體外產(chǎn)氣法評價南方經(jīng)濟作物副產(chǎn)物對肉牛的營養(yǎng)價值

■馬俊南 司丙文 李成旭 王世琴 刁其玉 屠 焰

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所，北京100081；2.金陵科技學院，江蘇南京 211169）

我國南方土地肥沃，日照充足，適合多種經(jīng)濟作物的生長，而南方作為反芻動物飼料的飼草則多數(shù)為稻草，種類單一；桑葉、麻葉等大多數(shù)種類的南方經(jīng)濟作物副產(chǎn)物具有產(chǎn)量大，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的特點，但目前都未被廣泛使用，大部分被焚燒或是閑置浪費，這不僅造成了資源浪費，而且對大氣環(huán)境造成了很大程度的污染[1]。為加快南方反芻動物養(yǎng)殖行業(yè)的快速發(fā)展，合理利用飼料資源是關(guān)鍵。開發(fā)利用新的飼料資源，飼料的營養(yǎng)含量是否滿足動物的生長需要是最需要衡量的因素，因此需對其進行營養(yǎng)價值評定，針對其營養(yǎng)特性飼喂牲畜是合理利用的前提[2-4],體外產(chǎn)氣法由于能夠較好地模擬瘤胃中的發(fā)酵過程[5-7]，且可通過分析飼料對瘤胃發(fā)酵產(chǎn)氣量、pH值、氨態(tài)氮（NH3-N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度及體外干物質(zhì)降解率（IVDMD）等指標的影響，對判斷飼料中的能氮是否符合瘤胃微生物發(fā)酵所需，是否可被高效利用具有重要地位。自Menke等[8]成功應用體外產(chǎn)氣法預測發(fā)酵底物的營養(yǎng)價值以來，該技術(shù)因其簡便、經(jīng)濟、評價效率高等優(yōu)點最終成為了一種評價反芻動物粗飼料營養(yǎng)價值的一種簡單有效的方法。孟慶翔等[9]的一系列研究證明了體外產(chǎn)氣法與體內(nèi)法有很高相關(guān)性（R＞0.97)，使得該方法越來越多地應用在反芻動物飼料的營養(yǎng)研究領(lǐng)域。Aghsaghali等[10]用體外產(chǎn)氣法評價干番茄皮渣的營養(yǎng)價值，試驗結(jié)果表明，番茄皮渣可以作為一種有價值的副產(chǎn)品應用于反芻動物飼料中。Akinfemi等[11]用體外產(chǎn)氣法評價了5種尼日利亞農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品飼料的營養(yǎng)價值，結(jié)果表明體外產(chǎn)氣法能用于評價熱帶農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和區(qū)別它們的潛在可消化性和代謝能值，并證明了這些農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品具有成為反芻動物日糧的潛力。國內(nèi)也做了大量相關(guān)試驗，丁角立(1983)[12]首次將人工瘤胃產(chǎn)氣法用于牛飼料營養(yǎng)價值的評定，并與體內(nèi)消化試驗結(jié)果相比較，獲得了較滿意的結(jié)果。近年來針對新型飼料資源開發(fā)利用的研究越來越多，而具有地域特點的大量而系統(tǒng)的營養(yǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)還較為缺乏，特別是南方所擁有的豐富的經(jīng)濟作物副產(chǎn)物，需要對其飼料營養(yǎng)價值進行研究，從而廣開飼料資源。本試驗通過運用體外產(chǎn)氣法針對部分南方經(jīng)濟作物及其副產(chǎn)物進行試驗，旨在根據(jù)數(shù)據(jù)的分析對粗飼料營養(yǎng)價值進行評價，篩選出適合反芻動物生長的原料，為南方經(jīng)濟作物及其副產(chǎn)物的有效利用以及新型飼料資源的開發(fā)利用提供基本參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 參試樣品

南方經(jīng)濟作物及其副產(chǎn)物（桑葉、麻葉、紅苕藤、柑橘渣、花生藤、甘蔗梢等）15個參試樣品的采樣信息如表2，采集后干燥陰涼處密封保存。

1.2 試驗動物及飼養(yǎng)管理

試驗采用單因素設(shè)計，在中國農(nóng)業(yè)大學肉牛研究中心挑選3頭健康、體重(600±40)kg、裝有永久性瘤胃瘺管的利木贊×復州黃牛雜交閹牛為試驗動物，預飼期為2周。試驗牛的試驗用日糧的組成及營養(yǎng)成分見表1。日糧精粗比為3∶7，每天飼喂2次(08：00和16：00)，自由飲水，單槽飼養(yǎng)。試驗期于晨飼前采集瘤胃液。

