不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分含量及消化率測(cè)定研究

韓勇,鄧蓉,刁其玉

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所, 北京 100190；2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所, 貴州 貴陽 550005)

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不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分含量及消化率測(cè)定研究

韓勇1,2**,鄧蓉2**,刁其玉1*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所, 北京 100190；2.貴州省畜牧獸醫(yī)研究所, 貴州 貴陽 550005)

為系統(tǒng)地測(cè)定分析不同生長期金蕎麥的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、微量元素含量及其回腸末端消化率, 本研究用3頭安裝“T”型瘺管, 并做回-直腸吻合切除盲腸的巴克夏-馴養(yǎng)野豬-高坡黑豬(巴-野-高)三元雜交生長豬作為試驗(yàn)動(dòng)物, 采用3×3拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)開展消化試驗(yàn)。結(jié)果表明, 分枝期、孕蕾期和初花期金蕎麥OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分別為88.59%、22.72%、2.34%、1.05%、0.39%、13.51%, 89.10%、20.57%、1.69%、1.25%、0.42%、15.50%和89.63%、17.54%、1.37%、1.29%、0.46%、19.75%；EAA、NEAA和TAA含量分別為9285、7982、6244 mg/100 g, 14334、10810、9320 mg/100 g和23619、18792、15564 mg/100 g。隨著生長期的后延, 營養(yǎng)成分含量顯著降低, 在體和離體消化率也隨著生長期的后延而顯著降低。分枝期與孕蕾期間營養(yǎng)成分含量差異顯著(P<0.05), 分枝期與初花期間營養(yǎng)成分含量差異極顯著(P<0.01), 孕蕾期與初花期間營養(yǎng)成分含量差異顯著(P<0.05)。從分枝期到孕蕾期, 金蕎麥CP、EE、EAA及TAA下降較慢, CF含量升高較慢, 營養(yǎng)成分消化率下降也較慢；從孕蕾期到初花期, 金蕎麥CP、EE、EAA及TAA下降較快, CF含量升高也較快, 營養(yǎng)成分消化率下降也較快。以分枝期、孕蕾期和初花期體外法測(cè)定常規(guī)營養(yǎng)成分及微量元素消化率值為自變量, 以對(duì)應(yīng)的動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值為因變量建立的回歸方程擬合度好,可用于推算對(duì)應(yīng)的回腸末端表觀消化率。本實(shí)驗(yàn)證明, 金蕎麥營養(yǎng)豐富、消化率高, 必需氨基酸比例高、適合動(dòng)物消化吸收。孕蕾期為金蕎麥適宜收割期, 在適宜收割期內(nèi), 收割時(shí)間點(diǎn)應(yīng)選擇孕蕾后期。

肉豬;體外法;表觀消化率;標(biāo)準(zhǔn)消化率;生長期

金蕎麥(Fagopyrumdibotrys)是栽培蕎麥的野生近緣種, 屬于蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum)多年生雙子葉草本植物, 主要分布于我國大巴山以南的廣大地區(qū)及長江流域的各省區(qū)[1], 西藏、四川、云南、貴州、湖南、湖北、江蘇、浙江、廣東、廣西等省區(qū)均有分布[2]。貴州各地常生于住宅旁或路邊、溝邊。金蕎麥對(duì)土壤的要求不嚴(yán)格, 對(duì)磷鉀肥的吸收能力很強(qiáng), 在瘠薄地上和新墾地上均能很好生長。

