反芻動物有效纖維評價體系設(shè)計探討

王　勇，田克川，王建勛，李玉學

（1.新疆畜牧科學院畜牧研究所，新疆烏　魯木齊　830000；2.新疆特克斯縣畜牧獸醫(yī)局，新疆　特克斯　835500）

反芻動物有效纖維評價體系設(shè)計探討

王勇1，田克川1，王建勛1，李玉學2

（1.新疆畜牧科學院畜牧研究所，新疆烏魯木齊830000；2.新疆特克斯縣畜牧獸醫(yī)局，新疆特克斯835500）

在諸如綿羊或放牧牛等反芻動物的消化活動當中，飼糧有效纖維發(fā)揮著重要作用，其對動物高產(chǎn)、保證瘤胃健康及維持瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定等，現(xiàn)實意義凸顯。本文通過對飼糧纖維物理體系及有效性評價方式進行簡要分析，確定綿羊或放牧牛等反芻動物物理有效纖維需要量的方法，最后對綿羊或放牧牛等反芻動物有效纖維需要量分析，以期為生產(chǎn)當中不同體系的合理運用提供理論依據(jù)。

有效纖維；放牧牛；綿羊；Mela分析

平衡日糧的一個經(jīng)濟手段是追求瘤胃的最優(yōu)發(fā)酵、降低發(fā)酵損失。瘤胃微生物需要的能量大部分是從碳水化合物發(fā)酵中獲取，瘤胃微生物一般可根據(jù)發(fā)酵碳水化合物的類型進行分類。美國康乃爾大學評價牛日糧的凈碳水化合物和蛋白質(zhì)體系（CNCPS）中，瘤胃微生物被區(qū)分為兩大類：發(fā)酵非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（NSC）和發(fā)酵結(jié)構(gòu)性碳水化合物（SC）的微生物，這種區(qū)分反映了氮利用、生長速率的差異，特別是能量來源利用方面的絕對區(qū)分。只要有合適的氮源，兩類微生物的生長速率和分解終產(chǎn)物直接與碳水化合物的消化成比例。因而調(diào)整反芻動物Et糧中纖維的組成和含量，可以調(diào)控瘤胃中碳水化合物的分解速度和程度、pH值和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）產(chǎn)生的量和比例，調(diào)節(jié)氮源的利用，最終影響微生物的合成和動物的生產(chǎn)性能。

1　反芻動物飼糧纖維物理體系

通常，糞便中的纖維顆粒是從瘤胃逃逸的內(nèi)容物部分，這部分纖維對動物的咀嚼活動不形成有效刺激。有研究指出，通過對飼喂40種不同飼糧的放牧牛糞便中的纖維長度進行檢測，發(fā)現(xiàn)超過3.34mm篩層的糞便顆粒所占比例均＜5%，糞便顆粒維持在篩孔0.39～1.19mm之間。還有研究指出，長度＞1.17mm篩層飼料，能夠在綿羊及放牧牛瘤胃中長時間存留。當飼料顆粒＜1.19mm時，可在綿羊及放牧牛的瘤胃中快速通過，對反芻活動不產(chǎn)生刺激。當前，對飼糧纖維的物理有效性評價已有多種方式，其中賓州篩（PSPS）是一種最常用的工具。有評價飼糧顆粒分布并結(jié)合中性洗滌纖維（NDF）含量的PSPS體系，有以纖維長度、含量和韌性為條件的咀嚼指數(shù)（CI）體系，二者應用最為廣泛。

