作者:弓 剑 曹社会
摘 要 以3头装有永久性瘤胃瘘管的关中奶山羊为试验动物,用尼龙袋技术研究了苜蓿草粉和柠条叶粉粗蛋白(CP)和干物质(DM)的瘤胃降解率及降解规律,分析了两种饲料原料降解率的差异性,试验结果表明:不同饲料,不同时间点其蛋白质和干物质的降解率
作者:弓 剑 曹社会
摘 要 以3头装有永久性瘤胃瘘管的关中奶山羊为试验动物,用尼龙袋技术研究了苜蓿草粉和柠条叶粉粗蛋白(CP)和干物质(DM)的瘤胃降解率及降解规律,分析了两种饲料原料降解率的差异性,试验结果表明:不同饲料,不同时间点其蛋白质和干物质的降解率不同,各时间点柠条叶粉蛋白质和干物质的瘤胃消失率都高于苜蓿草粉,4h、8h、72h干物质的瘤胃消失率差异显著(P<0.05),4h、48h、72h蛋白质的瘤胃消失率差异显著(P<0.05);柠条叶粉和苜蓿草粉干物质的有效降解率分别为61.12%和57.89%,蛋白质的有效降解率分别为80.27%和72.67%;降解规律也存在差异,柠条叶粉蛋白质和干物质的快速降解部分(a)都高于苜蓿草粉,慢速降解部分(b)的降解速度(c)都低于苜蓿草粉,柠条叶粉干物质的降解曲线较缓,蛋白质的降解曲线较陡。
    关键词 柠条叶粉苜蓿草粉蛋白质干物质降解率
    中图分类号 S816.4
    柠条,又名柠条锦鸡儿,大柠条、毛条,学名Caragana Korshinkii Kom,英文名pea tree,属豆科多年生落叶灌木。传统方法只是将柠条作为生态林,其利用仅仅局限在幼嫩枝条的放牧上,这不仅农民看不到明显的经济效益,生产积极性不高,而且自然放牧其利用率低,仅20%~30%,造成明显的饲料浪费。将柠条枝叶分离分别加工成柠条叶粉和枝条粉,叶粉可作为单胃动物蛋白质补充料及维生素来源,同时可作为肉羊、肉牛快速育肥的饲料原料,枝条粉仍可作为粗饲料供反刍动物利用。
    随着对反刍动物氮素代谢认识的不断深入,近年来各国相继提出了许多新的蛋白质营养体系。所有新蛋白体系都具有一个共同特点,是将反刍动物的蛋白质营养需要量的估计从以前的粗蛋白质食入量改进为小肠的蛋白质量,进入反刍动物小肠的蛋白质主要由瘤胃中未降解的饲料蛋白质(UDP)、瘤胃中合成的微生物蛋白质(MCP)以及少部分内源蛋白质组成。在这三部分中,内源蛋白质具有数量较少,难于测定以及在小肠内基本上被完全吸收等特点。MCP的合成效率与瘤胃中可发酵能量,可降解蛋白质(RDP)的数量和比例有直接关系。因此,在各个国家应用的新蛋白体系中,饲料蛋白质的瘤胃降解率已成为至关重要的参数。它的最大优点是将反刍动物饲料营养价值的评定和营养需要的研究真正和瘤胃内微生物活动挂起钩来,充分体现了反刍动物的生物学特性。
    柠条作为一种新型的饲料资源,与生产实践中应用较为广泛的苜蓿进行营养价值比较,可为更加科学、合理的利用柠条饲料资源提供依据。
1 试验材料与方法
1.1 手术及瘘管安装
    瘤胃瘘管购于宁夏农学院饲养实验室,橡胶材料,内径为2.6cm,安装瘘管前,试验动物绝食24h,采用一步法安装,手术后前3d仅饲喂易消化的青绿饲料,提供充足的饮水,以后逐渐提供并增加精料的喂量,手术后每天肌肉注射青霉素防止伤口感染,每次80万单位,每天两次,连续7d。
1.2 试验动物以及管理
    选用同品种、同性别、体重40kg左右、健康无病的成年羊3只,安装永久性瘤胃瘘管。试验期间单圈饲养,自由饮水,每天分3次(8∶00、14∶00和20∶00)进行饲喂,基础日粮有混合精料、草粉和小麦秸杆组成,日粮精粗比约为4∶6,精料由玉米、麸皮、棉粕、豆粕、矿物质及维生素添加剂组成,草粉为苜蓿草粉和柠条叶粉,日粮营养水平为维持的1.5倍。
1.3 试验材料
    柠条叶粉和苜蓿草粉(自制),粗蛋白含量分别为22.02%和20.5%。
    柠条叶粉是在花期(4~6月份)收割其嫩枝条,烘干,分离茎叶,粉碎制得;苜蓿草粉是在初花期刈割,烘干粉碎制得。
