吳征敏 王志敬,2* 于 輝 吳浩浩 蘇智杰 林敏純 曾 進(jìn) 尹福泉** 趙志輝
(1.廣東海洋大學(xué)農(nóng)學(xué)院,湛江 524088;2.衡陽德邦新金生物科技有限公司,衡陽 421001;3.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院,佛山 528231)
皇竹草(PennisetumsineseRoxb,PSR),又稱王草、皇竹,為多年生禾本科植物,因質(zhì)優(yōu)、高產(chǎn)、營養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn),被稱為飼草之王[1],在我國南方熱帶亞熱帶地區(qū)廣泛種植;噴漿玉米皮(spouting corn bran,SCB),又稱玉米麩或玉米蛋白質(zhì)飼料,是在玉米淀粉生產(chǎn)過程中將蛋白質(zhì)含量及能量高的玉米漿噴灑到玉米皮上,經(jīng)滾筒干燥而形成的玉米加工副產(chǎn)物,所含蛋白質(zhì)、氨基酸及能量均較玉米皮高,具有色澤好、能量高、消化率高等特點(diǎn)[2]。李姍姍等[3]研究表明,在華農(nóng)肉鴨飼糧中添加5%~10%的噴漿玉米皮,對15日齡以后的華農(nóng)肉鴨生產(chǎn)性能及腸道發(fā)育無不良影響;舒維成等[4]研究表明,在櫻桃谷鴨飼糧中添加5%的噴漿玉米皮,對櫻桃谷鴨的生產(chǎn)性能及腸道發(fā)育無顯著影響;孟梅娟等[5]研究表明,噴漿玉米皮與小麥秸稈以25∶75組合,能產(chǎn)生最大正組合效應(yīng),提高營養(yǎng)物質(zhì)降解率;涂遠(yuǎn)璐等[6]研究表明,在小麥秸與噴漿玉米皮組合中,隨噴漿玉米皮比例的增加,丙酸濃度增加,提高了飼料的轉(zhuǎn)化效率,更適合家禽育肥等,可利用不同飼料之間產(chǎn)生的正組合效應(yīng),提高飼料轉(zhuǎn)換率,以達(dá)到均衡營養(yǎng)的目的。通過前人研究可以看出,噴漿玉米皮作為非常規(guī)飼料原料在動物生產(chǎn)中應(yīng)用具有可行性,但關(guān)于噴漿玉米皮在南方地區(qū)的應(yīng)用效果,尤其是與南方牧草的組合效果鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)在前人研究的基礎(chǔ)上,選擇皇竹草和噴漿玉米皮按不同比例組合作為發(fā)酵底料,采用體外產(chǎn)氣法研究該組合對山羊瘤胃降解率的影響,篩選出較為合理的組合比例,從而為南方粗飼料資源的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
皇竹草:于2016年10月份,在株高150~200 cm時(shí)進(jìn)行收割,留茬20 cm,用揉草機(jī)揉搓粉碎,于60 ℃烘箱烘干后,用微型粉碎機(jī)粉碎后備用。
噴漿玉米皮:由湛江市某飼料公司提供。
試驗(yàn)動物:以山羊作為瘤胃液供體羊。
試驗(yàn)采用體外產(chǎn)氣法,以不同比例組合的皇竹草與噴漿玉米皮作為發(fā)酵底料,皇竹草與噴漿玉米皮按干物質(zhì)(DM)比例為100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組,每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)置3個(gè)重復(fù)和2個(gè)空白對照。分別培養(yǎng)4、8、12、24和48 h,測定各時(shí)間點(diǎn)發(fā)酵液及發(fā)酵濾渣的各項(xiàng)指標(biāo)。試驗(yàn)原料的營養(yǎng)水平如表1。
表1 試驗(yàn)原料的營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.3.1 人工唾液原液的配制
A液(微量元素溶液):CaCl2·2H2O 13.2 g、CoCl3·6H2O 1.0 g、MnCl2·4H2O 10.0 g、FeCl3·6H2O 8.0 g,加蒸餾水至100 mL。
B液(緩沖液):NH4HCO34.0 g、NaHCO335.0 g,加蒸餾水至1 000 mL。
C液(常量元素溶液):NaH2PO4·12H2O 9.45 g、MgSO4·7H2O 0.6 g、KH2PO46.2 g,加蒸餾水至1 000 mL。
D液(0.1%刃天青溶液):100 mg刃天青溶解于100 mL蒸餾水。
E液(還原劑溶液):蒸餾水95 mL、Na2S·9H2O 625 mg、1 mol/L NaOH 4.0 mL。
1.3.2 人工唾液制備
