阿尔巴斯白绒山羊是经过长期自然选择和人工选育形成的优良绒山羊品种[1],具有肉质独特、羊绒细长等生产特点,是著名的绒肉兼用型品种[2]。精饲料营养成分较为全面[3-4],不同种类精饲料营养物质的含量存在较大差异,根据这种差异可将精饲料分为能量饲料和蛋白质饲料[5-6]。富丽霞等[7]对10种肉用绵羊常用精饲料的瘤胃降解特性进行研究,发现不同种类的精饲料瘤胃降解特性存在较大差异。李振等[8]对秦川牛5种常用精饲料的瘤胃降解特性进行研究,得出与富丽霞等[7]相似的结论。吕玉玲等[9]分析反刍动物常用饲料的营养物质含量,结果表明,能量饲料中玉米营养成分含量最高,蛋白质饲料中豆粕粗蛋白(CP)含量高达46.41%。但饲料营养物质的含量只能用于评定饲料本身的营养价值,无法反映饲料中的营养物质被动物消化吸收的情况[10]。瘤胃是反刍动物特有的消化器官,瘤胃微生物对饲料的发酵导致反刍动物的消化代谢与其他动物不同[11]。对反刍动物饲料营养价值的评定应侧重于饲料在瘤胃中的降解及小肠中可消化养分的利用[12]。研究发现,每天提供低水平精料(250~750 g/头)能够提升肉牛粗脂肪(EE)、CP的消化率[13]。但目前尚无有关阿尔巴斯白绒山羊常用精饲料原料营养价值的系统研究。本试验采用体外法[14]测定绒山羊常用的精饲料原料的体外营养物质降解率,评价精饲料的营养价值,为提高精饲料的利用效率、减少饲料资源浪费和提高生产效率提供一定参考。1材料与方法1.1试验材料16种精饲料(玉米、压片玉米、小麦、次粉、麦麸、玉米皮、玉米胚芽粕、喷浆蛋白、大豆皮、豆粕、棉粕、玉米蛋白粉、双低菜粕、菜粕、膨化大豆、DDGS)均由内蒙古呼和浩特内蒙古优然牧业有限责任公司提供,经65 ℃干燥制成风干样,粉碎,过40目筛,密封保存。1.2试验动物及饲养管理瘤胃液采自5岁健康内蒙古阿尔巴斯白绒山羊羯羊。山羊每天8:00、15:00定时饲喂基础日粮,自由饮水。基础日粮参照肉羊饲养标准[15]进行配制,其组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T001表1基础日粮组成及营养水平(DM基础)原料组成含量/%营养水平合计100.00苜蓿草27.20消化能/(MJ/kg)12.31玉米秸秆52.80粗蛋白/%11.50玉米4.80钙/%0.80大豆粕3.90磷/%0.40麸皮0.20中性洗涤纤维/%31.33玉米胚芽粕0.20酸性洗涤纤维/%19.45DDGS8.80预混料0.80磷酸氢钙1.00食盐0.30注:1.每千克预混料为日粮提供:Fe 6 g、Cu 0.8 g、Zn 10 g、Mn 6 g、I 60 mg、Se 40 mg、VA 600 000 IU、VD3 200 000 IU、VE 2 500 IU。2.营养水平中消化能为计算值,其余均为实测值。1.3缓冲液与尼龙袋的制备1.3.1缓冲液的配制Kansas缓冲液包括溶液A和溶液B,混匀,各组分均用蒸馏水定容至1 L。Kansas缓冲液配制体系见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T002表2Kansas缓冲液配制体系溶液A/(g/L)含量/g溶液B/(g/L)含量/gKH2PO410.0Na2CO315.0MgSO4·7H2O0.5Na2S·9H2O1.0NaCl0.5CaCl2·2H2O0.1尿素0.51.3.2尼龙袋制备选择孔径300目的尼龙布制成8 cm × 12 cm的尼龙袋,尼龙袋编号,洗净,移至65 ℃烘箱中烘干至恒重。1.4试验设计试验采用单因素完全随机试验设计,通过体外三步法测定16种精饲料的体外营养物质降解率,每种精饲料为1个处理组,共16个处理组,设6个重复,各处理组培养24 h。1.5测定指标及方法1.5.1常规营养物质含量参照张丽英主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》[16]测定精饲料原料的干物质(DM)、有机物(OM)、CP、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、半纤维素(HCL)、粗灰分(Ash)含量和总能(GE)。1.5.2常规营养物质的体外瘤胃降解率使用ANKOM公司DAISY Ⅱ型体外模拟培养装置进行体外批次培养,准确称取4 g样品放入已编号的尼龙袋中,细线封口。将6个装有饲料样品的尼龙袋平分放置于DAISY Ⅱ型体外模拟培养装置的发酵罐中,每个发酵罐至少放置1个空白尼袋,每个发酵罐中加入1 330 mL缓冲溶液A和266 mL缓冲溶液B。将发酵罐放置于DAISY Ⅱ型体外模拟培养箱中,平衡温度20~30 min。每个发酵罐中加入400 mL瘤胃液,通入CO2 30 s,盖紧盖子。培养过程中DAISY型体外模拟培养箱温度应保持在(39.0±0.5)℃。培养完成后,冰浴终止发酵,使用大量自来水将尼龙袋冲洗干净,移至65 ℃烘箱中烘干至恒重,测定DM、OM、CP、EE、NDF、ADF、HCL降解率。