不同产地构树叶粉和构树枝叶粉营养成分及其鹅代谢能的测定
2018-07-16翟双双钟少颖朱勇文王文策
左 鑫 陈 哲 谢 强 翟双双 汪 珩 钟少颖 朱勇文 王文策 杨 琳
(华南农业大学动物科学学院,广东省动物营养调控重点实验室,广州 510642)
近几年我国养鹅业规模迅速发展,饲料消耗量也在逐年上涨,我国饲料农作物产量不足的情况成为限制其进一步发展的原因之一,新型饲料原料开发的重要性日益凸显。构树广泛分布于我国黄河、长江及珠江流域,具有生长快、适应性强等优点,在平原、丘陵、山地均可生长。作为一种环境适应能力极强同时用途十分广泛的树种,构树具有很高的经济价值和生态价值,如果能将其开发成为一种新型饲料原料,既可以增加构树的附加值,又可以降低饲料成本,促进行业发展。近年来,我国构树产业规模稳步增长,全国构树种植规模超过100万亩(1亩≈666.67 m2),产量丰富。构树叶中粗蛋白质(CP)含量较高,是大米、玉米的3倍,小麦的2倍,且富含多种氨基酸[1],是一种粗蛋白质含量较高的饲料原料。何国英[2]研究表明,猪对构树叶的表观消化能为10.54 MJ/kg,黄羽肉鸡对构树叶的表观代谢能和真代谢能分别为6.92和8.11 MJ/kg。但国内目前缺少在鹅方面应用的研究。因此,本试验采集了6种构树叶粉以及3种构树枝叶粉样品,测定其常规营养成分及其鹅代谢能,研究其能否作为一种优质的新型饲料资源,为构树资源更广泛的利用提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料制备
试验采集湖南、湖北、河南、河北、安徽、四川6个地区同一时期的构树叶或叶粉样品,每个地区采集风干或晒干样品2 kg,叶粉均采集于秋季。另采集广东省内3种构树枝叶粉,每个样品2 kg,其中广东1样品采集于秋季,广东2样品采集于夏季,广东3样品采集于冬季。
分别将采集到的6种构树叶粉和3种构树枝叶粉样品粉碎处理,利用四分法将样品混合均匀,将样品与玉米淀粉按一定比例混合,加入适量的多维、多矿及适当蒸馏水后制粒,风干,制成试验饲粮,封装于自封袋中,置于-4 ℃冰柜中保存备用。同时设置玉米淀粉组。
1.2 试验动物分组
选取健康、体重相近的18周龄成年雄性马冈鹅48只,随机分成6个组(5个试验饲粮组,1个空腹对照组),每组8个重复,每个重复1只鹅。代谢试验共进行2批(共9个试验饲粮组,1个玉米淀粉组,2个空腹对照组),每批分别做空腹对照。
1.3 试验动物管理
在正式代谢试验开始前,将选取好的马冈鹅由室外场地转移到代谢室内特定的鹅代谢笼中,进行2周的适应。适应期间,注意观察鹅的健康和采食饮水情况。在适应的第1周,把试验鹅泄殖腔周围的羽毛拔净,在泄殖腔处缝合实验室自制的直径为5.5 cm塑料瓶盖(盖面被挖空及四周钻有8个小孔)。适应期间饲喂配合饲粮,每日饲喂2次(08:00、17:00),自由饮水,为了保证试验条件一致性,预试适应期和正试期均采取14 h(光照强度20 lx)+10 h(光照强度5 lx)光照,适应期及恢复期内每3 d清洗代谢室,在强饲12 h前彻底清洗代谢室,并检查试验鹅缝合的盖子是否牢固。
1.4 代谢试验方法
在真代谢能(true metabolizable energ,TME)法基础上采用排空强饲法,采用24 h+24 h模式。根据鹅的消化生理特点确定具体的代谢试验流程:适应期为2周,饲喂配合饲粮,乳头式饮水装置,自由采食、饮水;预试期3 d,饲喂试验饲粮;禁饲排空24 h;强饲当天,每只鹅强饲量为80 g,排泄物准确计时后一共收集24 h(频率为4 h收集1次);空腹组采用平行对照方式。整个代谢试验过程中鹅自由饮水。
1.5 排泄物的收集和处理
强饲后收集粪便于瓷盘中,并加入适量10%的盐酸固定氨气,防止挥发。于65 ℃烘干58 h,烘干后回潮24 h,称重、记录后将粪样粉粹,过40目筛转入小封口袋,于-4 ℃保存备用。
1.6 测定指标及方法
