花生秧、籽粒苋、苜蓿的营养价值及其在羊瘤胃中降解特性的比较

■杨 颖 吴涛涛 杨 俊 熊鹏程 卢洪华 王春维，3 祝爱霞，3 任 莹，3*

（1.武汉轻工大学动物科学与营养工程学院，湖北武汉 430023；2.福苋农业科技有限公司，湖北孝感 432800；3.动物营养与饲料安全湖北省协同创新中心，湖北武汉 430023）

我国是农业大国，地域广阔，但是随着科技进步，人们生活水平不断上升，可种植土地资源日渐减少，对于畜产品需求量却日渐增高，且我国人口众多，造成了当下饲料资源短缺以及人畜争粮等问题。目前，粗饲料资源越来越难以满足牧场生产需求，优质粗饲料资源短缺，在畜牧养殖过程中，饲料是影响畜牧生产的重要因素之一，因此合理有效利用农产品资源，对不同种类粗饲料进行筛选研究，是解决饲料资源短缺和有效利用的有效手段。我国对现有粗饲料资源的开发利用进程仍旧较为迟缓[1-2]，除了常见粗饲料外，籽粒苋也是一种经济价值较高的农作物。籽粒苋属苋科苋属，既可以作为人类可食用粮食，也可以作为动物饲料[3]，起源于东南亚和中美洲的亚热带和热带地区，适应性强，产量高，生长速度快，在我国北方和南方均有种植[4]，孙国庆等[5]研究发现，在泌乳奶牛日粮中，用部分籽粒苋干草替代苜蓿干草，不仅不会影响奶牛的生产性能，还能提高牧场经济效益，Rezaei等[6]在饲喂Moghani羔羊的过程中，发现随着日粮中青贮籽粒苋含量的增加，羔羊的采食量和日增重也会提高，但是饲粮转化效率和消化率没有明显的变化。籽粒苋作为一种品质优良的粮食和饲料兼用作物，已经开始逐步应用到养殖中。籽粒苋富含多种营养物质，不仅蛋白质的含量较高，而且含有丰富的维生素、矿物质等，是一种优质的高蛋白高纤维饲料原料，适口性好，深受各种家畜喜爱[7]。目前关于籽粒苋在畜牧生产中应用的研究及文献较少，因此，本试验以三种粗饲料（花生秧、籽粒苋、苜蓿）为研究对象，采用尼龙袋法对这三种粗饲料的营养价值及其瘤胃降解特性进行对比研究，旨在为籽粒苋在畜牧养殖生产上的进一步应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用花生秧来自河南省驻马店市正阳县中侬草业；苜蓿来自山东省高密市盛德牧业；籽粒苋来自湖北福苋科技有限公司。将样品置于65 ℃烘箱中烘2 d，回潮1 d，制成风干样品，粉碎机粉碎，一部分通过1 mm的孔筛，用于常规营养成分的测定；其余部分通过2 mm的孔筛，用于瘤胃尼龙袋试验，将制备好的样品保存好备用。

1.2 试验动物及饲养管理

选用3只健康、体重25 kg左右且装有永久性瘤胃瘘管的成年黑山羊，单栏饲养。预试期7 d，开始尼龙袋试验。日粮精粗比4∶6，按维持需要的1.3倍进行饲喂，在每日的08：00和18：00分别饲喂1次，自由饮水。

1.3 试验设计及方法

尼龙袋试验选用孔径为48 μm、7 cm×13 cm的尼龙袋，尼龙袋在使用前需要在瘤胃中进行平衡处理，将尼龙袋固定在一端有开口的长约25 cm的半软塑料管上，借助细木棍将尼龙袋送入瘤胃的腹囊处。塑料管的另一端通过尼龙绳与瘘管塞连接到一起，固定牢固。将在瘤胃内处理好的尼龙袋取出后反复冲洗干净，于65 ℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，称重。准确称取3 g待测饲料样品转移至尼龙袋底部，棉线固定在塑料软管上。每种饲料样品每头羊一个重复，共3个重复，同一瘘管羊在每个时间点设2个平行。空白组设置6个重复。空白组用来校正饲料样品中细小颗粒从尼龙袋中直接逃逸而非瘤胃降解的部分。测定分析0、6、12、24、36、48 h和72 h这7个时间点的干物质降解率。

按照尼龙袋的培养时间，采用在不同时间点放袋，同一时间点取袋的方法。取出尼龙袋后，同空白组一起用冷水快速浸泡，使瘤胃反应立即结束，用自来水匀速缓慢冲洗，直至水变澄清。清洗后的尼龙袋及残余物放置在65 ℃烘箱中烘2 d，并回潮1 d，去掉棉线称重，分组后将残余物放置于自封袋保存。