將配制好的原液以配制1 000 mL人工唾液加蒸餾水520.3 mL、B液208.1 mL、C液208.1 mL、A液0.1 mL、D液1 mL、E液62.4 mL的比例混合均勻,放入(39.0±0.5) ℃恒溫水浴鍋內(nèi),不間斷的通入CO2使其由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色,最終為無色,制成人工唾液。
1.3.3 瘤胃液采集
晨飼前,取山羊瘤胃液置于保溫壺內(nèi)帶到實(shí)驗(yàn)室,倒入燒杯內(nèi)放入(39.0±0.5) ℃的水浴鍋內(nèi),依次用2、4和6層紗布過濾,濾液不間斷的通入CO2氣體。將瘤胃液與人工唾液按1∶9的體積比混合,加入到體積為200 mL裝有1.25 g發(fā)酵底物的產(chǎn)氣瓶內(nèi),放入(39.0±0.5) ℃的恒溫振動培養(yǎng)箱內(nèi)分別培養(yǎng)4、8、12、24和48 h。
將各時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)氣瓶取出后,迅速放入冰水終止微生物活動,立即用S220-K型酸度計(jì)測得發(fā)酵液pH。經(jīng)尼龍布過濾,濾液置于-20 ℃冰箱保存,用于氨態(tài)氮(NH3-N)濃度的測定;濾渣放入65 ℃烘箱內(nèi)烘干,稱重后置于-20 ℃冰箱保存,待測。
試驗(yàn)原料和濾渣的DM、粗灰分(Ash)、粗蛋白質(zhì)(CP)含量按照AOAC(1995)[7]常規(guī)方法測定,酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)含量采用范氏(Van Soest)洗滌纖維法測定。采用朱文濤等[8]的方法測定發(fā)酵液中NH3-N濃度。
1.6.1 養(yǎng)分降解率的計(jì)算
某養(yǎng)分降解率(%)=[(試驗(yàn)原料中
某養(yǎng)分含量-殘?jiān)心仇B(yǎng)分含量)/
試驗(yàn)原料中某養(yǎng)分含量]×100。
1.6.2 組合效應(yīng)值的計(jì)算
組合效應(yīng)值(%)=[(實(shí)測值-加權(quán)估計(jì)值)/
加權(quán)估計(jì)值]×100。
式中:實(shí)測值為實(shí)際測定樣品某養(yǎng)分的降解率;加權(quán)估計(jì)值:A樣品實(shí)測值×A樣品配比+B樣品實(shí)測值×B樣品配比。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2013初步整理,采用SPSS 20.0軟件中的ANOVA模型進(jìn)行單因素方差分析,用LSD法進(jìn)行多重比較;結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05表示差異顯著。
由表2可知,在體外發(fā)酵4 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組發(fā)酵液的pH顯著低于發(fā)酵底物為單一皇竹草的Ⅰ組(P<0.05);在體外發(fā)酵8、12、24和48 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,發(fā)酵液的pH顯著降低(P<0.05)。在整個(gè)發(fā)酵期,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,各組發(fā)酵液的pH均顯著降低(P<0.05)。
表2 皇竹草與噴漿玉米皮組合對發(fā)酵液pH的影響
同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)無字母或相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)無字母或相同大寫字母表示差異不顯著(P>0.05),不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
In the same column, values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference(P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05); in the same row, values with no letter or the same capital letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.
