含棕榈仁粕、油茶籽粕或茶籽粕饲粮的营养价值评价

樊庆山,刁其玉,毕研亮,王 炳,成述儒,付 彤,屠 焰*

(1.中国农业科学院 饲料研究所，农业部饲料生物技术重点试验室，北京 100081；2.甘肃农业大学 动物科学技术学院，甘肃 兰州 730070； 3.河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002)

豆粕、棉籽粕和菜籽粕是我国三大油料饼粕。但我国正面临这三大饲料严重短缺问题，所以开发新型饼粕饲料资源以补充饼粕饲料资源的短缺问题迫在眉睫[1]。棕榈仁粕是油棕树上的棕果经机械榨取棕榈油后的副产品，因其数量大、价格低而受到广大养殖者的关注。棕榈仁粕具有良好的适口性；消化能和代谢能比豆粕和玉米低75%；粗蛋白质含量为14%～17%，富含氨基酸和矿物质[2]。国外大量研究表明将棕榈仁粕作为家禽蛋白质补充料，对家禽的生长发育有促进作用，对于其作为反刍动物饲料的研究方面报道较少。除棕榈仁粕外，油茶作为我国特有的木本油料，提油后的副产物油茶籽粕，粗蛋白质含量约为15%，富含18种氨基酸，包括10种畜禽生长的必需氨基酸[3]。茶籽提油后的茶籽粕，粗蛋白质含量约为15%，茶籽粕中含有的茶皂素能提高动物生产性能、免疫水平和抗氧化能力[4]，这些都是潜在的饲料资源。营养价值高低是衡量饲料能否大量开发利用的前提，前人对棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕的营养成分已经进行了相关的报道，但是在关于肉牛日粮中的饲用营养价值和饲用方法的相关报道匮乏。体外产气量法和尼龙袋法因其易操作、耗时少等特点，被广泛应用于反刍动物饲料营养价值评定[5]，可测定产气量、发酵产物和营养物质消化率等[6]。本研究在开展饲养试验之前，采用这两种方法对含有棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕饲粮进行初步营养价值评定，为新型饼粕饲料饲喂肉牛提供科学的依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

试验于2017年5月10日至2017年6月20日在中国农业大学肉牛研究中心进行。

1.2 试验原料和日粮

本试验中的棕榈仁粕采自河北某农牧集团饲料有限公司，油茶籽粕采自湖南株洲某公司，茶籽粕采自浙江某有限公司常山分公司。A、B、C、D分别是豆粕、豆粕+棕榈仁粕、豆粕+油茶籽粕、豆粕+茶籽粕配制的4种等氮等能全混合饲粮。饲粮组成及营养水平见表1[7-8]。

1.3 试验动物及饲养管理

根据NRC(2000)肉牛营养需要量，设计满足日增重1.2 kg的基础饲粮配方。选用3头健康、体重500 kg、装有永久性瘤胃瘘管的安格斯阉牛作为瘤胃液供体牛。试验日粮组成及营养成分见表2。日粮精粗比为3∶7，每日8∶00、16∶00各饲喂一次，自由饮水，预饲期为两周。

1.4 尼龙袋试验方法

采用同时放入分别取出的方法，在0(空白，测定消失率)、24、48 h 3个时间点，从瘤胃中取出尼龙袋后立即连同软塑料管一起浸泡在冷水中。用手洗，多次换水，直至滤出水澄清为止。将冲洗过的尼龙袋置于真空干燥箱或鼓风干燥箱内65 ℃下恒温烘48 h，称重并记录尼龙袋和残渣的总重量。回潮24 h，之后将每头牛每个时间点的两个尼龙袋中的残渣收集到一个自封袋中，供实验室分析。

表1 饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (dry basis) %

注：①预混料为每千克精料提供：VA 15 000 IU，VD 5 000 IU，VE 50 mg，Fe 90 mg，Cu 12.5 mg，Mn 60 mg，Zn 100 mg，Se 0.3 mg，I 1.0 mg，Co 0.5 mg。②代谢能和非纤维性碳水化合物为计算值，其余营养成分为实测值。

Notes:①The premix provided the following per kg of the concentrate：VA 15 000 IU，VD 5 000 IU，VE 50 mg，Fe 90 mg，Cu 12.5 mg，Mn 60 mg，Zn 100 mg，Se 0.3 mg，I 1.0 mg，Co 0.5 mg.②ME and NFC were calculated,others were measured.