测定6个构树叶粉样品和3个构树枝叶样品和排泄物的常规营养成分。水分、粗蛋白质、粗脂肪、钙、磷含量等测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》(3版)中的方法;粗纤维、中性洗涤纤维(NDF)及酸性洗涤纤维(ADF)含量测定参照《饲料分析与饲料质量检测技术》(第3版)中的滤袋法,采用ANKON A200i型半自动纤维分析仪测定;总能采用德国IKAC200全自动量热仪测定;单宁含量测定采用丙酮提取-分光光度法。
1.7 计算公式
表观代谢能(apparent metabolizable energy,
AME,MJ/kg)=[(摄入饲粮总能-排泄物总能)/
摄入饲粮干物质]×10-3;
TME(MJ/kg)=[(摄入饲粮总能-排泄物总能+
内源排泄物总能)/摄入饲粮干物质]×10-3;
养分表观利用率(%)=[(养分总摄入量-
养分总排出量)/养分总摄入量]×100;
养分真利用率(%)=[(养分总摄入量-
养分总排出量+内源养分总排出量)/
养分总摄入量]×100。
1.8 数据处理
数据经Excel 2007整理和初步处理后,使用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并进行Duncan氏法多重比较以及独立样本t检验。统计学显著水平为P<0.05,试验结果采用“平均值±标准误”表示。
2 结果与分析
2.1 构树叶粉和构树枝叶粉的营养成分含量
由表1可知,6种构树叶粉总能为16.28~18.13 MJ/kg,平均值为17.07 MJ/kg;粗蛋白质含量为17.78%~26.47%,平均值为22.49%;粗纤维含量为11.89%~16.35%,平均值为13.89%;粗脂肪、粗灰分、钙、磷含量的平均值分别为2.19%、17.81%、3.12%、0.54%。除总能与粗灰分之外,其他营养成分含量变异系数均大于10%。
3种构树枝叶粉总能为17.94~18.76 MJ/kg,平均值为18.35 MJ/kg;粗蛋白质含量为15.80%~17.89%,平均值为16.99%;粗纤维含量为21.25%~27.24%,平均值为1.44%;粗脂肪、粗灰分、钙、磷含量的平均值分别为1.44%、13.77%、1.58%、0.37%。粗脂肪、磷、粗纤维含量差异较大,变异系数均大于10%。
由此可见,与构树叶粉相比,构树枝叶粉总能、粗纤维含量较高,粗蛋白质、粗脂肪、钙、磷等营养物质含量较低。
表1 构树叶粉和构树枝叶粉的营养成分含量(干物质基础)
2.2 构树叶粉和构树枝叶粉的部分生物活性物质含量
由表2可知,不同产地构树叶粉水溶性多糖含量差异较大,平均值为5.11%,湖北样品含量最高,为8.14%。不同产地构树叶粉总黄酮含量差异较大,平均值为541.89 μg/g,安徽样品含量最高,为890.29 μg/g。不同产地构树叶粉单宁含量平均值为233.07 μg/g,单宁含量差异不大。
构树枝叶粉水溶性多糖含量平均值为3.73%,总黄酮含量平均值为652.89 μg/g,单宁含量平均值为216.91 μg/g。
由此可见,构树枝叶粉总黄酮含量平均值高于构树叶粉,但水溶性多糖及单宁含量平均值均低于构树叶粉。
2.3 树枝叶粉和构树枝叶粉的鹅代谢能和能量利用率
由表3可知,6个构树叶粉的鹅AME变化范围在7.17~10.94 MJ/kg,平均值为9.72 MJ/kg;鹅TME变化范围在7.89~11.47 MJ/kg,平均值为10.23 MJ/kg;鹅能量表观利用率变化范围在42.05%~67.21%,平均值为57.03%;鹅能量真利用率变化范围在46.26%~70.46%,平均值为60.00%。
3个构树枝叶粉样品的鹅AME变化范围在5.12~8.04 MJ/kg,平均值为6.87 MJ/kg;鹅TME变化范围在5.17~8.58 MJ/kg,平均值为7.35 MJ/kg;鹅能量表观利用率变化范围在27.28%~44.84%,平均值为37.60%;鹅能量真利用率变化范围在27.58%~47.85%,平均值为40.24%。
由此可见,构树叶粉的代谢能、能量利用率均高于构树枝叶粉。
表2 构树叶粉和构树枝叶粉的部分生物活性物质含量
表3 构树枝叶粉和构树枝叶粉的鹅代谢能和能量利用率
同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).
