体外法评定四种非常规饲料原料对山羊的营养价值

■张 慧 唐 兴 冯 志 李 强 雷 龙 任 莹，2 赵胜军，2*

（1.武汉轻工大学动物营养与饲料科学湖北省重点实验室，湖北武汉430023；2.动物营养与饲料安全湖北省协同创新中心，湖北武汉430023）

目前我国食品、粮油加工、发酵等轻工行业正快速发展，出现了大量的加工副产品和发酵副产品，如玉米酒精粕（DDGS）、酒精渣、酱渣、柠檬酸渣、果渣、醋渣、味精渣等。本试验研究木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣、花生藤、甜叶菊渣四种非常规饲料对山羊营养价值的评定。张永根等(2013)[1]选用装有永久性瘤胃瘘管和十二指肠瘘管的荷斯坦奶牛，采用移动尼龙袋法测定了奶牛常用饲料DM和CP的小肠消化率，结果表明，不同种类饲料为小肠提供可消化物质的能力不同，养分小肠消化率之间有显著差异。据王忠生等（1994）[2]报道，9 h瘤胃非降解花生饼与豆粕在含BIF的缓冲液中培养时间超过6 h时，蛋白质消化率增长均出现停滞现象。原料木薯渣是木薯被提取了淀粉后的副产品，其中含有与木薯相近的大量的其他营养成分，包括多种对动物体有益的微量元素[3]。木薯柠檬酸渣是木薯经过工业发酵，提取柠檬酸后的工业残渣，是柠檬酸生产中的主要副产物。在众多作物秸秆中，花生藤的综合价值仅次于苜蓿草粉，明显高于玉米秸和大豆秸[4]。甜叶菊渣是工厂提取甜菊苷后的废料[5]，甜菊叶渣中含有多种营养成分。花生藤和甜叶菊渣属于农业加工副产品，木薯渣和柠檬酸渣属于糟渣类饲料。评价饲料饲用价值的指标有其常规营养成分、消化率、利用率和适口性等。饲料消化率是饲料营养价值评定的关键指标。这些副产品资源量大、水分较高、有些含盐量高，而对这些工业副产品利用率低不仅浪费资源，还将引起环境污染问题。

1 材料和方法

1.1 试验设计

本试验选用3头平均体重约为25 kg、体格强健、食欲良好、且已安装永久性瘤胃瘘管的山羊。试验前1 d统一驱虫处理。试验采用单因素试验设计，设0、6、12 h和18 h 4个时间点（0时间点不放入培养瓶），每个处理时间点4个重复。在每个培养瓶中放入0.56 g收集制备的瘤胃非降解原料、0.45 g的山羊小肠液冻干粉和30 ml缓冲液，盖紧胶塞，涂抹凡士林保证密闭性。之后将培养瓶放置于国华企业SHA-C的恒温水浴振荡器中进行培养，温度为39℃、振荡频率为100 r/min。分别培养6、12、18 h和24 h后取下，每一时间点取下4瓶，将瓶内的溶液用恒重的尼龙袋过滤，记录好相应的袋号，放入105℃烘箱中烘至恒重，待分析使用[4]。测定各原料的DM、NDF、CP的小肠降解率。

1.2 试验日粮及原料营养成分

试验日粮的配制参照2004年《中国肉羊饲养标准》，饲养水平为1.2倍维持需要，精粗比为3∶7。试验日粮组成和营养水平见表1。各原料成分见表2。

表1 基础日粮组成及营养水平

表2 各原料的营养成分（以干物质为基础，%）

1.3 主要仪器设备

高速离心机、冷冻干燥机、国华企业SHA-C的恒温水浴振荡器、-20℃冰柜、721型分光光度计、电子天平、培养瓶、保温瓶、烘箱、马福炉、消化炉、电子称、凯氏定氮仪等。

1.4 试验材料及其制备

木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣样品采自湖南洞庭柠檬酸化学有限公司。花生藤、甜叶菊渣来源于河南正阳县。小肠液于武汉华南水产市场鼎盛公司的屠宰间收取。

缓冲液的配制：常用的缓冲液有Mc Dougall缓冲液和磷酸盐缓冲液，该试验直接选用Me Dougall缓冲液。缓冲液配制的具体方法参照史清河等（2000）[6]对绵羊小肠液冻干粉所做的研究中所用的McDougall缓冲液。缓冲液的配方为：NaHCO398 g、Na2HPO493 g、NaCl 4.7 g、KCl 5.7 g、MgSO4·7H2O 1.2 g、CaCl2·2H2O 0.8 g，用蒸馏水调配到10 L，用0.2 N HCl调整pH值为7.0。

