棉茬地放牧對(duì)山羊養(yǎng)分消化率及組織中游離棉酚殘留的影響

鄒 琳，哈麗代·熱合木江，艾比布拉·伊馬木

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊市 830052）

新疆是我國(guó)棉花特大種植區(qū)，棉花種植面積占全國(guó)種棉面積的50.15%[1]。棉產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展為新疆的家畜養(yǎng)殖帶來(lái)豐富的飼料資源，例如：棉籽、棉粕等棉副產(chǎn)品可作為蛋白質(zhì)飼料加以利用。采收后的棉茬地中殘留有大量的棉桃、棉葉等，可供農(nóng)牧民作為秋冬季放牧地使用。棉茬地上部分中，棉葉的粗蛋白含量較高，飼用價(jià)值優(yōu)于其他秸稈[2]。但棉副產(chǎn)品飼料中含有不同程度的游離棉酚，家畜攝取的游離棉酚大部分隨糞便尿液排出體外，但隨著飼喂時(shí)間的延長(zhǎng)也有部分蓄積在動(dòng)物體內(nèi)[3-5]。據(jù)王平安報(bào)道泌乳奶牛日糧中添加15%棉籽時(shí)，奶牛血液及乳中游離棉酚殘留量分別為0.2233 μg/mL、0.2220 μg/mL[3]。隨棉籽殼飼喂量增加及時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)毛羊肝臟、腎臟、脾臟、背部最長(zhǎng)肌等組織中的游離棉酚殘留量均呈上升趨勢(shì)[4]。哈麗代·熱合木江等[5]報(bào)道棉茬地放牧母羊的血液中游離棉酚含量增加。

棉茬地在秋冬季節(jié)應(yīng)用日漸普遍，易造成家畜游離棉酚中毒，不僅增大了畜產(chǎn)品中游離棉酚殘留的可能性，亦使人類的飲食安全的風(fēng)險(xiǎn)隱患不斷增加，尤其是新疆消費(fèi)者有食用羊臟器等羊副產(chǎn)品的習(xí)慣。因此，從動(dòng)物消化利用的角度審視棉茬地放牧的可行性并通過(guò)對(duì)游離棉酚易于富集部位的定量分析，了解各器官游離棉酚殘留量，實(shí)現(xiàn)為合理科學(xué)利用棉茬地放牧山羊及其產(chǎn)生的副產(chǎn)品安全性提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

研究區(qū)位于阿克蘇地區(qū)庫(kù)車縣墩闊坦鎮(zhèn)塔格瑪克村棉茬地，實(shí)驗(yàn)地總面積為2.4 hm2（N40°46′～42°35′E82°35′～84°17′）。庫(kù)車縣屬暖溫帶大陸性干旱氣候，冬季干冷，夏季酷熱，晝夜溫差大，年均氣溫 11.4 ℃，年均降水65 mm。試驗(yàn)動(dòng)物為自2016年11月開(kāi)始在棉茬地中放牧60 d的本土山羊。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)挑選10只體況相近的本土山羊?yàn)楣┰囇颍蛊湓诿薏绲刂懈悍拍?0 d，放牧30 d時(shí)在供試羊只中挑選3只測(cè)定消化率。放牧60 d后在供試山羊中隨機(jī)挑選3只進(jìn)行屠宰，另外7只供試山羊則轉(zhuǎn)為舍飼，以不含棉酚的混合日糧飼喂7 d后，隨機(jī)屠宰3只。分別于放牧開(kāi)始前、放牧結(jié)束時(shí)測(cè)定棉茬地地上生物量及各部位的殘留量并取樣分析營(yíng)養(yǎng)成分。

1.3 放牧管理及三氧化二鉻飼料的調(diào)配

放牧從早晨10:00～19:00（北京時(shí)間）進(jìn)行。放牧方法為固定放牧，每日將羊群趕入放牧試驗(yàn)區(qū)讓其自由采食，夜間趕回畜圈休息，中午飲水1次，歸牧后無(wú)補(bǔ)飼。

三氧化二鉻顆粒：精料、三氧化二鉻、糖蜜地配比為80%、10%、10%，混合均勻后制粒。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 養(yǎng)分消化率的測(cè)定

放牧30 d時(shí)，連續(xù)7 d早晚投喂三氧化二鉻飼料，連續(xù)4 d收集供試羊的飼料樣品及每只羊部分糞樣，將每只羊的所有收集的糞樣混勻并加適量甲醛保存，四分法取樣備用。飼料樣品與糞樣均于65℃條件下干燥，粉碎過(guò)40目篩用后于營(yíng)養(yǎng)成分分析，最后用分光光度計(jì)比色法測(cè)定三氧化二鉻含量[6]。