1.3 體外產(chǎn)氣試驗方法

1.3.1 樣品稱量

采用德國制造特種玻璃注射器為培養(yǎng)管，長度27 cm，內(nèi)徑3 cm，在100 ml范圍內(nèi)具有刻度顯示，最小分度1 ml。準確稱取待測樣品約200 mg（DM），置于體外培養(yǎng)管底部（注意不要讓樣品進入產(chǎn)氣管注入口和沾染30 ml以上管壁），樣品稱取完畢后，管塞上均勻涂抹凡士林，將管塞塞回對應的外管，扣好夾子后將培養(yǎng)管置于65℃恒溫箱內(nèi)保存待用。

表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.3.2 人工瘤胃培養(yǎng)液的配置以及瘤胃液的采集

采用Menke等[8]的方法配制人工瘤胃營養(yǎng)液原液，具體配方參照Zhao等[13]的配制方法執(zhí)行。

晨飼前抽取3頭牛的瘤胃液，抽取后放入保溫瓶內(nèi)，并迅速帶回實驗室，以防止微生物區(qū)系發(fā)生改變。正式培養(yǎng)前將瘤胃液混合均勻后經(jīng)4層紗布過濾，量取所需體積（瘤胃液與人工瘤胃營養(yǎng)液的體積比為1∶2）的瘤胃液迅速加入到準備好的人工瘤胃營養(yǎng)液中，制成混合人工瘤胃培養(yǎng)液?；旌先斯ち鑫概囵B(yǎng)液邊加熱邊用磁力攪拌器攪拌，同時通入無氧CO2，將緩沖液pH值調(diào)整至6.9～7.0，39℃水浴30 min。

1.3.3 體外培養(yǎng)

水浴完成后，用自動分液器向每個培養(yǎng)管中分別加入30 ml上述混合培養(yǎng)液。排盡培養(yǎng)管內(nèi)氣體后夾住前端硅橡膠管，記錄初始刻度值(ml)，同時做5個空白（只有培養(yǎng)液而沒有底物）。將上述培養(yǎng)管迅速放入已預熱(39℃)的水浴箱中，完成后轉(zhuǎn)入人工瘤胃培養(yǎng)箱中開始培養(yǎng)，記錄起始時間。

1.3.4 產(chǎn)氣量測定

當培養(yǎng)至0、2、4、6、8、10、12、16、20、24、30、36、42、48、60、72、84、96、108、120 h各時間點時，取出培養(yǎng)管，快速讀取活塞所處的刻度值(ml)并記錄。若某一時間點讀數(shù)超過80 ml時，為了防止氣體超過刻度而無法讀數(shù)，應在讀數(shù)后及時排氣并記錄排氣后的刻度值。

1.3.5 培養(yǎng)終止并取樣

參試樣品在體外培養(yǎng)條件下培養(yǎng)24、48、120 h后，將培養(yǎng)管快速取出并放入冰水浴中，發(fā)酵停止。將培養(yǎng)管中的發(fā)酵液排出至5 ml對應編號的塑料離心管中，立即用pH計測定發(fā)酵液pH值并記錄。發(fā)酵液經(jīng)低溫離心(4℃、8 000 g、15 min)，取上清液冷凍保存以備其他發(fā)酵參數(shù)（VFA、NH3-N等）的測定。

1.4 測定指標與測定方法

1.4.1 常規(guī)營養(yǎng)成分

參試樣品首先在65℃條件下烘干48 h，粉碎至40目左右。在實驗室條件下進行干物質(zhì)、有機物、粗蛋白、粗脂肪等常規(guī)樣品成分分析測定。

干物質(zhì)（Dry matter，DM）含量測定參照張麗英[14]的方法；粗蛋白(Crude protein，CP)含量采用全自動凱氏定氮儀測定；粗灰分含量采用馬弗爐灰化法，有機物(Organic matter，OM)=100-粗灰分含量；粗脂肪(Crude fat，CF)采用ANKOM全自動儀器測定，中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber，NDF)和酸性洗滌纖維(Acid detergent fiber，ADF)采用 Van Soest[15]纖維分析方法。非纖維碳水化合物（Non-fiber carbohydrate,NFC）=100-（NDF%+CP%+FAT%+ASH%）參照孟慶翔（2001）[16]的方法。

