百香果果皮和果藤在山羊瘤胃降解特性研究

2021-07-08张耀赵菁菁陈鑫珠黄小云黄秀声黄勤楼庄益芬

畜牧与兽医 2021年7期

张耀，赵菁菁，陈鑫珠，黄小云，黄秀声*，黄勤楼，庄益芬

(1.福建农林大学动物科学学院(蜂学学院)，福建福州 350002；2.福建省农业科学院畜牧兽医研究所，福建福州 350013；3.福建省农业科学院农业生态研究所，福建福州 350013；4.福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心，福建福州 350013)

百香果是西番莲科(Passifloraceae)西番莲属(Passiflora)的一种多年生常绿藤本植物，又称巴西果，西番莲，原产于巴西、阿根廷等国家，主要生长在南美洲、澳洲以及南部非洲，现广泛分布于热带、亚热带国家[1-2]。百香果果香浓郁，酸甜可口，具有多种水果的复合芳香口味，可作为水果直接食用，也可制成不同风味的果汁，素有“果汁之王”的称誉[3]。百香果不仅风味独特，而且含有丰富的营养成分。百香果果肉与果汁中含有多种维生素、氨基酸、酯类和酮类化合物以及其他生物活性成分[4-8]。目前，我国百香果种植主要集中在广东、广西、海南、福建等地。近年来，随着喜食百香果的人越来越多，百香果产业发展迅猛，以福建为例，截至2019年福建百香果种植面积约5万hm2，年产量约70万t[9]。随着百香果种植面积的不断扩大及加工业的快速发展，产生了大量的百香果副产物(果皮和果藤等)，国内外许多研究报道均表明，百香果及其副产物果皮、藤叶以及果籽均具有较高的药用价值，有抗衰老、抗氧化、抗疲劳、神经保护等功效[3, 10-12]。为充分利用这一资源，减少环境污染，促进百香果产业良性发展，拓展反刍动物饲料原料来源，本文开展百香果皮和果藤在肉羊瘤胃中的降解特性研究。

测定瘤胃降解率的方法主要有体内法、半体内法和体外法。尼龙袋法，也就是半体内法，相比其他两种方法，尼龙袋法是通过直接从瘤胃造瘘，可以更直观的提供饲料营养成分在瘤胃的动态消化信息，且操作简单，重复性高，适用于大批量样品的测定[13-15]。目前，尼龙袋法已经广泛应用于测定饲料中某营养成分的瘤胃降解率，是一种优质高效的测定方法。成锦霞等[16]用尼龙袋法研究3种非常规饲料在瘤胃中的降解特性，发现高粱叶的有效降解率最高。张颖等[17]采用尼龙袋法比较5种不同粗饲料的饲用价值，结果表明，苜蓿草的营养价值最高，稻草的营养价值最低。本试验采用尼龙袋法探究百香果果皮和果藤在山羊瘤胃内降解率的动态变化，以期为百香果秸秆作为山羊饲料资源开发提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及原料

选取3只装有永久性瘤胃瘘管的福清山羊，体重(25±2)kg、健康无病、驱虫健胃。试验原料百香果皮和果藤由连城连通饲料有限公司提供。称取百香果果皮和果藤风干样品各500 g，用植物样品粉碎机粉碎，一部分过8目孔筛，装入样品瓶中，用作瘤胃降解；一部分过40目孔筛，用作检测常规营养成分。试验在福建省农业科学院畜牧兽医研究所泉头试验基地进行。

1.2 日粮组成与饲养管理

日粮由粗料与混合精料组成。粗料为杂交狼尾草，混合精料由44%玉米、14%麦麸、14%豆粕、5%棉籽粕、18%玉米麸、5%预混料构成。每天9:00和16:00喂料2次，自由饮水。

1.3 试验设计

采用单因子试验设计，用3只福清山羊进行试验。准确称取4 g (精确到0.000 1 g)样品放入孔径300目，8 cm×13 cm的尼龙袋中(购自中国农业大学肉牛中心)，封口机封口，编号，一次只进行一种样品的降解。尼龙袋用尼龙绳固定，于晨饲前2 h将装有样品的尼龙袋送入瘤胃中，每只羊放入1根绳子，绳子上系12个袋，采用“同时放入，分别取出”的方法，于放袋后4、8、16、24、36、48及72 h分别取出2个尼龙袋，3只羊同一时间点共取出6个袋(n=6)。取出后立即放入冷水中，用自来水冲洗至水澄清。将洗净后的尼龙袋放入65 ℃烘箱中烘干至恒重保存备测。