1.4.2 棉花各部位及糞中營(yíng)養(yǎng)水平測(cè)定

放牧開(kāi)始前分別對(duì)棉葉，棉桃殼，細(xì)莖，主莖進(jìn)行取樣。65℃條件下風(fēng)干后粉碎過(guò)40目篩用于各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定。其中粗灰分用灼燒法進(jìn)行測(cè)定，粗蛋白用凱式定氮法進(jìn)行測(cè)定，酸性及中性洗滌纖維用范氏洗滌纖維測(cè)定法測(cè)定[7]，游離棉酚含量用間苯三酚法測(cè)定[8]。

1.4.3 游離棉酚殘留

分別于放牧前、放牧結(jié)束和放牧結(jié)束一周先采集供試山羊血液，然后進(jìn)行屠宰。屠宰時(shí)取供試山羊背部最長(zhǎng)肌，肝臟，腎臟，冷凍保存。 按《GB/T 17334-1998食品中游離棉酚的測(cè)定》分析游離棉酚殘留量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2013統(tǒng)計(jì)整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及初步計(jì)算，采用平行試驗(yàn)的“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示，采用SPSS 20.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 放牧棉茬地各部位生物量情況

棉茬地放牧前的總生物量為5 880.92 kg/hm2，其中棉桃殼最多占41.75%，其次為主莖占28.43%，細(xì)莖和葉片量較少占16.19%。放牧后葉片減少70.77%，棉桃殼減少38.97%，可見(jiàn)山羊在放牧過(guò)程中采食葉片和棉桃殼較多。

表1 放牧棉茬地各部位生物量

2.2 棉花各部位營(yíng)養(yǎng)水平及游離棉酚含量

由表2可知棉葉中粗蛋白含量較高為11.82%，但游離棉酚含量也均高于棉花其他部位。棉花主莖較棉葉的中性洗滌纖維含量高44.64%，酸性洗滌纖維高35.41%。

表2 棉茬地各部位營(yíng)養(yǎng)水平及游離棉酚含量

2.3 棉茬地放牧山羊的各營(yíng)養(yǎng)成分消化率

通過(guò)放牧開(kāi)始及結(jié)束棉花各部位減少量估測(cè)可知山羊主要采食棉葉，棉桃和細(xì)莖，按其各自的減少比例調(diào)配飼料樣品發(fā)現(xiàn)：山羊在棉茬地放牧?xí)r平均干物質(zhì)進(jìn)食量為0.81 kg/d，其中粗蛋白及有機(jī)質(zhì)的消化率為39.52%和42.93%。每天攝入游離棉酚的量為186.96 mg（表3）。

表3 棉茬地放牧山羊各營(yíng)養(yǎng)成分消化率

2.4 棉茬地放牧結(jié)束及放牧結(jié)束一周山羊各組織器官游離棉酚殘留

由表4可知放牧結(jié)束后一周山羊肝臟中游離棉酚含量降低26.24%（P＜0.05），腎臟及肌肉的游離棉酚含量有降低趨勢(shì)但差異不顯著（P＞0.05），血液中游離棉酚含量呈降低趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）。游離棉酚含量排序?yàn)楦闻K＞血液＞腎臟＞肌肉。放牧結(jié)束一周后游離棉酚降低速率為肝臟＞腎臟＞肌肉＞血液。

表4 棉茬地放牧山羊各組織器官中游離棉酚殘留情況（mg/kg）

3 討 論

棉花是新疆尤其是南疆的重要的經(jīng)濟(jì)作物，在飼草料短缺的秋冬季節(jié)，大面積的棉茬地可成為優(yōu)良放牧地。這一舉措能夠有效緩解山羊秋冬季飼草料缺乏。在現(xiàn)有條件下，最大程度滿足冬季山羊的營(yíng)養(yǎng)需求，減少“春死”現(xiàn)象。

飼料品質(zhì)的優(yōu)劣不僅影響家畜的生長(zhǎng)和發(fā)育，還影響畜產(chǎn)品的產(chǎn)量及質(zhì)量。其品質(zhì)主要取決于所含的營(yíng)養(yǎng)成分的量及種類，而對(duì)于常規(guī)粗飼料而言，主要分析粗蛋白和粗纖維兩大指標(biāo)。其中粗蛋白的含量與飼料品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系，通常認(rèn)為粗蛋白含量高的牧草，飼用價(jià)值較高[9]。對(duì)于非常規(guī)粗飼料棉花秸稈而言，方雷等發(fā)現(xiàn)棉花全株粗蛋白含量為5.67%[10]，顯著高于麥桿4.4%和稻桿4.7%[11]。本研究中：棉葉粗蛋白含量為11.82%，顯著高于各常規(guī)粗飼料，且棉葉中酸性洗滌纖維含量顯著低于玉米，小麥，水稻等作物[12]秸稈。