3 讨 论
3.1 构树叶粉和构树枝叶粉的营养成分含量
国内外不同学者对于构树枝叶的营养价值多有研究,但构树枝叶的营养价值受构树品种、生长环境、季节不同的影响较大。屠焰等[3]测定构树叶的粗蛋白质量为26.05%,钙含量为3.35%,同时含有铁、锰、锌等微量元素,是一种优质的饲料原料。Obour等[4]测定构树叶在绝干基础上粗蛋白质含量为27.17%,粗脂肪含量为6.45%,钙含量为2.54%,磷含量为0.23%,同时还含有钾、镁等微量元素。杨祖达等[5]采集构树叶,测定其水分含量为13.0%,粗蛋白质含量为24.0%,粗脂肪含量为3.0%,粗纤维含量为11.7%,钙、磷含量分别为2.7%和0.3%,与大米、玉米等常规饲料原料相比,其粗蛋白质含量高于大米、玉米和小麦,仅次于大豆;粗脂肪含量相当于玉米,是大米、小麦的2倍,低于大豆,有较高的营养价值。徐又新等[6]采集春、夏、秋不同季节同一地方的构树叶测定其营养物质含量,其粗蛋白质含量为18.4%~25.3%,粗脂肪含量为5.9%~6.9%,粗纤维含量为12.6%~18.0%,随季节的改变,粗脂肪、粗纤维含量增加,粗蛋白质含量减少。于明等[7]测定7、8、9月份采集的构树叶发现,7月份构树叶粗蛋白质含量高于8、9月份,9月份采集的构树叶粗纤维、钙和磷的含量最高。同时发现同一根枝条上,上1/3构树叶的粗蛋白质含量较高,下1/3构树叶的粗纤维、钙、磷含量较高。构树叶着生时间增长,钙、磷沉积较多,含量较高,且粗纤维含量增加,粗蛋白质含量相对下降。本试验采集的样品因采摘地点不同,采摘季节的差异,故其营养成分含量存在差异,广东2样品于夏季采摘,其粗蛋白质含量高于冬季采摘的广东3样品,与文献报道趋势相符。构树叶样品钙含量较高,磷含量较低,在实际应用中应注意饲粮中钙磷配比。构树枝叶粉与构树叶粉粗灰分含量均在10%之上,说明其矿物质含量较高,文献中也介绍构树叶富含多种矿物质元素。本试验采集的构树叶粉样品中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙含量与前人报道结果一致。构树叶粉营养物质含量高于构树枝叶粉,但构树叶相对于构树枝叶更难采集,相对来说构树枝叶粉更有利于大规模的开发利用。
构树中富含黄酮类物质,从构树不同部位共分离出40多种黄酮类物质[8]。杨雪莹[9]对构树叶提取物中的成分进行了定性分析和总含量测定,发现构树叶提取液中主要成分为黄酮类物质,它具有一定的抗氧化性,且随着浓度的增加抗氧化性增强。熊燕飞等[10]研究结果表明,黄酮具有良好的清除羟自由基和超氧阴离子能力。李勇[11]发现在饲粮中添加5%的构树叶能显著降低肥胖小鼠血浆总胆固醇(TC)、葡萄糖(CLU)、甘油三酯(TG)和游离脂肪酸(NEFA)的含量,添加2%和5%构树叶能显著提高血浆高密度脂蛋白(HDL)含量,加快高密度脂蛋白对外周胆固醇的转运,促进肝脏对胆固醇的转化和排泄。崔璨等[12]试验发现,构树叶提取物对红色癣菌、克柔氏念珠菌、紧密着色霉菌、石膏样毛癣菌等皮肤病致病真菌有抑制作用,效果明显而且稳定。