1.5 体外产气试验方法

于晨饲前2 h抽取3头牛的瘤胃液，按照Zhao等[9]的方法将瘤胃液和人工瘤胃培养液按照1∶2的比例混合，人工瘤胃培养液按照Menke等[10]的方法配制。采用玻璃注射器(德国HABERLE)为培养管，称取待测样品约200 mg(DM)，置于体外培养管底部。用自动分液器向每个培养管中分别加入30 mL上述混合培养液。记录初始刻度值(mL)，同时做5个空白(只有培养液而没有底物)。将上述培养管迅速放入已预热(39 ℃)的水浴箱中，完成后转入人工瘤胃培养箱中开始培养，记录起始时间。当培养至0、2、4、6、8、10、12、16、20、24、30、36、42、48、60、72、84、96 h各时间点时，取出培养管，快速读取活塞所处的刻度值(mL)并记录。参试样品在体外培养条件下培养24 h和48 h后，将培养管快速取出并放入冰水浴中，发酵停止。将培养管中的发酵液排出至5 mL对应编号的塑料离心管中，立即用pH计测定发酵液pH并记录。发酵液经低温离心(4 ℃、8 000 g、15 min)，取上清液冷冻保存以备其他发酵参数(VFA、NH3-N等)的测定。

表2 瘤胃液供体动物日粮配方(干物质基础)Table 2 Composition and nutrition levels of diet for rumen fluids donating animals (dry basis)

1.6 测定指标与测定方法

1.6.1 常规营养成分 参试样品首先在65 ℃条件下烘干48 h，粉碎至40目左右。干物质、CP、粗脂肪(EE)、粗灰分的测定参照张丽英的方法进行[11]；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)采用Van Soest[12]纤维分析方法测定。

1.6.2 体外产气试验测定指标

1.6.2.1 累积净产气量 读取各时间点的产气量，计算公式为：净产气量(mL/0.2 g DM)=某时间段产气量(mL/0.2 g DM)-对应时间段5支空白管平均产气量(mL/0.2 g DM)。

1.6.2.2 产气动力学数据计算 根据不同时间点的产气量，采用Compertz模型公式计算：GP=A exp﹛-exp[1±be/A(Lag-t)] ﹜。式中：GP为时间t的产气量，mL；A表示理论最大产气量，mL；b表示产气速率常数，mL/h；Lag表示体外发酵产气延滞时间，h；e为欧拉常数；t表示产气时间点，h[13]。

1.6.2.3 发酵液挥发性脂肪酸、氨态氮浓度以及pH的测定 挥发性脂肪酸含量采用气相色谱仪(型号SP-3420，北京分析仪器厂)测定；氨态氮采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[14]。发酵液pH采用便携式pH计(testo 206.德国)测定。

1.6.3 尼龙袋试验指标测定

1.6.3.1 降解率的计算 某营养成分瞬时瘤胃降解率(%)=[降解前袋中某营养成分含量(g)-残渣种某营养成分含量(g)]/ 降解前袋中某营养成分含量(g)×100%。

1.6.3.2 瘤胃降解参数和有效降解率的计算 P=a+b(1-e-ct)；ED=a+b×c/( c+K)[15]。式中：P为t时间点时的降解率，a 为快速降解部分，b为慢速降解部分，a+b为潜在降解部分，c为b 的降解速率，ED 为待测样品目标养分的有效降解率(%)。K 为饲料瘤胃外流速率，K取值0.059/h[16]。

