几种南方非常规粗饲料作物的营养成分及氨基酸组成

吴端钦，王郝为，侯振平，张 旭，戴求仲,(.中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 4065； .湖南省畜牧兽医研究所，湖南 长沙 403)

几种南方非常规粗饲料作物的营养成分及氨基酸组成

吴端钦1，王郝为1，侯振平1，张 旭2，戴求仲1,2
(1.中国农业科学院麻类研究所，湖南 长沙 410625； 2.湖南省畜牧兽医研究所，湖南 长沙 410131)

利用饲料分析技术及氨基酸分析仪对桑(Morusalba)、苎麻(Boehmerianivea)及葛藤(Puerarialobata)几种南方非常规饲料作物中的常规营养成分及氨基酸组成进行了分析。结果发现，1)桑、苎麻及葛藤中的蛋白质含量较高，尤其是苎麻，蛋白质含量高达22.38%，但同时其纤维含量也较高；2)葛藤的总能值相对较高，达17.17 MJ·kg-1；3)桑、苎麻及葛藤中的氨基酸含量丰富，尤其是植物性第一限制性氨基酸——赖氨酸的含量较高，为0.65%～0.89%，且总必需氨基酸的含量为5.10%～7.40%。因此，桑、苎麻及葛藤可以作为南方的优质牧草资源进行开发利用。

非常规粗饲料；营养成分；蛋白质；氨基酸；桑；苎麻；葛藤

我国是农业大国，农业是国民经济的基础。2016年“中央1号文件”在优化农业产业结构方面明确提出，加快现代畜牧业建设，根据环境容量调整区域养殖布局，优化畜禽养殖结构，发展草食畜牧业，形成规模化生产、集约化经营为主导的产业发展格局。因此，现代农业不但要保证粮、棉、油的稳定增产，而且还要提高养殖业比重，加快发展畜牧业和奶业，保护天然草地，建设饲草料基地，改进畜禽饲养方式，提高规模化、集约化和标准化水平。

我国南方地区光、热、水、土资源及牧草种质资源丰富，适宜牧草产业的发展[1]。但是，目前南方优质牧草的种植、生产水平等较低，短期内还远远不能满足草食家畜养殖发展的需要，从而限制了南方草牧业的规模化和集约化发展。近年来，随着我国农业结构的调整及草食动物养殖业的发展，商品牧草的供应量严重不足，进口量逐年迅猛增加[2]。2015年，我国进口干草136.5万t，同比增加35.7%，其中进口苜蓿干草21.3万t，占干草进口总量的88.9%[3]，我国草食家畜养殖对苜蓿(Medicago)等优质牧草的需求之大、依赖之深和缺乏之甚可见一斑。因此，开发高产、优质牧草，对我国南方草牧业发展的重要性不言而喻。我国南方一些省份，夏季高温高湿，且持续时间长，因此一些北方的优质牧草不能很好地适应当地的环境条件，但是桑(Morusalba)、苎麻(Boehmerianivea)及葛藤(Puerarialobata)等作物的生态适应性强，不仅可以正常生长，还能获得较高的生物产量[4-6]，有作为畜禽饲料资源的潜力。为此，本研究对桑、苎麻和葛藤进行营养成分分析，进一步了解几种作物的营养价值，以期为其作为优良饲料作物的开发利用提供理论基础，从而推动南方草牧业的发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料及制备

2015年8月，采集常德西湖农场的饲料桑与中饲苎1号、中国农业科学院麻类研究所沅江试验基地的中苎1号以及长沙的葛藤样品。饲料桑与苎麻样品，每种随机取样30株，测定其株高，并计算其平均值。采集4种非常规粗饲料后，铡刀切碎，于65 ℃烘箱中干燥至恒重，室内回潮24 h，制成风干样品，粉碎(长度为0.45 mm)，保存于封口袋中备实验室分析。

1.2 样品分析

干物质(dry matter,DM)、粗蛋白质(crude protein,CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(crude fibre,CF)、粗灰分(Ash)等按照杨胜[7]的方法进行测定；总能(gross energy,GE)利用全自动氧弹式量热仪(湖南开元仪器有限公司)进行测定；样品中17种氨基酸的含量，利用Pico-Tag氨基酸分析仪(美国，Waters公司)测定。

1.3 数据统计

利用Microsoft Excel 2013软件进行数据的录入处理。采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析，Duncan氏法多重比较进行组间差异显著性检验，显著性水平为0.05，结果以平均值±标准误表示。

