構(gòu)樹嫩枝葉青貯與全株玉米青貯體外瘤胃降解率對比研究

趙秀梅 劉建勇 劉彥培 金杰 余梅 黃必志

（1.云南省農(nóng)科院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所 云南元謀 651300；2.云南省草地動物科學(xué)研究院 云南昆明 650212）

近年，隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展，人民生活水平提高，畜牧業(yè)大力發(fā)展，反芻動物逐漸增多，飼料供需矛盾日益突出。飼養(yǎng)反芻動物需大量優(yōu)質(zhì)蛋白飼料，而我國大豆蛋白飼料進(jìn)口量超過總供給量的80%，進(jìn)口依賴度極高，對畜牧業(yè)安全及發(fā)展造成極大不安全隱患[1]。我國非常規(guī)蛋白飼料資源豐富，具備較高的營養(yǎng)價值[2]。挖掘、開發(fā)新型穩(wěn)定的非常規(guī)飼料并飼喂反芻動物是當(dāng)下研究的熱點和難點，是緩解飼料資源緊缺的有效措施。

構(gòu)樹[Broussonetia papyrifera（L.）Vent.]為?？茦?gòu)樹屬，多年生落葉喬木。2004年以來，我國先后在20多個省市、自治區(qū)開展雜交構(gòu)樹示范種植，截止2017年底我國人工構(gòu)樹種植面積已經(jīng)超過20 000 hm2[1]，在資源分布上具備一定的優(yōu)勢。云南省草地動物科學(xué)研究院蔡明等所做小白鼠毒理試驗表明構(gòu)樹葉不具毒性。吳健平等[3]研究發(fā)現(xiàn)，用構(gòu)樹葉粉飼喂肉雞對其血清生化指標(biāo)、胴體性狀無不良影響。目前我國對構(gòu)樹資源的研究主要集中在構(gòu)樹葉毒理及青貯前常規(guī)營養(yǎng)成分方面，而對構(gòu)樹枝葉青貯后營養(yǎng)成分及飼喂動物消化吸收情況的研究報道較少。全株玉米青貯營養(yǎng)價值高，在肉牛飼養(yǎng)中應(yīng)用較為廣泛，肉牛對其瘤胃消化吸收好，飼用價值相對較高。因此，本試驗以構(gòu)樹枝葉青貯與全株玉米青貯為研究對象，對比其常規(guī)營養(yǎng)成分體外瘤胃降解率的優(yōu)劣，以期為構(gòu)樹枝葉作為反芻動物飼料的開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。體外瘤胃消化法作為國內(nèi)外評定反芻動物飼料瘤胃降解率的常用方法，可反映飼料的營養(yǎng)價值及開發(fā)潛能。

1 材料與方法

1.1 試材

構(gòu)樹嫩枝葉青貯樣品來源于河南省太康縣，在構(gòu)樹株高為 120 cm（2020年 8月 1日）留茬20 cm進(jìn)行刈割，刈割后直接打包青貯 50 d。全株玉米青貯樣品來源于云南省尋甸縣，刈割后直接打包青貯50 d。將上述2種樣品置于65℃烘箱中烘48 h，回潮24 d，制成風(fēng)干樣品，粉碎機粉碎，一部分通過 1 mm的孔篩，用于常規(guī)營養(yǎng)成分的測定；其余部分通過 2 mm的孔篩，用于體外瘤胃降解率試驗，將制備好的樣品保存好備用。體外瘤胃消化試驗于云南省草地動物科學(xué)研究院進(jìn)行。

1.2 方法

1.2.1 飼養(yǎng)管理試驗肉牛飼喂采用全混合日糧，日糧組成及實測營養(yǎng)成分見表1。用鍘草機將稻草鍘短，將蠶豆糠和鮮啤酒糟混勻，再將精料補充料和稻草依次混入，人工攪拌均勻。試驗牛采用散欄式飼養(yǎng)，飼喂前打掃肉牛養(yǎng)殖圈舍，清理其糞便。每天飼喂2次（8:00和20:00），自由飲水。

