發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

冉 雷 黃小云* 范彩云 胡海濤 卓 釗 丁建平 張子軍 宛曉春 黃進(jìn)寶 程建波**

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，合肥230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥230036)

我國(guó)蛋白質(zhì)飼料原料資源短缺，對(duì)外依存度已經(jīng)超過70%，迫使我們必須尋找新的出路，其中開發(fā)利用非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料原料就是一條重要途徑。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2018年我國(guó)茶葉深加工企業(yè)用茶及其他途徑用茶將產(chǎn)生大約100萬t的茶葉副產(chǎn)物[1]。茶渣作為茶葉副產(chǎn)物之一，不僅產(chǎn)量大，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也高，其粗蛋白質(zhì)(CP)含量為23.93%，粗灰分含量為3.15%，中性洗滌纖維含量為60.80%，酸性洗滌纖維含量為36.27%[2]，具有良好的應(yīng)用前景。但新鮮茶渣含水量往往達(dá)到70%～80%，易產(chǎn)生霉變、不易保存，限制了其在畜牧生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。目前保存濕茶渣的方式主要有烘干和微生物發(fā)酵，而濕茶渣在烘干的過程中不僅會(huì)損失或破壞一些營(yíng)養(yǎng)成分，而且還會(huì)增加保存的經(jīng)濟(jì)成本。微生物發(fā)酵不僅能延長(zhǎng)飼料的保質(zhì)期，改善適口性和降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，而且還能提高飼料的利用率[3-5]。此外，發(fā)酵飼料中的有益菌能對(duì)飼料中的有機(jī)大分子進(jìn)行分解，產(chǎn)生許多有利代謝物，從而促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

目前，對(duì)發(fā)酵茶渣營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)多停留在豬、雞方面，而在反芻動(dòng)物方面的研究較少。因此，本試驗(yàn)旨通過探討發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能、瘤胃發(fā)酵參數(shù)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響及其經(jīng)濟(jì)效益分析，確定發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補(bǔ)充料的適宜比例，為發(fā)酵茶渣在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青貯寶[購(gòu)自于山東寶來利來生物工程股份有限公司，主要成分為益生菌(植物乳桿菌、戊糖片球菌，活菌數(shù)≥1.0×109CFU/g)]、酶(纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶，活性≥600 U/g)、細(xì)菌生長(zhǎng)促進(jìn)劑、保護(hù)劑及載體等。

發(fā)酵茶渣：稱取100 g青貯寶溶解于50 kg水中稀釋活化，隨后倒入850 kg茶渣和150 kg 麥麩攪拌均勻，打包密封保存45 d。試驗(yàn)的具體操作步驟參照朱飛[4]的方法，發(fā)酵茶渣的營(yíng)養(yǎng)水平及發(fā)酵品質(zhì)見表1。

表1 發(fā)酵茶渣的營(yíng)養(yǎng)水平及發(fā)酵品質(zhì)

續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content磷 P0.39單寧 Tannin4.54總能 GE/(MJ/kg)17.92發(fā)酵指標(biāo) Fermentation indexespH3.62氨態(tài)氮/總氮 NH3-N/TN0.97乳酸 Lactic acid/%4.90乙酸 Acetic acid/%1.15

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選取健康的3月齡左右、體重(20.0±2.5) kg的雄性湖羊64只，隨機(jī)分為4組，每組16只。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組(Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組)分別用發(fā)酵茶渣替代5%、10%和20%的精料補(bǔ)充料。預(yù)試期2周，正試期12周。

1.3 試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)飼糧參照我國(guó)《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)，以日增重0.15 kg/d為依據(jù)，并結(jié)合當(dāng)?shù)仫暳腺Y源配制。試驗(yàn)采用等能等氮原則，用發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補(bǔ)充料中部分玉米、麩皮和豆粕。精料補(bǔ)充料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2，試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表3。

表2 精料補(bǔ)充料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

表3 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)羊單欄飼喂，每日08:00和15:00各飼喂1次，自由飲水和采食。每日清掃羊舍，每周用0.5%過氧乙酸對(duì)羊舍消毒2次。

