氨酸Cys80.57±1.88a79.15±2.64ab75.80±1.88b表9 不同生长期金荞麦氨基酸标准消化率Table9 AminoacidsstandarddigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%氨基酸Aminoacids分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage亮氨酸Leu96.05±4.74a94.17±4.33ab89.07±2.76b缬氨酸Val93.36±3.61a91.56±3.21ab86.54±3.68b苯丙氨酸Phe90.83±2.57a88.11±2.06a84.16±2.61b苏氨酸Thr88.59±3.45a87.94±3.03a82.06±3.54b赖氨酸Lys88.28±2.44a87.64±3.27a81.79±1.93b异亮氨酸Ile94.73±3.69A92.88±3.04A81.03±2.31B组氨酸His89.80±3.50a87.10±2.00a83.19±1.58b蛋氨酸Met91.17±1.95A90.43±4.16A84.41±3.62B天门冬氨酸Asp90.69±3.58a89.97±2.13a84.03±1.78b丝氨酸Ser90.26±1.97a87.55±1.74ab83.62±3.20b谷氨酸Glu91.55±2.56a90.80±4.17ab84.84±1.63b甘氨酸Gly91.08±3.55a89.35±3.11a84.40±1.79b丙氨酸Ala96.44±3.76Aa94.55±2.34ABa89.44±2.73Bb酪氨酸Tyr96.12±2.74a94.24±3.35ab89.15±4.12b精氨酸Arg93.07±3.62a92.28±2.49a86.27±1.87b脯氨酸Pro93.03±3.60a90.20±4.15a86.23±2.40b胱氨酸Cys94.59±1.68Aa91.76±4.22ABa87.70±2.72Bb

2.2.5不同生长期金荞麦氨基酸体外法测定消化率随着生长期后延, 金荞麦氨基酸体外法测定消化率降低。其中, 分枝期与孕蕾期体外法测定氨基酸消化率差异均不显著(P>0.05), 分枝期与初花期体外法测定异亮氨酸、丙氨酸、精氨酸、胱氨酸消化率差异极显著(P<0.01),其余氨基酸体外法测定消化率均差异显著(P<0.05);孕蕾期与初花期体外法测定苯丙氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、胱氨酸消化率差异不显著(P>0.05),异亮氨酸、丙氨酸、精氨酸差异极显著(P<0.01),其余氨基酸表观消化率均差异显著(P<0.05)(表10)。

2.2.6 不同生长期金荞麦微量元素回肠末端表观消化率 随着生长期后延,金荞麦微量元素回肠末端表观消化率降低。其中,分枝期与孕蕾期差异不显著(P>0.05),分枝期与初花期Fe、Mn、Zn回肠末端表观消化率差异极显著(P<0.01),Cu差异显著(P<0.05);孕蕾期与初花期Fe、Mn、Zn回肠末端表观消化率差异极显著(P<0.01),Cu差异显著(P<0.05)(表11)。

2.2.7 不同生长期金荞麦微量元素体外法测定消化率 随着生长期后延,金荞麦微量元素体外法测定消化率降低。其中,分枝期与孕蕾期体外法测定Fe、Cu、Mn、Zn消化率均差异不显著(P>0.05),分枝期与初花期体外法测定Fe、Cu、Mn消化率差异极显著(P<0.01),Zn差异显著(P<0.05);孕蕾期与初花期体外法测定Fe、Mn消化率差异极显著(P<0.01),Cu、Zn差异显著(P<0.05)(表12)。