由表3可知,在體外發(fā)酵4 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,各組發(fā)酵液中NH3-N濃度差異不顯著(P>0.05);在體外發(fā)酵8 h時(shí),Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ組發(fā)酵液中NH3-N濃度顯著低于Ⅰ組(P<0.05),Ⅲ組與Ⅰ組差異不顯著(P>0.05);在體外發(fā)酵12 h時(shí),Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組發(fā)酵液中NH3-N濃度顯著高于Ⅰ組(P<0.05);在體外發(fā)酵24 h時(shí),隨著組合噴漿玉米皮比例的增加,發(fā)酵液中NH3-N濃度逐漸增大,Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組顯著高于Ⅰ和Ⅱ組(P<0.05),Ⅳ和Ⅴ組顯著高于Ⅲ組(P<0.05);在體外發(fā)酵48 h時(shí),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組發(fā)酵液中NH3-N濃度隨噴漿玉米皮比例的增加而顯著增加(P<0.05),Ⅴ組較Ⅳ組略有增加(P>0.05)。在整個(gè)發(fā)酵期間,Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組發(fā)酵液中NH3-N濃度隨著發(fā)酵時(shí)間的延長呈先降低后升高趨勢。
表3 皇竹草與噴漿玉米皮組合對發(fā)酵液中NH3-N濃度的影響
由表4可知,在體外發(fā)酵4 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,各組合山羊體外瘤胃DM降解率無顯著差異(P>0.05);在體外發(fā)酵8 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃DM降解率逐漸升高,除Ⅳ和Ⅴ組間差異不顯著(P>0.05)外,其他組間差異顯著(P<0.05);在體外發(fā)酵12和48 h時(shí),山羊體外瘤胃DM降解率隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加而顯著升高(P<0.05);在體外發(fā)酵24 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃DM降解率逐漸升高,除Ⅲ和Ⅳ組間差異不顯著(P>0.05)外,其他組間差異顯著(P<0.05)。在整個(gè)發(fā)酵期間,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ組山羊體外瘤胃DM降解率隨發(fā)酵時(shí)間的延長顯著升高(P<0.05)。
表4 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃DM降解率的影響
由表5可知,皇竹草與噴漿玉米皮組合產(chǎn)生了組合效應(yīng)。在體外發(fā)酵4、8和24 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例由25%增加到50%,組合效應(yīng)值呈增加趨勢,但差異不顯著(P>0.05);在體外發(fā)酵12和48 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例由25%增加到50%,組合效應(yīng)值呈降低趨勢,但差異不顯著(P>0.05)。75%皇竹草與25%噴漿玉米皮組合、50%皇竹草與50%噴漿玉米皮組合,在整個(gè)發(fā)酵期均產(chǎn)生正組合效應(yīng);25%皇竹草與75%噴漿玉米皮組合,在體外發(fā)酵4和24 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng),在體外發(fā)酵8、12和48 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng)。在整個(gè)發(fā)酵期間,隨發(fā)酵時(shí)間的延長,含25%和50%噴漿玉米皮的組合均產(chǎn)生正組合效應(yīng)。