1.4.2 累積凈產(chǎn)氣量（ml/0.2 g DM）

凈產(chǎn)氣量（ml/0.2 g DM）=某時間段產(chǎn)氣量（ml/0.2 g DM）-對應時間段3支空白管平均產(chǎn)氣量（ml/0.2 g DM）。

1.4.3 發(fā)酵參數(shù)

將不同種參試樣品在不同時間點（0、2、4、6、8、10、12、16、20、24、30、36、42、48、60、72、84、96、120 h）的產(chǎn)氣量帶入基于?rskov[17]產(chǎn)氣模型GP=a+b(l-e-ct)，根據(jù)非線性最小二乘法原理計算產(chǎn)氣參數(shù)a、b、c值。式中：GP為t時刻的產(chǎn)氣量(ml)；a為快速產(chǎn)氣部分；b為慢速產(chǎn)氣部分；c為慢速產(chǎn)氣部分的產(chǎn)氣速度常數(shù)；a+b為潛在產(chǎn)氣量（Orskov等，1980）。

1.4.4 發(fā)酵液pH值

用pH 計(Sartorius PB-10，Sartorius Co.德國)測定，精度為0.1。

1.4.5 發(fā)酵液氨態(tài)氮（NH3-N）的測定

氨態(tài)氮含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定（Broderick等，1980）[18]，每支試管加入100 μl經(jīng)適當倍數(shù)稀釋的樣本液或標準液，向每支試管中加入5 ml的苯酚試劑，搖勻后向每支試管中加入4 ml的次氯酸鈉試劑，并搖勻，將混合液在95℃水浴中加熱顯色反應5 min，冷卻后在630 nm波長下UV-VIS8500分光光度計比色。

1.4.6 發(fā)酵液揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度的測定

分別取發(fā)酵24 h及48 h后的澄清瘤胃液，以5 400 g轉(zhuǎn)速離心10 min，取1 ml離心上清液，加入0.2 ml 25%(w/v)偏磷酸溶液，混勻，在冰箱中過夜，再次以5 400 g轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液待測，以2-乙基丁酸為內(nèi)標，采用氣相色譜儀（型號SP-3420，北京分析儀器廠）和玻璃填充柱進行測定。

1.4.7 體外干物質(zhì)消化率

干物質(zhì)消化率（DM，%）=（樣本DM重-殘渣DM重+空白管DM重）/樣本DM重×100。

1.4.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)均需采用Excel 2013進行初步整理，利用初步整理后凈產(chǎn)氣量，采用SAS9.2處理軟件NLIN(Nonlinear regression)程序計算a、b、c值等發(fā)酵參數(shù)，降解參數(shù)、pH值以及揮發(fā)性脂肪酸含量，氨態(tài)氮濃度采用單因素方差分析（one-way ANOVA）程序進行分析，差異顯著則用DUNCAN法進行多重比較。當P＜0.05時為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 參試樣品常規(guī)營養(yǎng)成分

通過進行實驗室樣品成分測定，15種參試樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分見表2（以DM為基礎(chǔ)），由表中可知，CP含量上，桑葉、紅苕藤較高，甘蔗渣最低；NDF含量，甘蔗渣最高，柑橘渣最少；各種原料的有機物含量均在90%以上。參試樣品的NFC含量差別較大，含量最高的是柑橘渣，為54.28%，其次是紅苕藤、木薯渣和花生藤，分別為31.51%、30.63%和30.31%。油菜籽莢、玉米殼、麻葉、竹葉的NFC含量均較少，尤其竹葉最少，NFC含量僅為僅為2.01%。

