干草品質(zhì)和形態(tài)對馬消化率的影響

贠 靜，阿斯婭·曼力克，陳 強

（新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，新疆烏魯木齊 830000）

在草食性家畜中，消化液在胃腸道中的平均停留時間對纖維的消化有重要影響，如消化道內(nèi)容物平均滯留時間延長可以提高纖維表觀消化率（高慶濤等，2018）。在反芻動物中，研究表明，隨著纖維消化率的降低，瘤胃中內(nèi)容物平均滯留時間縮短。瘤胃發(fā)酵和內(nèi)容物過瘤胃之間的競爭影響纖維消化率，這種競爭也可能發(fā)生在其他有發(fā)酵位點的非反芻草食動物腸道中。在馬的研究中，后腸發(fā)酵強度、飼草種類、牧草加工處理方式、牧草切割階段和飼料攝入量都會影響消化道內(nèi)容物的平均滯留時間（Miyaji 等，2008）。但即使日糧處理顯著改變內(nèi)容物平均滯留時間，但關(guān)于內(nèi)容物滯留時間與整個腸道纖維消化率之間的關(guān)系還尚不明確。Miyaji 等（2008）通過比較屠宰試驗發(fā)現(xiàn)，消化道內(nèi)容物中的大部分纖維在盲腸和結(jié)腸腹側(cè)中的滯留時間占到總滯留時間的一大半以上，這表明整個腸道內(nèi)容物平均滯留時間并不能很好地反映因采食量或飼料類型而引起的纖維發(fā)酵的變化。因此，本研究旨在確定干草質(zhì)量和物理形態(tài)（切碎或研磨）對自由采食和限飼條件下馬消化道內(nèi)容物平均滯留時間和消化率的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗日糧、動物管理和試驗設(shè)計 試驗選用4 匹三河馬，采用4×4 拉丁方設(shè)計進行兩個試驗（高品質(zhì)和低品質(zhì)干草，切碎和研磨形態(tài)）。試驗1 中馬自由采食，試驗2 中馬采用限飼（每100 kg 體重飼喂1.6 kg 干物質(zhì)）。干草切碎長度為10 mm，而研磨細(xì)度為過5 mm 分析篩。試驗期間，預(yù)飼期10 d，數(shù)據(jù)和樣品收集期5 d。每匹馬在每一階段的開始和結(jié)束時都要稱重，馬匹被安置在混凝土地面，欄位為4 m×4 m，每天飼喂兩次，自由飲水和舔食鹽塊。每天早上9 點收集料槽中剩余或溢出的飼料，稱重。采用AS200 分析篩測定干草粒度分布，篩孔尺寸分別為5.50、2.4、1.2 和0.6 mm。

1.2 采食量、糞便粒度糞便及養(yǎng)分表觀消化率

收集樣品期間，每天收集剩余或溢出飼料和排泄糞便的總量，期間每隔3 h 從地面收集糞便，儲存在塑料容器內(nèi)，然后稱重和混合，飼料樣和糞樣均制成風(fēng)干樣品。糞樣用分析篩測定粒度大小。參考Mader 等（1984）的方法分析消化道內(nèi)容物平均滯留時間。分別分析飼料和糞樣中干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量，用于計算養(yǎng)分表觀消化率。使用Dhanoa 等（1985）建立的的多室模型計算消化道多個腸段內(nèi)容物的平均滯留時間。

1.3 數(shù)據(jù)分析 采用SAS 多因素方差分析模型對干物質(zhì)攝入量、粒度分布、消化道內(nèi)容物平均滯留時間、養(yǎng)分表觀消化率數(shù)據(jù)進行分析，模型為4×4 拉丁方設(shè)計，2×2 階乘處理。模型中固定效應(yīng)包括時間、干草品質(zhì)（高品質(zhì)或低品質(zhì)）、物理形態(tài)（切碎或研磨），同時分析干草品質(zhì)和形態(tài)的交互效應(yīng)，P ＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 干草營養(yǎng)成分及粒度分布 由表1 可知，高品質(zhì)干草粗蛋白含量顯著高于低品質(zhì)干草（P＜0.05），中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量相對較低（P ＞0.05）。高品質(zhì)干草顆粒粒徑＞2.4 mm 的比例顯著高于低品質(zhì)干草（P ＜0.05），而1.2 mm 顆粒比例低于低品質(zhì)干草（P ＜0.05）。同種品質(zhì)不同加工手段（切碎或研磨）的干草化學(xué)成分相似（P ＞0.05），但粒度分布隨加工手段不同而不同。切碎較研磨顯著提高顆粒在5.5 mm以上的比例（P ＜0.05），但干草研磨后在1.2 mm以下的比例顯著降低（P ＜0.05）。

