不同粉碎粒度的飼料對(duì)濾袋法測(cè)定纖維物質(zhì)含量的影響

田雨佳 曹志軍 李勝利 史海濤 楊 萌 徐曉鋒

(中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

Van Soest于1963年提出了用中性洗滌纖維(neutraldetergent fiber，NDF)和酸性洗滌纖維(aciddetergent fiber，ADF)作為評(píng)定飼草中纖維類(lèi)物質(zhì)的指標(biāo)［1-2］。實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析可以較為簡(jiǎn)便地分析出NDF和ADF的含量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)飼料樣品進(jìn)行常規(guī)成分分析可以較為迅速地評(píng)估飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，ADF含量可以用來(lái)預(yù)測(cè)粗飼料的能量含量［3］，運(yùn)用測(cè)定的NDF含量等常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)及公式可推測(cè)動(dòng)物的干物質(zhì)采食量［4-6］。為了獲得最佳的牛奶產(chǎn)量及乳脂含量，飼糧NDF及能量采食量必須充足。NDF可以用來(lái)估測(cè)植物總細(xì)胞壁的組成，如纖維素、半纖維素及木質(zhì)素。半纖維素及纖維素可以被瘤胃微生物較為緩慢的降解，而木質(zhì)素則不可消化，同時(shí)，木質(zhì)素也與其他細(xì)胞壁組分交聯(lián)，使它們難以消化［7］。

反芻動(dòng)物飼料蛋白質(zhì)的熱損害是指飼料中蛋白質(zhì)肽鏈上的氨基酸殘基與碳水化合物的半纖維素結(jié)合生成聚合物的反應(yīng)，該反應(yīng)生成的聚合物含有11%的氮，類(lèi)似于木質(zhì)素，完全不能被宿主或瘤胃微生物消化。因此，這種聚合物也稱(chēng)為“人造木質(zhì)素”。這種“人造木質(zhì)素”的分析與ADF相同，其所含氮稱(chēng)為酸性洗滌不溶氮(aciddetergent insoluble nitrogen，ADIN)。ADIN產(chǎn)生的最適合環(huán)境是70%的相對(duì)濕度和60℃的溫度，時(shí)間越長(zhǎng)，則熱損害情況越嚴(yán)重。在飼料的干燥和青貯過(guò)程中，特別是低水分青貯時(shí)，常存在熱損害的條件。在反芻動(dòng)物飼料中，ADIN低于10%被認(rèn)為是正常的，且在測(cè)定NDF和ADF的過(guò)程中，中性洗滌不溶氮(neutraldetergent insoluble nitrogen，NDIN)和ADIN常被計(jì)算在總氮內(nèi)，實(shí)際上它們是在動(dòng)物體內(nèi)較緩慢被降解的成分［8］，目前，一些國(guó)家在評(píng)定反芻動(dòng)物飼料蛋白質(zhì)質(zhì)量時(shí)，?？鄢渲械腁DIN，為便于計(jì)算，常將其換算成為中性洗滌不溶蛋白(NDIP)或酸性洗滌不溶蛋白(ADIP)的形式進(jìn)行分析，NDIN或ADIN乘以系數(shù)6.25即可換算為 NDIP或 ADIP。

GB/T 20806—2006規(guī)定了NDF含量的測(cè)定方法，NY/T 1459—2007規(guī)定了ADF含量的測(cè)定方法，但以上方法均推薦的是采用Van Soest的抽濾漏斗儀器測(cè)定方法［2］，隨著近年來(lái)科技的發(fā)展，越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室使用ANKOM公司的纖維分析儀，即濾袋法進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)分析，濾袋法有其獨(dú)特的優(yōu)越性［9-10］，且穩(wěn)定性較好，但是不同實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果略有差異［11］，除此之外，飼料樣品的粉碎長(zhǎng)度不一致，也會(huì)導(dǎo)致NDF和ADF的測(cè)定結(jié)果有偏差［12］，Sniffen 等［13］詳細(xì)闡述了不溶蛋白在評(píng)定飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值中的作用，但關(guān)于不同粉碎粒度對(duì)NDIP和ADIP含量影響的研究較少。在此基礎(chǔ)上，本試驗(yàn)分別采用濾袋法測(cè)定同一飼料來(lái)源的不同粉碎粒度的NDF、ADF、NDIP和ADIP含量并比較其差異。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采集黑龍江、河南及河北3個(gè)省30個(gè)不同種類(lèi)的飼料樣品，分為干草類(lèi)飼料、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料、青貯類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料共5類(lèi)飼料，各類(lèi)飼料分別粉碎為2個(gè)處理長(zhǎng)度，粗粉碎組為ANKOM公司推薦的2.00 mm，細(xì)粉碎組為國(guó)標(biāo)GB/T 20806—2006中規(guī)定的 0.45 mm(過(guò)40目分析篩)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.2.1 測(cè)定儀器