瘤胃非降解原料的制备：本试验将3 g各原料装于300目尼龙袋内(长×宽=10 cm×7 cm)，饲喂1～2 h后将（每种原料9个）装入待测原料的尼龙袋放入3头山羊的瘤胃内，每头羊放3个尼龙袋。待原料在瘤胃内培养12 h时，将其全部取出，立即在自来水下冲洗干净，然后将尼龙袋放入水中浸泡50 min，再在中等流速的自来水下冲洗5 min，之后，于65℃烘箱中烘至恒重，最后将其残渣混合粉碎过2.5 mm筛，装入可封口样品袋中保存备用。

山羊小肠液冻干粉的制备：将2头羊的全部小肠液，用双层干净的纱布过滤，分装于样品瓶内，置于-20℃冷库中冷冻。将冷冻好的样品用保温箱装好，尽快拿到实验室，-20℃冰柜保存。随后将样品用冷水解冻，4℃下4 000 r/min离心15 min，用吸管吸去上层浮油。将上清液倒入干净的培养皿中。用冷冻干燥机制成小肠液冻干粉(GIF)，将GIF迅速分装于可封口塑料袋内，-20℃保存。测定小肠液冻干粉中淀粉酶、胰蛋白酶活性[6]。由南京建成淀粉酶试剂盒和蛋白酶试剂盒测定GIF中淀粉酶和胰蛋白酶的活性，分别为0.316 0 U/mg和1 292.045 U/mg。

1.5 饲养管理

试验山羊单笼饲养，试验期间进行统一驱虫、消毒。饲喂时间每天早9:00和晚6:00两次，饲喂按精粗比配制混合均匀的日粮，自由采食，全天自由饮水，有充足的运动空间。

1.6 数据统计分析

数据用Microsoft Excel进行整理，结果以“平均值±标准误”表示。使用SPSS23.0统计分析软件进行One-Way ANOVA方差分析，并利用Duncan’s程序进行均值的多重比较。

2 结果

四种瘤胃非降解原料在培养瓶中分别培养了0、6、12 h和18 h，其干物质降解率、中性洗涤纤维降解率及粗蛋白降解率的变化程度分别见表3～表6。

表3 木薯淀粉渣在小肠中的变化程度（%）

表4 木薯柠檬酸渣在小肠中的变化程度（%）

表5 花生藤在小肠中的变化程度（%）

表6 甜叶菊渣在小肠中的变化程度（%）

2.1 四种原料的干物质降解率的变化情况

如表3～表6可见，四种原料不同营养成分在不同发酵时间的降解率各有差别。随着四种原料残渣在小肠液中培养时间的延长，四种原料的干物质降解率逐渐增加。木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣、花生藤、甜叶菊渣培养18 h干物质的降解率分别为：50.41%、25.06%、38.25%、19.21%。木薯淀粉渣非降解残渣干物质在小肠液中培养18 h降解率最高，达50.41%。本试验四种原料非降解残渣干物质培养12 h均有较为显著的降解率(P＜0.05)，其中作为精料的木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣在山羊小肠液中发酵12 h后的干物质降解率分别46.91%、22.10%。作为粗料的花生藤、甜叶菊渣发酵18 h仍有较为显著的降解率(P＜0.05)，其降解率分别为38.25%、19.21%。木薯柠檬酸渣发酵18 h仍有较为显著的降解率(P＜0.05)，其降解率为25.06%。木薯淀粉渣发酵18 h降解率与12 h前相比差异不显著(P＞0.05)。

2.2 四种原料的中性洗涤纤维降解率的变化情况

如表3～表6可见，随着四种原料残渣在小肠液中培养时间的延长，四种原料的中性洗涤纤维降解率逐渐增加。木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣、花生藤、甜叶菊渣培养18 h后的中性洗涤纤维降解率分别为：14.25%、33.14%、28.88%、32.28%。木薯柠檬酸渣非降解残渣中性洗涤纤维在小肠液中培养18 h后降解最高，达33.14%。本试验四种原料非降解残渣发酵12 h中性洗涤纤维均有较为显著的降解率（P＜0.05），木薯淀粉渣、花生藤发酵18 h仍有较为显著的降解率(P＜0.05)，木薯柠檬酸渣、甜叶菊渣发酵18 h的降解率与12 h前差异不显著(P＞0.05)。

2.3 四种原料的粗蛋白降解率的变化情况

如表3～表6可见，随着四种原料残渣在小肠液中培养时间的延长，四种原料的粗蛋白降解率逐渐增加。木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣、花生藤、甜叶菊渣培养18 h后的粗蛋白降解率分别为：16.56%、18.23%、25.86%、21.70%。花生藤非降解残渣在小肠液中培养18 h后降解最高，达25.86%。本试验四种原料非降解残渣发酵12 h粗蛋白均有较为显著的降解率（P＜0.05），12～18 h时间段甜叶菊渣、花生藤仍有较为显著的降解率(P＜0.05)，木薯柠檬酸渣、木薯淀粉渣发酵18 h降解率与12 h前相比差异不显著(P＞0.05)。