表10　不同生长期金荞麦氨基酸体外法消化率

表11　不同生长期金荞麦微量元素表观消化率

表12　不同生长期金荞麦微量元素体外法测定消化率

2.3体外消化法测得消化率与动物饲养试验测得消化率间的回归关系

鉴于消化率测定时, 动物饲养试验的成本远比体外消化法高, 也无法实现大批量样品处理, 本项目以体外消化法测得的各生长期金荞麦常规营养成分、氨基酸、微量元素消化率值为自变量, 以动物饲养试验测得的对应值为因变量, 采用SPSS 19.0建立回归方程, 建立通过体外测定法测得结果推算动物饲养试验结果的方法。分枝期、孕蕾期和初花期体外法测定常规营养成分消化率值与动物饲养试验回肠末端表观消化率值之间的回归方程分别是y=0.957x+0.029、y=0.955x+0.009、y=0.956x+0.006,R2值分别为0.9971, 0.9684, 0.9776, 方程拟合度好。分枝期和孕蕾期金荞麦体外法测定氨基酸消化率值与动物饲养试验回肠末端表观消化率值之间的回归方程分别是y=2.188x-114.4、y=0.735x+15.376,R2值分别为0.728和0.739, 方程拟合度较好。但初花期金荞麦体外法测定氨基酸消化率值与动物饲养试验回肠末端表观消化率值之间回归方程的R2仅为0.085, 方程拟合度差。分枝期、孕蕾期和初花期金荞麦体外法测定氨基酸消化率值与动物饲养试验回肠末端标准消化率值之间回归方程的R2值分别为0.120, 0.313, 0.518, 方程拟合度差。分枝期、孕蕾期和初花期金荞麦体外法测定微量元素消化率值与动物饲养试验回肠末端表观消化率值之间的回归方程分别是y=0.89x+1.64、y=0.985x-2.40、y=1.011x-2.715,R2值分别为0.902, 0.960, 0.865, 方程拟合度好(表13)。

表13　体外消化法测得的营养成分消化率值与在体试验测定消化率间的回归关系

RMSE:均方根误差Root mean square error.

3　讨论

3.1不同生长期金荞麦营养成分含量变化及对比分析

本研究结果证明, 随着生长期后延, 金荞麦常规营养成分、必需氨基酸、非必需氨基酸和检测氨基酸总含量降低, CF和Fe、Cu、Mn、Zn含量升高, 分枝期营养成分含量最高。从分枝期到孕蕾期, 金荞麦CP等营养成分含量下降较慢, CF含量上升较慢；从孕蕾期到初花期, 金荞麦CP等营养成分含量下降较快, CF含量上升较快。在贵州黔南、毕节、贵阳等县市种植的黔金荞麦, 从分枝期到孕蕾期的生长时段为5月30日-7月19日, 共计51 d左右；从孕蕾期到初花期的生长时段为7月19日-8月11日, 共计23 d左右[16]。从分枝期到孕蕾期CP含量约23.7 d降低1%, CF含量约25.6 d升高1%, EAA每天降低25.55 mg/100 g, TAA每天降低94.65 mg/100 g；从孕蕾期到初花期CP含量约7.6 d降低1%, CF含量约5.4 d升高1%, EAA每天降低75.57 mg/100 g, TAA每天降低140.35 mg/100 g。这一结果与刘玉华[17]在苜蓿上的研究结果刚好相反, 刘玉华[17]测定分析了23个苜蓿品种不同茬次在各生育阶段的营养成分变化, 在第1茬时, 从分枝期到现蕾期, 苜蓿CP约4.8 d降低1%, CF约2.7 d升高1%；从现蕾期到初花期, 苜蓿CP约7.7 d降低1%, CF约7.1 d升高1%。在第2茬时, 从分枝期到现蕾期, 苜蓿CP约1.0 d降低1%, NDF约0.8 d升高1%, ADF约1.0 d升高1%；从现蕾期到初花期, 苜蓿CP约2.4 d降低1%, NDF约1.5 d升高1%, ADF约1.6 d升高1%。23个苜蓿品种第1和第2茬均为从分枝期到现蕾期, CP含量降低较快, CF升高快；从现蕾期到初花期, CP含量降低较慢, 纤维升高较慢[17]。