全自動(dòng)纖維分析儀(ANKOM A2000i)，半自動(dòng)凱氏定氮儀(FOSS KjeltecTM2100)。

1.2.2 NDF 的測(cè)定

稱(chēng)取0.5 g飼料樣品，用耐溶劑的記號(hào)筆給濾袋編號(hào)并記錄重量，將封口機(jī)刻度調(diào)至4～5，封口。將封口后的濾袋放入儀器中，調(diào)整儀器按鈕，自動(dòng)灌注中性洗滌液，在洗滌液注入洗滌缸的過(guò)程中加4 mL熱穩(wěn)定ɑ-淀粉酶(ANKOM公司)，蓋緊。約1.5 h，在儀器顯示洗滌完成后取出濾袋，控干水分，放入丙酮中浸泡3～5 min，擠凈液體，并放入通風(fēng)櫥中待丙酮揮發(fā)完全，105℃烘干3 h。取出濾袋，放在干燥器中冷卻0.5 h，稱(chēng)重。

試驗(yàn)所用溶液組成參照國(guó)標(biāo)GB/T 20806—20061，采用以下公式計(jì)算NDF含量:

NDF(%)=［m2-(m1×C1)］×100/m。

式中:m1為空袋質(zhì)量(g);m為樣品質(zhì)量(g);m2為提取處理后樣品殘?jiān)?濾袋質(zhì)量(g);C1為空白袋子校正系數(shù)(烘干后質(zhì)量/原來(lái)質(zhì)量)。

1.2.3 ADF 的測(cè)定

由于樣品同時(shí)測(cè)定NDF和ADF，在測(cè)定完NDF后，將裝有殘?jiān)臑V袋放在樣品架子上，直接加酸性洗滌溶液，調(diào)整儀器的酸洗洗滌模式，約1 h，在儀器顯示洗滌結(jié)束后取出濾袋，控干水分，放入丙酮中浸泡3～5 min，擠凈液體并放入通風(fēng)櫥中待丙酮揮發(fā)完全，105℃烘干3 h。取出濾袋，放在干燥器中冷卻0.5 h，稱(chēng)重。

試驗(yàn)所用溶液組成參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1459—2007，采用以下公式計(jì)算ADF含量:

ADF(%)=［(m3-m4)/m］×100。

式中:m3為洗滌后濾袋和ADF質(zhì)量(g);m4為濾袋質(zhì)量(g);m為樣品質(zhì)量(g)。

1.2.4 NDIP 和 ADIP 的測(cè)定

NDIP和ADIP含量測(cè)定步驟及計(jì)算方法參照AOAC［14］及 Van Soest等［15］的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)結(jié)果處理與分析采用SPSS 17.0中的配對(duì)分析t檢驗(yàn)，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDF含量

由表1可見(jiàn)，飼料經(jīng)粗粉碎及細(xì)粉碎分別處理后，濾袋法測(cè)定的干草類(lèi)飼料NDF含量差異極顯著(P＜0.01)，農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料NDF含量差異趨于顯著(P=0.088)，青貯類(lèi)飼料NDF含量差異趨于顯著(P=0.064)，糟渣類(lèi)飼料NDF含量差異不顯著(P＞0.05)，餅粕類(lèi)飼料NDF含量差異極顯著(P ＜0.01)。

表1 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDF含量Table 1 The NDF content ofdifferent particle size feedstuffs measured by filter bag technology

2.2 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料ADF含量的差異

由表2可見(jiàn)，飼料經(jīng)粗粉碎及細(xì)粉碎分別處理后，濾袋法測(cè)定的干草類(lèi)飼料ADF含量差異極顯著(P＜0.01)，農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料ADF含量差異不顯著(P＞0.05)，青貯類(lèi)飼料ADF含量差異極顯著(P＜0.01)，糟渣類(lèi)飼料ADF含量差異顯著(P＜0.05)，餅粕類(lèi)飼料ADF含量差異顯著(P＜0.05)。

表2 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料ADF含量Table 2 The ADF content ofdifferent particle size feedstuffs measured by filter bag technology

2.3 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDIP含量的差異

由表3可見(jiàn)，飼料經(jīng)粗粉碎及細(xì)粉碎分別處理后，濾袋法測(cè)定的干草類(lèi)飼料、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料NDIP含量差異均不顯著(P＞0.05)，青貯類(lèi)飼料NDIP含量差異顯著(P ＜0.05)。

2.4 不同粉碎粒度飼料ADIP結(jié)果的比較

由表4可見(jiàn)，飼料經(jīng)粗粉碎及細(xì)粉碎分別處理后，濾袋法測(cè)定的干草類(lèi)飼料、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料、青貯類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料ADIP含量差異均不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 不同粉碎粒度對(duì)濾袋法測(cè)定不同種類(lèi)飼料NDF和ADF含量的影響