1.5 樣品采集

1.5.1 瘤胃液樣品采集

每組隨機(jī)選取6只湖羊，于試驗(yàn)最后1周晨飼2 h后，用瘤胃采樣器采瘤胃液50 mL，立即測(cè)定其pH。然后用4層紗布過濾，將濾液分裝于3個(gè)15 mL的離心管中，-20 ℃冷凍保存。

1.5.2 糞樣采集

試驗(yàn)最后1周連續(xù)3 d隨機(jī)選取6只湖羊進(jìn)行套袋收糞，并添加10%的鹽酸固氮，將每只羊3 d的羊糞混合均勻，-20 ℃冷凍保存。

1.6 指標(biāo)測(cè)定

1.6.1 生長(zhǎng)性能

正試期內(nèi)，分別記錄每組試驗(yàn)羊只的飼喂量和剩料量，并于試驗(yàn)第1、4、8和12周的晨飼前稱其體重，并記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算干物質(zhì)采食量、平均日增重和料重比。

1.6.2 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

按照柏雪等[6]的方法測(cè)定瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量，按照馮宗慈等[7]的方法測(cè)定瘤胃液氨態(tài)氮(NH3-N)含量，按照顧小衛(wèi)等[8]的方法測(cè)定瘤胃液微生物蛋白(MCP)含量。

1.6.3 營(yíng)養(yǎng)成分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

飼料、發(fā)酵茶渣和糞樣中的干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、CP和有機(jī)物(OM)含量按照張麗英[9]的方法測(cè)定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量按照Van Soest等[10]的方法測(cè)定。另外，采用GB/T 8313—2008[11]的方法測(cè)定單寧含量，采用GB/T 23742—2009[12]的方法測(cè)定鹽酸不溶灰分含量。

某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-100×(糞便中
該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量×飼糧中鹽酸不溶灰分含量)/
(飼糧中該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量×糞便中
鹽酸不溶灰分含量)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比較采用Duncan氏法。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié) 果

2.1 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能的影響

由表4可知，各組之間肉羊的末重、平均日增重、干物質(zhì)采食量和料重比均無顯著差異(P>0.05)。

表4 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能的影響

2.2 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表5可知，Ⅱ組的瘤胃液丙酸(PA)比例顯著高于對(duì)照組和Ⅲ組(P<0.05)，Ⅰ組和Ⅱ組的瘤胃液乙酸/丙酸(AA/PA)顯著低于對(duì)照組和Ⅲ組(P<0.05)。各組之間肉羊的瘤胃液pH和總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)、NH3-N、MCP含量以及乙酸(AA)、丁酸(BA)比例均無顯著差異(P>0.05)。

表5 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.3 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表6可知，各組之間肉羊的OM、DM、CP、NDF和ADF表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。對(duì)照組和Ⅰ組的EE表觀消化率顯著高于Ⅲ組(P<0.05)，但與Ⅱ組無顯著差異(P>0.05)。

表6 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表7可知，與對(duì)照組相比，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組的飼料成本和飼料增重成本均有所降低，其中，Ⅲ組的降低幅度最大。