2 结果

2.1 营养成分

4个饲料作物的平均株高显示(表1)，中饲苎1号和中苎1号分别为67.20和70.94 cm，且二者之间无显著差异(P>0.05)，但均显著高于桑的高度(P<0.05)。桑中的干物质含量最高(22.63%)，显著高于其它3种饲料作物(P<0.05)，而中苎1号中的DM含量最低，为17.56%，显著低于其它3种饲料作物。

所采集的4个饲料作物的常规营养成分含量显示(表2)，中饲苎1号的粗蛋白含量最高(22.38%)，葛藤的粗脂肪含量最高(2.79%)，均显著高于其它3种饲料作物(P<0.05)。中苎1号中的粗纤维和粗灰分含量均为最高，分别为35.90%和15.86%，显著高于其它3种饲料作物(P<0.05)。葛藤的总能值最高(17.17 MJ·kg-1)，4种饲料作物之间无显著差异(P>0.05)。

2.2 氨基酸组成

4个饲料作物的氨基酸组成显示(表3)，对于必需氨基酸中的蛋氨酸、赖氨酸和精氨酸含量来说，中苎1号中含量较低，分别为0.15%、0.65%和0.58%；单就必需氨基酸总量而言，饲料桑的最高(7.40%)，中饲苎1号次之(7.26%)，二者之间差异不显著(P>0.05)，但是显著高于中苎1号和葛藤(P<0.05)。4个饲料作物中的非必需氨基酸总量最高的为饲料桑(8.70%)，与中饲苎1号之间无显著差异(P>0.05)，但是显著高于其它两种饲料作物。

表1 4个供试饲料作物品种的基本情况Table 1 Basic information of sample

注：同列不同小写字母表示不同品种间显著差异(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different samples at the 0.05 level.

表2 常规营养成分分析Table 2 Analysis of conventional nutrient composition of samples

注：同行不同小写字母表示不同品种间显著差异(P<0.05)。表3同。

Note: Different lowercase letters within the same row indicate significant differences among different samples at the 0.05 level. similary for Table 3.

表3 氨基酸组成分析 Table 3 Analysis of amino acid composition of the samples

3 讨论与结论

3.1 4种非常规粗饲料的营养成分

不同植物品种，甚至不同生长地或不同生长期阶段，其营养价值差异较大。桑叶营养成分丰富而均衡，且含有多种维生素、矿物质及特有的功能因子[8]，而且饲料桑区域适应性强，具有很好的生态价值和饲料价值。北京地区饲料桑整株的干物质含量为89.81%、粗蛋白为10.93%(干物质基础)[9]。而杨静[10]利用机械收割饲料桑，留茬10～15 cm，然后磨粉进行分析，发现其干物质含量为87.00%、粗蛋白含量为19.37%、粗脂肪含量为3.43%、粗纤维含量为16.61%、粗灰分含量为12.75%，总能为15.18 MJ·kg-1。本研究结果与北京地区[9]的研究结果有差别，与杨静[10]的结果较为接近，这可能是由于地理环境、品种或者收割的高度等不同而造成的。

苎麻是以收获青绿叶、茎等，可在适宜生育期内多次刈割的高蛋白优质饲草，同时具生物产量高、营养价值高、分蘖力强、再生性和适应性强等特点[11]。对苎麻与我国南方地区广泛种植的桂牧1号杂交象草和多年生黑麦草两种牧草的品质比较发现，苎麻粗蛋白质含量在18%以上，显著高于两种牧草[12]。本研究中中饲苎1号的蛋白含量为22.38%，高于中苎1号的19.77%。一般情况下，饲用苎麻的刈割高度对饲用品质影响较大，主要体现在对其粗蛋白质、粗纤维含量的影响上。喻春明等[13]报道，随着收割高度的增加，粗蛋白质含量逐渐降低，收割高度从40 cm增到70 cm，粗蛋白质含量从平均22.67%降低至19.77%。而本研究中中饲苎1号的采样高度低于中苎1号，其结果符合上述规律。

葛藤所含的营养物质非常丰富，其干物质含量为鲜草重量的22.3%，总能量为17.53～18.62 MJ·kg-1，粗蛋白含量为20.89%～29.2%，粗脂肪为2.45%～4.2%，粗纤维为26.55%～34.19%，粗灰分为5.91%～9.97%，具有良好的饲用价值[14]。本研究的营养成分分析结果与上述研究结果相似。葛藤适应性强，通常生于温暖湿润的地区，而且能耐寒、抗旱、耐瘠，对气候要求不严，能在-10 ℃低温下越冬，对土壤的适应性颇广[15]。因此，葛藤适于我国南方广泛种植，可作为南方一种优质的牧草开发利用。