表1 全混合日糧原料組成及養(yǎng)分含量（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)）

1.2.2 瘤胃液的采集選取4頭年齡相近、體況良好、體重（600.2±42.5）kg并安裝永久性瘤胃瘺管的云南黃牛與云嶺牛雜交一代肉牛采集瘤胃液。于晨飼前取瘤胃液。將每頭肉牛瘤胃液混合并用4層紗布過濾后立即裝入保溫瓶中通入CO2保持厭氧條件，迅速帶回實驗室進(jìn)行體外瘤胃消化試驗。

1.2.3 人工培養(yǎng)液的制備參照達(dá)勒措等[4]方法配制人工培養(yǎng)液，需配制A、B、C、D、E 5種溶液合成人工培養(yǎng)液。0.1 mL A溶液+208.1 mL B緩沖液+205.1 mL C 溶液+1.0 mL D 溶液+520.2 mL蒸餾水，通入CO2氣體達(dá)到飽和狀態(tài)，溫度維持在39℃，加入62.4 mL E還原液（現(xiàn)配現(xiàn)用），溶液由淡藍(lán)色變?yōu)闊o色停止通入CO2。A、B、C、D、E各溶液配制如下。

A 溶液：1.0 g CoCl2·6H2O+10.0 g MnCl2·4H2O+13.2 g CaCl2·2H2O+8 g FeCl3·6H2O，用蒸餾水溶解并定容至1 000 mL；

B溶液：35 g NaHCO3（分析純）+4.0 g NH4-HCO3（分析純），用蒸餾水溶解并定容至1 000 mL；

C 溶液：0.6 g MgSO4·7H2O+6.2 g KH2PO4（無水）+5.7 g Na2HPO4（無水），加蒸餾水溶解并定容至1 000 mL；

D溶液：取100 mg刃天青，用蒸餾水溶解并定容至100 mL；

E 溶液：4.0 mL NaOH(1N)+625 mg Na2S·9H2O+95 mL蒸餾水。

1.2.4 試驗設(shè)計采用單因素試驗設(shè)計，將青貯構(gòu)樹嫩枝葉、青貯全株玉米作為發(fā)酵底物，2種飼料樣品各準(zhǔn)確稱取 1.5 g分別裝入飼料纖維分析濾袋，把裝有飼料樣品的纖維分析濾袋及空白袋同時放入同一個玻璃培養(yǎng)器，空白袋不加消化底物，用來校正飼料樣品中細(xì)小顆粒從尼龍袋中直接逃逸的部分，加入一定體積人工培養(yǎng)液與瘤胃液混合（體積比2:1）形成人工瘤胃培養(yǎng)液，即分別向所有玻璃培養(yǎng)器注入 667 mL人工培養(yǎng)液及瘤胃液 333 mL形成人工瘤胃培養(yǎng)液，同時通入無氧CO2直至溶液褪為無色，并將玻璃培養(yǎng)器置于39℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。飼料纖維分析濾袋在培養(yǎng)箱中的消化時間分別為 36、48、72 h，每個時間點2種樣品各設(shè)置4個重復(fù)，每個重復(fù)又設(shè)置2個平行樣。分別在36、48、72 h發(fā)酵終止時，按“同時放入，同時取出”的原則將底物發(fā)酵殘渣連同飼料纖維分析濾袋從玻璃培養(yǎng)器中取出后，用自來水將飼料纖維分析濾袋表面的瘤胃內(nèi)容物及殘渣沖去，徹底洗凈直至水澄清，使微生物停止活動，濾袋自然陰干 6 h至無水滴滴出后放入65℃烘箱烘干至恒重，取出置于干燥器冷卻至室溫后立即稱重[5]。

1.2.5 項目測定

1.2.5 .1 常規(guī)養(yǎng)分測定參照張麗英[6]方法測定樣品干物質(zhì)（DM）含量、粗灰分（CA）含量、粗脂肪（EE）含量、粗蛋白（CP）含量；采用AOAC法[7]測定樣品粗纖維（CF）含量；采用 Van Soest 法[8]測定樣品中性洗滌纖維（NDF）含量、酸性洗滌纖維（ADF）含量、木質(zhì)素（ADL）含量；采用原子吸收法[9]檢測樣品的鈣（Ca）含量；采用釩鉬黃比色法[10]檢測樣品磷（P）含量。