营养物质体外瘤胃的降解率=100%×(降解前该营养物质的量-瘤胃降解后的饲料残渣中该营养物质的量)/降解前该营养物质的量(1)1.5.3常规营养物质的体外胃-小肠降解率称取一定量瘤胃培养结束后的残渣,装入尼龙袋封口,置于DAISY Ⅱ发酵罐中,加入2 L含有2 g胃蛋白酶(P110928,Aladdin)且pH值为1.9的盐酸溶液。使用ANKOM公司DAISY Ⅱ型体外模拟培养装置进行体外批次培养,39 ℃旋转培养1 h。将经体外胃液降解的尼龙袋取出,冲洗干净,加入2 L含有胰酶(P110505,Aladdin)的体外小肠培养液。体外小肠培养液的配制方法为:2 mL的细菌生长抑制剂(0.5%氯霉素)和 6g的胰酶溶于2 L磷酸盐缓冲液(pH值7.75),使生长抑制剂水平为1 mL/L,胰酶质量浓度为3 g/L,39 ℃旋转培养24 h,取出尼龙袋冲洗干净,65 ℃烘干至恒重,测定DM、CP、EE、NDF、ADF、HCL的降解率,计算OM。营养物质体外胃-小肠的降解率=100%×(瘤胃降解后的饲料残渣中营养物质的量-胃和小肠降解后该营养物质的量)/瘤胃降解后的饲料残渣中营养物质的量(2)1.5.4常规营养物质的体外瘤胃-胃-小肠降解率依据饲料营养物质在瘤胃的体外降解率、在胃-小肠的体外降解率计算DM、CP、EE、NDF、ADF、HCL、OM的体外瘤胃液-胃-小肠降解率和DE。营养物质体外瘤胃-胃-小肠的降解率=100%×(降解前饲料该营养物质的量-经瘤胃-胃-小肠降解后的饲料残渣中该营养物质的量)/降解前饲料中该营养物质的量(3)饲粮DE=饲粮GE×饲粮DM的体外瘤胃-胃-小肠降解率(4)1.6数据统计与分析试验数据采用SAS 8.1软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以平均值和标准误(SEM)表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1精饲料原料常规营养成分分析不同饲料原料的DM、OM、CP、NDF、ADF、HCL含量和GE见表3,可进行后续饲料原料在瘤胃、胃-小肠和瘤胃-胃-小肠的降解率的测定。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T003表3精饲料原料常规营养成分分析项目DM/%OM/%CP/%NDF/%ADF/%HCL/%GE/(MJ/kg)玉米86.1584.597.598.011.926.1816.14压片玉米88.9787.576.9528.691.9726.7116.59小麦89.8987.6712.9951.192.7948.4016.66次粉88.6688.6616.9833.447.6525.7917.15麦麸91.5284.1215.7335.2311.9223.3117.32玉米皮93.5592.528.9478.6519.2059.4518.75玉米胚芽粕90.6787.0818.4254.2712.5641.7017.60喷浆蛋白93.9195.4118.4553.0312.8140.2217.57大豆皮91.9087.379.8264.7143.9420.7716.31豆粕92.6285.8445.588.416.372.0418.23棉粕90.8493.5642.6151.0620.6730.3917.70玉米蛋白粉89.2487.7450.9427.416.2621.1520.61双低菜粕90.2883.5338.0133.5318.0515.4818.10菜粕89.1181.2436.3868.0747.4620.6115.51膨化大豆92.6986.0933.4420.298.9511.3421.12DDGS91.9887.1828.7221.646.9414.7020.622.2不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解率(见表4)由表4可知,16种精饲料中豆粕的体外瘤胃DM降解率最高,为98.46%,极显著高于其他饲料原料(P0.01);其次为小麦,为86.10%;玉米皮最低,为35.01%。小麦(81.84%)、压片玉米(80.70%)和次粉(77.48%)的体外瘤胃OM降解率均极显著高于其他饲料原料(P0.01),玉米皮最低,为39.49%。小麦(80.98%)、喷浆蛋白(76.74%)、麦麸(76.01%)、次粉(75.82%)的体外瘤胃CP降解率极显著高于其他饲料原料(P0.01),玉米蛋白粉最低,为21.73%。压片玉米(85.23%)、菜粕(83.99%)的体外瘤胃EE降解率均极显著高于其他饲料原料(P0.01),豆粕最低,为21.52%。压片玉米(76.91%)、小麦(76.13%)的体外瘤胃NDF降解率均极显著高于其他饲料原料(P0.01);玉米最低,为21.94%。菜粕的体外瘤胃ADF降解率最高,为67.20%,极显著高于其他饲料原料(P0.01);其次为压片玉米,57.31%;喷浆蛋白最低,为14.06%,极显著低于其他饲料原料(P0.01)。