表2 參試樣品的采樣信息及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

表2 （續(xù)） 參試樣品的采樣信息及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

2.2 產(chǎn)氣量

2.2.1 各個時間點的產(chǎn)氣量

由表3可知,隨著體外培養(yǎng)時間的延長,各組參試樣品產(chǎn)氣量總體呈逐級遞增趨勢，并大部分在96 h左右時產(chǎn)氣量的產(chǎn)氣呈現(xiàn)平緩的趨勢。其中以柑橘渣在各個時間點產(chǎn)氣量最多，在120 h時達到了66.41 ml。桑葉、花生藤、筍殼、玉米殼在120 h的產(chǎn)氣量也均在45 ml以上，這可能跟桑葉的高蛋白以及花生藤、筍殼、玉米殼中的高纖維含量有關(guān)。木薯渣、甘蔗渣、毛豆秸、紅苕藤、油菜籽莢的產(chǎn)氣量也都在30 ml以上。麻葉的產(chǎn)氣量為16.28 ml，在15種參試樣品中是最低的。

表3 不同種參試樣品的產(chǎn)氣量(ml)

表3 （續(xù)） 不同種參試樣品的產(chǎn)氣量(ml)

2.2.2 6種參試樣品的產(chǎn)氣曲線

如圖1分別選取了桑葉、柑橘渣、毛豆秸、花生藤、玉米殼、象草6種具有代表性的參試樣品。由圖可看出各個參試樣品產(chǎn)氣過程的動態(tài)變化，所有參試樣品的大致的產(chǎn)氣趨勢相同，產(chǎn)氣前期產(chǎn)氣速度較快，曲線斜率明顯，后期產(chǎn)氣速度減慢，直至變成直線,均在120 h左右產(chǎn)氣達到最大值。

從曲線可看出0～24 h為產(chǎn)氣量上升最快的時間段，24～48 h產(chǎn)氣量增長速度減慢，72～120 h趨于平緩，120 h后產(chǎn)氣量幾乎不再增加，參試樣品中柑橘渣在各個時間點的產(chǎn)氣量及產(chǎn)氣速度均明顯高于其余5種?；ㄉ俸蜕Ｈ~的產(chǎn)氣趨勢大致相同，總產(chǎn)氣量也相近。從圖1中也能看出，毛豆秸的主要產(chǎn)氣階段集中在0～24 h，這區(qū)別于其他原料的主要發(fā)酵時間為0～72 h。

圖1 6種參試樣品的產(chǎn)氣量動態(tài)變化情況

2.3 體外發(fā)酵參數(shù)

由表4可得，從體外發(fā)酵動力學參數(shù)來看，這幾種參試樣品的快速產(chǎn)氣部分a皆為負值，因為在快速降解開始前都存在一個延滯時間；慢速產(chǎn)氣部分b值，柑橘渣最高為66.35 ml，明顯高于其他參試樣品（P＜0.05），其次是玉米殼、筍殼、花生藤、桑葉，其慢速產(chǎn)氣部分均在40 ml以上。

大體上可以看出在本試驗中，作物渣類、作物藤類以及作物殼類的慢速產(chǎn)氣部分要相對于其他種類高。b值最小的是竹葉和麻葉。產(chǎn)氣速率常數(shù)c值最高的是柑橘渣和木薯渣，分別為0.092和0.075，毛豆秸、桑葉、象草等次之，值也均在0.05以上，產(chǎn)氣速率常數(shù)最低的是麻葉、油菜籽莢和甘蔗渣，只有0.02左右。最大產(chǎn)氣量a+b值最高的是柑橘渣，其次為玉米殼、筍殼和桑葉，都在40 ml以上，麻葉的潛在產(chǎn)氣部分最少，只有18.24 ml，幾乎只占最高值柑橘渣的1/3。從一系列發(fā)酵參數(shù)數(shù)值來看，各種參試樣品的發(fā)酵情況不盡一致，且?guī)缀醵疾町愶@著。

表4 不同種參試樣品的體外發(fā)酵參數(shù)

2.4 24 h及48 h的發(fā)酵液揮發(fā)酸產(chǎn)量、氨態(tài)氮濃度、pH值及體外干物質(zhì)消化率。

由表5可知，在發(fā)酵至24 h時，不同參試樣品的總VFA濃度不同，含量最高的是柑橘渣，為53.57 mmol/l，其次為花生藤，桑葉、毛豆秸、紅苕藤、甘蔗梢、筍殼、玉米殼、象草也均在40 mmol/l以上，它們之間差異不顯著（P＞0.05）。柑橘渣發(fā)酵液在24 h時的乙酸濃度依次高于紅苕藤、玉米殼、筍殼、象草、毛豆秸（P＞0.05），竹葉乙酸濃度最低（P＜0.05）。柑橘渣、花生藤、甘蔗梢、筍殼、玉米殼、象草的丙酸濃度均在8.50 mmol/l以上，差異不顯著（P＞0.05）。