1.6.3.3 能氮平衡参数 饲料的能氮平衡参数计算公式为：FOM=OM×ED×1000；RDP=CP×ED×1000；MCPFOM=FOM×0.169；；MCPRDP=RDP×0.9；RENB= MCPFOM-MCPRDP[17]。式中：FOM为可发酵有机物，RDP为瘤胃降解蛋白，MCP瘤胃微生物蛋白，MCPFOM为可转化为MCP的FOM，MCPRDP可转化为MCP的RDP，RENB瘤胃能氮平衡值。

“我的电影中各种对立的电影词汇、桥段、元素和经验都会相互碰撞，2D和3D只是其中的一种。”毕赣说，《路边野餐》是一部关于时间的电影，很多人误以为里面的那个长镜头是一个梦，这是一个超现实段落，但它肯定不是梦，又有梦的特征和质感。在他看来，《地球最后的夜晚》到了后半段，是一部关于梦和记忆的电影，记忆的质地、梦的质感，跟3D的立体感非常像。

1.7 数据统计分析

数据均采用Excel 2007 进行初步整理，采用SAS 9.2处理软件NLIN(Non-linear regression)程序计算产气参数和降解参数，挥发性脂肪酸含量、氨态氮浓度等采用单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行分析，结果差异显著则用LSD法和Duncan法进行多重比较检验，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 体外产气试验

2.1.1 产气量及体外发酵参数 由表3可知，D组在各个时间点的产气量最多，在96 h达到了67.61 mL。A、B、C组在96 h的产气量也均在60 mL以上。B组的产气量为60.84 mL，是4组中最低的。理论最大产气量D组显著高于B、C两组(P<0.05)，与A组差异不显著(P>0.05)。4组饲粮的产气速度与产气延滞期差异均不显著(P>0.05)。

2.1.2 饲粮体外24 h瘤胃发酵参数 由表4可知，24 h发酵液中，A组的氨态氮浓度显著高于其他3组(P<0.05)，B组和C组的氨态氮浓度接近，D组的氨态氮浓度最低。不同组饲粮的总VFA浓度不同，B组的总VFA浓度显著高于其他3组(P<0.05)，A组和D组的总VFA浓度接近，C组的总VFA浓度最低。A组乙酸浓度显著高于其他3组(P<0.05)，B组乙酸的浓度最低。C组丙酸浓度显著高于A组和B组(P<0.05)，与D组差异不显著(P>0.05)。A组乙丙比显著高于其他3组(P<0.05)。

表3 各日粮组的产气量(mL)及体外发酵参数 Table 3 The gas production and in vitro fermentation parameters of all diets

注：同行数据肩标不同小写字母者差异显著(P<0.05)。下同。

Note:In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05).The same below.

表4 饲粮体外瘤胃发酵参数(24 h)Table 4 In vitro rumen fermentation parameters of diets(24 h)

2.1.3 饲粮体外48 h瘤胃发酵参数 由表5可知，不同组饲粮在发酵至48 h时，发酵液总VFA和NH3-N浓度相对于24 h均有不同程度的上升，A组的氨态氮浓度显著高于其他3组(P<0.05)，D组的氨态氮浓度最低。B组的总VFA浓度显著高于其他3组(P<0.05)，A组的总VFA浓度最低。C组乙酸浓度显著高于其他3组(P<0.05)。D组丙酸浓度显著高于其他3组(P<0.05)。C组乙丙比显著高于其他3组(P<0.05)。

2.2 尼龙袋法测定瘤胃降解参数

2.2.1 各饲粮组的DM、OM和CP瘤胃降解率 由表6可知，C组和D组饲粮0 h的DM、OM、CP逃逸率显著高于其余2组饲粮(P<0.05)，表明其水溶性较高，水洗过程中逃逸较多。A组饲粮24、48 hDM和OM降解率显著高于其余3组饲粮(P<0.05)。C组和D组饲粮24 hCP降解率显著高于其余2组饲粮(P<0.05)，A组饲粮48 hCP降解率显著高于其余3组饲粮(P<0.05)。