采食量是一個(gè)可反應(yīng)家畜對(duì)飼料的喜食程度等指標(biāo)的數(shù)值，在放牧條件下采食量受很多因素的影響，如牧草的營(yíng)養(yǎng)成分，放牧強(qiáng)度，動(dòng)物生理狀態(tài)，外界氣候等[13]。干物質(zhì)消化率是反芻動(dòng)物對(duì)飼料特性的綜合體現(xiàn)[14]，粗蛋白消化率則是對(duì)飼料品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。本研究發(fā)現(xiàn)棉茬地放牧的山羊干物質(zhì)進(jìn)食量為0.81 kg/d，干物質(zhì)消化率為36.98%，粗蛋白消化率為39.52%。通過(guò)棉茬地生物量的減少量可以看出棉茬地放牧?xí)r，山羊更傾向采食棉花葉片和棉桃殼，極少采食棉花細(xì)莖和主莖，可能是由于兩者難消化的纖維素和木質(zhì)素含量高的緣故。由此可見(jiàn)，家畜的采食量與喜食程度都與飼料的營(yíng)養(yǎng)成分有關(guān)。反之，飼料也可為家畜提供其所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，用于維持自身代謝、生長(zhǎng)發(fā)育和生產(chǎn)畜產(chǎn)品。本研究發(fā)現(xiàn)：棉茬地放牧的山羊可獲得的粗蛋白為67.98 g，其中可消化蛋白為26.87 g。美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)（NRC）認(rèn)為體重為20～30 kg的山羊在舍飼條件下維持自身代謝時(shí)蛋白需求量為：總蛋白38～51 g、消化蛋白26～35 g。比較可知，棉茬地放牧山羊可獲得的總蛋白量高于舍飼條件下山羊需求，可消化蛋白獲得量則與舍飼山羊需求量持平。本實(shí)驗(yàn)中山羊處于放牧條件下，能量及各種營(yíng)養(yǎng)需求量應(yīng)均有所提高。由此看來(lái)，棉茬地不可用于長(zhǎng)期放牧，長(zhǎng)期放牧應(yīng)及時(shí)補(bǔ)飼。

棉花全株所含的游離棉酚將嚴(yán)重?fù)p害家畜健康，同時(shí)對(duì)畜產(chǎn)品的安全衛(wèi)生帶來(lái)威脅。研究游離棉酚在畜禽體內(nèi)殘留的報(bào)道較多，其中據(jù)馬建忠報(bào)道肉羊采食含游離棉酚的日糧后，游離棉酚首先富集在肝臟中[15]。閆中元等[16]用含游離棉酚的棉籽油渣飼喂育肥羊，60 d后育肥羊體內(nèi)游離棉酚含量出現(xiàn)不同程度殘留，其中肝臟最高為194.90 mg/kg。吐?tīng)柵吝d夏等研究發(fā)現(xiàn)隨著日糧中游離棉酚含量增加及時(shí)間的延長(zhǎng)，試驗(yàn)羊組織中棉酚殘留量均呈上升趨勢(shì)，棉酚在體內(nèi)的蓄積分布具有不同的組織親和性，其殘留量由高到低依次為：睪丸＞肝臟＞腎臟＞脾臟＞背長(zhǎng)肌 ＞臀肌[8]。本研究中棉茬地放牧山羊可采食部位的游離棉酚含量為213.29～181.79 mg/kg。肝臟作為機(jī)體的解毒中樞，棉茬地放牧60 d后游離棉酚殘留量最高，改換日糧后游離棉酚減少量也最大（P＜0.05）。腎臟游離棉酚殘留量顯著大于肌肉，腎臟的排泄速率也顯著大于肌肉（P＜0.05）。這些結(jié)果提示，肝是分解棉酚的主要器官。R.Reiser等[17]認(rèn)為，肝、脾可以漸漸去除游離和結(jié)合棉酚，并經(jīng)膽汁排泄。P.Robinson等[18]研究表明，棉酚在肝中的聚集可能與組織對(duì)棉酚毒性的耐受性或者肝是棉酚代謝的主要器官有關(guān)。而本試驗(yàn)中，肌肉中游離棉酚的殘留量最低，可能因肝和膽汁對(duì)游離棉酚的分解而使其在肌肉中的殘留量低[19]。但停牧后肌肉中游離棉酚代謝緩慢，可能是與血液中游離棉酚含量下降速度慢有關(guān)。

游離棉酚殘留對(duì)食品安全存在隱患，我國(guó)未對(duì)畜產(chǎn)品中游離棉酚殘留量做出限制，但我國(guó)現(xiàn)行食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB 2716-2005）規(guī)定食用植物油中棉酚含量不高于 0.02%，即200 mg/kg。本研究中放牧結(jié)束時(shí)山羊肝臟中游離棉酚與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)接近，其他組織器官殘留量不大。

4 結(jié) 論

棉茬地作為新疆特色放牧地，其秸稈的營(yíng)養(yǎng)成分略高于其他作物秸稈，可彌補(bǔ)秋冬季節(jié)飼草料不足的缺點(diǎn)，由于游離棉酚會(huì)影響家畜健康不可長(zhǎng)期放牧。山羊在棉茬地中放牧60 d后肝臟游離棉酚含量在安全范圍內(nèi)但含量較高，食用可能對(duì)身體健康帶來(lái)危害。腎臟和肌肉游離棉酚殘留含量較低，放牧結(jié)束改換日糧可降低山羊組織中游離棉酚含量。