24 h發(fā)酵液中，紅苕藤和柑橘渣的NH3-N濃度分別為25.84、7.57 mg/100 ml，僅是最高值的1/3（P＜0.05）。

表5 不同種參試樣品培養(yǎng)24 h時發(fā)酵液中揮發(fā)性脂肪酸及氨態(tài)氮濃度、pH值及體外干物質(zhì)消化率

不同種參試樣品在24 h時的pH值在6.58～6.94之間，能夠保持瘤胃酸堿性的平衡。

24 h時的IVDMD(體外干物質(zhì)消化率)以柑橘渣、紅苕藤、花生藤最高，分別是56.18%、47.84%、40.03%，顯著高于甘蔗渣以及油菜秸稈的11.52%、14.89%。桑葉、麻葉、毛豆秸、甘蔗梢、玉米殼、油菜秸稈、象草的IVDMD則集中在30%～40%。

表6為不同參試樣品體外發(fā)酵48 h的VFA、NH3-N濃度和pH值大小，不同種參試樣品在發(fā)酵至48 h時，發(fā)酵液種VFA以及NH3-N濃度相對于24 h是均有不同幅度的上升，總揮發(fā)性脂肪酸濃度最高的依然是柑橘渣，為62.48 mmol/l，而總揮發(fā)酸濃度增長最多的是桑葉，增加濃度為15.81 mmol/l，其中乙酸增加量為9.51 mmol/l。油菜秸稈、甘蔗梢、象草的總揮發(fā)酸濃度幾乎保持不變。乙酸增加濃度最多的是筍殼，增加濃度為7.89 mmol/l，木薯渣、玉米殼的增長量也均在7.18 mmol/l以上，而象草的兩個時間點的乙酸濃度則變化不大。氨態(tài)氮濃度增加最多的是紅苕藤，增加值為9.01 mg/100 ml，pH值則依然保持在6.6～6.9之間，維持平衡。柑橘渣在培養(yǎng)至48 h時體外干物質(zhì)消化率達到62.42%，在所有參試樣品中依然保持最高值（P＜0.05）。其次是紅苕藤和筍殼，為55.60%和47.41%。甘蔗渣此時的消化率為16.84%，顯著低于其他參試樣品（P＜0.05）。

3 討論

體外產(chǎn)氣法（In Vitro Gas Production）是目前發(fā)達國家采用最多的用來評價反芻家畜飼草飼料營養(yǎng)價值的技術(shù)之一[19]，它能夠較好地模擬瘤胃發(fā)酵過程。不同時間段內(nèi)的體外產(chǎn)氣量在某種程度上反映了底物被瘤胃微生物發(fā)酵利用的情況，可以作為衡量底物營養(yǎng)價值高低的因素，也是用產(chǎn)氣法預測干物質(zhì)降解率最主要的指標[20]，一般情況下，由于體外模擬的瘤胃發(fā)酵環(huán)境畢竟有別于牛瘤胃的實際的生理狀況[21]，所以大多數(shù)研究體外產(chǎn)氣方法時都要結(jié)合原料的各種不同營養(yǎng)成分的含量、發(fā)酵參數(shù)以及模擬環(huán)境的變化情況，這樣使預測結(jié)果將更加準確。本試驗則主要通過測定產(chǎn)氣量、揮發(fā)性脂肪酸濃度、氨態(tài)氮濃度、pH值以及體外干物質(zhì)消化率的值來綜合分析參試樣品在反芻動物上的飼用價值。