金蕎麥的利用途徑很廣泛, 可以作醫(yī)藥制品、保健食品及飲品、牧草等。金蕎麥?zhǔn)俏覈耖g常用的一種中草藥, 具有清熱解毒, 清肺排痰, 排膿消腫等功能, 金蕎麥散是我國2003年公布的《無公害食品肉雞飼養(yǎng)獸醫(yī)防疫準(zhǔn)則》中唯一準(zhǔn)許使用的中藥制劑, 目前金蕎麥已載入《中國藥典》和《中國獸藥典》[3]。周潔云等[4]報(bào)道金蕎麥根莖提取物在治療癌癥、呼吸系統(tǒng)疾病方面具有較好的作用; 郭文明[5]報(bào)道金蕎麥片聯(lián)合連花清瘟膠囊治療甲型H1N1流感療效明顯; 阮涌等[6]報(bào)道金蕎麥在提升鴨禽流感疫苗免疫效果方面也具有較好的作用。據(jù)文獻(xiàn)記載, 金蕎麥?zhǔn)且环N易種、省工的優(yōu)良牧草, 宜刈割利用, 夏季生長旺盛, 再生能力強(qiáng), 刈割后能迅速再生[7], 富含粗蛋白, 粗纖維含量低, 莖葉柔軟, 適口性好, 各種家畜喜食, 尤其是豬[8]。鄧蓉等[9]針對(duì)金蕎麥對(duì)豬肉品質(zhì)的影響開展了研究, 結(jié)果表明用金蕎麥代替10%～14%的全價(jià)日糧, 可顯著降低豬肉的滴水損失, 提高系水力, 極顯著地提高肌間脂肪含量和肌肉嫩度, 提高天門冬氨酸和谷氨酸含量, 降低膽固醇含量, 從而提高豬肉的品質(zhì)和保健品質(zhì)。張文等[10]證明金蕎麥在貴州省多數(shù)地區(qū)生長很好, 抗病蟲害性強(qiáng), 生長旺盛, 最大日生長量達(dá)450～750 kg/hm2, 年產(chǎn)量約112500 kg/hm2。尹迪信等[11]將金蕎麥與貴州省主推牧草品種進(jìn)行了多方面的比較, 結(jié)果表明, 金蕎麥品質(zhì)優(yōu)良, 粗蛋白含量與菊苣(Cichoriumintybus)相似, 比紫花苜蓿(Medicagosativa)略低。金蕎麥粗纖維含量較低, 易消化, 適口性好, 尤其適合豬、馬、雞等動(dòng)物飼養(yǎng), 貴州省畢節(jié)市的大方、織金等縣, 黔南羅甸等縣, 貴陽市開陽等縣都具有在坡地上種植金蕎麥喂豬的傳統(tǒng)習(xí)慣。據(jù)本課題組分析測(cè)定, 全株金蕎麥粗蛋白(crude protein,CP)、粗纖維(crude fiber,CF)、粗脂肪(ether extract,EE)、灰分(Ash)、鈣(Ca)、磷(P)含量分別為20.28%, 16.25%, 1.80%, 10.89%, 1.24%, 0.42%, 粗蛋白含量高, 粗纖維含量適中, 是較為理想的肉豬保健和肉質(zhì)改良青綠飼料。但金蕎麥在畜牧養(yǎng)殖中的利用缺乏科學(xué)數(shù)據(jù)支撐, 至今未見金蕎麥營養(yǎng)成分在動(dòng)物體內(nèi)或體外的消化率報(bào)道, 金蕎麥飼用價(jià)值評(píng)定等相關(guān)研究也未見報(bào)道, 嚴(yán)重制約了金蕎麥品種資源科學(xué)合理的開發(fā)利用。本研究對(duì)分枝期、初花期和孕蕾期金蕎麥的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、微量元素等進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)定分析；并以生豬作為試驗(yàn)動(dòng)物, 安裝“T”型瘺管, 并做回-直腸吻合手術(shù), 切除試驗(yàn)豬盲腸, 去除盲腸中微生物對(duì)氨基酸消化率的影響；通過在體和離體試驗(yàn), 即活動(dòng)尼龍袋法和體外法測(cè)定金蕎麥營養(yǎng)成分消化率；將體外法測(cè)得的營養(yǎng)成分消化率值作為自變量, 動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)測(cè)得值作為因變量, 建立回歸方程；以期為金蕎麥在肉豬上的應(yīng)用及金蕎麥的合理科學(xué)開發(fā)提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間及地點(diǎn)

試驗(yàn)時(shí)間為2015年3月3日-2015年5月1日, 試驗(yàn)地點(diǎn)為貴州省畜牧獸醫(yī)研究所。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選購體重為(35±2.5) kg的巴-野-高(巴克夏×馴養(yǎng)野豬×高坡黑豬)三元雜交去勢(shì)公豬4頭, 聘請(qǐng)職業(yè)獸醫(yī)師完成回-直腸吻合手術(shù)后, 在離幽門約10 cm十二指腸安裝“T”型瘺管。從4頭手術(shù)豬中挑選體況良好的3頭作為試驗(yàn)動(dòng)物, 采用3×3拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì), 15 d為1個(gè)輪換期, 試驗(yàn)期共45 d。體外消化法參照田樹海等[12]和鄒國慶等[13]方法執(zhí)行, 每個(gè)樣設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1　試驗(yàn)3×3拉丁方設(shè)計(jì)

1.3試驗(yàn)飼糧

參照美國NRC(2012)生長肥育豬的營養(yǎng)需要配制試驗(yàn)飼糧,試驗(yàn)豬日糧配方如表2。

采用國際豬氨基酸生物學(xué)效價(jià)評(píng)定協(xié)作委員會(huì)提出的仔豬標(biāo)準(zhǔn)化無氮日糧配方配制本試驗(yàn)無氮日糧。

1.4飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)豬關(guān)入長×寬×高為1.2m×0.9m×0.8m的代謝籠,每頭單籠飼養(yǎng)。試驗(yàn)豬每天給料2次,自由飲水。給料量為自由采食量的85%,給料時(shí)間分別為8:30和16:30。每天清掃豬舍和代謝籠,同時(shí)記錄豬舍溫度、濕度、豬的健康狀況。

1.5樣品制備

表2 試驗(yàn)日糧配方Table2 Theformulaofexperimentalration原料名稱Feeds配比Percent(%)玉米Corn59.55植物油Vegetableoil2.00膨化大豆Extruded-soybean5.25豆粕Soybeanmeal20.50菜籽粕Rapeseedmeal2.60小麥麩Wheatbran6.25磷酸氫鈣Dicalciumphosphate2.00食鹽Salt0.45預(yù)混料Premix1.20霉可吸Mycosorb0.05復(fù)合酶Compoundenzyme0.15合計(jì)Total100.00營養(yǎng)成分含量NutrientsCP(%)16.22消化能Digestibleenergy(MJ/kg)13.89

