棉茬地放牧对山羊养分消化率及组织中游离棉酚残留的影响

邹 琳，哈丽代·热合木江，艾比布拉·伊马木

（新疆农业大学草业与环境科学学院，乌鲁木齐市 830052）

新疆是我国棉花特大种植区，棉花种植面积占全国种棉面积的50.15%[1]。棉产业的迅速发展为新疆的家畜养殖带来丰富的饲料资源，例如：棉籽、棉粕等棉副产品可作为蛋白质饲料加以利用。采收后的棉茬地中残留有大量的棉桃、棉叶等，可供农牧民作为秋冬季放牧地使用。棉茬地上部分中，棉叶的粗蛋白含量较高，饲用价值优于其他秸秆[2]。但棉副产品饲料中含有不同程度的游离棉酚，家畜摄取的游离棉酚大部分随粪便尿液排出体外，但随着饲喂时间的延长也有部分蓄积在动物体内[3-5]。据王平安报道泌乳奶牛日粮中添加15%棉籽时，奶牛血液及乳中游离棉酚残留量分别为0.2233 μg/mL、0.2220 μg/mL[3]。随棉籽壳饲喂量增加及时间的延长，细毛羊肝脏、肾脏、脾脏、背部最长肌等组织中的游离棉酚残留量均呈上升趋势[4]。哈丽代·热合木江等[5]报道棉茬地放牧母羊的血液中游离棉酚含量增加。

棉茬地在秋冬季节应用日渐普遍，易造成家畜游离棉酚中毒，不仅增大了畜产品中游离棉酚残留的可能性，亦使人类的饮食安全的风险隐患不断增加，尤其是新疆消费者有食用羊脏器等羊副产品的习惯。因此，从动物消化利用的角度审视棉茬地放牧的可行性并通过对游离棉酚易于富集部位的定量分析，了解各器官游离棉酚残留量，实现为合理科学利用棉茬地放牧山羊及其产生的副产品安全性提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 实验材料

研究区位于阿克苏地区库车县墩阔坦镇塔格玛克村棉茬地，实验地总面积为2.4 hm2（N40°46′～42°35′E82°35′～84°17′）。库车县属暖温带大陆性干旱气候，冬季干冷，夏季酷热，昼夜温差大，年均气温 11.4 ℃，年均降水65 mm。试验动物为自2016年11月开始在棉茬地中放牧60 d的本土山羊。

1.2 试验设计

随机挑选10只体况相近的本土山羊为供试羊，使其在棉茬地中跟群放牧60 d，放牧30 d时在供试羊只中挑选3只测定消化率。放牧60 d后在供试山羊中随机挑选3只进行屠宰，另外7只供试山羊则转为舍饲，以不含棉酚的混合日粮饲喂7 d后，随机屠宰3只。分别于放牧开始前、放牧结束时测定棉茬地地上生物量及各部位的残留量并取样分析营养成分。

1.3 放牧管理及三氧化二铬饲料的调配

放牧从早晨10:00～19:00（北京时间）进行。放牧方法为固定放牧，每日将羊群赶入放牧试验区让其自由采食，夜间赶回畜圈休息，中午饮水1次，归牧后无补饲。

三氧化二铬颗粒：精料、三氧化二铬、糖蜜地配比为80%、10%、10%，混合均匀后制粒。

1.4 指标测定

1.4.1 养分消化率的测定

放牧30 d时，连续7 d早晚投喂三氧化二铬饲料，连续4 d收集供试羊的饲料样品及每只羊部分粪样，将每只羊的所有收集的粪样混匀并加适量甲醛保存，四分法取样备用。饲料样品与粪样均于65℃条件下干燥，粉碎过40目筛用后于营养成分分析，最后用分光光度计比色法测定三氧化二铬含量[6]。

1.4.2 棉花各部位及粪中营养水平测定

放牧开始前分别对棉叶，棉桃壳，细茎，主茎进行取样。65℃条件下风干后粉碎过40目筛用于各营养指标的测定。其中粗灰分用灼烧法进行测定，粗蛋白用凯式定氮法进行测定，酸性及中性洗涤纤维用范氏洗涤纤维测定法测定[7]，游离棉酚含量用间苯三酚法测定[8]。