表6 不同種參試樣品培養(yǎng)48 h時發(fā)酵液中揮發(fā)性脂肪酸及氨態(tài)氮濃度、pH值及體外干物質(zhì)消化率

3.1 產(chǎn)氣量

根據(jù)Menke[8]最早提出的人工瘤胃產(chǎn)氣量法評價飼草料的營養(yǎng)價值，體外發(fā)酵產(chǎn)氣量成為反芻動物瘤胃底物發(fā)酵的一個很重要的指標[22]。Murillo等[23]用體外產(chǎn)氣法評價了放牧閹牛日糧營養(yǎng)價值隨季節(jié)性的變化規(guī)律，結(jié)果表明，體外產(chǎn)氣量是評價放牧牛日糧營養(yǎng)價值的一個很好的指標。當體外利用緩沖瘤胃液消化飼料時，碳水化合物會降解成短鏈的脂肪酸、氣體和微生物的細胞成分[24]。氣體主要是碳水化合物在降解為乙酸、丙酸、丁酸的過程中產(chǎn)生的，與碳水化合物相比，蛋白質(zhì)降解時的產(chǎn)氣量要低[25]。本試驗中各種飼料體外發(fā)酵產(chǎn)氣量動態(tài)變化曲線表明，飼料發(fā)酵有一個過程，在初始階段發(fā)酵不完全，產(chǎn)氣量較少；當?shù)揭欢ǖ臅r期，產(chǎn)氣量開始達到最高峰，然后逐漸下降，各種樣品在96～120 h產(chǎn)氣曲線上升緩慢；到120 h時，產(chǎn)氣曲線幾乎都不再上升，變成一條直線。

不同的飼料產(chǎn)氣量達到最高峰的時間不同，柑橘渣在本試驗中最早達到產(chǎn)氣高峰，而且在每個時間點的產(chǎn)氣量以及總的產(chǎn)氣量都明顯高于其他參試樣品，這與柑橘渣中含有非纖維性碳水化合物（NFC）含量較高有關(guān)；柑橘渣中的NFC主要為可溶性糖和果膠質(zhì)[26],較易被發(fā)酵。另外木薯渣、花生藤以及筍殼等的發(fā)酵情況均明顯好于甘蔗梢、油菜秸稈等，這與任瑩等[27]的研究相一致。麻葉在本次試驗中產(chǎn)氣量，產(chǎn)氣速率等都明顯低于其他參試樣品，試驗中發(fā)現(xiàn)麻葉由于本身質(zhì)量較輕且發(fā)酵初始很難溶于發(fā)酵液，這可能是它發(fā)酵前段時間的產(chǎn)氣不明顯，整個發(fā)酵過程產(chǎn)氣緩慢且產(chǎn)氣量較少的原因之一。

3.2 體外產(chǎn)氣發(fā)酵參數(shù)

體外產(chǎn)氣參數(shù)可以間接反映飼料在瘤胃中的消化情況[28]，有研究表明，快速降解部分即a值與CP含量正相關(guān)，b值和a+b值主要與無灰分NDF的含量和消化性成正相關(guān)[29]，在本試驗中甘蔗渣、玉米殼、筍殼的a值較低而b值則相對較高，可能由于這些參試樣品中所含的CP較少，而NDF含量則相對較高有關(guān)。柑橘渣的b值最高與它有較好的消化性以及其內(nèi)含有的可溶性糖以及果膠質(zhì)有一定關(guān)系，可溶性糖和果膠在瘤胃中發(fā)酵較快[30-31]。a+b值即潛在產(chǎn)氣量，最大的是柑橘渣、玉米殼，分別為65.79 ml和54.52 ml，這與以上提到的潛在產(chǎn)氣量與NDF含量呈正相關(guān)也是相符合的。

3.3 揮發(fā)性脂肪酸濃度

瘤胃碳水化合物發(fā)酵的主要產(chǎn)物是乙酸、丙酸和丁酸等VFA，它們是反芻動物主要的能量來源[32]。因此VFA的產(chǎn)量及其比例可顯著影響反芻動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、利用和生產(chǎn)能力的發(fā)揮[20]。試驗表明，產(chǎn)氣量較高的試驗原料總揮發(fā)性脂肪酸的濃度也相對較高，這與張元慶等[1]的研究結(jié)果相符合。柑橘渣、玉米殼、筍殼、花生藤在24 h和48 h的總揮發(fā)性脂肪酸濃度分別為 53.57 mmol/l和 62.48 mmol/l、48.97 mmol/l和 59.66 mmol/l、47.24 mmol/l 和 59.48 mmol/l、49.04 mmol/l和50.22 mmol/l。桑葉在24 h的總揮發(fā)性脂肪酸濃度為42.49 mmol/l，而在48時增長至58.30 mmol/l，是所有樣品中增長最多的，可能原因為桑葉中含有相對較多的粗蛋白，所以產(chǎn)氣量在24 h至48 h迅速增多。乙酸/丙酸值的大小與能量利用效率成線性相關(guān)[33]，本試驗中紅苕藤的該比值最高（P＜0.05）,其他參試樣品的乙酸/丙酸值也均在3.0以上，能量利用效率很接近。