采集分枝期、初花期、孕蕾期金蕎麥,各生長期5個(gè)重復(fù),65℃烘干后粉碎過380μm篩,各生長階段每個(gè)重復(fù)分成兩份,1份用于營養(yǎng)成分含量測(cè)定,另1份用于回腸末端營養(yǎng)成分消化率測(cè)定。用于回腸末端營養(yǎng)成分消化率測(cè)定的樣品添加0.5%的外源指示劑三氧化二鉻(Cr2O3)均勻混合后,置于0℃冰箱保存?zhèn)溆谩Ｓ镁W(wǎng)孔孔徑為46 μm的單纖絲尼龍布制作25 mm×40 mm的尼龍袋, 先用封口機(jī)將尼龍袋左、右和下3邊密封, 再將1 g左右混有Cr2O3的金蕎麥樣品裝入尼龍袋并封口。每個(gè)樣品準(zhǔn)備480個(gè)尼龍袋, 分批置于三角瓶中, 用胃蛋白酶鹽酸溶液水浴振蕩4 h后放入-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。胃蛋白酶鹽酸溶液現(xiàn)配現(xiàn)用, pH=2.0, 胃蛋白酶用量377.4 IU/L, 酶活力:10 W, 生產(chǎn)廠商: 河南正興食品添加劑有限公司。水浴溫度為37 ℃, 振蕩頻率為90次/min。

1.6樣品引入及收集

消化試驗(yàn)開始前, 飼喂無氮日糧7 d, 并在第7天下午飼喂后收集食糜樣品。將經(jīng)胃蛋白酶溶液處理過的尼龍袋樣品從冰箱中取出, 在37 ℃水浴融凍后, 于早晨和下午飼喂前從“T”型瘺管引入試驗(yàn)豬體內(nèi)。每次每頭試驗(yàn)豬引入尼龍袋樣品5個(gè), 每頭每天引入10個(gè), 每個(gè)輪換期引入不同生長期金蕎麥樣品150個(gè), 整個(gè)試驗(yàn)期引入450個(gè)。在豬肛門周圍安裝集糞袋, 每次飼喂結(jié)束后取下集糞袋。從糞中小心分離尼龍袋, 用紙擦去表面的糞, 清水沖洗后, 置于-20 ℃冰箱保存。待每個(gè)輪換期結(jié)束后, 將收集到的每頭試驗(yàn)豬金蕎麥尼龍袋樣品分別放到洗衣機(jī)里, 中水位漂洗4 min, 然后60 ℃烘干備用。

1.7檢測(cè)指標(biāo)

分析測(cè)定各生長期金蕎麥CP、EE等常規(guī)營養(yǎng)成分, 以及氨基酸、微量元素的含量及體內(nèi)回腸末端表觀和標(biāo)準(zhǔn)消化率, 并采用體外法對(duì)比測(cè)定各營養(yǎng)成分消化率。粗蛋白、粗脂肪、有機(jī)物、鈣、磷、微量元素等指標(biāo)的測(cè)定分析參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[14]進(jìn)行；氨基酸測(cè)定分析參照GB/T 18246-2000[15]。

式中, IF為飼料中指示劑含量(%)；If為活動(dòng)尼龍袋中指示劑含量(%)；NF為飼料中營養(yǎng)成分含量(%)；Nf為活動(dòng)尼龍袋中營養(yǎng)成分含量(%)；R為指示劑回收率, 在本試驗(yàn)中采用4mol/L鹽酸法測(cè)定, 實(shí)測(cè)值為98.65%。

蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)消化率={[蛋白質(zhì)總量-(蛋白質(zhì)排出量-內(nèi)源蛋白質(zhì)量)]/蛋白質(zhì)總量}×100%

氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率={[氨基酸總量-(氨基酸排出量-內(nèi)源氨基酸量)]/氨基酸總量}×100%

內(nèi)源蛋白質(zhì)量=食糜中蛋白質(zhì)含量×(日糧中指示劑含量/食糜中指示劑含量)

內(nèi)源氨基酸量=食糜中氨基酸含量×(日糧中指示劑含量/食糜中指示劑含量)

以上計(jì)算均為干物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.8數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2003初步整理試驗(yàn)數(shù)據(jù), 用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 采用單因子方差(one-way ANOVA)分析進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn), 采用自動(dòng)線性建模方法進(jìn)行回歸方程建立。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。

