李會界, 吳文旋,2 , 郭子義, 楊 藝, 王 翀, 陳鑫珠
(1.高原山地動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室,貴州大學動物科學學院動物營養(yǎng)與飼料科學研究所,貴州 貴陽 550025;2.貴州大學新農村發(fā)展研究院,貴州省山地畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術工程實驗室,貴州 貴陽 550025;3. 浙江農林大學動物科技學院,浙江 杭州 311300;4.福建省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,福建 福州 350013)
刺梨是一種薔薇科薔薇屬的灌木, 主產于貴州, 主要分布在山地海拔較高的山地丘陵地帶,其果實富含維生素C、超氧化物歧化酶(SOD)、多酚、黃酮等功能活性物質(Yu 等,2021),具有抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化、降血脂、降血糖等功效。刺梨果渣是刺梨榨鮮果汁后的副產物,仍含有鮮果的部分養(yǎng)分。 從動物營養(yǎng)與飼料科學的角度出發(fā),將刺梨果渣開發(fā)成飼料資源,既能解決人畜爭糧矛盾,又能緩解牛羊飼草短缺, 還能促進解決其污染環(huán)境、延長產業(yè)鏈,實現經濟、社會、生態(tài)效益。 本課題組開展了在肉羊上的相關研究, 前期研究結果表明,刺梨果渣替代苜蓿草粉(20%),可提高山羊飼料利用率,改善血液脂質代謝,增強抗氧化能力(郭子義等,2021)。
刺梨果渣含水率高(可達72%),加上產生時段(8 月下旬至9 月中旬) 正值貴州高溫高熱天氣,刺梨果渣極易腐敗變質對環(huán)境造成嚴重污染,成為刺梨加工企業(yè)急需解決的關鍵共性難題。 目前,刺梨果渣基礎營養(yǎng)數據十分缺乏,本試驗以肉羊為試驗動物, 結合常規(guī)營養(yǎng)成分測定、DMI,計算相對飼喂價值(RFV)和粗飼料分級指數(GI),掌握其營養(yǎng)學特性,評定刺梨果渣飼用價值,為實現刺梨果渣精細開發(fā)和高效利用提供基礎數據。
1.1 刺梨果渣樣品 刺梨果渣(3 t)采自貴州省某刺梨加工廠新榨同一批次樣品, 經曬干后按照四分法取1 kg 樣品粉碎,制成分析試樣;剩余刺梨果渣全部粉碎后制粒,用于飼喂肉羊。
1.2 常規(guī)養(yǎng)分含量測定 參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》(張麗英,2003), 刺梨果渣總能(GE)使用氧彈式熱量計(Parr-6400,美國)測定;粗蛋白質 (CP) 含量使用全自動凱式定氮儀(K1100F,濟南海能)測定;中性洗滌纖維(NDF)與酸性洗滌纖維(ADF) 使用全自動纖維分析儀(FT12,德國格哈特)測定;干物質(DM)用烘干法測定,灰分(Ash)用灼燒法測定。
1.3 干物質采食量測定 選用體重為 (13.1±2.65)kg 的肉羊公羊5 只,分為5 個重復,每個重復1 只羊,獨立飼養(yǎng)于代謝籠中。為保證能準確測定DMI,課題組自行定制代謝籠。 代謝籠四周為孔徑4 mm 的不銹鋼絲網,正前方設置采食料口,便于肉羊采食。 肉羊日糧為刺梨果渣顆粒, 粒徑6 mm,長度12 mm。
試驗持續(xù)15 d,預試期10 d,采樣期5 d。 預試期階段,每天給予足量刺梨果渣顆粒料,次日飼喂前清槽后再繼續(xù)投喂。 飼料放置在不銹鋼半圓形料槽內, 一般情況下可保證飼料不會被肉羊拋灑導致采食量誤差;同時,為收集肉羊在采食過程中可能發(fā)生的外拋顆粒料, 在采樣期前1 d 于料槽四周綁定集料網,同時將糞板上下層的余糞、羊毛清掃干凈,保證能準確測定DMI。 采樣期內,每天(連續(xù)5 d)固定準確記錄飼喂量與剩料量,計算采食量。試驗前做好相應疫苗接種及驅蟲。肉羊全程自由采食、自由飲水。