1.1反芻動物飼糧纖維的PSPS體系

PSPS體系用peNDF表示纖維物理有效性示，計算PSPS8.00mm或PSPS1.17mm以上篩層NDF在飼糧干物質(zhì)中的比例，分別用peNDF8.00和peNDF1.17表示。PSPS含有3個（19.00mm、8.00mm和1.17mm）或2個（19.00mm和8.00mm）篩層，1個篩底。通常認為大于1.17mm篩層的NDF，能夠?qū)游锏木捉阑顒有纬捎行Т碳?。采用PSPS體系計算peNDF，基于3個假設(shè)條件：（1）不同篩層飼料NDF含量相同；（2）1.17mm不同篩層的NDF對咀嚼刺激相同；（3）各種來源飼料具有相同的NDF韌性。由于PSPS體系對數(shù)據(jù)的分析與獲取具有重要的促進作用，操作也比較簡便，可運用于全混合日糧（TMR）混合均勻度的評定上。PSPS體系的應用較為廣泛，尤其在我國及北美地區(qū)，但其假設(shè)條件存在一定的局限性。PSPS體系在混合均勻的TMR方面應用較多用，各個篩層NDF在含量上基本一致。但相關(guān)報道及研究認為，PSPS各個篩層NDF的含量差異具較大，TMR各個篩層NDF含量分別為34.5%（篩底）、29.2%（1.17mm）、34.3%（8.00mm）和53.8%（19.00mm）。通過檢測各個篩層的NDF含量，計算peNDF更為準確。大于1.17mm篩層飼料對動物咀嚼活動的刺激是否相同，當前尚無相關(guān)研究和報道。有研究表明，在保證飼糧peNDF1.17含量相同的情況下，1.17mm以上篩層對放牧牛1kgpeNDF1.17，采食量的咀嚼時間影響不大。對綿羊的研究可知，盡管飼糧peNDF1.17的含量相同，改變1.17mm以上篩層的飼料顆粒分布，對山羊咀嚼活動所造成的刺激有差異（3.97vs2.64min/g peNDF1.17）。綿羊及放牧牛的咀嚼活動對飼糧顆粒分布造成的影響是否存有差異尚不清楚。有研究報道，通過給綿羊飼喂不同酸性洗滌纖維（ADL）含量的黑麥草發(fā)現(xiàn)，ADL含量高的黑麥草，比含量低的黑麥草對咀嚼活動的促進作用更為突出（4.04vs3.90min/g peNDF1.17），可見，飼料不同的NDF具有不同的韌性。

1.2反芻動物飼糧纖維的咀嚼指數(shù)體系

Norfor體系中的咀嚼指數(shù)是對飼糧纖維物理有效性評價的另外一種方式，用反芻指數(shù)（RI）及采食指數(shù)（EI）進行計算。采食指數(shù)是由飼料NDF含量及采食長度因子決定的，反芻指數(shù)與飼料NDF的韌性因子（H）及咀嚼長度因子（R）等有關(guān)。韌性因子主要反映在纖維抵抗動物咀嚼活動對其結(jié)構(gòu)造成破壞的能力。其與PSPS體系相比較，咀嚼指數(shù)體系的特點是將動物采食時間和反芻時間分別與飼糧相關(guān)物理結(jié)構(gòu)建立回歸關(guān)系，分別預測咀嚼指數(shù)和采食指數(shù)，在預測模型中考慮韌性因子。在咀嚼指數(shù)體系，采食指數(shù)，僅與粗飼料長度有關(guān)，與韌性無關(guān)，因此，可將精飼料的采食長度因子默認為0，反芻指數(shù)受粗精飼料的影響。小于2.00mm精料的長度因子為0，而大于2.00mm的精料，其韌性取決于不可降解NDF（iNDF）在整個飼糧NDF中的比例。此體系特征為，每一種原料都有自己的咀嚼指數(shù)，根據(jù)每種原料在整個飼料中的比例可預測整個飼糧的咀嚼指數(shù)。該體系提出了瘤胃負荷指數(shù)（RLI），計算公式為：RLI=RDS+糖）/（NDF+果膠）。RDS所表示的是瘤胃可降解淀粉。通過回歸結(jié)果可知，RLI與瘤胃內(nèi)纖維降解率和pH之間呈負相關(guān)。

2　確定反芻動物有效纖維需要量的方法

Meta分析是確定翻出動物有效纖維需要量的重要方法，它能夠?qū)ν活惪茖W問題的多角度獨立研究進行方差合并和定量分析的統(tǒng)計學方法，其原理是通過增加樣本量提高參數(shù)統(tǒng)計功效。近些年來，Meta分析法被廣泛于評價營養(yǎng)素于動物生理指標之間的響應關(guān)系，以估價飼糧的營養(yǎng)水平。飼糧有效纖維可利用許多方法對生產(chǎn)性能及瘤胃健康造成影響，利用單一響應參數(shù)給出推薦量并不完善；簡單的回歸方法無法考慮單個研究的權(quán)重?；诹鑫附】岛透咝Оl(fā)酵推薦的飼糧有效纖維應滿足一下條件：推薦量應考慮瘤胃可發(fā)酵碳水化合物的含量，優(yōu)化目標應考慮多種相關(guān)參數(shù)，而不是單純性的某一參數(shù)。重點考慮乳脂率、瘤胃內(nèi)pH及DMI等參數(shù)；推薦量應使目標參數(shù)達到理想范圍，而不是固定值。