1.4.3 游离棉酚残留

分别于放牧前、放牧结束和放牧结束一周先采集供试山羊血液，然后进行屠宰。屠宰时取供试山羊背部最长肌，肝脏，肾脏，冷冻保存。 按《GB/T 17334-1998食品中游离棉酚的测定》分析游离棉酚残留量。

1.5 数据分析

用Excel 2013统计整理实验数据及初步计算，采用平行试验的“平均值±标准偏差”表示，采用SPSS 20.0数据处理软件进行分析，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 放牧棉茬地各部位生物量情况

棉茬地放牧前的总生物量为5 880.92 kg/hm2，其中棉桃壳最多占41.75%，其次为主茎占28.43%，细茎和叶片量较少占16.19%。放牧后叶片减少70.77%，棉桃壳减少38.97%，可见山羊在放牧过程中采食叶片和棉桃壳较多。

表1 放牧棉茬地各部位生物量

2.2 棉花各部位营养水平及游离棉酚含量

由表2可知棉叶中粗蛋白含量较高为11.82%，但游离棉酚含量也均高于棉花其他部位。棉花主茎较棉叶的中性洗涤纤维含量高44.64%，酸性洗涤纤维高35.41%。

表2 棉茬地各部位营养水平及游离棉酚含量

2.3 棉茬地放牧山羊的各营养成分消化率

通过放牧开始及结束棉花各部位减少量估测可知山羊主要采食棉叶，棉桃和细茎，按其各自的减少比例调配饲料样品发现：山羊在棉茬地放牧时平均干物质进食量为0.81 kg/d，其中粗蛋白及有机质的消化率为39.52%和42.93%。每天摄入游离棉酚的量为186.96 mg（表3）。

表3 棉茬地放牧山羊各营养成分消化率

2.4 棉茬地放牧结束及放牧结束一周山羊各组织器官游离棉酚残留

由表4可知放牧结束后一周山羊肝脏中游离棉酚含量降低26.24%（P＜0.05），肾脏及肌肉的游离棉酚含量有降低趋势但差异不显著（P＞0.05），血液中游离棉酚含量呈降低趋势，但差异不显著（P＞0.05）。游离棉酚含量排序为肝脏＞血液＞肾脏＞肌肉。放牧结束一周后游离棉酚降低速率为肝脏＞肾脏＞肌肉＞血液。

表4 棉茬地放牧山羊各组织器官中游离棉酚残留情况（mg/kg）

3 讨 论

棉花是新疆尤其是南疆的重要的经济作物，在饲草料短缺的秋冬季节，大面积的棉茬地可成为优良放牧地。这一举措能够有效缓解山羊秋冬季饲草料缺乏。在现有条件下，最大程度满足冬季山羊的营养需求，减少“春死”现象。

饲料品质的优劣不仅影响家畜的生长和发育，还影响畜产品的产量及质量。其品质主要取决于所含的营养成分的量及种类，而对于常规粗饲料而言，主要分析粗蛋白和粗纤维两大指标。其中粗蛋白的含量与饲料品质呈正相关关系，通常认为粗蛋白含量高的牧草，饲用价值较高[9]。对于非常规粗饲料棉花秸秆而言，方雷等发现棉花全株粗蛋白含量为5.67%[10]，显著高于麦杆4.4%和稻杆4.7%[11]。本研究中：棉叶粗蛋白含量为11.82%，显著高于各常规粗饲料，且棉叶中酸性洗涤纤维含量显著低于玉米，小麦，水稻等作物[12]秸秆。