3 讨论

反刍动物对营养物质的消化主要由瘤胃和小肠来完成，饲料进入瘤胃后，一部分被瘤胃微生物降解而合成微生物，微生物同非降解饲料残渣一起进入真胃和十二指肠。瘤胃降解率的测定是评定饲料价值的重要手段。研究发现，四种饲料原料各营养成分的降解率均随着样品在小肠液中降解时间的延长而逐步增加，四种原料在小肠液中停留时间不同，各营养物质的降解率也不同，而且同一时间点、不同营养成分的降解率也存在差异。上述差异可能与本试验所选的饲料类型、试验动物的差异有关，以及可能是由于BIF和SIF在酶活和酶系上存在一定差异所导致的。

3.1 木薯淀粉渣降解率

本试验条件下木薯淀粉渣发酵18 h的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白均得到持续且充分的降解，18 h后的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白降解率分别为50.41%、14.25%、16.56%。史清河等（2000）[5]报道，当瘤胃非降解玉米与豆粕的培养时间分别超过12 h与18 h时，二者的消化率增长停滞，本试验结果与此结果存在差异，可能与干木薯淀粉渣中残留了35%～45%的淀粉有密切的联系[6]。而且木薯淀粉渣在经过发酵后，其中的粗纤维和木质素得以软化，进一步改善其适口性[7]。由于木薯在被利用抽取淀粉前根茎叶各部分所配合的比例不同，木薯淀粉渣的干物质含量与其他能量饲料原料相比是相当高的。

3.2 木薯柠檬酸渣降解率

本试验条件下木薯柠檬酸渣发酵18 h的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白均得到持续且充分的降解，18 h后的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白降解率分别为25.06%、33.14%、18.23%，中性洗涤纤维降解率最高。据刘庆华等(2008)[8]报道，柠檬酸渣在绵羊瘤胃内发酵12 h后中性洗涤纤维的降解率为35.84%。本试验木薯柠檬酸渣中性洗涤纤维降解率结果与此结果接近。可能与木薯柠檬酸渣含有大量纤维素和提供一定量的柠檬酸有关[9]。粗纤维具有促进胃肠蠕动，加快物质转运代谢的作用。柠檬酸作为动物体内三羧酸循环的中间产物之一，可直接参与体内代谢，为动物生命活动提供能量。此外，柠檬酸还能使动物胃肠道pH值降低，提高肠道酶的活性，延缓胃排空的速度，从而提高饲料营养的吸收率[10]。

3.3 花生藤降解率

本试验条件下花生藤发酵18 h的粗蛋白、中性洗涤纤维、干物质降解率均得到持续且充分的降解，18 h后的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白降解率分别为38.25%、28.88%、25.86%。方热军等（1992）[11]通过山羊瘤胃发酵的试验表明，花生藤和稻秆DM降解率分别为77.82%和48.83%。而本试验结果均低于此结果。究其原因可能有以下几种可能性：首先，原料中成分含量有所差异；其次，发酵工艺的不同。肖孟等报道，用花生藤做畜禽的粗饲料比使用统糠、地瓜蔓、酒糟等适口性好，而且提高生产水平方面效果也令人十分满意。同时它们还可以一定程度上替代部分蛋白饲料[12]。

3.4 甜叶菊渣降解率

本试验条件下花生藤发酵18 h的粗蛋白、中性洗涤纤维、干物质降解率均得到持续且充分的降解，18 h后的干物质、中性洗涤纤维、粗蛋白降解率分别为19.21%、32.28%、21.70%。甜叶菊渣含有大量蛋白质、脂肪、纤维素、灰分和无氮浸出物等非糖成分。任莹等（2006）[13]研究表明，玉米、麸皮、玉米淀粉在绵羊小肠液培养16 h后的干物质降解率分别为40.46%、24.43%、53.24%。麸皮与本试验甜叶菊渣干物质降解率接近。据马磊等(2009)[14]研究表明，甜菊叶残渣5%比例可以做禽类饲料，能起到预防禽类拉稀等作用，还能调节禽类消化功能，并能提高产蛋率。甜菊叶残渣可添加到饲料里，用来饲喂奶牛羊，可增加奶甜度，提高奶的质量和奶中的微量元素、氨基酸等物质[15-17]。

4 小结

利用山羊小肠液冻干粉法测定四种原料非降解残渣在小肠中的消化情况，结果表明：木薯淀粉渣、木薯柠檬酸渣、花生藤、甜叶菊渣四种原料在山羊小肠液中发酵18 h后的干物质降解率分别为50.41%、25.06%、38.25%、19.21%；中性洗涤纤维降解率分别14.25%、33.14%、28.88%、32.28%；粗蛋白降解率分别为16.56%、18.23%、25.86%、21.70%。木薯淀粉渣淀粉含量较高，干物质降解率均高于其它三种饲料；木薯柠檬酸渣中性洗涤纤维降解率均高于其它三种饲料；这四种原料粗蛋白降解率比较接近。总的来看，这四种非常规饲料原料可以被反刍动物利用，能作为新型饲料资源加以推广利用。