表7 經(jīng)濟(jì)效益分析

3 討 論

3.1 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能的影響

茶渣作為茶葉副產(chǎn)物，含有較高的營(yíng)養(yǎng)成分和多種有效的藥用成分，如CP、EE、粗纖維、多糖、礦物質(zhì)、維生素、茶多酚、茶皂素等，被認(rèn)為是一種理想的飼料資源。此外，茶渣中還含有豐富的氨基酸，其中包括賴氨酸、蛋氨酸、組氨酸等限制性氨基酸，可滿足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要[13]。但是目前茶葉及其副產(chǎn)物種類繁多，其加工處理方式、飼養(yǎng)方式、試驗(yàn)動(dòng)物及添加量也各不相同，因此有關(guān)其在動(dòng)物上的應(yīng)用效果也大相徑庭。徐雨晴等[14]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加5%的茶葉青貯對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能無顯著影響，而飼糧中添加8%、11%的茶葉青貯提高了肉雞的平均日增重。Shomali等[15]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加1.0%、2.0%和4.0%的綠茶粉對(duì)肉雞的體重和平均日采食量無顯著影響。而Kaya等[16]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，茶渣的添加量超過4%對(duì)蛋雞的生長(zhǎng)性能會(huì)產(chǎn)生不利影響。這可能是由于飼糧中茶單寧等的作用，適宜水平的單寧能促進(jìn)動(dòng)物對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收；但隨著茶渣添加量的增加，單寧水平也隨之增加，其能與蛋白質(zhì)和消化酶形成難溶于水的復(fù)合物，將不利于動(dòng)物對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。Nasehi等[17]研究表明，用綠茶渣分別替代肥尾羔羊飼糧中8%、16%、24%(即占飼糧2%、4%、6%)苜蓿干草對(duì)其干物質(zhì)采食量無顯著影響，而24%替代組平均日增重顯著提高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵茶渣替代5%、10%、20%(分別占飼糧1.75%、3.50%、7.00%)的精料補(bǔ)充料對(duì)肉羊的生長(zhǎng)性能無顯著影響，與Nasehi等[17]結(jié)果大致相同。而本試驗(yàn)各組之間肉羊的平均日增重?zé)o顯著變化，主要原因可能是茶渣主要替代飼糧精料補(bǔ)充料，且與本試驗(yàn)所用精料補(bǔ)充料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相似。此外，試驗(yàn)組的料重比較對(duì)照組均稍有降低，說明發(fā)酵茶渣替代精料補(bǔ)充料能促進(jìn)肉羊?qū)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。添加發(fā)酵茶渣能降低料重比，一方面可能是發(fā)酵后的蛋白質(zhì)易于消化和吸收，以及適量的單寧對(duì)蛋白質(zhì)的過瘤胃保護(hù)作用提高了蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率；另一方面可能是發(fā)酵茶渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子減少和促進(jìn)消化吸收的代謝物增多[18-19]。

3.2 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃液的pH可影響瘤胃內(nèi)微生物的活性、能量平衡及機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化等。本試驗(yàn)中，各組之間肉羊的瘤胃液pH無顯著差異，且均在6.78～6.90，較為合理，并不影響瘤胃內(nèi)微生物活性及動(dòng)物生長(zhǎng)性能。動(dòng)物機(jī)體總代謝能約75%的能量均來自于瘤胃對(duì)TVFA的吸收，因此TVFA是體現(xiàn)機(jī)體能量代謝的重要指標(biāo)[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各組之間肉羊的瘤胃液TVFA含量無顯著差異，說明不同發(fā)酵茶渣的替代量并不影響肉羊的能量代謝。VFA主要包括AA、PA、BA。其中，AA主要為機(jī)體供應(yīng)能量，PA作為葡萄糖合成的主要前體物，它們?yōu)槲⑸镌诹鑫竷?nèi)的生長(zhǎng)和繁殖提供所需要的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。AA/PA可能導(dǎo)致瘤胃發(fā)酵模式改變，PA比例的增大能提高能量的利用效率[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各試驗(yàn)組PA比例較對(duì)照組有所增加，且Ⅰ組和Ⅱ組AA/PA顯著低于對(duì)照組，說明瘤胃發(fā)酵模式由AA型轉(zhuǎn)向PA型，提高了能量的利用效率。其原因可能是茶渣經(jīng)微生物發(fā)酵后，其中的某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生濃縮，而在飼糧中添加濃縮后的茶渣將導(dǎo)致部分AA轉(zhuǎn)化為PA[22-23]。NH3-N是飼糧中各種含氮物質(zhì)經(jīng)瘤胃降解產(chǎn)生，其能被瘤胃微生物利用合成MCP，有效含量為5.0～30.0 mg/dL[24]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，各組之間肉羊的瘤胃液NH3-N含量無顯著差異，但均在10.03～10.17 mg/dL，較為合理，且各組之間肉羊的瘤胃液MCP含量也無顯著差異?？赡苁前l(fā)酵茶渣中的含氮化合物和所替代精料補(bǔ)充料中的含氮化合物具有相似或相同的生物學(xué)功能，并且能夠提供給微生物生長(zhǎng)所需要的能量和氮源。Kondo等[25]研究表明，飼糧中添加5%～10%的青貯綠茶渣及干綠茶渣對(duì)山羊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及瘤胃液pH、VFA和氨含量沒有顯著影響，與本試驗(yàn)結(jié)果大致相似。而Xu等[26]在閹割羊飼糧中加入10%的發(fā)酵綠茶粉等量替代谷物成分，發(fā)現(xiàn)閹割羊體內(nèi)的尿氮和瘤胃液NH3-N含量顯著下降。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組瘤胃液NH3-N含量有降低趨勢(shì)，但未達(dá)到顯著水平，造成差異的可能原因是原料種類及添加量不同。