1.4 样品测定

采用常规法[18]测定干物质(DM)含量，用凯氏定氮法测定粗蛋白(CP)含量，采用Soest等[19]的方法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)。

1.5 指标计算

1.6 统计分析

先用Excel 2007统计软件初步处理原始数据后，再采用SPSS 22.0统计软件对数据进行单因子方差分析，用Duncan氏比较法进行多重比较。再利用SAS软件建立非线性动态模型来确定数学指数模型中的降解常数a、b和c的值。

2 结果与分析

2.1 原料营养成分

试验原料营养成分见表1。百香果藤半纤维素和粗灰分含量较果皮高39.53%和9.64%。果皮的粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别比果藤高6.86%、16.2%和35.78%。

表1 试验原料的营养成分 %

2.2 干物质瘤胃降解率及降解参数

百香果果皮和果藤DM不同时间点瘤胃降解率见表2。随着被测样品在瘤胃内滞留时间的延长，降解率逐渐升高。果皮4～8 h的降解率增幅较慢，显著(P<0.05)低于同时间点的果藤，8～36 h消化降解速率增长较快，36 h后降解率稳定在65%左右。果藤4～16 h瘤胃降解率快速升高，16和24 h差异不显著，24 h后持续上升，72 h瘤胃降解率达到最大值72.99%。2种样本36 、48和72 h的降解率均显著(P<0.05)高于前4个时间点，果皮24 h降解率显著(P<0.05)高于前3个时间点，16 h降解率显著(P<0.05)高于4和8 h，果藤16和24 h的降解率显著(P<0.05)高于4和8 h。

表2 不同时间点 DM瘤胃降解率 %

百香果皮和果藤DM瘤胃降解参数见表3。果藤的快速降解部分(a)较果皮显著提高了85.43%(P<0.05)。果皮慢速降解部分的降解速率(c)比果藤提高了50%(P<0.05)。果藤的慢速降解部分(b)大于果皮，但差异不显著。果皮和果藤的干物质有效降解率(ED)分别为51.61%和56%，无显著差异。

表3 DM瘤胃降解参数

2.3 中性洗涤纤维瘤胃降解率及降解参数

由表4可知，果皮和果藤NDF的实时降解率随着滞留时间的延长逐渐升高。从时间点来看，果皮24 h实时降解率显著高于果藤(P<0.05)，其他时间点无显著差异。果皮和果藤4～36 h降解率增长较快，36 h后降解率增长缓慢，72 h时果皮DM降解率大于果藤，差异不显著。果皮4～36 h各时间点降解率差异显著(P<0.05)，果藤36～72 h降解率无显著差异，但显著高于前4个时间点(P<0.05)。说明果皮NDF在瘤胃中的降解能力高于果藤。

表4 不同时间点 NDF瘤胃降解率 %

由表5可以看出，果皮和果藤NDF快速降解部分(a)分别为11.09%和15.25%，两者差异不显著，果藤慢速降解部分(b)显著高于果皮(P<0.05)，慢速降解部分的降解速率(c)较果皮显著降低(P<0.05)。果皮和果藤的中性洗涤纤维有效降解率(ED)分别为46.19%和44.78%，无显著差异。

表5 NDF瘤胃降解参数

2.4 酸性洗涤纤维瘤胃降解率及降解参数

由表6所示，果皮和果藤的ADF实时降解率随着培养时间的延长均逐渐增加。各时间点两种样本ADF的降解速率在4～36 h时增长较快，36 h时果皮和果藤的降解率分别为60.59%和43.95%，两者差异显著(P<0.05)。果皮48和72 h降解率均显著(P<0.05)高于相应时间点的果藤，72 h瘤胃降解率达到最高63.12%，显著(P<0.05)高于前4个时间点；24～48 h的降解率无显著差异，但显著(P<0.05)高于前3个时间点，16 h的降解率与8 h的无显著差异，但显著(P<0.05)高于4 h。果藤36、48和72 h的降解率显著(P<0.05)高于前4个时间点，24 h的降解率与16 h无显著差异，但显著(P<0.05)高于4和8 h。