1.4 试验日粮

试验基础日粮参考肉羊饲养标准配制，以满足瘘管羊的各种营养水平，其基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.5 测定指标

用粉碎机对尼龙袋中的残留物粉碎后过1 mm筛，用于检测干物质（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量。参照张丽英[8]采用烘箱干燥法检测样品DM含量，凯氏定氮法检测CP含量，Van Soest[9]法检测NDF和ADF含量。高锰酸钾氧化还原滴定法测定（Ca）含量[10]，钒钼黄比色法测定（P）含量[11]，灼烧法测定粗灰分（Ash）含量[12]，残余法测粗脂肪（EE）含量[13]。

1.6 计算方法

1.6.1 实时降解率

样品营养成分的实时降解率（%）＝100×（降解前含量-降解后含量）/降解前含量

1.6.2 瘤胃降解参数和有效降解率

参照Ørskov等[14]模型计算。

P=a+b（1-e-ct）

ED=a+b×c/（c+k）

式中：P——t时刻样品中某营养成分的实时降解率（%）；

t——样品在瘤胃内的滞留时间（h）；

a——样品中某营养成分的快速降解部分（%）；

b——慢速降解部分（%）；

c——b部分的降解速率（%/h）；

a+b——样品中某营养成分的潜在降解部分（%）；

ED——某营养成分的有效降解率（%）；

k——瘤胃外流速率（%/h），参照魏金涛等[15]取k为0.031。

1.7 统计分析

对试验数据进行分析处理，用SPSS 23.0 统计处理软件进行数据方差分析，试验结果用“平均值±标准差（Mean±SD）”表示，单因素方差分析进行显著性检验，采用Duncan’s多重比较。降解参数中a、b、c的计算采用SPSS软件中的非线性回归。

2 结果与分析

2.1 三种粗饲料的常规营养成分（见表2）

表2 三种粗饲料的营养成分（%）

由表2 可知，花生秧的DM、EE、ADF、Ash、Ca 含量均高于其他两种粗饲料。CP 含量在苜蓿中最高，花生秧中最低。籽粒苋的NDF、P含量均高于另外两种粗饲料。

2.2 三种粗饲料DM瘤胃降解特性（见表3）

表3 三种粗饲料的DM瘤胃降解特性

由表3 可知，苜蓿的DM 瘤胃降解率在前3 个时间点（0、6、12 h）均高于另外两种粗饲料，而在24～72 h，籽粒苋的DM瘤胃降解率均高于其他两种饲料，三种粗饲料中，苜蓿的DM快速降解部分显著高于另外两组（P＜0.05），籽粒苋DM 中慢速降解部分显著高于另外两组（P＜0.05）。三种粗饲料DM瘤胃有效降解率从大到小排序依次是籽粒苋＞苜蓿＞花生秧，且籽粒苋的DM 瘤胃有效降解率相较于花生秧显著升高5.70%（P＜0.05），相较于苜蓿显著升高4.45%（P＜0.05）。

2.3 三种粗饲料CP瘤胃降解特性（见表4）

由表4可知，在0～72 h中，每个时间点苜蓿的CP瘤胃降解率均高于花生秧和籽粒苋。苜蓿快速降解部分显著高于其他两组（P＜0.05），慢速降解部分值最高的为花生秧，显著高于其他两组（P＜0.05），潜在降解部分最高的为花生秧（P＜0.05）。三种粗饲料CP瘤胃有效降解率从大到小排序依次是苜蓿＞花生秧＞籽粒苋，且苜蓿的CP 瘤胃有效降解率相较于籽粒苋显著升高31.39%（P＜0.05），花生秧的CP 瘤胃有效降解率相较于籽粒苋显著升高4.21%（P＜0.05）。

表4 三种粗饲料CP瘤胃降解特性

2.4 三种粗饲料NDF瘤胃降解特性（见表5）

表5 三种粗饲料NDF瘤胃降解特性

由表5 可知，在0～72 h 中，每个时间点籽粒苋的NDF 瘤胃降解率均显著高于另外两种粗饲料（P＜0.05）。三种粗饲料中，籽粒苋的快速降解部分、慢速降解部分的降解速率、潜在降解部分均高于花生秧和苜蓿。三种粗饲料NDF 瘤胃有效降解率从大到小排序依次是籽粒苋＞花生秧＞苜蓿，且籽粒苋的NDF 瘤胃有效降解率相较于花生秧显著升高54.15%（P＜0.05），相较于苜蓿显著升高73.62%（P＜0.05）。