1.2.5 .2 瘤胃降解率參考瘤胃動態(tài)降解率參數(shù)評定方法[11]計算 2種粗飼料的干物質(zhì)體外瘤胃降解率（IVDDM）、粗蛋白體外瘤胃降解率（IVDCP）、中性洗滌纖維體外瘤胃降解率（IVDNDF）、酸性洗滌纖維體外瘤胃降解率（IVDADF）、有機物質(zhì)體外瘤胃降解率（IVDOM）。計算公式為：

A=(B-C)/B×100%

式中A表示飼料樣品某營養(yǎng)成分某時間點瘤胃降解率；B表示降解前該營養(yǎng)成分含量；C表示降解后該營養(yǎng)成分含量。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理使用Excel 2016軟件歸納整理試驗數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計軟件SPSS 22.0進(jìn)行單因素方差分析，差異顯著性標(biāo)準(zhǔn)采用Duncan’s法，以p＜0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表示為（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤）。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分對比

由表2可知，青貯構(gòu)樹嫩枝葉的DM、CP、EE、CF、CA、ADL、ADF含量高于青貯全株玉米，NDF、Ca含量低于青貯全株玉米，P含量與青貯全株玉米差距較小。從常規(guī)營養(yǎng)成分分析，青貯構(gòu)樹嫩枝葉較青貯全株玉米具有更高的營養(yǎng)價值。

表2 青貯雜交構(gòu)樹、青貯全株玉米營養(yǎng)成分含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)） 單位：%

2.2 兩種粗飼料肉牛IVDDM對比

由表3可知，肉牛體外瘤胃降解時間延長，2種粗飼料IVDDM均升高。36與48 h構(gòu)樹嫩枝葉青貯肉牛IVDDM差異不顯著，與72 h相比差異均顯著。全株玉米青貯48與72 h差異不顯著，與36 h相比差異均顯著。構(gòu)樹嫩枝葉青貯3個時間點肉牛IVDDM均大于全株玉米青貯，且48 h差異顯著。

表3 青貯構(gòu)樹嫩枝葉及青貯全株玉米干物質(zhì)體外瘤胃降解率（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)） 單位：%

2.3 兩種粗飼料肉牛IVDCP對比

由表4可知，肉牛體外瘤胃降解時間延長，2種粗飼料IVDCP升高。36、48、72 h構(gòu)樹嫩枝葉青貯肉牛 IVDCP差異均顯著（p＜0.05），全株玉米青貯36 h與48、72 h差異均顯著，48 h與72 h差異不顯著。構(gòu)樹嫩枝葉青貯 3個時間點肉牛IVDCP均大于全株玉米青貯（p＜0.05）。

表4 青貯構(gòu)樹嫩枝葉及青貯全株玉米粗蛋白體外瘤胃降解率（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)） 單位：%

2.4 兩種粗飼料肉牛IVDOM對比

由表5可知，肉牛體外瘤胃降解時間延長，2種粗飼料肉牛IVDOM均升高。36 h與48 h構(gòu)樹嫩枝葉青貯肉牛IVDOM差異不顯著，與72 h相比差異均顯著。48、72 h全株玉米青貯肉牛IVDOM差異不顯著，與36 h相比差異均顯著。構(gòu)樹嫩枝葉青貯3個時間點肉牛IVDOM均大于全株玉米青貯且48 h差異顯著。

表5 青貯構(gòu)樹嫩枝葉及青貯全株玉米有機物質(zhì)體外瘤胃降解率（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)） 單位：%

2.5 兩種粗飼料肉牛IVDNDF對比

由表6可知，肉牛體外瘤胃降解時間延長，2種粗飼料IVDNDF均升高。36 h與48 h構(gòu)樹嫩枝葉青貯中性洗滌纖維肉牛IVDNDF差異不顯著，72 h與36、48 h差異均顯著。48 h與72 h全株玉米青貯肉牛IVDNDF差異不顯著，與36 h相比差異均顯著。構(gòu)樹嫩枝葉青貯 3個時間點肉牛IVDNDF均大于全株玉米青貯。

表6 青貯構(gòu)樹嫩枝葉及青貯全株玉米中性洗滌纖維體外瘤胃降解率（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)） 單位：%