表5 饲粮体外瘤胃发酵参数(48 h)Table 5 In vitro rumen fermentation parameters of diets(48 h)

表6 饲粮营养物质瘤胃实时降解率测定结果Table 6 The real-time rumen degradation rate of DM,OM and CP of diets

2.2.2 各饲粮组营养成分瘤胃降解参数 由表7知，C、D组各营养成分的a值均显著高于其余2组饲粮(P<0.05)，表明其快速降解部分最高；豆粕的b值显著高于其余3组饲粮(P<0.05)，表明其过瘤胃部分较多。A组饲粮的DM、OM有效降解率显著高于其余3组饲粮(P<0.05)。C组饲粮的CP有效降解率显著高于其余3组饲粮(P<0.05)。

2.2.3 能氮平衡参数 由表8可知，4组饲粮的能氮平衡值大小存在一定差异。大小依次为豆粕组﹥油茶籽粕组﹥茶籽粕组﹥棕榈仁粕组，豆粕瘤胃能氮平衡值较大，表明其瘤胃降解氮含量较高，蛋白质中过瘤胃部分较高，不能全部被瘤胃吸收利用；棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕组饲粮的瘤胃能氮平衡值较小，棕榈仁粕组饲粮的能氮平衡值最接近0，表明其可降解氮在瘤胃利用率较高。

表7 饲粮营养物质瘤胃降解参数Table 7 The rumen degradation dynamic parameters of DM,OM and CP of diets %

表8 饲粮的能氮平衡值Table 8 The nitrogen balance of oil cakes g/kg

3 讨 论

3.1 产气量

体外产气量与饲料中的可发酵组分高度正相关[18]。茶籽粕组中可发酵组分含量可能高于豆粕组，棕榈仁粕组和油茶籽粕组中可发酵组分含量可能低于豆粕组。饲料的化学成分如NFC、OM、CP、NDF 和可溶性糖等的不同，可导致产气量存在差异。饲粮中NFC的含量与产气量呈正相关，而CP、NH3-N和NDF含量与产气量呈负相关关系[19]。本试验中，96 h总产气量茶籽粕组>豆粕组>油茶籽粕组>棕榈仁粕组，表现出与上面类似的关系。气体产生主要是碳水化合物被发酵降解为乙酸、丙酸和丁酸，而蛋白质发酵产生的气体是有限的[20]。本试验中碳水化合物含量和种类的差异也是导致产气量不同的原因。茶籽粕组产气量之所以高于其他3组，是由于茶籽粕组饲粮中NFC含量高于其他3组，也可能是糖蜜中的糖含量较高，而糖的发酵速度要高于玉米中淀粉的发酵速度，从而造成茶籽粕组的产气速度最快。本试验中，4组饲粮的理论最大产气量与实际最大产气量一致，茶籽粕组最高，棕榈仁粕组最低。Nsahlai等[21]认为，理论最大产气量与NDF呈负相关，本试验中茶籽粕组饲粮理论产气量最大，其NDF含量最低符合这一规律。汤少勋等[22]指出发酵底物中纤维含量较高其产气延滞期增长。棕榈仁粕组的NDF含量较高，其Lag值较大。茶籽粕组的总产气量最大，且其Lag值最小，说明其消化性最好。但产气量并不能直接衡量饲料之间的降解程度，还需要结合DM消失率、OM降解率等指标综合评定其营养价值。

3.2 挥发性脂肪酸浓度

反刍动物瘤胃液中NH3-N浓度越高，表明饲粮中蛋白质被利用的程度越高，细菌合成NCP的原料越多，从而可以提高MCP的合成量。本研究结果显示，豆粕组饲粮能够显著提高培养液中NH3-N浓度，促进细菌合成MCP，提高蛋白质利用率，在整个体外发酵过程中，NH3-N浓度与NDF含量呈负相关关系，这与Cone的研究结果相似[26]。引起这一现象的原因可能是棕榈仁粕粗纤维含量高，有大量的氮和蛋白存在于细胞壁内，不易被降解，且消化率下降。也有研究表明，饲料中的氨态氮浓度与产气量呈负相关关系[27]。本试验中，4个日粮组的产气量与化学成分之间的表现出与上面类似的关系。

