桂闽引象草、王草、桂牧1号杂交象草、矮象草、紫色象草、巨菌草等象草是我国南方地区牧草主要栽培品种。几个象草品种在主要营养成分上差异不大。紫色象因为花青素含量高，在外观上与其他象草品种最大的不同之处在于全株呈漂亮的紫红色。花青素具有抗炎、提高免疫力、促生长、抗贫血和改善蛋白代谢的作用。花青素作为饲料添加剂，能提高动物生产性能，是一类纯天然、无残留、无污染的绿色添加剂。随着动物性食品安全问题日益受到国民的关注，此类饲料添加剂是未来饲料行业发展的必然趋势。顺应生态养殖的大发展趋势，开展紫色象草粗饲料对家畜的应用效果研究十分必要。近年来，紫色象草在小型动物如鹅、兔子上已有相应研究[1-2]，并在牛羊养殖中逐步推广利用。为了进一步完善紫色象草综合开发利用，试验开展几个不同品种、不同花青素含量、不同烘干温度处理的象草作为粗饲料在反刍动物上的应用研究，分析原花青素含量对象草瘤胃消化特性的影响，进而评定紫色象草饲喂价值，解决家畜规模养殖对饲草质和量的需求问题。1材料与方法1.1试验材料紫色象草、矮象草、巨菌草、王草、桂牧一号杂交象草和桂闽引象草由广西畜牧研究所牧草试验基地提供。首先制备干草。10月份采集株高160 cm左右的象草，矮象草株高约100 cm，将鲜草切短至约1 cm，分别于65 ℃和105 ℃烘干至恒重，40目过筛粉碎，常温密封保存备用。采集象草鲜样，委托广西分析测试研究中心，参照保健品中原花青素的测定方法测各品种象草原花青素含量。各品种象草原花青素含量见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.T001表1各品种象草原花青素含量项目王草桂牧1号杂交象草桂闽引象草紫色象草矮象草巨菌草原花青素含量4.795.586.7426.69.084.26mg/100 g由表1可知，紫色象草含花青素含量最高，为26.6 mg/100 g，是其他品种象草原花青素含量的3~4倍。1.2试验方法按照Menke体外产气法（Syringe系统）进行体外消化试验。试验山羊来自广西畜牧所种羊场。选取两只健康、体重相近的努比亚黑山羊，采集瘤胃液混合均匀，4层纱布过滤。配备人工唾液，人工唾液和瘤胃液体积按照2∶1的比例混合，制备成人工瘤胃培养液。安装人工瘤胃装置，人工瘤胃装置由可视恒温水浴锅和100 mL的玻璃注射器组成。试验每个品种设置两个重复，同时设置空白组（没有发酵底物仅有人工瘤胃培养液）作为产气量的校正。每个注射管装入30 mL人工瘤胃培养液。象草干草粉200 mg。试验记录0、3、6、12、24、48、72、96 h的产气量。产气量(mL)=该时段内注射器内气体产生量(mL)-对应时段内空白管的气体产生量(mL)(1)1.3数据统计与分析试验采用Excel软件进行基础数据处理，采用SPSS 22软件进行Pearson相关性分析。P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同品种象草产气量比较（见图1、图2）由图1、图2可知，65 ℃和105 ℃烘干后制成的象草草粉，200 mg样品的总产气量均随着发酵时间的延长而逐渐增加，并且在48 h后趋于平稳。65 ℃烘干条件下，总产气量最高的是王草、桂牧1号杂交象草和桂闽引象草，三者均在41.15~41.49 mL之间，且差异不显著（P0.05）。巨菌草的最低，仅为33.84 mL，与矮象草差异显著（P0.05）。紫色象草和矮象草的总产气量居中且数值基本一致，分别为36.62、36.61 mL。各品种象草96 h平均总产气量38.51 mL。105 ℃烘干条件下，总产气量由高到低依次是王草桂闽引象草桂牧1号杂交象草紫色象草巨菌草矮象草，各品种象草96 h平均总产气量35.47 mL。各时间点的累计产气量与总产气量变化规律基本一致。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F001图165 ℃烘干的象草产气量比较10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F002图2105 ℃烘干的象草产气量比较2.2烘干温度对不同品种象草产气量的影响（见图3）试验比较65 ℃和105 ℃两种烘干温度下，象草各时间点累计产气量和96 h总产气量大小。由图3可知，65℃烘干的所有品种象草各时间点累计产气量均高于105℃烘干，但是高出的幅度不一样。王草、桂闽引象草、紫色象草和巨菌草两种温度下各时间点的累计产气量相近。桂牧1号杂交象草的两个温度的各时间点累计产气量差别幅度居中，各时间点平均相差2.31 mL。矮象草的两种温度下各时间点累计产气量差别幅度最大，相差0.25~12.95 mL，并且随着发酵时间的推移，两种温度的产气量差别幅度越来越大。各品种象草96 h总产气量变化规律与各时间点累计产气量的变化规律基本一致。