2.6 兩種粗飼料肉牛IVDADF對比

由表7可知，肉牛體外瘤胃降解時間延長，2種粗飼料肉牛IVDADF升高。36 h與48 h構(gòu)樹嫩枝葉青貯肉牛IVDADF差異不顯著，72 h與36、48 h差異均顯著。36、48、72 h全株玉米青貯肉牛IVDADF差異不顯著。構(gòu)樹嫩枝葉青貯3個時間點肉牛IVDADF大于全株玉米青貯且36、48 h差異均不顯著，72 h差異顯著。

表7 青貯構(gòu)樹嫩枝葉及青貯全株玉米酸性洗滌纖維體外瘤胃降解率（以干物質(zhì)為基礎(chǔ)） 單位：%

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 兩種飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分對比研究不同飼料的營養(yǎng)成分不相同，本研究選用的2種飼料樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分含量存在一定差異。飼料中CP含量是衡量飼料飼用價值的重要指標(biāo)，CP含量≥8.2%評定為特級。本試驗中，構(gòu)樹嫩枝葉青貯的CP實測含量為13.33%，說明從CP指標(biāo)分析，其飼用價值較高，遠(yuǎn)高于全株玉米青貯，構(gòu)樹枝葉青貯P含量與全株玉米青貯差距較小，CA含量高于全株玉米青貯，Ca含量小于全株玉米青貯，說明在肉牛飼糧搭配中應(yīng)注意 Ca和 P比例的搭配，構(gòu)樹枝葉青貯的EE含量為28.95%，大于18%，說明構(gòu)樹枝葉青貯可以歸屬為粗飼料資源，構(gòu)樹嫩枝葉青貯 CF含量較高，可以滿足反芻動物的需要，增強消化道黏膜作用，促進(jìn)瘤胃正常運行。構(gòu)樹嫩枝葉青貯的NDF、ADF含量符合 NRC[11]研究發(fā)現(xiàn)的奶牛飼糧中粗飼料中 NDF及ADF的推薦標(biāo)準(zhǔn)，說明構(gòu)樹枝葉青貯可作為奶牛粗飼料使用。

3.1.2 兩種飼料的DM肉牛體外瘤胃降解特性對比研究粗飼料 IVDDM可以反映飼料在瘤胃中消化的難易程度。同一種飼料隨著在瘤胃內(nèi)保留時間的增加，IVDDM 逐漸增加，飼料種類不同IVDDM增加幅度也不同[12]。本試驗中，2種粗飼料在肉牛體外瘤胃中停留72 h降解率均高于48 h高于36 h。青貯飼料干物質(zhì)消化率代表其被微生物轉(zhuǎn)化的能力，消化率越高說明瘤胃發(fā)酵效果越好，瘤胃微生物活性越強，飼料青貯品質(zhì)越好[13]。本研究結(jié)果顯示，構(gòu)樹嫩枝葉青貯36、48、72 h肉牛IVDDM大于全株玉米青貯，與吳璇等[14]研究發(fā)現(xiàn)的雜交構(gòu)樹飼喂動物 IVDDM高于玉米秸稈青貯的結(jié)論一致。說明構(gòu)樹嫩枝葉青貯較全株玉米青貯更有利于肉牛消化吸收。推測原因與構(gòu)樹嫩枝葉青貯CP水平較高有關(guān)，飼料中CP含量高會導(dǎo)致DM在瘤胃中的降解更加完全及充分。

3.1.3 兩種飼料的 CP肉牛體外瘤胃降解特性對比研究單從飼料的化學(xué)成分分析無法準(zhǔn)確判斷其營養(yǎng)價值，需要結(jié)合動物消化試驗加以準(zhǔn)確判斷。有研究表明，飼料發(fā)酵的難易程度及在瘤胃內(nèi)的保留時間是飼料 CP瘤胃降解的主要影響因素。也有研究表明，粗飼料自身的細(xì)胞壁的纖維結(jié)構(gòu)會影響蛋白質(zhì)的降解[15]。本試驗中，隨著 2種飼料肉牛體外瘤胃降解時間增長，IVDCP均升高。與全株玉米青貯相比，構(gòu)樹嫩枝葉青貯IVDCP較高，能夠達(dá)到優(yōu)質(zhì)飼草的水平，說明構(gòu)樹嫩枝葉飼用價值較高。推測原因與飼料種類有關(guān)，飼料種類不同，CP含量不同，CP消化降解規(guī)律不同[13]。構(gòu)樹嫩枝葉青貯 CP含量較全株玉米青貯高，故IVDCP也較高，也可能是構(gòu)樹嫩枝葉青貯自身的細(xì)胞壁的纖維結(jié)構(gòu)較全株玉米青貯更易于CP的降解，與吳璇等[14]研究發(fā)現(xiàn)的雜交構(gòu)樹飼喂動物IVDCP高于玉米秸稈青貯的結(jié)論一致。