3.2 4种非常规粗饲料的氨基酸组成分析

饲料桑中的氨基酸种类齐全，且必需氨基酸含量较高。本研究发现,桑的必需氨基酸及总必需氨基酸含量均较高。杨静等[16]对饲料桑研究分析发现，植物蛋白质第一限制性氨基酸赖氨酸的含量为0.50%，总必需氨基酸含量为4.81%。湖南省蚕桑科学研究所资源圃中15个桑品种不同季节桑叶的游离氨基酸含量分析结果显示[17]，5月份采摘的桑叶中各种游离氨基酸含量较高，且不同桑品种间的17种游离氨基酸含量大多存在显著差异(P<0.05)。

苎麻不仅是纤维作物也可以作为草食动物的饲料，其嫩茎叶营养丰富，粗蛋白含量普遍在19%以上，可以为动物生长发育提供营养[18]。在我国南方某些省份，由于夏季高温高湿，且持续时间长，一些北方的优质牧草在南方不能适应当地的气候条件，而苎麻的生态适应性强，不但可以正常生长，还能获得较高的生物产量，而且氨基酸种类齐全，且含量较高[19]。有研究报道，苎麻叶中必需氨基酸以亮氨酸含量最高，平均为1.63%～2.43%，其次是缬氨酸，平均在1.16%～1.63%，赖氨酸含量为0.86%～1.15%，蛋氨酸最低，在0.09%～0.22%。本研究结果与上述报道一致。另有研究表明，不同植株高度苎麻，其氨基酸组成及氨基酸总量也有所不同[20]。本研究发现，随着苎麻植株高度的增加，其氨基酸总量有所下降；这可能是由于植株高度的增加，苎麻茎杆的木质化程度不断提高，使得纤维含量增加，氨基酸含量随之下降。

葛藤的枝叶不但富含蛋白质、碳水化合物等易消化吸收的营养物质，而且还具有防治动物疾病的作用，是一种畜禽喜食的优质牧草。葛藤中的蛋白质含量在20.89%～29.2%，氨基酸含量占全氮的16.0%[21]。本研究中必需氨基酸总量占干物质基础的6.50%，其中赖氨酸含量占干物质基础的0.82%，非必需氨基酸总量占干物质基础的7.13%。葛藤喜温暖湿润的气候，可在南方的丘陵、山坡地广泛种植[22]，在南方作为饲料的开发潜力巨大。

本研究结果表明，桑、苎麻及葛藤的营养成分含量较高，氨基酸组成全面，特别是赖氨酸含量高，且这几种作物均具有生长快、耐刈割等特点，适宜在南方丘陵、山坡地等广泛种植，因此可作为饲料作物在我国南方地区畜禽养殖中开发利用。

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(责任编辑 王芳)

Study of nutrient components and amino acid formation in several southern Chinese unconventional roughage sources

Wu Duan-qin1, Wang Hao-wei1, Hou Zhen-ping1, Zhang Xu2, Dai Qiu-zhong1,2
(1. Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410625, China；2. Hunan Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Changsha 410131, China)

In the present study, we analysed the nutrient components and amino acid formation in mulberry, ramie, and kudzu by using feed analysis technology and amino acid analysis. The results showed that: 1) the protein content of mulberry, ramie, and kudzu was high. In particular, the ramie protein content was as high as 22.38% and the fibre content was also high; 2) the gross energy of kudzu was the highest (17.17 MJ·kg-1); 3) there were abundant amino acids in mulberry, ramie, and kudzu. In particular, the content of the first restrictive amino acid, lysine, was 0.65%～0.89% and the total essential amino acid content was 5.10%～7.40%. Therefore, mulberry, ramie, and kudzu could be high quality forage grass resources available for development and usage in southern China.

unconventional roughage; nutrient component; protein; amino acid;Morusalba;Boehmerianivea;Puerarialobata

Dai Qiu-zhong E-mail:daiqiuzhong@caas.cn

2016-09-13 接受日期：2017-01-03

国家自然科学基金青年科学基金项目(31501988)；湖南省重点研发计划(2016NK2170)

吴端钦(1980-)，男，河南濮阳人，副研究员，博士，主要从事南方牧草资源的开发与利用研究。E-mail：wuduanqin@caas.cn

戴求仲(1969-)，男，湖南邵阳人，研究员，博士，主要从事禽类营养与生理研究。E-mail：daiqiuzhong@caas.cn

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0483

S816.11

A

1001-0629(2017)06-1332-05

吴端钦,王郝为,侯振平,张旭,戴求仲.几种南方非常规粗饲料作物的营养成分及氨基酸组成.草业科学,2017,34(6)：1332-1336.

Wu D Q,Wang H W,Hou Z P,Zhang X,Dai Q Z.Study of nutrient components and amino acid formation in several southern Chinese unconventional roughage sources.Pratacultural Science，2017,34(6)：1332-1336.