1.4 样品处理
    柠条叶粉与苜蓿草粉通过2.0mm筛磨碎,65℃条件下烘干处理至恒重,保存备用。
1.5 试验方法
    采用孔径为350目的尼龙布制成宽×长为3cm×10cm的尼龙袋。制作时,先裁成7cm×11cm的尼龙布,对折,用尼龙线双道曲角缝合,裁边用电熨斗烙直,以防脱丝。
准确称取3.5g待测样品,装入已知重量的尼龙袋中,每个待测样品做3个平行样本,将3个尼龙袋固定在25cm长的半软聚乙烯管一端,于规定时间下早饲前放入瘤胃内培养4h、8h、12h、24h、36h、48h、72h,取出后用清水洗净,直到水澄清,冲洗过程不得挤压尼龙袋,然后将样品放入烘箱中在65℃条件下烘48~60h后称重,直到恒重,将残渣装入样品瓶中保存待测,设计对照袋浸泡在水中并洗净烘干,以便矫正误差。
1.6 测定指标
    测定两种饲料在瘤胃中培养4h、8h、12h、24h、36h、48h、72h后干物质和蛋白质的瘤胃消失率,并计算有效降解率。
1.7 降解率计算
    样品DM和CP在瘤胃中的消失率根据各时间点尼龙袋内DM和CP的量与原样中DM和CP的量的差占原样中DM和CP的百分比来计算。饲料中DM和CP在瘤胃中的潜在降解率符合P=a+b(1-e-ct),其中P为t时刻的消失率,a表示CP和DM的可溶性部分,b表示时间充足条件下饲料DM和CP将要达到的消失率,c表示b的比率常数,t为尼龙袋在瘤胃内的培养时间,应用SPSS统计软件将饲料a、b、c求出,计算饲料的有效降解率,计算公式如下:
消失率(%)=(降解前营养物质含量-降解后营养物质含量)/降解前营养物质含量
有效降解率(%)=a+bc/(c+k),式中k为瘤胃外流速度。
2 试验结果
2.1 苜蓿草粉和柠条叶粉干物质和蛋白质的瘤胃降解规律
    不同饲料、不同时间点干物质和蛋白质的瘤胃降解率和降解特性各不相同。
    表1列出了苜蓿草粉和柠条叶粉在瘤胃的干物质消失率,由表1可知,苜蓿草粉和柠条叶粉在各时间点干物质的消失率都很高,4h、8h柠条叶粉的干物质消失率明显高于苜蓿草粉(P<0.05),分别高出11.42和9.21个百分点,8h后直到48h,柠条叶粉的干物质消失率虽高于苜蓿草粉,但差异不显著,72h柠条叶粉的干物质消失率明显高于苜蓿草粉(P<0.01)。
    由表2可知,柠条叶粉和苜蓿草粉的蛋白质瘤胃降解特性类似于其干物质的降解特性,两种饲料各时间点蛋白质的消失率都很高,而且柠条叶粉的蛋白质消失率高于苜蓿草粉。4h、48h和72h两种饲料的蛋白质消失率差异显著,其余各时间点蛋白质的消失率差异均不显著,4h、48h和72h柠条叶粉的蛋白质消失率分别比苜蓿草粉高4.02、6.44和7个百分点。
    由图1和图2可知,苜蓿草粉和柠条叶粉干物质和蛋白质在瘤胃的降解特性和降解规律也不相同。苜蓿草粉干物质和蛋白质在24h以前消失率上升较快, 后期上升缓慢,到48h已基本完全降解;柠条叶粉干物质消失率在36h以前上升迅速,其蛋白质消失率快速上升期持续到48h,48h已基本完全降解;与苜蓿草粉相比,柠条叶粉干物质的降解曲线较缓、蛋白质的降解曲线较陡。
2.2 饲料干物质和蛋白质在瘤胃的动态降解率
    随着反刍动物营养研究的深入和饲养中计算机技术的广泛应用,出现了更加科学、详尽的描述饲料特征的参数。在评价饲料的降解率时,快速降解部分(a)、慢速降解部分(b)和降解常数(c)等特征参数可以科学、准确地描述饲料在瘤胃的降解特征,由此推算出的动态降解率数据亦非常重要。
    表3和表4列出了两种饲料干物质和蛋白质表3苜蓿草粉和柠条叶粉干物质的动态降解率(%)的a、b、c值和瘤胃外流速度(k)值,并计算了饲料在特定条件下干物质和蛋白质的动态降解率。相同颗粒大小、且比重差异不大的饲料瘤胃外流速度差异很小(Elimen等,1981;林春建,1984),苜蓿草粉和柠条叶粉属粗饲料,比重较小,本文计算动态降解率时,k值采用颜品勋(1994)所测的3.14%/h。