2.2 干物質(zhì)攝入量和體重變化 與低品質(zhì)干草日糧相比，高品質(zhì)干草日糧粗蛋白含量高，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低。

由表3 可知，干草品質(zhì)和顆粒大小對馬干物質(zhì)攝入量均無顯著影響（P ＞0.05）。試驗1 中各組干物質(zhì)攝入量分別是試驗2（1.6% 體重的攝入量）的1.3、1.5、1.4 和1.5 倍。在整個試驗過程中，4 種日糧中每千克代謝體重的干物質(zhì)攝入量無顯著差異（P ＞0.05）。在15 d 的飼養(yǎng)試驗中個體體重變化很小，從未超過平均體重的5%。

表1 干草的營養(yǎng)成分及粒度分布

表2 自由采食條件下剩余飼料營養(yǎng)成分

2.3 糞便顆粒大小分布 由表4 可知，飼喂高品質(zhì)干草的馬糞便顆粒＞5.5 mm 的比例顯著高于低品質(zhì)干草組（P ＜0.05），但糞便顆粒在2.4 mm或以下的比例無顯著差異。干草切碎組較研磨組馬糞便顆粒＞5.5 mm 的比例顯著提高（P ＜0.05，其中飼喂高品質(zhì)切碎干草的馬糞便顆粒＞5.5 mm 的比例超過40%。試驗1 和試驗2 中研磨較切碎干草均顯著提高糞便顆粒在2.4 ～5.5 mm和0.6 ～1.2 mm 的比例（P ＜0.05）。

由表5 可知，多種模型對數(shù)據(jù)擬合精度合理，平均R2值為0.981。

2.4 消化道內(nèi)容物滯留時間 由表6 可以看出，試驗1 中研磨組較切碎組固態(tài)內(nèi)容物在消化道中的滯留時間有提高趨勢（P=0.08，24.3 和23.1 h），但研磨組顯著提高了間斷1 內(nèi)容物滯留時間（P ＜0.05）。在試驗2 中，研磨組較切碎組均顯著提高整個消化道和間斷1 內(nèi)容物滯留時間（P＜0.05），分別為27.9、26.4 h 和8.5、7.1 h。干草形態(tài)對間斷2 固態(tài)內(nèi)容物和整個消化道液態(tài)內(nèi)容物滯留時間均無顯著影響（P ＞0.05）。

2.5 養(yǎng)分表觀消化率 由表7 可知，日糧處理對有機物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率均無顯著影響（P ＞0.05）。試驗1 和試驗2 中高品質(zhì)干草較低品質(zhì)干草組均顯著提高干物質(zhì)表觀消化率（P ＜0.05）。在試驗1 中，干草品質(zhì)對粗蛋白質(zhì)表觀消化率無顯著影響（P ＞0.05），但高品質(zhì)較低品質(zhì)干草有提高試驗2 粗蛋白質(zhì)表觀消化率的趨勢（P=0.05）。干草形態(tài)對試驗1 和2中干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率的影響均無顯著差異（P＞0.05）。

