花生秧与麦秸对荷斯坦奶牛瘤胃降解率及营养物质消化率的影响

范逸婷，齐 钦，付 彤，李鹏涛，蔡阿敏，柳雷振，郑 卓，高腾云

（河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450046）

花生作为我国传统的油料作物，是我国三大食用油料作物之一[1]。河南是全国最大的花生种植省，拥有非常丰富的花生秧资源[2]。麦秸是粮食作物的主要副产物，具有高纤维、难消化的特点，单胃动物难以利用，但可被反刍动物利用产生挥发性脂肪酸（VFA）来提供能量[3]。花生秧与麦秸是河南省主要的非常规粗饲料来源，提高花生秧和麦秸的利用效率，既能够缓解饲料资源短缺问题，又可缓解生态压力。目前花生秧和麦秸已经逐渐应用于动物生产中，但研究主要集中在肉羊和肉牛上[4-8]，关于奶牛对花生秧和麦秸的利用效率缺乏研究。

评定反刍动物饲料营养价值的方法包括体内法（invivo）、半体内法（in situ）和体外法（in vitro）。体内法是指将饲料直接饲喂动物，通过分析消化代谢产物来直接反映动物的真实生理状态[9]，是目前评定反刍动物饲料营养价值的最准确、最直观的方法[10]。半体内法即尼龙袋法，是将饲料通过瘤胃瘘管与动物瘤胃间接接触，测定不同降解时长的饲料营养物质变化，计算降解率，能够比较真实、客观地反映出饲料在瘤胃中降解情况[11]。体外法是将饲料放入模拟瘤胃内环境的体外产气装置中，模拟瘤胃消化情况，从而测定饲料的发酵情况，该方法的准确性无法保证，结果可能与实际情况不符[9]。

本试验拟采用体内法和半体内法系统研究花生秧和麦秸在奶牛体内的降解率和消化率，以期为改善花生秧和麦秸的利用效率、提高花生秧和麦秸在奶公牛育肥上的利用率提供理论依据和数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计与方法

1.1.1 尼龙袋试验设计与方法 采用单因子试验设计，选择3 头有永久性瘤胃瘘管的中国荷斯坦牛，饲喂相同的全混合日粮（TMR），于08:00、18:00 饲喂，自由饮水。基础日粮组成和营养成分见表1。采用尼龙袋技术测定样品的瘤胃降解率。试验前将花生秧及麦秸粉碎至18目并于65℃中烘干，称取6 g 装入孔径为50 μm、大小为8 cm×12 cm 规格的尼龙袋中。取一根聚氯乙烯塑料管，将尼龙袋放入塑料管一端缝隙间并用橡皮筋固定，另一端用线绳固定于瘘管盖处。在同一时间点将塑料管分别投入3 头试验牛瘤胃中，每头牛瘤胃中投入7 根即每头牛一次投入14 个尼龙袋，并在投入后的4、8、12、24、36、48、72 h 后分别取出1 根管，放入冷水中清洗干净。将清洗干净的尼龙袋于65℃条件下烘48 h，测定尼龙袋中样品的干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量。

表1 试验日粮组成及营养成分（干物质基础）

1.1.2 消化代谢试验设计与方法 选用17 月龄左右、出生日龄和体重相近的18 头荷斯坦奶牛，随机分成2组，每组3 个重复，每个重复3 头牛，TMR 日粮中分别添加花生秧和麦秸，预试期14 d，正试期4 d，于08:00、18:00 饲喂，自由饮水，正试期于早晚饲喂前采用直肠取粪法采集粪样。基础日粮组成和营养成分见表2。试验采用盐酸不溶灰分（AIA）作为指示剂测定日粮营养物质的消化率。AIA 法原理是假定AIA 在动物体内消化后能从粪中完全排出，通过饲料和粪中营养物质的含量以及AIA 含量的变化计算营养物质的消化率。