3.1.4 兩種飼料的OM肉牛體外瘤胃降解特性對比研究2種飼料肉牛體外瘤胃降解時間延長，肉牛 IVDOM升高。說明在瘤胃內(nèi)的保留時間是飼料OM瘤胃降解的主要影響因素之一[12]。本試驗結(jié)果顯示，構(gòu)樹嫩枝葉青貯36、48、72 h 肉牛IVDOM大于全株玉米青貯，從總體上分析，肉牛對構(gòu)樹嫩枝葉青貯OM吸收利用較全株玉米青貯效果更佳，構(gòu)樹嫩枝葉青貯具有較好的飼用價值。推測原因可能與2種飼料的DM含量及CP含量有關(guān)，OM包括DM、CP等營養(yǎng)成分，構(gòu)樹嫩枝葉青貯DM含量及CP含量高于全株玉米青貯，OM含量也高于全株玉米青貯，故 IVDOM也高于全株玉米青貯。本研究與屠焰等[16]對雜交構(gòu)樹OM瘤胃降解特點研究結(jié)果一致。

3.1.5 兩種飼料的NDF和ADF瘤胃降解特性對比研究飼料的IVDNDF和IVDADF是評價飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)，其值的大小反映了飼料纖維物質(zhì)在瘤胃內(nèi)消化的難易程度。其中 NDF包括了植物細(xì)胞壁的大部分成分，主要有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素，而 ADF主要有纖維素和木質(zhì)素，其中木質(zhì)素是限制瘤胃微生物消化降解的重要因素[17-18]。本試驗中，2種飼料體外瘤胃降解時間延長，肉牛IVDNDF、IVDADF均升高。說明飼料在動物體內(nèi)滯留時間的長短是IVDNDF、IVDADF的重要影響因素。另外，構(gòu)樹嫩枝葉青貯36、48、72 h肉牛IVDNDF、IVDADF均大于全株玉米青貯。說明與全株玉米青貯相比，肉牛對構(gòu)樹嫩枝葉青貯具有更強的消化利用率。推測原因可能與構(gòu)樹嫩枝葉青貯本身的纖維物質(zhì)組成有關(guān)，構(gòu)樹嫩枝葉青貯本身的纖維物質(zhì)更有利于肉牛消化吸收，故與全株玉米青貯相比，肉牛對構(gòu)樹嫩枝葉青貯具有更強的 IVDNDF、IVDADF。有研究表明，飼料中 NDF、ADF含量越高，其 IVDNDF、IVDADF越低[19]。本試驗中，2種飼料的NDF、ADF含量都比較高，但它們NDF和ADF的降解率均高，這說明2種粗飼料的NDF、ADF都易降解,與華金玲等[20]構(gòu)樹青貯替代部分玉米青貯飼喂山羊，粗飼料營養(yǎng)物質(zhì)消化率提高的研究結(jié)果一致，與夏中生等[21]研究發(fā)現(xiàn)的構(gòu)樹青貯較玉米青貯消化利用率高研究結(jié)果一致。推測原因是肉牛屬于反芻動物，反芻動物瘤胃內(nèi)富含纖維分解菌，能夠有效分解飼料中的纖維素，故隨著肉牛體外瘤胃消化時間延長，2種飼料的肉牛IVDNDF、IVDADF 均升高[22]。

3.2 結(jié)論

本試驗條件下，與全株玉米青貯相比，構(gòu)樹嫩枝葉青貯具有較好的營養(yǎng)價值，且與全株玉米青貯的肉牛IVDDM、IVDCP、IVDOM、IVDNDF、IVDADF相比，構(gòu)樹嫩枝葉青貯具有較好的肉牛體外瘤胃降解率，故可作為蛋白質(zhì)飼料來源，具備粗飼料資源開發(fā)潛力。