2.5 三种粗饲料ADF瘤胃降解特性（见表6）

由表6 可知，在0～72 h 中，所有时间段籽粒苋的ADF瘤胃降解率均显著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05），每个时刻苜蓿的ADF 瘤胃降解率均低于花生秧和籽粒苋。三种粗饲料中，籽粒苋的快速降解部分、慢速降解部分、潜在降解部分、有效降解率均显著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05）。三种粗饲料ADF 瘤胃有效降解率从大到小排序依次是籽粒苋＞花生秧＞苜蓿，籽粒苋的瘤胃ADF 有效降解率显著高于花生秧和苜蓿（P＜0.05），且籽粒苋的瘤胃ADF有效降解率相较于花生秧显著升高32.14%（P＜0.05），相较于苜蓿显著升高133.21%（P＜0.05）。

表6 三种粗饲料ADF瘤胃降解特性

3 讨论

3.1 三种粗饲料的营养成分和能量价值

三种粗饲料的主要营养成分和能量价值各不相同。本试验中苜蓿的CP 含量高达16.595%，是CP 含量较高的粗饲料，与李盼盼等[16]的试验结果大致相符，营养物质含量略低于侯玉洁等[17]的试验结果。花生秧的EE含量高达1.602%，是籽粒苋EE含量的两倍多，含量与魏晨等[18]报道的结果大致相符。籽粒苋的NDF、P含量在本试验所用粗饲料中含量最高，NDF含量高达63.587%，且ADF 含量高达51.802%，CP 含量达13.982%，相比于高CP 含量的苜蓿相差不大，能够提供较高的能量，其余营养成分含量也均适中，属优良粗饲料。籽粒苋的粗纤维含量高，能很好地满足反刍动物的需要，是反刍动物主要供能物质，能够增强消化道黏膜作用，促进瘤胃正常蠕动[19]。P 对动物骨骼系统的发育及维持有重要作用，是许多器官的有机组成成分，在机体的生化反应中发挥关键作用[20]。本试验中籽粒苋的DM、CP 含量略低于孙国庆等[21]的报道结果，NDF、ADF含量高于他们的测定结果，但相差不大，证明本试验结果具有参考价值。

3.2 三种粗饲料的DM瘤胃降解特性

粗饲料DM瘤胃降解率是影响反刍动物DM采食量的一个重要因素[22]，可以反映饲料在瘤胃中能被消化的难易程度[23]，粗饲料的DM 瘤胃降解率越高，其DM 采食量相应越大[22]。影响家畜DM 瘤胃降解率的因素有很多，本试验中，在瘤胃降解的前12 h，苜蓿的DM瘤胃降解率均高于花生秧和籽粒苋，而在24 h之后，籽粒苋的DM瘤胃降解率高于苜蓿和花生秧。根据王慧娟[24]的研究表明，饲料自身纤维物质含量过高会降低饲料DM 的瘤胃降解率。袁翠林等[25]研究表明，粗饲料的DM瘤胃降解率与自身的CP含量呈正相关，与NDF含量呈负相关。孙国庆等[21]报道了籽粒苋干草在不同生长阶段奶牛瘤胃中的降解特性，其试验中籽粒苋的DM 降解率趋势与本试验的结果大致相符，此外，本试验籽粒苋DM 瘤胃有效降解率略高于他们的结果，除了籽粒苋的营养组成含量不同外，还可能与籽粒苋在不同家畜中瘤胃外流速度不同有关。李文才[26]研究了三种常用粗饲料DM在荷斯坦牛瘤胃中的降解特性，其中苜蓿的瘤胃降解率与本试验大致相同，但在48、72 h 的DM 瘤胃降解率高于本试验的结果，原因可能源于在原料产地不同、动物种类不同。卢娜等[27]和刘庆华等[28]分别报道花生秧在奶牛和绵羊瘤胃内的降解特性，均发现花生秧在瘤胃内的降解主要发生在前36 h内，与本试验规律相符。