    从表3可以看出,苜蓿草粉和柠条叶粉干物质的动态降解率分别为57.89%和61.12%,柠条叶粉干物质的动态降解率较高,高出苜蓿草粉3.23个百分点,两种饲料干物质的a值都较高,分别为21.77%和41.84%,c值也很大,分别为7.05%/h和3.76%/h,柠条叶粉干物质的快速降解部分相对较高,高出苜蓿草粉20.07个百分点,但柠条叶粉干物质的降解速率较苜蓿草粉慢。
    由表4可知,苜蓿草粉和柠条叶粉蛋白质在瘤胃中的降解程度较高,分别为72.67%和80.27%,柠条叶粉降解率高于苜蓿草粉,柠条叶粉蛋白质的快速降解部分高,因而其前期降解速度快,柠条叶粉蛋白质的慢速降解部分(b)较苜蓿草粉低,其b部分的降解速度(c)也低于苜蓿草粉,因而柠条叶粉后期的降解速度较慢。
3 分析与讨论
    本研究结果表明,苜蓿草粉和柠条叶粉具有较高的快速降解部分(a),较低的慢速降解部分(b)和较高的降解速度(c),是一种降解率较高的粗饲料。关于柠条叶粉的降解特性目前国内外尚未见报道,就苜蓿草粉而言,此结果与相关的报道相一致(Elizalde等,1999;任莉,1999;黄虎平,2002)。本研究所测苜蓿草粉DM和CP的a、b、c和有效降解率(p)分别为21.77%、52.21%、7.05%、57.89%和30.35%、54.1%、11.28%、72.67%,a值和b值与任莉(1999)所得结果相似,但c值和有效降解率却相差较大,和其它一些相 关的报道也存在一定的差异,原因可能是饲料品种、收割时期以及动物种类和饲养条件不同所致。
牧草的品种和刈割时期不同,影响着牧草DM和CP的瘤胃降解率(Balde,1993;Coblentz,1998;Janicki,1988;Nelson,1990)。牧草刈割时期不同,首先表现为其营养成分含量不同,即每千克干物质得营养物质收获量不同,同时也可能影响牧草的蛋白质结构,一般在1/10开花时刈割,此时粗蛋白含量在整个生育期中并不是最高的,但单位面积的粗蛋白的产量是最高的。幼嫩的牧草含有较多的NPN,随成熟程度的提高,NDF含量增加,营养物质尤其是DM的消化率降低,但真蛋白的含量提高。颜品勋等(1996)用尼龙袋法测定的苜蓿干草粗蛋白的瘤胃降解率为77.47%,其中a值为47.03%,降解率和a值的偏高可能与苜蓿干草含有较高比例的NPN有关,因为理论上认为NPN属于快速降解部分,在瘤胃内100%被降解。Elizalde等(1999)用尼龙袋法比较了不同刈割时期苜蓿草粉的干物质和粗蛋白的瘤胃降解率,发现随刈割时期的延迟,其DM和CP的降解率降低,Hoffman(1993)和Griffin(1994)也得到相同的结果。牧草品种不同,浓缩单宁含量不同,单宁含量影响苜蓿蛋白质的降解率。
    同种饲料DM和CP的降解率随试验动物、饲养环境和外流速度的不同而有很大变化。用奶牛做的通常要高于用黄牛做的,如美国NRC(1989)饲料成分表中规定苜蓿干草的此项值(72%)是用奶牛做的,我国李胜利(2002)用黄牛测定的降解率为65.5%。
4 结论    柠条叶粉DM和CP的瘤胃降解率都高于苜蓿草粉,柠条叶粉高的DM降解率说明,柠条叶粉是更为有效的饲料,应用于动物生产可降低其饲喂用量。柠条叶粉的CP降解率高于苜蓿草粉,应该与其组分和营养成分含量有关,因为柠条叶粉CP含量高于苜蓿草粉,而CF含量低于苜蓿,与茎杆相比,叶子本身就具有易于消化的特点。苜蓿草粉和柠条叶粉的CP的降解率(以g/kg DM表示)分别为149g/kg和176.7g/kg,提供的RUP分别为56g/kgDM和43.5g/kgDM。Michaud等测得的初花期CP含量18.4%的苜蓿草粉的RUP也为56g/kg。
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