2　結(jié)果與分析

2.1 不同生長期金蕎麥的營養(yǎng)成分

2.1.1 常規(guī)營養(yǎng)成分 分枝期金蕎麥風(fēng)干物中有機(jī)物、粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷和粗纖維含量分別為88.59%,22.72%,2.34%,1.05%,0.39%和13.51%;孕蕾期分別為89.10%,20.57%,1.69%,1.25%,0.42%,15.50%;初花期分別為89.63%,17.54%,1.37%,1.29%,0.46%,19.75%。各生長期間有機(jī)物含量差異不顯著(P>0.05);隨著生長期后延,粗蛋白含量降低,其中分枝期與孕蕾期差異不顯著(P>0.05),分枝期與初花期差異極顯著(P<0.01);粗脂肪含量顯著降低(P<0.01),粗纖維含量顯著升高(P<0.01);鈣和磷含量呈升高趨勢(shì),分枝期與孕蕾期鈣含量差異極顯著(P<0.01),磷含量差異不顯著(P>0.05);孕蕾期與初花期鈣含量差異不顯著(P>0.05),磷含量差異顯著(P<0.05)(表3)。

表3　不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分含量

注:同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。

Note:Different small letters in the same line mean significant differences(P<0.05).Different capital letters in the same line,extremely significant differences(P<0.01).The same below.

2.1.2氨基酸含量 隨著生長期后延,金蕎麥必需氨基酸、非必需氨基酸和檢測(cè)氨基酸總含量降低,差異極顯著(P<0.01)。除個(gè)別氨基酸(如亮氨酸)外,各個(gè)生長期氨基酸含量均極顯著降低(P<0.01)。各生長期氨基酸測(cè)定結(jié)果見表4。

2.1.3微量元素含量 金蕎麥各個(gè)生長期間,Cu、Zn含量差異不顯著(P>0.05);分枝期與孕蕾期間Fe、Cu、Mn、Zn含量差異均不顯著(P>0.05);分枝期與初花期間Fe含量差異極顯著(P<0.01),Mn含量差異顯著(P<0.05);孕蕾期與初花期間Fe、Cu、Mn、Zn含量差異均不顯著(P>0.05)。不同時(shí)期的金蕎麥微量元素含量詳見表5。

2.2不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分消化率

2.2.1不同生長期金蕎麥常規(guī)營養(yǎng)成分回腸末端表觀消化率 隨著生長期的后延,金蕎麥常規(guī)營養(yǎng)成分在豬回腸末端表觀消化率(以下簡(jiǎn)稱表觀消化率)顯著下降。其中分枝期OM、Ca、P表觀消化率高于孕蕾期和初花期,差異極顯著(P<0.01);分枝期CP表觀消化率高于孕蕾期和初花期,差異顯著(P<0.05);分枝期EE表觀消化率與孕蕾期差異不顯著(P>0.05),但明顯高于初花期,差異顯著(P<0.05);分枝期CF表觀消化率高于孕蕾期,差異顯著(P<0.05),明顯高于初花期,差異極顯著(P<0.01);除EE表觀消化率外,初花期營養(yǎng)成分表觀消化率與孕蕾期相比均顯著下降。結(jié)果見表6。

2.2.2不同生長期金蕎麥常規(guī)營養(yǎng)成分回腸末端標(biāo)準(zhǔn)消化率 隨著生長期的后延,金蕎麥OM、P體外法測(cè)定消化率降低,差異極顯著(P<0.01);分枝期與孕蕾期體外法測(cè)定CP消化率差異顯著(P<0.05),EE、Ca、CF差異不顯著(P>0.05);分枝期與初花期間體外法測(cè)定CP、Ca、CF差異極顯著(P<0.01),EE差異顯著(P<0.05);孕蕾期與初花期體外法測(cè)定CP、Ca、CF差異顯著(P<0.05),EE差異不顯著(P>0.05)(表7)。

表4　不同生長期金蕎麥氨基酸含量

EAA:Essential amino acids;NEAA:Non-essential amino acids;TAA:Total amino acids.

2.2.3不同生長期金蕎麥氨基酸回腸末端表觀消化率除極個(gè)別氨基酸如異亮氨酸、谷氨酸外, 隨著金蕎麥生長期的后延, 氨基酸在生長豬回腸末端的表觀消化率均降低。 其中, 分枝期與孕蕾期均差異不顯著(P>0.05), 分枝期與初花期均差異顯著(P<0.05)；孕蕾期與初花期蘇氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、胱氨酸表觀消化率差異不顯著(P>0.05), 其余氨基酸表觀消化率均差異顯著(P<0.05)(表8)。

2.2.4不同生長期金蕎麥氨基酸回腸末端標(biāo)準(zhǔn)消化率隨著生長期后延, 金蕎麥氨基酸回腸末端標(biāo)準(zhǔn)消化率降低。其中, 分枝期與孕蕾期氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率均差異不顯著(P>0.05), 分枝期與初花期異亮氨酸、蛋氨酸、丙氨酸、胱氨酸標(biāo)準(zhǔn)消化率差異極顯著(P<0.01), 其余氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率差異顯著(P<0.05)；孕蕾期與初花期亮氨酸、纈氨酸、絲氨酸、酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)消化率差異不顯著(P>0.05), 其余氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率均差異顯著(P<0.05)(表9)。