3.3 三种粗饲料的CP瘤胃降解特性

研究表明，饲料中CP瘤胃降解率受饲料自身CP的组成、真蛋白质和非蛋白氮（NPN）的含量、CP的物理化学特性、细胞壁的阻碍程度等多重因素的影响[29]，不同饲料CP 快速降解部分、慢速降解部分和非降解部分比例不同，表现出不同的瘤胃降解特性[18]。成锦霞等[30]研究表明，粗饲料自身的细胞壁的纤维结构会影响CP的降解效率。CP多存在于细胞内容物中，CP的释放取决于细胞壁的纤维结构，进而影响CP 的降解速率，导致自身原本的CP含量与在瘤胃中的CP降解率存在差异。本试验中，籽粒苋的CP含量较高，但籽粒苋的CP 瘤胃有效降解率均显著低于苜蓿及花生秧。饲料中的CP可分为瘤胃可降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP），RDP可被瘤胃微生物分解为小分子肽类、氨基酸和氨氮，RUP则不能被分解利用流入后部消化道。RDP比例高，则饲料的CP易消化降解[31]，因此出现本试验现象的原因也可能为籽粒苋的RDP比例较低，RUP比例较高。在瘤胃降解中，CP的快速降解部分高对反刍动物有较高的营养价值，但对于单胃动物则营养价值较低[32]，原因在于快速降解部分主要由非蛋白氮（NPN）构成，是瘤胃微生物较好的氮源[32]，在本试验中，籽粒苋的a值最低，表明籽粒苋的NPN含量较低。苜蓿的a值显著高于另外两种粗饲料，大约为3倍左右，是反刍动物很好的高蛋白粗饲料。但在饲料CP易消化降解的同时，还需要考虑到饲料能否达到能氮平衡，使氮得到有效的利用，避免过量造成浪费。在郑琳等[33]的试验中，花生秧的CP瘤胃有效降解率高于本试验结果。在赵连生等[34]的试验中，苜蓿干草的CP瘤胃有效降解率低于本试验结果，可能原因为苜蓿品系不同及生长环境不同。在孙国庆等[21]的试验结果中，籽粒苋的CP含量与本试验相近，但不同时间点CP 瘤胃降解率及动态降解参数均高于本试验，CP在瘤胃的主要降解规律都大致相同，即CP的降解主要发生在36 h之内，形成此现象的原因可能与饲料的CP组成、纤维结构以及试验动物不同有关。根据试验结果，籽粒苋大部分时间点的CP瘤胃降解率都低于另外两种粗饲料，三种粗饲料中苜蓿的CP含量最高，CP瘤胃降解参数a值、c值、ED也均显著高于另外两种粗饲料，表明苜蓿的RDP比例较高，CP易被家畜消化降解，能够提供充足的能量，相比于另外两种粗饲料，更适合作为反刍动物高蛋白饲料原料。

3.4 三种粗饲料的ADF、NDF瘤胃降解特性

反刍动物瘤胃内含的大量粗纤维经瘤胃中的微生物分解后再合成反刍动物生命活动所必需的能量，因此ADF、NDF的瘤胃降解率是评价粗饲料营养价值的一项重要指标，反映了该饲料被消化的难易程度[35]，且其含量直接影响家畜适口性及采食量[36]。在本试验中，粗饲料的NDF 含量越高，NDF 瘤胃降解率也越高。有研究表明，饲料中NDF 含量与其NDF 瘤胃降解率呈负相关[22]。粗纤维的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，其中半纤维素是NDF与ADF的差值[37]，纯的纤维素和半纤维素容易被降解，木质素结构紧密，很难被瘤胃微生物降解，这些成分之间存在很强的结合键，能够抵抗微生物的消化分解，降低消化率，因而木质素在粗纤维中的占比会影响瘤胃降解率[38]。且本试验中籽粒苋ADF、NDF 的ED均高于另外两种粗饲料，表明籽粒苋的粗纤维中木质素含量少，木质化程度低，在瘤胃中易于消化降解。在郑琳等[33]的试验中，花生秧的NDF、ADF 瘤胃有效降解率高于本试验结果。在赵连生等[34]的试验中，苜蓿干草的NDF瘤胃有效降解率与本试验结果相近。根据报道，孙国庆等[21]测得的籽粒苋各生长阶段的NDF、ADF瘤胃有效降解率均小于本试验结果，其可能原因是籽粒苋的生长区域、品系种类、生长阶段不同造成。从总体来看，籽粒苋的自身NDF、ADF 含量高，NDF、ADF 各时间点的瘤胃降解率与瘤胃降解参数较另外两种粗饲料更高，表明籽粒苋的粗纤维含量高且木质化程度低，易被反刍动物瘤胃中微生物消化降解，是反刍动物理想的纤维饲料原料。

4 结论

试验结果表明，三种粗饲料中，籽粒苋的NDF、ADF及CP含量较高，其他营养成分含量也均适中，是一种营养价值丰富的反刍动物粗饲料。从瘤胃降解特性来看，籽粒苋的DM、NDF 和ADF 的瘤胃有效降解率均高于花生秧及苜蓿，在瘤胃中易于消化降解。综上所述，籽粒苋可以很好地满足反刍动物的营养及能量需求，饲用价值较高，是反刍动物较为理想的一种粗饲料原料。