表2 试验日粮组成及营养成分（干物质基础）

1.2 样品采集及指标测定

1.2.1 饲料原料的采集及处理 花生秧与麦秸取样均采用四分法，65℃烘至恒重后粉碎至18 目。

1.2.2 粪样采集及预处理 每次采集500～1 000 g 粪样，按照鲜重25%比例加入酒石酸（10%）进行固氮，65℃烘至恒重后粉碎，测定其营养成分。

1.2.3 饲料及粪便常规营养成分的测定 样品DM 参照《饲料中水分的测定》（GB/T 6435-2014）测定；CP含量采用凯氏定氮法（全自动凯氏定氮仪）测定；粗脂肪（EE）参照《饲料中粗脂肪的测定》（GB/T 6433-2006）测定；NDF、ADF 采用滤袋法（半自动纤维分析仪）测定；粗灰分（Ash）参照《饲料中粗灰分的测定》（GB/T 6438-2007）测定；钙（Ca）参照《饲料中钙的测定》（GB/T 6436—2018）测定；磷（P）参照 《饲料中总磷的测定》（GB/T 6437—2018）测定；GE 采用氧弹测热法（微机全自动量热仪）测定；AIA 参照《饲料中盐酸不溶灰分的测定》（GB/T 23742-2009）测定。

1.3 计算方法

1.3.1 瘤胃降解率的计算 瘤胃实时降解率的计算公式：

不同营养物质某时间点实时降解率=［（样品中该营养物质的含量－某时间点降解后该营养物质的含量）/样品中该营养物质的含量］×100%

根据Ørskov 等[12]的计算方法计算降解参数，计算公式：

式中，P 为实时降解率（%），a 为快速降解部分（%），b 为慢速降解部分（%），c 为慢速降解部分的降解速率（%/h），t 为饲料在瘤胃内的滞留时间（h），ED 为有效降解率，k为饲料成分的瘤胃外流速率（取0.253%/h）[13]。

1.3.2 AIA 法计算养分消化率 计算公式：

AIA 法养分消化率=100%－（日粮中养分含量/粪中养分含量）×（日粮中指示剂含量/粪中指示剂含量）×100%

1.4 统计分析 采用 Excel 2003 整理数据和计算，采用SPSS 24.0 的独立样本t检验进行分析，结果以平均值±标准差表示。利用SPSS 的非线性回归分析计算瘤胃降解动力学参数。

2 结果

2.1 花生秧与麦秸的营养成分差异 由表3 可知，花生秧的CP 含量明显高于麦秸，而NDF 和ADF 含量明显低于麦秸，Ash、Ca 和P 含量略高于麦秸。

表3 花生秧与麦秸的主要营养成分含量（干物质基础）) %

2.2 花生秧与麦秸营养物质的降解特性分析（尼龙袋试验） 由表4 可知，随着样品在瘤胃中停留时间的延长，DM、CP 降解率逐渐增加；而在相同时间点的不同样品的DM、CP 降解率存在差异。花生秧在各个时间点的DM、CP 实时降解率及有效降解率均高于麦秸（P＜0.01），花生秧的DM 快速降解部分比例高于麦秸（P＜0.01），DM 慢速降解部分比例也高于麦秸（P＜0.05），CP 快速部分的比例高于麦秸（P＜0.05）。结果表明，瘤胃对花生秧的DM、CP 的利用率比麦秸更高。

表4 花生秧与麦秸 营养物质的瘤胃实时降解率及降解参数分析

花生秧与麦秸的 NDF、ADF 降解率均随着在瘤胃中消化时间的增加而升高。其中，4、8、24 h 时的花生秧NDF 实时降解率高于麦秸（P＜0.01），12、72 h 时也高于麦秸（P＜0.05），ED 高于麦秸（P＜0.05）。4、8、24、48、72 h 时的ADF 实时降解率高于麦秸（P＜0.01），12、36 h 时也高于麦秸（P＜0.05），ED 高于麦秸（P＜0.05）。结果表明，花生秧的NDF、ADF 较麦秸更易于被瘤胃中微生物分解利用。

2.3 花生秧与麦秸日粮的表观消化率分析（消化代谢试验） 由表5 可知，以花生秧与麦秸为粗饲料饲喂荷斯坦奶牛对其全消化道营养物质表观消化率的影响，花生秧日粮的NDF、ADF 和CP 表观消化率高于麦秸日粮（P＜0.01）；花生秧日粮的P 表观消化率高于麦秸日粮（P＜0.05）；2 种日粮的DM 和EE 表观消化率无显著差异，花生秧略高。与在日粮中添加麦秸相比，添加花生秧会提高NDF、ADF、CP 和P 的表观消化率。