1.4 刺梨果渣相對飼喂價值與分級指數 根據Rohweder 等 (1978) 提出的飼料相對飼喂價值(RFV)公式進行計算。
式中:DMI 為干物質采食量, 用占體重(BW)的百分比表示,DMI=120/NDF;DDM 為可消化干物質含量, 用占DM 的百分比表示,DDM=88.9-0.779×ADF。
參照飼草分級指數(GI)法(盧德勛等,2009)計算刺梨果渣分級指數,公式如下:
式中:DMI 校正為體重40 kg 的水平;代謝能(ME)參照郭子義(2022)試驗數據;CP 與NDF 均為實測值。
1.5 數據統計分析 使用Excel 2019 統計分析試驗數據,DMI 數據為采樣期內每只羊每天的采食量,計算總體平均值。
2.1 刺梨果渣常規(guī)養(yǎng)分含量 由表1 可知,刺梨果渣DM 含量為30.17%,干物質中GE 為20.70 MJ/kg,CP、NDF、ADF、OM 含量分別為13.41%、58.70%、50.56%、96.20%。
表1 刺梨果渣的常規(guī)養(yǎng)分含量
2.2 刺梨果渣干物質采食量 由表2 可知,在自由采食條件下, 肉羊對刺梨果渣的平均DMI 為433.29 g/d, 每天的DMI 為237.70 ~620.61 g/d,占肉羊體重的3.32%(433.29 g/13.1×100)。
表2 肉羊對刺梨果渣的干物質采食量
2.3 刺梨果渣相對飼喂價值與分級指數 刺梨果渣ADF(%DM)含量為50.56%,肉羊對刺梨果渣的DMI 為433.29 g/d,ME 為1.19 MJ/kg (郭子義,2022),矯正為40 kg 體重時,肉羊對刺梨果渣的DMI 為1.30 kg/d, 據此計算RFV 為78.47、GI為1.66 MJ/d。 參照綿羊飼草營養(yǎng)品質評定分級表(盧德勛等,2009),刺梨果渣處于第3 級至第4 級之間(表3)。
表3 飼草營養(yǎng)品質評定GI 法(GB/T 23387-2009)
3.1 刺梨果渣養(yǎng)分含量 飼料原料養(yǎng)分含量是飼料生產中最基礎的檢測指標, 是評判飼料原料品質、設計飼糧配方與開發(fā)利用飼料資源的前提。馬邵楠等(2018)通過研究反芻動物常用飼料原料中的ADF、NDF 與粗纖維(CF)含量的關聯性,提出利用ADF 含量為預測因子建立的CF 含量模型(CF=-2.512+0.838×ADF,R2=0.949)。 借用該模型和本試驗測定的刺梨果渣ADF 含量(50.56%),預測刺梨果渣CF 含量為39.86%, 遠高于國際飼料分類法中CF 含量18%的水平; 同時刺梨果渣含量CP(13.41%)低于18%,因此可確定刺梨果渣屬粗飼料范疇。
目前鮮見不同品種、生育期、加工方式等刺梨果渣養(yǎng)分含量的研究報道, 難以作直接比較。因此,將其與中國飼料成分及營養(yǎng)價值表常用粗飼料資源 (表4) 養(yǎng)分水平相比 (熊本海等,2020),發(fā)現刺梨果渣的CP、NDF 和ADF 含量與成熟期的苜蓿干草 (CP 13%、NDF 59%、ADF 45%)相近,CP 含量高于成熟期玉米秸稈(5%)、大麥干草 (9%)、 小麥干草 (9%)、 黑麥干草(10%)、羊草(7%)。 此外,與其他果渣類飼料相比, 刺梨果渣CP 含量高于蘋果渣 (4.93% ~8.78%)(馮國亮等,2020;熊忙利等,2020;耿乙文等,2016)、菠蘿渣(7.48% ~7.72%)(王曉敏和劉培劍,2016)、 柑橘渣 (6.11% ~8.17%)(易蘭蘭等,2021;李赤翎等,2009;姚焰礎等,2011),低于沙棘果渣 (12.92% ~19.73%)(鄭瑋才等,2019;牟春堂等,2019; 辛曉斌等,2017) 和葡萄渣(6.68% ~14.10%)(程新東,2021);CF 含量高于蘋果渣 (14.98% ~31.68%)(馮國亮等,2020;熊忙利等,2020;耿乙文等,2016)、菠蘿渣(26.69%~28.71%)(王曉敏和劉培劍,2016)、 柑橘渣(9.02% ~14.90%)(易蘭蘭等,2021; 姚焰礎等,2011; 李赤翎等,2009)、 沙棘果渣 (15.92% ~21.79%)(鄭瑋才等,2019;牟春堂等,2019;辛曉斌等,2017),低于葡萄渣(32.40% ~48.46%)(程新東,2021)。 該比較結果提示, 刺梨果渣CP 水平較高、CF 含量豐富, 可作為肉羊新的飼料資源,豐富反芻動物粗飼料種類。