表6 不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分表觀消化率Table6 NutrientapparentdigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%營養(yǎng)成分Nutrient分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage有機(jī)物OM79.88±3.67Aa69.89±4.21Bb64.12±2.95Bc粗蛋白CP68.42±2.15Aa64.66±2.97ABb60.75±2.99Bc粗脂肪EE81.39±3.74a78.50±3.64ab77.43±3.56b鈣Ca63.26±1.91Aa57.93±2.68Bb49.48±2.28Bc磷P67.93±3.12A59.42±2.73B54.32±2.50C粗纖維CF19.65±0.90Aa17.95±0.81Ab14.34±0.76Bc表7 不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分體外法消化率測(cè)定Table7 NutrientinvitrodigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%營養(yǎng)成分Nutrient分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage有機(jī)物OM83.47±4.21A73.03±3.46B67.00±3.09C粗蛋白CP71.49±3.29Aa67.56±3.01ABb63.48±2.92Bc粗脂肪EE85.05±3.94a82.03±3.79ab80.91±3.72b鈣Ca66.10±3.08A60.53±2.87A51.70±2.58B磷P70.98±2.27A62.09±2.86B56.76±2.61C粗纖維CF20.51±0.83Aa18.75±0.85ABb14.98±0.89Bc

表8 不同生長期金蕎麥氨基酸表觀消化率Table8 AminoacidsapparentdigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%氨基酸Aminoacids分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage亮氨酸Leu91.48±3.84A90.73±3.08A80.07±2.42B纈氨酸Val81.18±2.40a79.74±2.71a76.38±3.35b苯丙氨酸Phe82.20±1.45a80.79±1.74a76.34±2.05b蘇氨酸Thr80.15±3.36a77.77±2.56ab75.44±1.86b賴氨酸Lys76.74±2.22a75.43±2.60ab70.20±1.81c異亮氨酸Ile78.62±1.90b80.41±1.93ab82.32±3.12a組氨酸His81.27±3.41a80.83±2.72ab75.46±1.98c蛋氨酸Met79.94±3.35Aa77.54±1.63Aa73.21±2.97Bb天門冬氨酸Asp79.53±2.34a80.14±1.74a75.82±2.91b絲氨酸Ser76.44±1.91ab81.10±2.75a73.92±2.80b谷氨酸Glu81.48±3.4280.03±2.1282.66±2.14甘氨酸Gly80.08±3.30a78.67±1.67ab73.34±2.86b丙氨酸Ala82.33±2.57a79.86±1.81ab77.56±1.94b酪氨酸Tyr88.69±3.72a86.02±2.92ab83.49±3.17b精氨酸Arg79.12±3.32a81.74±2.77a72.44±1.85b脯氨酸Pro79.08±2.39a79.70±1.79a73.41±2.13b胱氨酸Cys80.57±1.88a79.15±2.64ab75.80±1.88b表9 不同生長期金蕎麥氨基酸標(biāo)準(zhǔn)消化率Table9 AminoacidsstandarddigestibilityindifferentgrowingstageofF.dibotrys%氨基酸Aminoacids分枝期Branchingstage孕蕾期Budstage初花期Initialbloomstage亮氨酸Leu96.05±4.74a94.17±4.33ab89.07±2.76b纈氨酸Val93.36±3.61a91.56±3.21ab86.54±3.68b苯丙氨酸Phe90.83±2.57a88.11±2.06a84.16±2.61b蘇氨酸Thr88.59±3.45a87.94±3.03a82.06±3.54b賴氨酸Lys88.28±2.44a87.64±3.27a81.79±1.93b異亮氨酸Ile94.73±3.69A92.88±3.04A81.03±2.31B組氨酸His89.80±3.50a87.10±2.00a83.19±1.58b蛋氨酸Met91.17±1.95A90.43±4.16A84.41±3.62B天門冬氨酸Asp90.69±3.58a89.97±2.13a84.03±1.78b絲氨酸Ser90.26±1.97a87.55±1.74ab83.62±3.20b谷氨酸Glu91.55±2.56a90.80±4.17ab84.84±1.63b甘氨酸Gly91.08±3.55a89.35±3.11a84.40±1.79b丙氨酸Ala96.44±3.76Aa94.55±2.34ABa89.44±2.73Bb酪氨酸Tyr96.12±2.74a94.24±3.35ab89.15±4.12b精氨酸Arg93.07±3.62a92.28±2.49a86.27±1.87b脯氨酸Pro93.03±3.60a90.20±4.15a86.23±2.40b胱氨酸Cys94.59±1.68Aa91.76±4.22ABa87.70±2.72Bb

2.2.5不同生長期金蕎麥氨基酸體外法測(cè)定消化率隨著生長期后延, 金蕎麥氨基酸體外法測(cè)定消化率降低。其中, 分枝期與孕蕾期體外法測(cè)定氨基酸消化率差異均不顯著(P>0.05), 分枝期與初花期體外法測(cè)定異亮氨酸、丙氨酸、精氨酸、胱氨酸消化率差異極顯著(P<0.01),其余氨基酸體外法測(cè)定消化率均差異顯著(P<0.05);孕蕾期與初花期體外法測(cè)定苯丙氨酸、天門冬氨酸、絲氨酸、胱氨酸消化率差異不顯著(P>0.05),異亮氨酸、丙氨酸、精氨酸差異極顯著(P<0.01),其余氨基酸表觀消化率均差異顯著(P<0.05)(表10)。