孕蕾期是金荞麦营养成分含量变化由慢到快的转折阶段, 孕蕾期金荞麦OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分别为89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%, 15.50%。孕蕾期金荞麦CP含量(20.57%)比NY-T 140-2002[18]和NY-T 1574-2007[19]中规定的特级苜蓿草粉(19.0%)高8.26%, CF含量比NY-T 140-2002[20]中规定的特级苜蓿草粉(22.0%)低29.55%；CP比AAFCO规定的二级苜蓿草粉(20.0%)高2.85%, CF比AAFCO规定的二级苜蓿草粉(22.0%)低29.55%, 孕蕾期金荞麦为优质牧草。孕蕾期金荞麦EAA、NEAA、TAA含量分别为7982, 10810和18792 mg/100 g, EAA∶NEAA和EAA∶TAA分别为0.738和0.425。孕蕾期金荞麦EAA∶NEAA(0.738)分别比苜蓿叶蛋白(0.668)、花生叶蛋白(0.552)、紫云英叶蛋白(0.633)、甘薯叶蛋白(0.493)和葛藤叶蛋白(0.639)高10.54%, 33.77%, 16.65%, 49.77%和15.55%；EAA∶TAA(0.425)分别比苜蓿叶蛋白(0.406)、花生叶蛋白(0.356)、紫云英叶蛋白(0.388)、甘薯叶蛋白(0.330)和葛藤叶蛋白(0.390)高4.62%, 19.31%, 9.47%, 28.71%和8.91%[21]。孕蕾期金荞麦中氨基酸种类齐全, 必需氨基酸含量占氨基酸总量的42.5%, 必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值为0.738, 显著高于FAO/WHO标准规定的40%和0.6。孕蕾期金荞麦Fe含量(88.45 mg/kg)为我国主产区紫花苜蓿中Fe平均值(228.00 mg/kg)的38.79%, 但Cu、Mn、Zn含量分别比我国主产区紫花苜蓿中平均值高12.13%(17.94∶16.00)、75.4%(70.16∶40.00)、49.56%(37.39∶25.00)[22], 与紫花苜蓿相比, 金荞麦铁元素含量较少, Cu、Mn、Zn含量较高。孕蕾期金荞麦草粉质量好, CP、CF等质量指标优于二级苜蓿草粉, EAA∶NEAA和EAA∶TAA等指标优于苜蓿叶蛋白、花生叶蛋白。

3.2不同生长期金荞麦营养成分消化率变化及对比分析

孕蕾期金荞麦CP表观消化率和回肠末端标准消化率分别为64.66%和67.56%, 各种氨基酸表观消化率和标准消化率分别为75.43%～90.73%和87.10%～94.55%, 孕蕾期养分消化率与分枝期差异不显著, 与初花期差异显著, 孕蕾期金荞麦可消化养分含量最高。

随着生长期后延, 金荞麦养分消化率降低。从分枝期到孕蕾期, 金荞麦养分消化率降低较慢, 从孕蕾期到初花期, 金荞麦养分消化率降低较快。消化率是评价牧草营养价值的主要指标, 消化率提高, 等同于增加了牧草单位干物质中的可消化养分和可消化蛋白量, 从而促进动物生产性能提高。生长期是影响牧草养分消化率的主要因素, 一般来讲, 随着生长期的后延, 牧草CP等营养成分降低, CF含量增加, 养分消化率降低[23]。从分枝期到孕蕾期, 金荞麦CP表观消化率约13.6 d降低1%, CF表观消化率约30 d降低1%, 各种氨基酸表观消化率和标准消化率在51 d内分别降低0.75%～2.67%和0.64%～2.83%；从孕蕾期到初花期CP表观消化率约5.9 d降低1%, CF表观消化率约6.4 d降低1%, 各种氨基酸表观消化率和标准消化率在23 d内分别降低2.33%～10.66%和3.91%～11.85%。孕蕾期是金荞麦CP、氨基酸等营养成分消化率降低由慢到快的转折阶段, 孕蕾期是金荞麦刈割利用最佳时期, 这一结果与苜蓿最佳刈割利用时期为初花期的结论不相同[21]。