表4 刺梨果渣與常規(guī)粗飼料和果渣類飼料養(yǎng)分含量對比% DM
周禹佳和樊衛(wèi)國(2021)測定的刺梨果渣CP含量為6.38%, 遠遠低于本試驗測定的結果13.41%。 這一差異可能來自3 個方面:(1)刺梨果渣產地來源不同。刺梨作為貴州特有水果,在海拔500 ~1800 m 均有分布; 而貴州山地地形地貌特征明顯,立體生態(tài)環(huán)境突出,不同氣候、溫度、海拔、土質等均會影響刺梨鮮果生長,導致養(yǎng)分存在差異。 (2)刺梨果渣樣品測定部位不同。 本試驗所用的刺梨果渣為全渣,包括刺梨籽實、果肉及少量花蕊,而上述文獻測定的樣品僅為果肉。本課題組測定,刺梨籽實CP 高達11.41%,對刺梨全渣CP含量影響很大。(3)CP 測定方法不同。周禹佳和樊衛(wèi)國(2021)是按照土壤蛋白測定方法測定,測定底物為0.2 g,而本試驗是按照飼料測定方法測定的,測定底物1 g,前者分母較小,更易產生計算結果誤差。
3.2 肉羊對刺梨果渣的采食量 干物質采食量與飼料可利用程度成正比。 在本試驗中,肉羊體重為13.05 kg,刺梨果渣DMI 為433.29 g/d,按代謝體重計算,肉羊對刺梨果渣的DMI 為62.04 g/d·kg W0.75。參照袁翠林等(2015)整理出的粗飼料DMI 預測模型,計算出羊常用粗飼料苜蓿干草(成熟期)、玉米秸稈、羊草、黑麥草的DMI 分別為86.88、42.5、67.16 、69.23 g/d·kg W0.75(熊本海等,2020)??梢?,肉羊對刺梨果渣的DMI 雖然低于苜蓿干草(成熟期)、羊草和黑麥草,但優(yōu)于玉米秸稈。該結果從采食量的角度提示, 刺梨果渣仍然可作為粗飼料開發(fā)利用。
刺梨果渣糖分含量高, 果肉與刺梨籽實往往相互粘黏,其中籽實占刺梨全渣干重的39.56%且堅硬難以被肉羊消化。 食品機械可對刺梨籽實進行磨漿破壁成小顆粒,提高采食量和利用率,今后可加強這方面的研究。
3.3 刺梨果渣相對飼喂價值與粗飼料分級指數目前,RFV 和GI 被廣泛用來評價粗飼料飼料品質。Rohweder 等(1978)提出,以盛花期苜蓿草為標準粗飼料,此時其RFV=100,若其他粗飼料的RFV>100時,表明該粗飼料整體質量較好,即RFV 與品質成正比。 在本試驗中, 經計算刺梨果渣的RFV 為78.47,提示刺梨果渣品質處于中等水平。 隨著后續(xù)研究對畜禽營養(yǎng)需求的改進,RFV 不足以全面評判粗飼料的品質, 相繼提出了粗飼料相對質量指數、瘤胃滯留系數等指標(張吉鹍,2005)。 近年來,對RFV 做出優(yōu)化,在充分考慮到ME、CP、NDF 和ADF對粗飼料品質的影響基礎上, 基于RFV 提出了可更全面評判粗飼料品質的粗飼料分級指數GI。在本試驗中,刺梨果渣的GI 為1.66 MJ/d,略高于第4 級GI 值上限(1.55 MJ/d)。 研究表明,粗飼料GI 值與CP 含量成正相關,粗飼料中CP 含量越高,則GI 值越高,品質就越好。 與黃鼎睿等(2018)報道的粗飼料GI 值相比, 刺梨果渣的GI 值高于黑麥草(0.48 MJ/d)、羊草(0.35 MJ/d)、玉米秸稈(0.16 MJ/d),低于苜蓿草的GI 值(1.84 MJ/d)。
總體而言, 由于刺梨果渣新近幾年才逐步引起關注, 目前鮮有可參考的刺梨果渣的基礎研究報道,為了獲得準確的數值,后續(xù)需加強這方面的研究。 同時,作為一種新的飼料資源,有必要收集貴州不同生態(tài)環(huán)境條件下的刺梨果渣, 建立養(yǎng)分含量數據庫,為設計不同種類、不同生理階段動物日糧配方提供基礎數據。
刺梨果渣歸屬粗飼料, 對肉羊的飼用價值中等,可作為肉羊新的飼料資源。本試驗結果為刺梨果渣進一步開發(fā)利用奠定了數據基礎。