3.3 發(fā)酵茶渣對(duì)肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

原料經(jīng)微生物發(fā)酵后不僅能降低多種抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，改善適口性，還能降解大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生易被動(dòng)物吸收利用的氨基酸、小肽等小分子物質(zhì)，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率[27-29]。而有關(guān)茶渣對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究較少，且因受飼糧營(yíng)養(yǎng)水平等多種因素影響，其結(jié)果也不盡相同。周紹遷等[30]研究表明，飼糧中添加0.5%～1.0%經(jīng)風(fēng)味蛋白酶酶解的茶渣蛋白水解物，可以改善豬的機(jī)體免疫能力以及提高胰臟和十二指腸中的消化酶活性。而潘發(fā)明等[31]研究發(fā)現(xiàn)，綿羊飼糧中添加5%、10%、15%的茶渣不會(huì)影響其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。Kondo等[25]也發(fā)現(xiàn)，山羊飼糧中添加5%～10%發(fā)酵茶渣代替部分苜蓿和豆粕，對(duì)其DM、CP和NDF表觀消化率無顯著影響。此外，Kondo等[32]在去勢(shì)山羊的飼糧中分別添加發(fā)酵紅茶渣和發(fā)酵綠茶渣，試驗(yàn)組與對(duì)照組之間DM、CP和NDF表觀消化率無顯著差異，且不同茶渣種類間也無顯著差異。以上多數(shù)研究結(jié)果與本次試驗(yàn)結(jié)果相似。本次試驗(yàn)結(jié)果顯示，發(fā)酵茶渣替代不同比例精料補(bǔ)充料對(duì)肉羊的OM、DM、CP、NDF、ADF表觀消化率無顯著影響，表明發(fā)酵茶渣可以替代部分精料補(bǔ)充料。然而隨著發(fā)酵茶渣替代比例的增加，EE表觀消化率降低，原因可能是發(fā)酵茶渣中的茶多酚存在一定的劑量效應(yīng)，并且能抑制脂肪酶活性和腸道對(duì)脂肪的吸收，導(dǎo)致EE表觀消化率顯著降低[33]。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

茶渣作為一種潛在的蛋白質(zhì)飼料原料，經(jīng)發(fā)酵不僅能延長(zhǎng)保質(zhì)期、改善適口性和降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，而且還能提高飼料的有效利用率[34]。發(fā)酵茶渣的飼料成本相對(duì)于肉羊精料補(bǔ)充料的成本較低，這使得發(fā)酵茶渣代替一定比例的肉羊精料補(bǔ)充料具有經(jīng)濟(jì)上的可能性。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在肉羊飼糧中使用發(fā)酵茶渣替代等比例的精料補(bǔ)充料后，對(duì)肉羊的生長(zhǎng)性能及大部分瘤胃發(fā)酵參數(shù)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率沒有產(chǎn)生顯著影響，說明發(fā)酵茶渣可以代替一定比例的肉羊精料補(bǔ)充料。同時(shí)，Ⅲ組的飼料成本和飼料增重成本最低，比對(duì)照組分別降低了0.11、1.51元/kg，說明用發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補(bǔ)充料可以很好地降低飼料成本，用發(fā)酵茶渣飼喂肉羊?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，發(fā)酵茶渣替代5%、10%、20%的精料補(bǔ)充料對(duì)肉羊生長(zhǎng)性能及大部分瘤胃發(fā)酵參數(shù)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率均無顯著影響，但發(fā)酵茶渣替代20%的精料補(bǔ)充料時(shí)經(jīng)濟(jì)效益最高，因此，從經(jīng)濟(jì)效益考慮，發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補(bǔ)充料的適宜比例為20%。