由表6可知,在體外發(fā)酵4 h時(shí),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組間山羊體外瘤胃NDF降解率差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于Ⅳ和Ⅴ組(P<0.05);在體外發(fā)酵8 h時(shí),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組山羊體外瘤胃NDF降解率顯著高于Ⅰ組(P<0.05);在體外發(fā)酵12、48 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃NDF降解率呈升高趨勢,除Ⅲ與Ⅳ組差異不顯著(P>0.05)外,其他組間差異顯著(P<0.05);在體外發(fā)酵24 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃NDF降解率呈升高趨勢,除Ⅱ與Ⅲ組差異不顯著(P>0.05)外,其他組間差異顯著(P<0.05)。在整個(gè)發(fā)酵期間,隨發(fā)酵時(shí)間的延長,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組山羊體外瘤胃NDF降解率顯著升高(P<0.05)。在體外發(fā)酵4~12 h時(shí),Ⅰ組山羊體外NDF降解率無顯著變化(P>0.05);在體外發(fā)酵12~48 h時(shí),山羊體外NDF降解率顯著升高(P<0.05)。
表5 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃DM降解率的組合效應(yīng)
表6 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃NDF降解率的影響
由表7可知,皇竹草與噴漿玉米皮組合產(chǎn)生了組合效應(yīng)。在體外發(fā)酵4 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,組合效應(yīng)值逐漸減小,Ⅱ與Ⅲ組顯著高于Ⅳ組(P<0.05);在體外發(fā)酵8、12、24和48 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,組合效應(yīng)值逐漸減小,Ⅱ組顯著高于Ⅲ、Ⅳ組(P<0.05)。75%皇竹草與25%噴漿玉米皮組合,在整
個(gè)發(fā)酵期內(nèi)均產(chǎn)生正組合效應(yīng);50%皇竹草與50%噴漿玉米皮組合,在體外發(fā)酵4、12、24 h時(shí)均產(chǎn)生正組合效應(yīng),在體外發(fā)酵48 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng);25%皇竹草與75%噴漿玉米皮組合,在體外發(fā)酵4、12、24和48 h時(shí)均產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng),在體外發(fā)酵8 h時(shí)產(chǎn)生正組合效應(yīng)。在整個(gè)發(fā)酵期間,隨發(fā)酵時(shí)間的延長,Ⅱ組的組合效應(yīng)值呈先增大后降低趨勢,Ⅲ組的組合效應(yīng)值逐漸降低。
表7 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃NDF降解率的組合效應(yīng)
由表8可知,在體外發(fā)酵4 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃CP降解率呈先增高后降低趨勢,以Ⅲ組最高,顯著高于其他各組(P<0.05);在體外發(fā)酵8 h時(shí),添加噴漿玉米皮組(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組)山羊體外瘤胃CP降解率均顯著高于單一皇竹草組(Ⅰ組);在體外發(fā)酵12 h時(shí),山羊體外瘤胃CP降解率除Ⅲ與Ⅳ組間差異不顯著(P>0.05)外,其他組間差異顯著(P<0.05);在體外發(fā)酵24 h時(shí),山羊體外瘤胃CP降解
率Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組間差異不顯著(P>0.05),但上述3組均高于顯著Ⅰ組(P<0.05),且Ⅴ組顯著高于除Ⅲ組外的其他各組(P<0.05);在體外發(fā)酵48 h時(shí),山羊體外瘤胃CP降解率組間差異顯著(P<0.05),其中Ⅲ組顯著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ組(P<0.05),Ⅴ組顯著高于其他各組(P<0.05)。在整個(gè)發(fā)酵期間,Ⅰ、Ⅱ組山羊體外瘤胃CP降解率隨發(fā)酵時(shí)間的延長呈先升高后降低的趨勢且均在體外發(fā)酵24 h時(shí)有最大值;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ組山羊體外瘤胃CP降解率則隨發(fā)酵時(shí)間的延長顯著增加(P<0.05)。
表8 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃CP降解率的影響
由表9可知,皇竹草與噴漿玉米皮組合產(chǎn)生了組合效應(yīng)。在體外發(fā)酵4、12 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,組合效應(yīng)值先增大后減小,Ⅲ組顯著高于Ⅱ和Ⅳ組(P<0.05);在體外發(fā)酵24、48 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,組合效應(yīng)值呈下降趨勢,Ⅱ和Ⅲ組間差異不顯著(P>0.05),Ⅱ和Ⅲ組顯著高于Ⅳ組(P<0.05);在體外發(fā)酵8 h時(shí),隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,組合效應(yīng)值先增大后減小,組間差異顯著(P<0.05)。75%皇竹草與25%噴漿玉米皮組合、25%皇竹草與75%噴漿玉米皮組合,在體外發(fā)酵12 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng),在體外發(fā)酵4、8、24、48 h時(shí)產(chǎn)生正組合效應(yīng);50%皇竹草與50%噴漿玉米皮組合,在整個(gè)發(fā)酵期內(nèi)均產(chǎn)生正組合效應(yīng)。在整個(gè)發(fā)酵期間,隨發(fā)酵時(shí)間的延長,Ⅱ和Ⅲ組的組合效應(yīng)值呈升高、降低和再升高趨勢。
表9 皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃CP降解率的組合效應(yīng)
pH是最直觀和最基本的反映瘤胃發(fā)酵是否正常的生理指標(biāo),綜合反映瘤胃微生物代謝產(chǎn)物有機(jī)酸產(chǎn)生、吸收、排出及中和的情況,變動范圍一般在5.0~7.5,瘤胃微生物的適宜pH范圍在6.2~7.0,當(dāng)pH低于6.2時(shí),瘤胃內(nèi)纖維素分解菌的活性會受到抑制[9]。本試驗(yàn)中皇竹草與噴漿玉米皮以75∶25、50∶50、25∶75比例組合,在體外發(fā)酵4~48 h時(shí)各組發(fā)酵液pH均介于6.21~7.04,說明不同比例的皇竹草與噴漿玉米皮組合在瘤胃內(nèi)均可正常發(fā)酵。
NH3-N是飼料蛋白質(zhì)、內(nèi)源性蛋白質(zhì)及非蛋白氮的降解產(chǎn)物,也是菌體蛋白的合成原料,其濃度可在一定程度上反映瘤胃微生物產(chǎn)生NH3-N及其利用情況,NH3-N濃度過高或過低都不利于瘤胃微生物的增殖[10]。本試驗(yàn)中,在體外發(fā)酵4~48 h時(shí)各組發(fā)酵液NH3-N濃度介于6.87~22.28 mg/dL,均在Illius[11]研究報(bào)道的瘤胃NH3-N正常濃度范圍(6~30 mg/dL)之內(nèi),說明皇竹草與噴漿玉米皮組合發(fā)酵后有利于瘤胃微生物的增殖,增加了菌體蛋白的合成量,提高了蛋白質(zhì)的利用率。本試驗(yàn)中,在體外發(fā)酵4~24 h內(nèi),各組發(fā)酵液NH3-N濃度隨發(fā)酵時(shí)間的延長逐漸降低,可能是因?yàn)閲姖{玉米皮屬于較易降解物質(zhì),隨著較易降解物質(zhì)比例的增加,使得瘤胃微生物可利用營養(yǎng)物質(zhì)增加,有利于瘤胃微生物的生長、促進(jìn)了瘤胃微生物增殖,有較多的氮被微生物利用合成菌體蛋白造成的[12];后期NH3-N濃度有上升趨勢,可能是隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,發(fā)酵瓶內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)物逐漸積累無法轉(zhuǎn)移出去,致使氨在發(fā)酵瓶內(nèi)積累造成的[13]。
本試驗(yàn)通過研究不同比例皇竹草與噴漿玉米皮組合對山羊體外瘤胃DM降解率的影響后發(fā)現(xiàn),隨皇竹草與噴漿玉米皮組合比例的變化,山羊體外瘤胃DM降解率也在發(fā)生改變,說明不同粗飼料組合產(chǎn)生了組合效應(yīng),這與高立鵬等[14]和孟梅娟等[15]研究結(jié)果一致。本試驗(yàn)中,隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃DM降解率逐漸增加,當(dāng)噴漿玉米皮添加比例達(dá)到50%時(shí),山羊體外瘤胃DM降解率增加幅度有所降低,這與張穎等[16]研究稻草與苜蓿組合,當(dāng)苜蓿添加比例達(dá)到30%時(shí),瘤胃DM降解率增加幅度減小,瘤胃基本處于降解極限狀態(tài)的結(jié)果一致??傮w來看,各皇竹草與噴漿玉米皮組合組后山羊體外瘤胃DM降解率均顯著高于單一皇竹草組,說明皇竹草與噴漿玉米皮之間存在組合效應(yīng),這可能是因?yàn)榇诛暳蟻碓醇澳敛葑陨硭珼M、CP和CF等不同,粗飼料適口性不同,在瘤胃內(nèi)降解特性不同造成的[17]。本試驗(yàn)中,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,各組山羊體外瘤胃DM降解率顯著升高,可能是由于發(fā)酵時(shí)間延長,瘤胃微生物分解菌活性增強(qiáng),營養(yǎng)物質(zhì)降解程度加大所致。組合中添加25%和50%噴漿玉米皮組均產(chǎn)生不同程度的正組合效應(yīng),說明添加一定比例的噴漿玉米皮有利于瘤胃微生物的增殖,增加瘤胃營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。