2.2.6 不同生長期金蕎麥微量元素回腸末端表觀消化率 隨著生長期后延,金蕎麥微量元素回腸末端表觀消化率降低。其中,分枝期與孕蕾期差異不顯著(P>0.05),分枝期與初花期Fe、Mn、Zn回腸末端表觀消化率差異極顯著(P<0.01),Cu差異顯著(P<0.05);孕蕾期與初花期Fe、Mn、Zn回腸末端表觀消化率差異極顯著(P<0.01),Cu差異顯著(P<0.05)(表11)。

2.2.7 不同生長期金蕎麥微量元素體外法測(cè)定消化率 隨著生長期后延,金蕎麥微量元素體外法測(cè)定消化率降低。其中,分枝期與孕蕾期體外法測(cè)定Fe、Cu、Mn、Zn消化率均差異不顯著(P>0.05),分枝期與初花期體外法測(cè)定Fe、Cu、Mn消化率差異極顯著(P<0.01),Zn差異顯著(P<0.05);孕蕾期與初花期體外法測(cè)定Fe、Mn消化率差異極顯著(P<0.01),Cu、Zn差異顯著(P<0.05)(表12)。

表10　不同生長期金蕎麥氨基酸體外法消化率

表11　不同生長期金蕎麥微量元素表觀消化率

表12　不同生長期金蕎麥微量元素體外法測(cè)定消化率

2.3體外消化法測(cè)得消化率與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)測(cè)得消化率間的回歸關(guān)系

鑒于消化率測(cè)定時(shí), 動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)的成本遠(yuǎn)比體外消化法高, 也無法實(shí)現(xiàn)大批量樣品處理, 本項(xiàng)目以體外消化法測(cè)得的各生長期金蕎麥常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、微量元素消化率值為自變量, 以動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)測(cè)得的對(duì)應(yīng)值為因變量, 采用SPSS 19.0建立回歸方程, 建立通過體外測(cè)定法測(cè)得結(jié)果推算動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果的方法。分枝期、孕蕾期和初花期體外法測(cè)定常規(guī)營養(yǎng)成分消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值之間的回歸方程分別是y=0.957x+0.029、y=0.955x+0.009、y=0.956x+0.006,R2值分別為0.9971, 0.9684, 0.9776, 方程擬合度好。分枝期和孕蕾期金蕎麥體外法測(cè)定氨基酸消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值之間的回歸方程分別是y=2.188x-114.4、y=0.735x+15.376,R2值分別為0.728和0.739, 方程擬合度較好。但初花期金蕎麥體外法測(cè)定氨基酸消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值之間回歸方程的R2僅為0.085, 方程擬合度差。分枝期、孕蕾期和初花期金蕎麥體外法測(cè)定氨基酸消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端標(biāo)準(zhǔn)消化率值之間回歸方程的R2值分別為0.120, 0.313, 0.518, 方程擬合度差。分枝期、孕蕾期和初花期金蕎麥體外法測(cè)定微量元素消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值之間的回歸方程分別是y=0.89x+1.64、y=0.985x-2.40、y=1.011x-2.715,R2值分別為0.902, 0.960, 0.865, 方程擬合度好(表13)。

表13　體外消化法測(cè)得的營養(yǎng)成分消化率值與在體試驗(yàn)測(cè)定消化率間的回歸關(guān)系

RMSE:均方根誤差Root mean square error.

3　討論

3.1不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分含量變化及對(duì)比分析

本研究結(jié)果證明, 隨著生長期后延, 金蕎麥常規(guī)營養(yǎng)成分、必需氨基酸、非必需氨基酸和檢測(cè)氨基酸總含量降低, CF和Fe、Cu、Mn、Zn含量升高, 分枝期營養(yǎng)成分含量最高。從分枝期到孕蕾期, 金蕎麥CP等營養(yǎng)成分含量下降較慢, CF含量上升較慢；從孕蕾期到初花期, 金蕎麥CP等營養(yǎng)成分含量下降較快, CF含量上升較快。在貴州黔南、畢節(jié)、貴陽等縣市種植的黔金蕎麥, 從分枝期到孕蕾期的生長時(shí)段為5月30日-7月19日, 共計(jì)51 d左右；從孕蕾期到初花期的生長時(shí)段為7月19日-8月11日, 共計(jì)23 d左右[16]。從分枝期到孕蕾期CP含量約23.7 d降低1%, CF含量約25.6 d升高1%, EAA每天降低25.55 mg/100 g, TAA每天降低94.65 mg/100 g；從孕蕾期到初花期CP含量約7.6 d降低1%, CF含量約5.4 d升高1%, EAA每天降低75.57 mg/100 g, TAA每天降低140.35 mg/100 g。這一結(jié)果與劉玉華[17]在苜蓿上的研究結(jié)果剛好相反, 劉玉華[17]測(cè)定分析了23個(gè)苜蓿品種不同茬次在各生育階段的營養(yǎng)成分變化, 在第1茬時(shí), 從分枝期到現(xiàn)蕾期, 苜蓿CP約4.8 d降低1%, CF約2.7 d升高1%；從現(xiàn)蕾期到初花期, 苜蓿CP約7.7 d降低1%, CF約7.1 d升高1%。在第2茬時(shí), 從分枝期到現(xiàn)蕾期, 苜蓿CP約1.0 d降低1%, NDF約0.8 d升高1%, ADF約1.0 d升高1%；從現(xiàn)蕾期到初花期, 苜蓿CP約2.4 d降低1%, NDF約1.5 d升高1%, ADF約1.6 d升高1%。23個(gè)苜蓿品種第1和第2茬均為從分枝期到現(xiàn)蕾期, CP含量降低較快, CF升高快；從現(xiàn)蕾期到初花期, CP含量降低較慢, 纖維升高較慢[17]。