图3烘干温度对不同品种象草产气量的影响10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F003（a）王草产气量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F004（b）桂牧1号杂交象草产气量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F005（c）紫色象草产气量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F006（d）桂闽引象草产气量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F007（e）矮象草产气量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F008（f）巨菌草产气量2.3象草产气速率比较（见图4、图5）由图4、图5可知，65 ℃和105 ℃烘干制成的象草草粉，产气速率均随着发酵时间的延长逐渐下降，由开始的平均1.41 mL/h下降到72~96 h的平均0.065 mL/h。部分品种象草产气速率在12~24 h出现小幅度回升，如65 ℃下的矮象草和巨菌草，105 ℃下的矮象草和桂牧1号杂交象草。紫色象草的产气速率除了65 ℃烘干条件下，开始的0~3 h速率最高，其他烘干温度以及发酵时间下，均处于中等水平。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F009图465℃烘干的象草草粉产气速率10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.F010图5105℃烘干的象草草粉产气速率2.4紫色象草产气性能与花青素含量的相关性分析（见表2~表4）由表2~表4可知，两种烘干温度制成的象草草粉，各时间段累计产气量以及产气速率均与原花青素含量无显著相关（P0.05），各时间段累计产气量通常与前一个时间段的产气量呈正相关（P0.05或P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.T002表2象草总产气量与原花青素含量的相关性分析（65 ℃烘干）项目原花青素3 h6 h12 h24 h48 h72 h96 h原花青素相关性1显著性3 h相关性0.5951显著性0.2136 h相关性0.3450.882*1显著性0.5040.0212 h相关性0.2350.5950.837*1显著性0.6540.2130.03824 h相关性0.0460.1840.5080.891*1显著性0.9310.7270.3040.01748 h相关性-0.180-0.0180.3450.7660.955**1显著性0.7370.9730.5030.0760.00372 h相关性-0.270-0.0620.3170.7040.898*0.985**1显著性0.6070.9080.5410.1180.015096 h相关性-0.290-0.0570.3220.7070.896*0.984**0.999**1显著性0.5820.9250.5340.1160.01600注：**在0.01水平上（双侧）显著相关；*在0.05水平上（双侧）显著相关；下表同。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.T003表3象草总产气量与原花青素含量的相关性分析（105 ℃烘干）项目原花青素3 h6 h12 h24 h48 h72 h96 h原花青素相关性1显著性3 h相关性-0.4501显著性0.3776 h相关性-0.4300.972**1显著性0.3930.00112 h相关性-0.0700.7050.823*1显著性0.9020.1180.04424 h相关性0.0650.4390.6030.944**1显著性0.9030.3840.2050.00548 h相关性0.0090.3740.5660.900*0.974**1显著性0.9860.4650.2420.0140.00172 h相关性-0.0300.4150.6090.897*0.947**0.990**1显著性0.9620.4130.1990.0150.004096 h相关性-0.0500.4360.6290.900*0.941**0.985**0.999**1显著性0.9280.3870.1810.0150.0050010.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.04.001.T004表4象草产气速率与原花青素含量的相关性分析项目0~3 h3~6 h6~12 h12~24 h24~48 h48~72 h72~96 h原花青素（65 ℃）相关性0.595-0.1430.054-0.244-0.708-0.462-0.144显著性0.2130.7860.9190.6410.1160.3560.785原花青素（105 ℃）相关性-0.445-0.3320.2540.222-0.152-0.194-0.511显著性0.3770.5210.6280.6730.7730.7130.3003讨论瘤胃是反刍动物最重要的消化器官。瘤胃的主要消化方式是微生物发酵分解，包括细菌、真菌和纤毛虫等。