采食量是一个可反应家畜对饲料的喜食程度等指标的数值，在放牧条件下采食量受很多因素的影响，如牧草的营养成分，放牧强度，动物生理状态，外界气候等[13]。干物质消化率是反刍动物对饲料特性的综合体现[14]，粗蛋白消化率则是对饲料品质的评价指标之一。本研究发现棉茬地放牧的山羊干物质进食量为0.81 kg/d，干物质消化率为36.98%，粗蛋白消化率为39.52%。通过棉茬地生物量的减少量可以看出棉茬地放牧时，山羊更倾向采食棉花叶片和棉桃壳，极少采食棉花细茎和主茎，可能是由于两者难消化的纤维素和木质素含量高的缘故。由此可见，家畜的采食量与喜食程度都与饲料的营养成分有关。反之，饲料也可为家畜提供其所需的营养物质，用于维持自身代谢、生长发育和生产畜产品。本研究发现：棉茬地放牧的山羊可获得的粗蛋白为67.98 g，其中可消化蛋白为26.87 g。美国国家研究委员会（NRC）认为体重为20～30 kg的山羊在舍饲条件下维持自身代谢时蛋白需求量为：总蛋白38～51 g、消化蛋白26～35 g。比较可知，棉茬地放牧山羊可获得的总蛋白量高于舍饲条件下山羊需求，可消化蛋白获得量则与舍饲山羊需求量持平。本实验中山羊处于放牧条件下，能量及各种营养需求量应均有所提高。由此看来，棉茬地不可用于长期放牧，长期放牧应及时补饲。

棉花全株所含的游离棉酚将严重损害家畜健康，同时对畜产品的安全卫生带来威胁。研究游离棉酚在畜禽体内残留的报道较多，其中据马建忠报道肉羊采食含游离棉酚的日粮后，游离棉酚首先富集在肝脏中[15]。闫中元等[16]用含游离棉酚的棉籽油渣饲喂育肥羊，60 d后育肥羊体内游离棉酚含量出现不同程度残留，其中肝脏最高为194.90 mg/kg。吐尔帕逊夏等研究发现随着日粮中游离棉酚含量增加及时间的延长，试验羊组织中棉酚残留量均呈上升趋势，棉酚在体内的蓄积分布具有不同的组织亲和性，其残留量由高到低依次为：睾丸＞肝脏＞肾脏＞脾脏＞背长肌 ＞臀肌[8]。本研究中棉茬地放牧山羊可采食部位的游离棉酚含量为213.29～181.79 mg/kg。肝脏作为机体的解毒中枢，棉茬地放牧60 d后游离棉酚残留量最高，改换日粮后游离棉酚减少量也最大（P＜0.05）。肾脏游离棉酚残留量显著大于肌肉，肾脏的排泄速率也显著大于肌肉（P＜0.05）。这些结果提示，肝是分解棉酚的主要器官。R.Reiser等[17]认为，肝、脾可以渐渐去除游离和结合棉酚，并经胆汁排泄。P.Robinson等[18]研究表明，棉酚在肝中的聚集可能与组织对棉酚毒性的耐受性或者肝是棉酚代谢的主要器官有关。而本试验中，肌肉中游离棉酚的残留量最低，可能因肝和胆汁对游离棉酚的分解而使其在肌肉中的残留量低[19]。但停牧后肌肉中游离棉酚代谢缓慢，可能是与血液中游离棉酚含量下降速度慢有关。

游离棉酚残留对食品安全存在隐患，我国未对畜产品中游离棉酚残留量做出限制，但我国现行食用植物油卫生标准（GB 2716-2005）规定食用植物油中棉酚含量不高于 0.02%，即200 mg/kg。本研究中放牧结束时山羊肝脏中游离棉酚与卫生标准接近，其他组织器官残留量不大。

4 结 论

棉茬地作为新疆特色放牧地，其秸秆的营养成分略高于其他作物秸秆，可弥补秋冬季节饲草料不足的缺点，由于游离棉酚会影响家畜健康不可长期放牧。山羊在棉茬地中放牧60 d后肝脏游离棉酚含量在安全范围内但含量较高，食用可能对身体健康带来危害。肾脏和肌肉游离棉酚残留含量较低，放牧结束改换日粮可降低山羊组织中游离棉酚含量。