表5 花生秧与麦秸日粮的营养物质消化率分析

3 讨 论

3.1 花生秧与麦秸的营养成分分析 粗饲料的营养成分是评定其营养价值的基础，其中CP 和粗纤维含量的高低在一定程度上决定了其营养价值的高低。本试验中花生秧的CP 含量高，ADF、NDF 含量低，说明其营养价值高，是奶牛理想的饲料资源。麦秸的ADF、NDF 含量高于花生秧，可能由于其作为粮食作物需要更多的纤维素来支撑茎秆[14]。麦秸的ADF、NDF 含量高，可以促进瘤胃液的分泌，但CP 含量低，因此应该控制日粮中麦秸的添加量。

3.2 花生秧与麦秸的瘤胃降解率分析 DM 降解率是影响反刍动物干物质采食量（DMI）的重要因素，DM 降解率越高，其原料的DMI 就越高，说明该原料更容易被反刍动物消化利用[15]。本试验中，花生秧的DM 降解率在24 h 前快速升高，48 h 后趋于平缓，且在72 h后达到68%；麦秸的DM 降解率在4 h 前和24～48 h 升高较快，但在72 h 后不到50%；在整个降解过程中，花生秧的DM 降解率均高于麦秸，这可能由于麦秸的DM 以纤维为主，较难消化，而花生秧蛋白含量高，纤维含量低，更易被瘤胃微生物消化利用。

CP 降解率由饲料CP 在瘤胃中发酵的难易程度和在瘤胃中的滞留时间所决定[13]。本试验中，2 种粗饲料前12 h 的CP 瘤胃降解速率较快，12 h 后趋于稳定，且花生秧72 h 后的降解率超过70%，表明花生秧中的蛋白易被瘤胃微生物利用。而麦秸在不同时间点的CP 降解率均低于花生秧，这与黄帅等[16]的研究结果一致，其原因可能由于秸秆类饲料的纤维素结构影响了蛋白质的分解与释放[17]。

粗饲料中含有大量的纤维以保证瘤胃的发酵功能，NDF 和ADF 降解率也可以用于评价粗饲料的营养价值[17]。饲料中的结构性碳水化合物主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶等。纤维素、半纤维素和木质素组成NDF，纤维素和木质素组成ADF，其中木质素不能被瘤胃微生物分解，因此木质素含量的高低会影响NDF 和ADF 降解率[18]。本试验中，花生秧的NDF和 ADF 的ED 均高于麦秸，这可能与花生秧的NDF 和ADF 低于麦秸有关，而麦秸本身木质素的含量较高，花生秧的木质化程度较低，更容易被瘤胃微生物降解。

3.3 花生秧与麦秸的营养物质表观消化率分析 反刍动物的表观消化率是日粮在消化道内的流通速率和消化两者综合作用的结果[19]。DM 和OM 的表观消化率可以体现奶牛对日粮的利用效率。NDF 和ADF 表观消化率的高低可以反映日粮中纤维的利用效果、日粮的品质和原料的组合效应[20]。在本试验中，花生秧的OM 消化率显著高于麦秸，这与Mosi 等[21]用不同秸秆粗饲料饲喂绵羊时的研究结果一致。但是两组间的DM 消化率不明显，这可能与花生秧的灰分含量较多有关系。NDF、ADF 的表观消化率也显著高于麦秸，这与李海利等[22]、孙国强等[23]研究结果一致，表明日粮中加入花生秧可以提高日粮的表观消化率。而麦秸的NDF、ADF 表观消化率低是因为纤维的大量摄入使瘤胃内流速加快，纤维在消化道内的停留时间变短而造成消化率下降[24-25]。

4 结 论

本研究结果表明，花生秧与麦秸均可作为奶牛的粗饲料，其中花生秧营养价值高于麦秸，能够更好地被奶牛利用，但使用时要注意其粗灰分含量高的问题；麦秸的结构性碳水化合物含量高，使用时应注意在日粮中的添加量，可与花生秧等蛋白含量较高的粗饲料配合使用。