孕蕾期是金蕎麥營養(yǎng)成分含量變化由慢到快的轉(zhuǎn)折階段, 孕蕾期金蕎麥OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分別為89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%, 15.50%。孕蕾期金蕎麥CP含量(20.57%)比NY-T 140-2002[18]和NY-T 1574-2007[19]中規(guī)定的特級(jí)苜蓿草粉(19.0%)高8.26%, CF含量比NY-T 140-2002[20]中規(guī)定的特級(jí)苜蓿草粉(22.0%)低29.55%；CP比AAFCO規(guī)定的二級(jí)苜蓿草粉(20.0%)高2.85%, CF比AAFCO規(guī)定的二級(jí)苜蓿草粉(22.0%)低29.55%, 孕蕾期金蕎麥為優(yōu)質(zhì)牧草。孕蕾期金蕎麥EAA、NEAA、TAA含量分別為7982, 10810和18792 mg/100 g, EAA∶NEAA和EAA∶TAA分別為0.738和0.425。孕蕾期金蕎麥EAA∶NEAA(0.738)分別比苜蓿葉蛋白(0.668)、花生葉蛋白(0.552)、紫云英葉蛋白(0.633)、甘薯葉蛋白(0.493)和葛藤葉蛋白(0.639)高10.54%, 33.77%, 16.65%, 49.77%和15.55%；EAA∶TAA(0.425)分別比苜蓿葉蛋白(0.406)、花生葉蛋白(0.356)、紫云英葉蛋白(0.388)、甘薯葉蛋白(0.330)和葛藤葉蛋白(0.390)高4.62%, 19.31%, 9.47%, 28.71%和8.91%[21]。孕蕾期金蕎麥中氨基酸種類齊全, 必需氨基酸含量占氨基酸總量的42.5%, 必需氨基酸與非必需氨基酸含量的比值為0.738, 顯著高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和0.6。孕蕾期金蕎麥Fe含量(88.45 mg/kg)為我國主產(chǎn)區(qū)紫花苜蓿中Fe平均值(228.00 mg/kg)的38.79%, 但Cu、Mn、Zn含量分別比我國主產(chǎn)區(qū)紫花苜蓿中平均值高12.13%(17.94∶16.00)、75.4%(70.16∶40.00)、49.56%(37.39∶25.00)[22], 與紫花苜蓿相比, 金蕎麥鐵元素含量較少, Cu、Mn、Zn含量較高。孕蕾期金蕎麥草粉質(zhì)量好, CP、CF等質(zhì)量指標(biāo)優(yōu)于二級(jí)苜蓿草粉, EAA∶NEAA和EAA∶TAA等指標(biāo)優(yōu)于苜蓿葉蛋白、花生葉蛋白。

3.2不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分消化率變化及對(duì)比分析

孕蕾期金蕎麥CP表觀消化率和回腸末端標(biāo)準(zhǔn)消化率分別為64.66%和67.56%, 各種氨基酸表觀消化率和標(biāo)準(zhǔn)消化率分別為75.43%～90.73%和87.10%～94.55%, 孕蕾期養(yǎng)分消化率與分枝期差異不顯著, 與初花期差異顯著, 孕蕾期金蕎麥可消化養(yǎng)分含量最高。

隨著生長期后延, 金蕎麥養(yǎng)分消化率降低。從分枝期到孕蕾期, 金蕎麥養(yǎng)分消化率降低較慢, 從孕蕾期到初花期, 金蕎麥養(yǎng)分消化率降低較快。消化率是評(píng)價(jià)牧草營養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo), 消化率提高, 等同于增加了牧草單位干物質(zhì)中的可消化養(yǎng)分和可消化蛋白量, 從而促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)性能提高。生長期是影響牧草養(yǎng)分消化率的主要因素, 一般來講, 隨著生長期的后延, 牧草CP等營養(yǎng)成分降低, CF含量增加, 養(yǎng)分消化率降低[23]。從分枝期到孕蕾期, 金蕎麥CP表觀消化率約13.6 d降低1%, CF表觀消化率約30 d降低1%, 各種氨基酸表觀消化率和標(biāo)準(zhǔn)消化率在51 d內(nèi)分別降低0.75%～2.67%和0.64%～2.83%；從孕蕾期到初花期CP表觀消化率約5.9 d降低1%, CF表觀消化率約6.4 d降低1%, 各種氨基酸表觀消化率和標(biāo)準(zhǔn)消化率在23 d內(nèi)分別降低2.33%～10.66%和3.91%～11.85%。孕蕾期是金蕎麥CP、氨基酸等營養(yǎng)成分消化率降低由慢到快的轉(zhuǎn)折階段, 孕蕾期是金蕎麥刈割利用最佳時(shí)期, 這一結(jié)果與苜蓿最佳刈割利用時(shí)期為初花期的結(jié)論不相同[21]。