DM降解率是反映粗飼料瘤胃發(fā)酵特性的重要指標(biāo)之一[18],粗飼料進(jìn)入瘤胃后,經(jīng)瘤胃微生物作用,產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、NH3-N等,在微生物作用下以NH3-N、酮酸為原料合成菌體蛋白,可為反芻動物提供所需蛋白質(zhì)的40%~80%。粗飼料組合的優(yōu)劣不僅與飼料中營養(yǎng)成分的含量和質(zhì)量有關(guān),還與飼料中營養(yǎng)成分的結(jié)構(gòu)有關(guān)[19]。巴桑珠扎等[20]研究表明,不同作物秸稈其DM降解率不同,可能與不同作物秸稈中可消化有機(jī)物及非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量有關(guān)。本試驗(yàn)中,隨著組合中噴漿玉米皮比例的增加,山羊體外瘤胃DM降解率升高,可能是由于噴漿玉米皮中的可消化有機(jī)物及非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量較高造成的。
粗纖維是反芻動物必需的營養(yǎng)素之一,它可以為反芻動物提供揮發(fā)性脂肪酸、糖原異生的前提物質(zhì),為動物提供大量能源、維持動物正常的生產(chǎn)功能及瘤胃的正常功能和動物的健康[21]。NDF能夠通過刺激反芻動物的咀嚼和反芻,促進(jìn)動物唾液分泌,提高瘤胃的緩沖能力,對保護(hù)反芻動物胃腸道健康和維持瘤胃正常發(fā)酵具有重要意義[22]。本試驗(yàn)中,在體外發(fā)酵8~48 h內(nèi),添加噴漿玉米皮的組山羊體外瘤胃NDF降解率均高于單一皇竹草組,這與夏科等[23]和Ponce等[24]的研究結(jié)果一致。添加噴漿玉米皮組山羊體外瘤胃NDF降解率可能是因?yàn)閲姖{玉米皮中蛋白質(zhì)含量較高,為瘤胃微生物生長提供了所需要的氨氮、肽與氨基酸及支鏈脂肪酸等[5]。研究表明,向低蛋白質(zhì)飼糧中添加支鏈脂肪酸有利于增加瘤胃微生物總數(shù)與菌體蛋白總量[25-27],進(jìn)而促進(jìn)纖維物質(zhì)的降解[28]。本試驗(yàn)中,在皇竹草中添加不同比例的噴漿玉米皮能夠產(chǎn)生不同程度的組合效應(yīng),說明添加噴漿玉米皮有利于瘤胃微生物的生長繁殖,提高了營養(yǎng)物質(zhì)的降解率。本試驗(yàn)中,75%皇竹草與25%噴漿玉米皮組合在整個(gè)發(fā)酵期內(nèi)均產(chǎn)生正組合效應(yīng),且在體外發(fā)酵12 h時(shí)組合效應(yīng)值達(dá)到最大;50%皇竹草與50%噴漿玉米皮組合在體外發(fā)酵48 h時(shí)產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng);25%皇竹草與75%噴漿玉米皮組合在整個(gè)發(fā)酵期內(nèi)均產(chǎn)生不同程度的負(fù)組合效應(yīng)等,這可能是由于在皇竹草中添加適宜比例的非常規(guī)飼料可以提高皇竹草中纖維的降解率,產(chǎn)生正組合效應(yīng),若添加比例不適宜則會產(chǎn)生負(fù)組合效應(yīng)[15]。
反芻動物攝入的飼糧蛋白質(zhì),一部分在瘤胃微生物的作用下被降解,降解的蛋白質(zhì)被用于合成瘤胃菌體蛋白,合成的瘤胃菌體蛋白和飼糧中非降解蛋白質(zhì)進(jìn)入小腸被消化、吸收和利用[29]。張永根等[30]對奶牛常用飼料中CP的瘤胃降解特性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)飼糧中CP降解率與飼糧中NDF和ADF含量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;本試驗(yàn)中發(fā)酵底物中NDF和ADF含量隨噴漿玉米皮比例的增加逐漸減少,伴隨著體外瘤胃CP降解率逐漸增加,與上述研究結(jié)果相符。不同飼料相互組合,由于某種相互作用使得組合后某種營養(yǎng)成分的降解率高于各單一飼料的加權(quán)值時(shí),說明這種組合產(chǎn)生了正組合效應(yīng)[31]。本試驗(yàn)中,皇竹草與不同比例噴漿玉米皮組合,山羊體外瘤胃CP降解率升高,出現(xiàn)了不同程度的正組合效應(yīng),可能是2種粗飼料組合后較單一粗飼料營養(yǎng)成分比例合理均衡,組合效應(yīng)彌補(bǔ)了單一粗飼料碳氮不平衡的缺陷,提高了粗飼料中養(yǎng)分在瘤胃中的降解率[32]。因此,不同飼料組合研究對動物健康及飼料資源的開發(fā)利用具有重要意義。