Harris等［16］的飼料分類(lèi)原則和編碼體系迄今已為多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同，并逐步發(fā)展成為當(dāng)今飼料分類(lèi)編碼體系的基本模式，被稱(chēng)為國(guó)際飼料分類(lèi)法。張子儀［17］建立了我國(guó)飼料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及飼料分類(lèi)方法，該體系包含不同的中國(guó)飼料編碼(Chinese feed number，CFN)，本試驗(yàn)測(cè)定的飼料樣品包括以下幾類(lèi):干草類(lèi)飼料(CFN為1-05-0000)、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料(CFN為1-06-0000及5-06-0000)、青貯類(lèi)飼料(CFN為3-03-0000)、糟渣類(lèi)飼料(CFN為5-11-0000及1-11-0000)及餅粕類(lèi)飼料(CFN為1-10-0000)。

表3 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDIP含量Table 3 The NDIP content ofdifferent particle size feedstuffs measured by filter bag technology

表4 濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料ADIP含量Table 4 The ADIP content ofdifferent particle size feedstuffs measured by filter bag technology

濾袋法測(cè)定的不同粉碎粒度干草類(lèi)飼料NDF含量影響顯著，農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料NDF含量影響不顯著，青貯類(lèi)飼料NDF含量影響趨于顯著，糟渣類(lèi)飼料NDF含量影響不顯著，餅粕類(lèi)飼料NDF含量差異極顯著?？傮w看來(lái)，粗粉碎組NDF含量略高于細(xì)粉碎組，這可能是因?yàn)椴捎脼V袋法測(cè)定飼料NDF含量時(shí)，粉碎過(guò)細(xì)會(huì)造成飼料在洗滌的過(guò)程中流出比例稍多，所以造成數(shù)值偏低。

濾袋法測(cè)定的不同粉碎粒度的干草類(lèi)飼料ADF含量差異顯著，農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料ADF含量差異不顯著，青貯類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料ADF含量均差異顯著。總體看來(lái)，粗粉碎組測(cè)定的ADF含量略高于細(xì)粉碎組，這與NDF含量呈現(xiàn)相似的規(guī)律，因此，濾袋法測(cè)定NDF和ADF含量時(shí)，不同的粉碎粒度會(huì)造成結(jié)果的差異，這與魏時(shí)來(lái)等［12］研究結(jié)果相似。

李慧玲等［18］指出，用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)制樣對(duì)粗飼料中NDF和ADF含量的測(cè)定有影響，建議在飼料纖維物質(zhì)測(cè)定中，應(yīng)該統(tǒng)一規(guī)定飼料樣品的粉碎方法。Kenneth 等［10］與薛紅楓等［19］研究表明，應(yīng)用濾袋在測(cè)定粉碎粒度大的飼料NDF和ADF含量時(shí)，測(cè)定結(jié)果一致性較好，且測(cè)定值稍低于傳統(tǒng)抽濾法的測(cè)定值，且變異系數(shù)(CV)＜5%。本試驗(yàn)中，粗粉碎組的顆粒長(zhǎng)度為2.00 mm，而細(xì)粉碎組飼料顆粒為0.45 mm，因此，在用ANKOM濾袋法測(cè)定NDF和ADF含量時(shí)，建議將粉碎粒度控制在2.00 mm左右。即在測(cè)定某種飼料的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)，測(cè)NDF和ADF含量的樣品粉碎長(zhǎng)度應(yīng)與測(cè)定其他常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)(一般為過(guò)40目分析篩)的樣品長(zhǎng)度進(jìn)行區(qū)分。

3.2 不同粉碎粒度對(duì)濾袋法測(cè)定不同種類(lèi)飼料NDIP和ADIP含量的影響

濾袋法測(cè)定的不同粉碎粒度對(duì)干草類(lèi)飼料、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料NDIP含量均差異不顯著，青貯類(lèi)飼料NDIP含量差異顯著。Doane等［20］指出，飼料在青貯之后，在中性洗滌溶劑(neutraldetergent solubles，NDS)中被消化降解的程度與鮮樣有所區(qū)別，這可能是出現(xiàn)這一試驗(yàn)現(xiàn)象的原因?？傮w看來(lái)，粗粉碎組NDIP含量與細(xì)粉碎組差異不大，因?yàn)樵谙蟮倪^(guò)程中全部被測(cè)樣品完全溶解在消煮液中，且滴定過(guò)程使用的是0.02 mol/L的鹽酸，在確定消耗鹽酸體積時(shí)，可以估讀到小數(shù)點(diǎn)后1位，提高了NDIP含量的計(jì)算精確度。

濾袋法測(cè)定的不同粉碎粒度干草類(lèi)飼料、農(nóng)副產(chǎn)品類(lèi)飼料、青貯類(lèi)飼料、糟渣類(lèi)飼料及餅粕類(lèi)飼料ADIP含量均差異不顯著，粗粉碎組與細(xì)粉碎組測(cè)定的ADIP含量較為接近，這與NDIP含量測(cè)定規(guī)律相似，因此，濾袋法測(cè)定NDIP和ADIP含量時(shí)，不同的粉碎粒度造成結(jié)果的差異較小。

4 結(jié)論

①采用濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDF和ADF含量差異較大，建議采用2.00 mm的粉碎粒度進(jìn)行測(cè)定。

②采用濾袋法測(cè)定不同粉碎粒度的飼料NDIP和ADIP含量差異較小。

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