表3 試驗日糧對馬干物質(zhì)攝入量和體重的影響

表4 試驗日糧對馬糞便粒度大小的影響

表5 試驗日糧對馬糞便數(shù)據(jù)的擬合精度

表6 試驗日糧對馬不同時間消化道內(nèi)容物滯留的影響

表7 試驗日糧對馬腸道養(yǎng)分表觀消化率的影響

3 討論

采食后剩余的飼料中有機物、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均低于日糧水平，各組日糧中上述營養(yǎng)成分含量相近。因此，當(dāng)自由采食時馬可能會選擇高纖維日糧，但這種差異在不同日糧中也會出現(xiàn)。由于低品質(zhì)干草較粗糙酸性洗滌木質(zhì)素含量較高，因此，低品質(zhì)干草的咀嚼程度高于高品質(zhì)干草，因為高品質(zhì)干草更容易吞咽。有研究表明，木質(zhì)化程度較高且不易消化的干草比木質(zhì)化程度低的干草更容易碎，咀嚼時尺寸更?。≧inne 等，2002）。由于低品質(zhì)干草木質(zhì)化程度較高、不易消化，咀嚼過程中更易碎，顆粒大小更容易降低。采食研磨干草的馬整個腸道內(nèi)容物平均滯留時間顯著高于切碎干草組，這與Drogoul等（2000）對苜蓿草的研究結(jié)果一致，其研究發(fā)現(xiàn)，研磨較切碎苜蓿草組的平均滯留時間提高8 h。

干草物理形態(tài)對腸道間斷1 內(nèi)容物平均滯留時間具有顯著影響，但不影響腸道間斷2。Miyaji等（2008）研究表明，馬腹側(cè)結(jié)腸內(nèi)容物平均滯留時間與間斷1 高度相關(guān)。如果假設(shè)間斷1 與腹側(cè)結(jié)腸相對應(yīng)，本試驗結(jié)果則與Drogoul 等（2000）的研究結(jié)果一致，其發(fā)現(xiàn)研磨干草在結(jié)腸內(nèi)的平均滯留時間是46.8 h，要比切碎干草的質(zhì)量時間33.7 h 長。本研究結(jié)果顯示，僅在結(jié)腸或腹側(cè)結(jié)腸的內(nèi)容物平均滯留時間延長并不會提高纖維的表觀消化率。馬的發(fā)酵部位分為盲腸和結(jié)腸腹側(cè)兩部分，每一部分都有不同的發(fā)酵特性（Varloud等，2004），因此，除非盲腸和結(jié)腸消化道內(nèi)容物平均滯留時間都提高，否則纖維表觀消化率不一定受到影響。

Miyaji（2008）認(rèn)為，從數(shù)學(xué)和生物學(xué)角度解釋馬糞標(biāo)記物排泄曲線都需要非線性模型，而雙室模型可能不適合計算腸道間斷的內(nèi)容物平均滯留時間。本研究中使用的多室模型是由Dhanoa等（1985）建立的，用于計算消化道多個腸段內(nèi)容物的平均滯留時間。在本研究中標(biāo)記物排泄數(shù)據(jù)與多室模型的擬合較好，可以檢測出日糧處理中腸道間斷1 和2 計算的平均滯留時間差異。Pearson 等（2006）報道，飼喂苜蓿干草、燕麥秸稈和黑麥干草或秸稈的馬的纖維表觀消化率不受飼料攝入量的影響，但較高的飼料攝入量縮短了腸道內(nèi)容物平均滯留時間。在本研究中無論飼喂干草的品質(zhì)和形態(tài)如何，自由采食組（試驗1）馬的整個消化道固態(tài)內(nèi)容物平均滯留時間都比限飼組低比。此外，高品質(zhì)牧草的纖維纖維消化率差異大于低品質(zhì)干草。由于高品質(zhì)干草具有較低的酸性洗滌木質(zhì)素和較高的纖維消化率，可以認(rèn)為高品質(zhì)纖維的潛在可消化纖維含量大于低品質(zhì)干草。但對于馬來說，隨著日糧攝取量的增加，消化率降低程度的變化原因尚不清楚。作者推測在該物種中必須考慮干物質(zhì)攝入量對消化通道動力學(xué)的影響，以及后腸每一腸段的纖維消化和纖維素分解酶活性之間的關(guān)系。

4 結(jié)論

隨著干草中小顆粒比例的增加，消化道內(nèi)容物滯留時間延長，飼喂切碎的干草代替研磨干草即使整個消化道或間斷內(nèi)容物滯留時間縮短，但也不會降低纖維的消化率。