3　反芻動物有效纖維需要量

飼糧纖維是維持瘤胃功能，預防瘤胃酸中毒（SARA），保證動物持續(xù)高產(chǎn)的重要營養(yǎng)因素。關(guān)于反芻動物peNDF相關(guān)參數(shù)所具有的推薦量比較多。相關(guān)研究指出，選用Meta分析方法，可把peNDF1.17作相應自變量，隨著飼糧peNDF1.17水平的提升，瘤胃內(nèi)pH線性上升，維持在6.15～6.26區(qū)間內(nèi)。飼料顆粒長度除了對動物唾液分泌量及咀嚼活動造成影響之外，還會對動物的DMI造成影響，研究指出，將飼糧粗飼料粉碎長度適當降低，可實現(xiàn)綿羊（0.92kg/d vs1.08kg/d）及放牧牛（20.0kg/d vs23.3kg/d），在DMI的有效提高，并可通過增加飼料現(xiàn)有表面積，實現(xiàn)飼料在降解速率方面的提升.若飼糧peNDF大幅度降低，會降低纖維分解菌活力，增加SARA的發(fā)生風險；若peNDF含量過高，會導致飼料效率的降低，降低動物DNI。有研究指出，將peNDF8.00作為自變量，另將peNDF1.17同樣作為自變量，而將飼料效率、瘤胃內(nèi)pH及DMI等作為優(yōu)化目標，可以確定放牧牛飼糧準確的peNDF范圍。有學者指出，各種有效纖維表述形式預測相關(guān)參數(shù)的準確性不同，如peNDF8.00對DMI預測比peNDF1.17更準確；而peNDF1.17比peNDF8.00預測咀嚼活動更準確。基于此，可采用Meta分析方法，以保證動物高產(chǎn)（飼料效率、乳脂率及DMI）及瘤胃健康（發(fā)酵模式和pH）為目標，優(yōu)化出對放牧牛飼糧更為適宜的RDS、peNDF和FNDF的供應模式，以完善碳水化合物平衡指數(shù)（CBI）體系。該體系以影響瘤胃內(nèi)pH和營養(yǎng)要素為核心，采用Meta方法，在瘤胃健康狀況下，促使動物高產(chǎn)目標的實現(xiàn)或達成，為了完善反芻動物營養(yǎng)需要提供定量數(shù)據(jù)。

放牧牛等多種反芻動物是否具有一致的有效纖維需要，至今還不清楚，但有研究指出，小反芻動物與放牧牛、肉牛等相比，對高精料飼糧在適應性更強，對較低的瘤胃內(nèi)pH也能夠耐受，究其原因，可能是在進化過程中與小反芻動物生態(tài)方面具有獨特性相關(guān)。另有研究指出，飼糧peNDF8.00＞7.7%，則可對奶山羊發(fā)生SARA等予以預防，可實現(xiàn)飼糧peNDF8.00（20.4%vs8.3%）及peNDF1.17（24.2%vs18.6%）的降低，當奶山羊的瘤胃內(nèi)pH降低時，瘤胃纖維分解菌相應乳脂率和數(shù)量卻未曾降低?？梢?，以放牧牛為基礎(chǔ)得到的纖維需要量，不適于小反芻動物。

4　結(jié)語

反芻動物是粗飼料的主要利用者。運用瘤胃調(diào)控手段，促進瘤胃微生物的最適生長，以實現(xiàn)動物體對粗飼料的最佳利用，將是粗飼料開發(fā)利用的根本所在。通過對影響瘤胃纖維降解的主要因素及其調(diào)控技術(shù)實現(xiàn)對粗飼料的最佳利用，對人類開發(fā)利用有限的自然資源、生產(chǎn)更多的動物產(chǎn)品以解決因資源緊缺造成的生存危機，具有重要意義。

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10．3969/J.ISSN．1671-6027．2016．12.004

王勇（1962～），本科，助理研究員，長期從事畜牧科研與推廣工作