① 在以皇竹草為主要粗飼料的飼糧中,添加噴漿玉米皮有利于改善飼糧營養(yǎng)水平,提高皇竹草的利用率。
② 從山羊體外瘤胃養(yǎng)分降解率的組合效應(yīng)考慮,皇竹草與噴漿玉米皮的適宜組合比例為(75∶25)~(50∶50)。
[1] 楊毅.優(yōu)質(zhì)牧草——皇竹草的栽培與利用技術(shù)[J].科學(xué)種養(yǎng),2016(11):51-52.
[2] 典姣姣,黃亮,董貞,等.噴漿玉米皮混菌固態(tài)發(fā)酵飼料的研究[J].飼料研究,2016(8):51-54.
[3] 李姍姍,曾秋鳳,丁雪梅,等.噴漿玉米皮對華農(nóng)肉鴨生產(chǎn)性能及腸道發(fā)育的影響[C]//中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會.中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會第十二次動物營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集.北京:中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會,2016.
[4] 舒維成,曾秋鳳,丁雪梅,等.噴漿玉米皮對櫻桃谷肉鴨生產(chǎn)性能及腸道發(fā)育的影響[C]//中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會.中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會第十二次動物營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會論文集.北京:中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物營養(yǎng)學(xué)分會,2016.
[5] 孟梅娟,涂遠(yuǎn)璐,白云峰,等.小麥秸與非常規(guī)飼料組合效應(yīng)的研究[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(9):3005-3014.
[6] 涂遠(yuǎn)璐,孟梅娟,白云峰,等.南方農(nóng)區(qū)小麥秸稈與非常規(guī)飼料的組合利用[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2017,33(1):166-173.
[7] CUNNIFF P A,JEE M H.Official methods of analysis of AOAC International (16th ed)[J].Trends in Food Science and Technology,1995,6(11):382.
[8] 朱文濤,雒秋江,古麗尼沙,等.4種日糧條件下30~150日齡羔羊瘤胃消化代謝功能的變化[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào),2005,36(11):38-42.
[9] RUSSELL J B.The importance of pH in the regulation of ruminal acetate to propionate ratio and methane productioninvitro[J].Journal of Dairy Science,1998,81(12):3222-3230.
[10] 李玉帥,吳森,曹陽春,等.日糧尿素添加水平對秦川肉牛瘤胃發(fā)酵性能的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2017,38(4):38-43.
[11] ILLIUS A W.Matching ruminant production systems with available resources in the tropics and sub-tropics:T. R. Preston & R. A. Leng.Renambul Books,Armidale,NSW,1987.ISBN 0-9588290-12[J].Agricultural Systems,1989,30(2):200-201.
[12] FRANKLIN S T,NEWMAN M C,NEWMAN K E,et al.Immune parameters of dry cows fed Mannan oligosaccharide and subsequent transfer of immunity to calves[J].Journal of Dairy Science,2005,88(2):766-775.