4　结论

1)本研究结果表明, 孕蕾期金荞麦OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分别为89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%和15.50%, EAA、NEAA、TAA含量分别为7982, 10810和18792 mg/100 g, EAA∶NEAA和EAA∶TAA分别为0.738和0.425, 营养成分和营养价值较高。2)从分枝期到孕蕾期金荞麦营养成分含量和消化率降低较慢, 从孕蕾期到初花期金荞麦营养成分含量和消化率降低较快, 孕蕾期是金荞麦最适收割时期。3)在本试验研究条件下, 孕蕾期金荞麦体外法测定常规营养成分、微量元素、氨基酸消化率值与动物饲养试验回肠末端表观消化率值之间的回归方程分别为y=0.955x+0.009、y=0.985x-2.40和y=0.735x+15.376。

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Nutrient content and digestibility ofFagopyrumdibotrysat various growth stages

HAN Yong1,2**, DEN Rong2**, DIAO Qi-Yu1*

1.FeedResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100190,China； 2.GuizhouInstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryScience,Guiyang550005,China

This study investigated the nutritive value, when fed to pigs, ofFagopyrumdibotrysat various growth stages. Crude protein (CP), amino acid (AA), trace element levels, among other parameters, and their digestibility characteristics within the terminal ileum were studied. Three growing Ba×Wild×Gao pigs, and having had an ileo-rectal anastomosis operation with a T fistula installed, underwent a 3×3 Latin square trial. The levels of organic matter (OM), CP, ether extract (EE), Ca, P, and crude fiber (CF) inF.dibotryswere 88.59%, 22.72%, 2.34%, 1.05%, 0.39%, and 13.51%, respectively, in the branching stage; were 89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%, and 15.50%, respectively, in the bud stage, and were 89.63%, 17.54%, 1.37%, 1.29%, 0.46%, and 19.75%, respectively, in the early flowering stage. Essential amino acid (EAA), non-essential amino acid (NEAA), and total amino acid (TAA) contents inF.dibotryswere 9285, 7982, and 6244 mg/100 g, respectively, in the branching stage, were 14334, 10810, 9320 mg/100 g, respectively, in the bud stage, and were 23619, 18792, 15564 mg/100 g, respectively, in the initial bloom stage. Generally, nutritive value and digestibility characteristics ofF.dibotrysdecreased with increasing maturity (P<0.05), except for CF which increased. Specifically, the nutrient content and digestibility characteristics were significantly lower at the bud stage than at the branching stage (P<0.05), while the decline by early flowering was extremely significant (P<0.01). A gradual decline with increasing crop maturity was observed for CP, EE, EAA, TAA content and digestibility characteristics between the branching and the bud stages, again associated with an increase in CF; a comparatively faster rate of decrease was observed for nutrient content and digestibility characteristics between the bud and early flowering crop maturity stages. Three regression equations were developed to describe the relationship betweeninvitrodigestibility values and the correspondinginvivodigestibility values for the three tested maturity states ofF.dibotrys. In summary,F.dibotryshas high feeding value in terms of nutrient content, digestibility characteristics, and AA composition. Harvesting is recommended during the bud stage forF.dibotrysfor maximum yield of total digestible nutrients. Regression equations developed in the present study can predictinvivodigestibility characteristics ofF.dibotrysfrominvitrodata.

pig;invitro; apparent digestibility; standard digestibility; growing stage

10.11686/cyxb2015491http://cyxb.lzu.edu.cn

韩勇, 邓蓉, 刁其玉. 不同生长期金荞麦营养成分含量及消化率测定研究. 草业学报, 2016, 25(8): 107-117.

HAN Yong, DEN Rong, DIAO Qi-Yu. Nutrient content and digestibility ofFagopyrumdibotrysat various growth stages. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(8): 107-117.

2015-10-26；改回日期：2016-01-04

国家农业科技成果转化资金项目(2014G2F200250), 贵州省农业攻关项目([2011]3063), 贵州省成果推广项目([2013]5084)和贵州省农业科学院博士研究生科研启动基金项目([2009]003)资助。

韩勇(1978-), 男, 贵州织金人, 副研究员, 博士。E-mail: hanyong7809@126.com。邓蓉(1966-), 女, 四川中江县人, 副研究员。E-mail: dr817@163.com。**共同第一作者These authors contributed equally to this work.

Corresponding author. E-mail: diaoqiyu@mail.caas.net.cn