3.4 氨態(tài)氮濃度

氨態(tài)氮濃度可反映蛋白質(zhì)合成與降解所達到的平衡狀況，以及飼料氮降解速度和微生物對氨的利用[34]，另外，NH3-N是瘤胃內(nèi)飼料蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、氨化物、尿素和其它非蛋白氮化合物分解的終產(chǎn)物，所以NH3-N濃度是評價瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標[20]。本試驗通過測定各種參試樣品外發(fā)酵24 h及48 h后培養(yǎng)液中氨態(tài)氮濃度來研究其在瘤胃內(nèi)降解與利用情況。很多研究表明瘤胃NH3-N濃度在采食后呈先上升后下降的趨勢[35-36]，在本試驗結(jié)果中，24 h與48 h的氨態(tài)氮濃度的變化趨勢是不一致的，大部分參試樣品的48 h氨態(tài)氮濃度要比24 h時的高，其中差異最明顯的是桑葉，其次是木薯渣、甘蔗渣、玉米殼、上升值均在10 mg/100 ml以上。而油菜秸稈、花生藤、油菜籽莢、象草在48 h的氨態(tài)氮濃度比24 h的低，其中降低最明顯的是油菜秸稈，降低值為5.28 mg/100 ml，這與不同種參試樣品的特性有關(guān)。

3.5 pH值

體外產(chǎn)氣發(fā)酵液的pH值代表的是參試樣品發(fā)酵影響下的瘤胃環(huán)境總酸度的變化情況，可以反映瘤胃微生物、代謝產(chǎn)物有機酸產(chǎn)生、吸收、排除及中和的狀況，瘤胃酸度對維持瘤胃內(nèi)環(huán)境相對恒定具有主導作用，是瘤胃發(fā)酵過程的綜合指標[37]，它影響著瘤胃微生物的區(qū)系和活性，緩沖液的酸堿度是否與瘤胃液的pH值保持一致直接影響體外產(chǎn)氣效果[27]，其變動范圍一般為5.5～7.5[33]，最適宜范圍為6.6～7.0，可以保證瘤胃微生物的生長[38]。本試驗中，經(jīng)過測定不同種瘤胃發(fā)酵液在培養(yǎng)24 h和48 h時的pH值均保持在6.0～7.0，這與Satter等[39]報道的瘤胃微生物合成的最適pH值范圍相一致，說明了瘤胃培養(yǎng)液的酸堿環(huán)境一直處于能夠保持瘤胃微生物具有正?；钚缘臓顟B(tài)。

3.6 體外干物質(zhì)消化率

體外干物質(zhì)消化率可以用來了解飼料的消化情況并反映飼料消化的難易程度[40]，本試驗中柑橘渣、紅苕藤、花生藤、筍殼均表現(xiàn)出較好的易消化性。這與郝正里等[41]的研究飼料粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量與其體外干物質(zhì)消化率存在的相關(guān)關(guān)系相符合。24 h與48 h相比，消化率均有不同程度的上升，其中最明顯的是油菜秸稈、筍殼、象草。這幾種參試樣品的NFC含量均較低，可能是其中原因之一。而竹葉、甘蔗渣、甘蔗渣的體外消化率相對較低，結(jié)合其NDF及ADF可知這與文亦芾等[18,42]的研究結(jié)果中的體外干物質(zhì)消化率與NDF、ADF呈極顯著負相關(guān)相一致。

4 結(jié)論

在本試驗測定的15種樣品中，產(chǎn)氣過程集中在0～72 h，產(chǎn)氣量以及產(chǎn)氣速率由于營養(yǎng)成分的不同存在差異，但都能在120 h左右達到平衡。

綜合產(chǎn)氣量以及發(fā)酵參數(shù)可知，柑橘渣、木薯渣、桑葉、紅苕藤、花生藤、筍殼、花生殼、象草具有較高的營養(yǎng)價值，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料開發(fā)利用。竹葉、木薯渣、甘蔗渣、毛豆秸、甘蔗梢、油菜籽莢發(fā)酵特性次之，但仍然可以適量添加。而麻葉、油菜秸稈對反芻動物來說營養(yǎng)價值較低，不宜作為飼料大量飼喂。