4　結(jié)論

1)本研究結(jié)果表明, 孕蕾期金蕎麥OM、CP、EE、Ca、P、CF含量分別為89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%和15.50%, EAA、NEAA、TAA含量分別為7982, 10810和18792 mg/100 g, EAA∶NEAA和EAA∶TAA分別為0.738和0.425, 營養(yǎng)成分和營養(yǎng)價(jià)值較高。2)從分枝期到孕蕾期金蕎麥營養(yǎng)成分含量和消化率降低較慢, 從孕蕾期到初花期金蕎麥營養(yǎng)成分含量和消化率降低較快, 孕蕾期是金蕎麥最適收割時(shí)期。3)在本試驗(yàn)研究條件下, 孕蕾期金蕎麥體外法測(cè)定常規(guī)營養(yǎng)成分、微量元素、氨基酸消化率值與動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)回腸末端表觀消化率值之間的回歸方程分別為y=0.955x+0.009、y=0.985x-2.40和y=0.735x+15.376。

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Nutrient content and digestibility ofFagopyrumdibotrysat various growth stages

HAN Yong1,2**, DEN Rong2**, DIAO Qi-Yu1*

1.FeedResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100190,China； 2.GuizhouInstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryScience,Guiyang550005,China

This study investigated the nutritive value, when fed to pigs, ofFagopyrumdibotrysat various growth stages. Crude protein (CP), amino acid (AA), trace element levels, among other parameters, and their digestibility characteristics within the terminal ileum were studied. Three growing Ba×Wild×Gao pigs, and having had an ileo-rectal anastomosis operation with a T fistula installed, underwent a 3×3 Latin square trial. The levels of organic matter (OM), CP, ether extract (EE), Ca, P, and crude fiber (CF) inF.dibotryswere 88.59%, 22.72%, 2.34%, 1.05%, 0.39%, and 13.51%, respectively, in the branching stage; were 89.10%, 20.57%, 1.69%, 1.25%, 0.42%, and 15.50%, respectively, in the bud stage, and were 89.63%, 17.54%, 1.37%, 1.29%, 0.46%, and 19.75%, respectively, in the early flowering stage. Essential amino acid (EAA), non-essential amino acid (NEAA), and total amino acid (TAA) contents inF.dibotryswere 9285, 7982, and 6244 mg/100 g, respectively, in the branching stage, were 14334, 10810, 9320 mg/100 g, respectively, in the bud stage, and were 23619, 18792, 15564 mg/100 g, respectively, in the initial bloom stage. Generally, nutritive value and digestibility characteristics ofF.dibotrysdecreased with increasing maturity (P<0.05), except for CF which increased. Specifically, the nutrient content and digestibility characteristics were significantly lower at the bud stage than at the branching stage (P<0.05), while the decline by early flowering was extremely significant (P<0.01). A gradual decline with increasing crop maturity was observed for CP, EE, EAA, TAA content and digestibility characteristics between the branching and the bud stages, again associated with an increase in CF; a comparatively faster rate of decrease was observed for nutrient content and digestibility characteristics between the bud and early flowering crop maturity stages. Three regression equations were developed to describe the relationship betweeninvitrodigestibility values and the correspondinginvivodigestibility values for the three tested maturity states ofF.dibotrys. In summary,F.dibotryshas high feeding value in terms of nutrient content, digestibility characteristics, and AA composition. Harvesting is recommended during the bud stage forF.dibotrysfor maximum yield of total digestible nutrients. Regression equations developed in the present study can predictinvivodigestibility characteristics ofF.dibotrysfrominvitrodata.

pig;invitro; apparent digestibility; standard digestibility; growing stage

10.11686/cyxb2015491http://cyxb.lzu.edu.cn

韓勇, 鄧蓉, 刁其玉. 不同生長期金蕎麥營養(yǎng)成分含量及消化率測(cè)定研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(8): 107-117.

HAN Yong, DEN Rong, DIAO Qi-Yu. Nutrient content and digestibility ofFagopyrumdibotrysat various growth stages. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(8): 107-117.

2015-10-26；改回日期：2016-01-04

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2014G2F200250), 貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目([2011]3063), 貴州省成果推廣項(xiàng)目([2013]5084)和貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士研究生科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目([2009]003)資助。

韓勇(1978-), 男, 貴州織金人, 副研究員, 博士。E-mail: hanyong7809@126.com。鄧蓉(1966-), 女, 四川中江縣人, 副研究員。E-mail: dr817@163.com。**共同第一作者These authors contributed equally to this work.

Corresponding author. E-mail: diaoqiyu@mail.caas.net.cn