构树叶主要抗营养因子为单宁,单宁是一类水溶性酚类化合物,进入动物消化道后可以与糖类[13]、蛋白质[14]、金属离子[15]等形成难被动物体吸收的复合物,导致饲料利用率下降,影响动物生长。于明等[7]测定7、8、9月份构树叶中单宁含量分别为0.95%、1.34%和2.36%。Obour等[4]测定构树叶单宁含量为6.96%~7.09%。本试验测定构树叶单宁含量较低,可能与测定方法有关。以往人们通常使用理化方法或生物降解法降低植物中单宁含量,相关研究表明用不同浓度的氢氧化钠(NaOH)溶液分别对2种树叶处理7 d,结果发现,随着NaOH浓度的升高,样品中单宁含量呈直线下降[16]。霉菌发酵可以显著降低刺槐中单宁含量并且提高粗蛋白质含量,也显著提高其干物质消化率[17]。但近些年研究表明,饲粮中添加适量的单宁并不会影响动物生长,而且具有提高抗氧化能力[18-20]、抑制寄生虫[21-22]及有害菌生长[23]等功能,有利用于动物生长。
3.2 树枝叶粉和构树枝叶粉的鹅代谢能和能量利用率
我国很早就有使用木本植物饲喂动物的习惯,近些年人们越来越关注木本植物作为新型饲料原料的前景,相关研究较多。王永昌等[24]研究表明,马冈鹅对桑枝茎叶粉的TME为4.92 MJ/kg,能量真利用率为26.91%。王增煌等[25]研究表明,马冈鹅对香蕉茎叶粉的AME为6.50 MJ/kg,TME为7.20 MJ/kg,能量表观利用率为37.50%,能量真利用率为41.15%。鹅对上述高纤维低蛋白质的木本植物的能量利用率不高。本试验测定鹅对构树枝叶粉AME为5.12~8.04 MJ/kg,TME为5.17~8.58 MJ/kg,能量表观利用率为27.28%~44.84%,能量真利用率为27.58%~47.85%。本试验测定鹅对高纤维低蛋白质的构树枝叶粉的能量利用率较低,与相关报道趋势相同。
相对于构树枝叶粉,鹅对构树叶粉的能量利用率较高。本试验测定马冈鹅对不同产地构树叶粉的AME为7.17~10.94 MJ/kg,TME为7.89~11.47 MJ/kg,能量表观利用率为42.05%~67.21%,能量真利用率为46.26%~70.46%。何国英[2]研究表明,猪对构树叶的消化能为10.54 MJ/kg。三黄鸡对构树叶的AME为6.92 MJ/kg,TME为8.11 MJ/kg,能量真利用率为50.71%。鹅对构树叶粉能量利用率较高,鹅对构树叶粉AME、TME和能量利用率均高于鸡。王瑞晓等[26]研究表明,鹅对粗纤维含量较高的饲料原料的能量利用率高于鸡。目前国内外研究构树叶在动物体上能量利用率的相关报道较少,缺少构树叶鹅方面的代谢文章,还需进一步探讨能量利用率不高的原因。
4 结 论
① 构树叶粉营养价值高于构树枝叶粉,粗蛋白质含量最高达26.47%,是一种较好的蛋白质补充饲料原料。
② 相对于构树枝叶粉,鹅对构树叶粉的能量利用率较高,鹅对构树叶粉的AME平均值为9.72 MJ/kg,最高为10.94 MJ/kg。鹅对构树枝叶粉AME平均值为6.87 MJ/kg,能量利用率不足50%,能量利用率较低。