[13] 陳志龍,曾燕霞,王林,等.不同精粗比飼糧中添加甘露寡糖對綿羊體外瘤胃發(fā)酵的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(10):3292-3300.
[14] 高立鵬,孟梅娟,白云峰,等.不同粗飼料組合對山羊飼糧養(yǎng)分表觀消化率及氮平衡的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(8):2396-2403.
[15] 孟梅娟,涂遠(yuǎn)璐,白云峰,等.小麥秸稈與米糠粕瘤胃體外發(fā)酵組合效應(yīng)研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2016,25(9):161-172.
[16] 張穎,霍曉偉.不同粗飼料組合日糧對不同牧草在肉牛瘤胃內(nèi)降解特性的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,44(2):135-138,155.
[17] 張倩,夏建民,李勝利,等.不同比例壓塊秸稈與羊草組成粗飼料對奶牛瘤胃發(fā)酵和生產(chǎn)性能的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2010,22(2):474-480.
[18] 王祚,周傳社,湯少勛,等.兩種酵母對奶牛瘤胃體外發(fā)酵特性的影響[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2014,35(2):218-224.
[19] ZHANG S,CHAUDHRY A S,RAMDANI D,et al.Chemical composition andinvitrofermentation characteristics of high sugar forage sorghum as an alternative to forage maize for silage making in Tarim Basin,China[J].Journal of Integrative Agriculture,2016,15(1):175-182.
[20] 巴桑珠扎,陳亮,奧斯曼,等.西藏地區(qū)不同作物秸稈體外發(fā)酵特性研究[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2017,29(2):719-728.
[21] 周安國,陳代文.動物營養(yǎng)學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1993.
[22] 張立濤,刁其玉,李艷玲,等.中性洗滌纖維生理營養(yǎng)與需要量的研究進(jìn)展[J].中國草食動物科學(xué),2013,33(1):57-61.
[23] 夏科,王志博,郗偉斌,等.粗飼料組合對奶牛飼糧養(yǎng)分消化率、能量和氮的利用的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2012,24(4):681-688.
[24] PONCE C H,SCHUTZ J S,SMITH D R,et al.Effects of wet distillers grains with solubles in diets based on steam-flaked corn containing moderate or high roughage levels on nutrient digestibility in feedlot cattle andinvitrofermentation[J].The Professional Animal Scientist,2016,32(5):580-590.
[25] BENTLEY O G,JOHNSON R R,HERSHBERGER T V,et al.Cellulolytic-factor activity of certain short-chain fatty acids for rumen microorganismsinvitro[J].Journal of Nutrition,1955,57(3):389-400.
[26] WOOD C D,MANYUCHI B.Use of aninvitrogas production method to investigate interactions between veld hay and Napier hay or groundnut hay supplements[J].Animal Feed Science and Technology,1997,67(4):265-278.
[27] LENG R A,NOLAN J V.Nitrogen metabolism in the rumen[J].Journal of Dairy Science,1984,67(5):1072-1089.
[28] VAN GYLSWYK N O.The effect of supplementing a low-protein hay on the cellulolytic bacteria in the rumen of sheep and on the digestibility of cellulose and hemicellulose[J].The Journal of Agricultural Science,1970,74(1):169-180.
[29] 馮仰廉.反芻動物營養(yǎng)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.
[30] 張永根,李春雷,王艷菲,等.奶牛常用飼料干物質(zhì)和蛋白質(zhì)瘤胃降解特性及小腸消化率研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,44(9):1-6.
[31] LIU J P,JU M T,WU W T,et al.Lignocellulolytic enzyme production in solid-state fermentation of corn stalk with ammoniation pretreatment byLentinusedodesL-8[J].BioResources,2014,9(1):1430-1444.
[32] 崔占鴻,郝力壯,劉書杰,等.體外產(chǎn)氣法評價(jià)青海高原燕麥青干草與天然牧草組合效應(yīng)[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2012,21(3):250-257.
*Contributed equally
**Corresponding author, associate professor, E-mail: yinfuquan01@163.com