表6 不同时间点 ADF瘤胃降解率 %

从表7中可以看出，果皮的快速降解部分(a)大于果藤，差异不显著。果藤慢速降解部分(b)较果皮显著提高了19.90%(P<0.05)，果皮慢速降解部分的降解速率(c)较果藤显著提高(P<0.05)。百香果果皮和果藤的酸性洗涤纤维有效降解率(ED)分别为50.22%和37.79%，无显著差异。

表7 ADF瘤胃降解参数

3 讨论

百香果果皮和果藤的粗蛋白含量均在8%以上，NDF含量分别为59.10%和50.86%，ADF含量分别为47.97%和35.33%，与一般的粗饲料数值相近。袁翠林等[21]报道中的花生秧、地瓜秧的营养成分与百香果果皮和百香果藤相似，但百香果果皮和果藤的干物质、NDF和ADF的有效降解率均高于花生秧和地瓜秧，说明百香果果皮和百香果藤较花生秧和地瓜秧更容易被消化利用，饲用价值更高。陈鑫珠等[22]研究了不同地区不同时间的花生秧在福清山羊瘤胃内的降解特性，发现其干物质、NDF和ADF瘤胃降解率分别为51.7%～54.79%、41.43%～51.94%和37.02%～39.70%，与百香果果皮和果藤的营养成分瘤胃降解率相似。宋钰等[23]报道玉米青贮的干物质降解率为47.67%低于百香果皮和百香果藤，么恩悦等[24]研究测得青贮玉米的干物质降解率为48.73%～53.36%与本试验相似，这可能是由于2种玉米样品品种，收获期不同导致降解率差异较大。对比说明百香果皮和藤在动物体内的消化能力优于青贮玉米。百香果皮和藤作为非常规饲料在瘤胃中的降解特性强于一般的非常规饲料，李红光等[25]测定了高粱叶、桃树叶、葵花盘和大蒜秸秆的干物质、NDF和ADF降解率均低于百香果皮和藤。而成锦霞等[16]测得醋糟、高粱叶和秕谷的降解率也低于百香果皮和藤，说明开发百香果皮和藤作为非常规饲料是可行的。干物质降解率是影响动物干物质采食量的一个重要因素，干物质瘤胃降解率越高，其消化能力越强，相应的干物质采食量就越大；NDF和ADF瘤胃降解率是反映饲料品质的重要指标，其值的高低是衡量该饲料纤维物质被消化的难易程度[26]。Oladiran等[27]研究了不同播期燕麦的营养成分和瘤胃降解特性，与百香果果皮和果藤相比，燕麦的粗蛋白和NDF含量都较高，但燕麦的NDF和ADF有效降解率26.97%～29.53%和28%～29.47%均低于百香果果皮和果藤。与刘祥圣等[28]报道的燕麦瘤胃有效降解率相比，百香果果皮和果藤的NDF和ADF的有效降解率也较高，但低于孙建平等[29]报道的不同紫花苜蓿品种瘤胃有效降解率。本试验百香果果皮和果藤NDF和ADF在瘤胃内有效降解率分别为46.19%、44.78%、50.22%和37.79%，高于一般的粗饲料，说明百香果果皮和果藤NDF和ADF在瘤胃内相较于一般的粗饲料更容易被降解消化利用，可能与瘤胃内微生物或自身的纤维物质结构组成有关。

百香果果皮和果藤瘤胃降解率在4～8 h这一时间段都出现降解缓慢，延滞的情况，可能是由于降解该成分的瘤胃微生物系统还未建立，或微生物还未未完全附着在消化底物上，因而降解缓慢。随着瘤胃滞留时间的延长，瘤胃降解率逐渐升高，最终在72 h处降解率达到最大值，这与袁翠林等[21]、刘祥圣等[28]研究的瘤胃降解规律一致。百香果果皮和果藤的干物质、NDF和ADF有效降解率均无显著差异，并且高于一般的粗饲料，可开发为一种新型的非常规饲料原料。

4 结论

百香果果皮和果藤的粗蛋白和纤维组成与禾本科饲草相似，可作为反刍动物粗饲料利用。在肉羊瘤胃内的降解趋势相似，随着时间的延长，降解率逐渐升高，72 h瘤胃降解率达到最大值；DM有效降解率分别为51.61%和56%，NDF有效降解率分别为46.19%和44.78%，ADF有效降解率分别为50.22%和37.79%。百香果果皮和果藤具有较高的瘤胃降解率，是一类优质的非常规粗饲料原料。