最大的优点是利用宿主不能利用的纤维素和半纤维素以及非蛋白氮（比如尿素）等物质，从而提高饲料的总能以及可利用蛋白量，最终提高饲料的可利用率。瘤胃消化的产物：一是微生物消化分解饲料饲草进行自身繁殖产生的大量微生物（牛羊70%的蛋白来源就是瘤胃微生物尸体）；二是分解纤维等糖类物质产生大量的挥发性脂肪酸（牛羊能量的重要来源）。瘤胃微生物降解日粮中的纤维素、淀粉等糖类物质、蛋白质以及其他营养物质，终产物主要有挥发性脂肪酸、甲烷、二氧化碳、氨等代谢物质。总产气量与合成微生物蛋白的氨态氮高度正相关，利用游离氨态氮以及总产气量可以预测蛋白质在瘤胃中的降解率，根据发酵产气量，利用公式计算出饲料的代谢能、干物质或有机物的消化率[3]。因此，体外产气量与瘤胃发酵高度相关[4]，同时反映饲料营养价值[5]。利用体外产气法评定饲料营养价值，其结果与两级离体法、体内法具有高度相关性，正越来越多地应用于反刍动物饲料营养研究中[6]。本试验中，6个象草品种分别在65 ℃和105 ℃条件下烘干粉碎作为体外发酵底物，各时间段以及96 h累计产气量均为王草、桂闽引象草和桂牧1号杂交象草较高，紫色象草居中，矮象草和巨菌草最低。就单个品种而言，均是105 ℃烘干的产气量小于65 ℃烘干的产气量，各时间点累计产气量相差1 mL左右，其中矮象草除外，24 h以后产气量相差平均为12 mL左右。原因可能与瘤胃纤毛虫水平有关。瘤胃纤毛虫与饲草种类有关，黄牛稻草期瘤胃纤毛虫水平较放牧低[7]，饲喂青草比饲喂干草瘤胃内纤毛虫数量好一些[8]。纤毛虫等原虫主要参与能量物质消化，分解利用植物纤维素以及淀粉，是产甲烷的主要微生物[9-10]。豆科以及优质禾本科牧草对瘤胃细菌的促进作用也大于劣质牧草。牧草的蛋白、纤维等各项品质指标均随着烘干温度的升高而降低[11]，干燥速度对以茎秆为主的牧草蛋白质含量影响显著，快速干燥容易导致蛋白质降低[12]。研究表明，60 ℃左右时营养物质保留较好[13]，105 ℃烘干由于温度过高，致使附着于象草表面的微生物、酶灭活，并降低象草营养品质，影响瘤胃微生物数量，导致产气量下降，消化率降低。65 ℃比105 ℃烘干草的产气速度快，紫色象草的产气速度在两种温度条件下均处于居中水平。不同烘干温度条件下的象草各时间段产气速率均随着时间的延长而逐渐降低，开始至24 h是象草产气速率较快的阶段，此时的消化速度最快，48 h后趋于不降解，48~72 h之间的产气速率仅为0.14 mL/h，之后的96 h内直接降到0.07 mL/h，而一般饲料在牛瘤胃中停留的时间为31~88 h，绵羊的为19~57 h[14]。饲料在瘤胃中的停留时间短则饲粮降解少，可溶性蛋白可躲过瘤胃降解[15]。试验象草48 h后降解速度显著变慢，48 h是羊饲料瘤胃滞留时间范围内。可见，象草能在羊瘤胃中得到最大程度的降解，有利于其营养物质的充分消化利用。原花青素是广泛存在于植物中的一类黄酮类的多酚化合物，具有抗肿瘤作用，并能拮抗化疗药物对正常细胞的毒性，具有较好的防癌抗癌功效[16]。原花青素会抑制大豆蛋白质的消化效果，但是能降低大豆蛋白食用致敏性[17]，具有抗氧化作用，能够直接清除过氧自由基[18]。添加到牧草饲料中，原花青素能够有效地完善瘤胃发酵形式，增强瘤胃微生物体系，对中、酸性洗涤纤维以及钙磷没有影响，但是能促进瘤胃非蛋白氮的转化利用，提高过瘤胃蛋白的含量，从而提高饲料消化利用率，能减少动物氧化应激反应，增强动物机体免疫力，有利于动物生长[19-20]。对于原花青素的提取，有研究得到最佳调配方案为时间60 min、温度50 ℃、pH值5、料液比1∶21 g/mL[21]。花青素的稳定性受内在的结构以及外在的温度、pH值、光、金属离子等影响。随着温度的升高和时间延长，原花青素降解加快[22]。受热45~75 ℃时，原花青素发生降解。75 ℃受热10 h，花青素降解达到25.07%[23]。本试验中，65 ℃的烘干象草会比105 ℃烘干象草有更高的原花青素保留率。相关性分析表明，两种温度下，体外产气重量以及产气速率与原花青素含量均没有显著相关。紫色象草原花青素含量在这6种象草中含量最高，但是产气量以及产气速率均居于中等水平，表明紫色象草花青素对羊瘤胃消化没有影响。有研究表明，原花青素会减少反刍动物瘤胃甲烷的产气量，增加尿素蛋白的分解合成微生物蛋白[21]。饲料中的营养物质含量对饲料整体消化有一定影响，如粗蛋白的增加会提高瘤胃微生物蛋白的合成，而中性洗涤纤维中木质素的比例增高会降低瘤胃中纤维素的消化分解，而不同的加工方式以及试验动物对同一种饲草的消化率也不一致[14]。4结论65 ℃条件下烘干的象草相对105 ℃烘干保留更多的微生物、酶活性以及原花青素含量。低温烘干象草更有利于反刍动物瘤胃消化。象草中原花青素含量对瘤胃体外产气量和产气速率没有影响。紫色象草富含花青素，整株原花青素含量达到26.6 mg/100 g，在象草品种中居于最高水平，96 h内各时间段累计产气量和产气速率在王草、桂闽引象草、桂牧1号杂交象草等6个象草品种中居于中间水平，24 h内平均产气速率1.17 mL/h，48 h内可被最大程度降解，可作为山羊优质的粗饲料资源。