本试验中，4个饲粮组发酵液在培养24 h和48 h时的pH均保持在6.6～7.0之间，这与刘春龙等[28]Satter等[29]报道的最适pH范围相一致，因此饲粮中添加棕榈仁粕、油茶籽粕和茶籽粕不会影响瘤胃的缓冲能力，有利于瘤胃内微生物区系的平衡。瘤胃pH的变化可引起瘤胃VFA比例的变化，并直接影响瘤胃上皮细胞对VFA的吸收和代谢，在正常范围内，较低的瘤胃pH环境下有利于VFA的产生，且有利于VFA被瘤胃壁所吸收[30]。本试验中四个饲粮组的总VFA含量升高与pH降低的变化规律相吻合。

3.6 各组饲粮瘤胃降解率及降解参数分析

饲料消化的难易程度可通过瘤胃降解率的大小反映出来，饲料的OM和CP降解率与饲料DM降解率都存在一定的相关性。本试验结果表明，豆粕组的DM、OM和CP降解率最高。饲粮原料瘤胃降解率受纤维含量影响[31]。棕榈粕组DM、OM降解率降低，这可能是由于棕榈仁粕纤维含量较高所致。Sundu等[32]指出棕榈仁粕中有大量的氮和蛋白存在于细胞壁内，不易被降解，这可能是棕榈粕组CP降解率低的原因。茶籽粕和油茶籽粕组CP24 h的降解率很高，其CP有效降解率在4组饲粮中最高。有研究表明，茶籽粕的CP主要以水溶性形式存在，占总含量的71.55%[33]；本研究中，油茶籽粕组和茶籽粕组饲粮0 h的CP逃逸率高于豆粕组饲粮，符合前人研究结果[34]，表明其CP易溶于水，快速降解部分较高，导致其CP有效降解率高于二者的DM、OM有效降解率。

根据瘤胃降解参数分析，油茶籽粕组和茶籽粕组饲粮各营养成分a值最高，这与其水溶性较高，降解速度较快有关。豆粕组的b值在4组饲粮中最高，这与包淋斌的[35]研究结果一致，表明其可降解部分最高，易被瘤胃利用。棕榈仁粕组的有效降解率在4组饲粮中最低，但其a值较高，表明其水溶性较高，但由于其纤维含量较高不易被瘤胃降解，有效降解率较低，过瘤胃部分较高。

3.7 能氮平衡值分析

相比于豆粕组饲粮，其余三组饲粮的能氮平衡值较低，显示出棕榈仁粕、油茶籽粕、茶籽粕组饲粮的能氮平衡值较好。瘤胃微生物的生长依赖于蛋白质提供的氮源和碳水化合提供能量, 只有达到碳水化合物和氮的平衡才能最大程度保证使微生物生长、繁殖，最有效地利用饲料的营养成分[35]。瘤胃氮只有在正平衡条件下才能被充分有效利用，根据能氮平衡值分析，豆粕组饲粮的能氮平衡值最高，豆粕组饲粮的蛋白质在瘤胃中降解过多，瘤胃微生物不能完全利用。棕榈仁粕组饲粮的能氮平衡值最低，表明其能氮平衡较好，其本身所含的碳源和氮源较为平衡，瘤胃降解氮被微生物利用的比例较高。

4 结 论

本研究结果表明，棕榈仁粕组、油茶籽粕组和茶籽粕组饲粮均具有丰富的营养成分，茶籽粕组饲粮在提供能量方面具有优势且消化性能最好，棕榈仁粕组饲粮的能氮平衡最好。