小麦的体外瘤胃HCL降解率最高,为85.01%,极显著高于其他饲料原料(P0.01);其余依次为玉米蛋白粉和棉粕,分别为75.85%和76.23%;DDGS最低,为22.54%,极显著低于其他饲料原料(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T004表4不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解率项目DMOMCPEENDFADFHCL玉米63.24D65.99BC52.86C64.43BC21.94E23.76GH43.04E压片玉米78.58C80.70A64.07B85.23A76.91A57.31B83.88A小麦86.10B81.84A80.98A68.61B76.13A32.22EF85.01A次粉76.10C77.48A75.82A64.61BC59.66BC33.93E65.66C麦麸62.43D61.71C76.01A42.97DE36.91D23.51GH33.67F玉米皮35.01G39.49F30.31E35.80EF40.25D28.68EFG41.68E玉米胚芽粕52.11E53.58D44.64D33.44F44.74D19.56HI51.70D喷浆蛋白51.37E50.77DE76.74A66.75BC24.93E14.06I27.15FG大豆皮44.39F46.36E32.84E70.03B39.19D26.17FGH55.04D豆粕98.46A63.81C53.91C21.52G26.41E21.28H41.40E棉粕51.98E52.94D45.28D47.20D60.30BC35.43E76.23B玉米蛋白粉45.28F50.80DE21.73F46.27D65.55B63.56AB75.85B双低菜粕64.50D70.16B55.90C36.24EF55.66C50.61C70.15BC菜粕65.73D65.11BC53.89C83.99A62.87BC67.20A53.78D膨化大豆62.89D63.85C44.71D59.64C55.52C43.32D52.43DDDGS52.75E53.92D43.20D37.31EF22.50E22.61HG22.54GSEM0.650.950.891.911.431.021.11P值0.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 1注:同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P0.01),相同字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%2.3不同精饲料营养物质的体外胃-小肠降解率(见表5)由表5可知,16种精饲料中玉米的胃-小肠体外DM、OM、CP和EE降解率均最高,分别为91.63%、92.34%、97.63%、93.34%。双低菜粕的胃-小肠体外DM降解率较高,为79.36%;次粉最低,为12.54%。膨化大豆和喷浆蛋白的胃-小肠体外OM降解率较高,为74.33%、73.84%;DDGS最低,为50.15%。喷浆蛋白的胃-小肠体外CP和EE降解率均较高,为95.63%、93.34%;玉米皮均最低,为55.07%、37.86%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T005表5不同精饲料营养物质的体外胃-小肠降解率项目DMOMCPEE玉米91.63A92.34A97.63A93.34A压片玉米74.34C72.96BC77.40GH71.19BC小麦56.23F58.53F84.70F62.30CDE次粉12.54I69.10CD76.30H50.69FGHI麦麸65.64D63.18E92.08CD49.61GHI玉米皮61.51E62.51E55.07J37.86J玉米胚芽粕75.65C68.63D94.03BC65.62CD喷浆蛋白74.07C73.84B95.63AB80.27B大豆皮15.10I53.97GH56.62J56.64DEFGH豆粕68.93D71.02BCD89.10E58.51DEFG棉粕51.487G52.02H72.90I45.25IJ双低菜粕79.36B57.76GF78.92G45.00IJ菜粕43.99H72.13BCD72.01I61.01CDEF膨化大豆74.67C74.33B91.22DE52.47EFGHIDDGS48.91G50.15H90.80DE47.58HIJSEM0.650.680.381.55P值0.000 10.000 10.000 10.000 1%2.4不同精饲料营养物质的体外瘤胃-胃-小肠降解率(见表6)由表6可知,16种精饲料中豆粕的瘤胃-胃-小肠体外DE最高(18.14 MJ/kg),其次为双低菜粕(16.15 MJ/kg);大豆皮最低,为11.31 MJ/kg。豆粕的瘤胃-胃-小肠体外DM降解率最高,为99.5%,极显著高于其他饲料原料(P0.01);其次为玉米,96.88%;大豆皮最低,为68.09%,极显著低于其他饲料原料(P0.01);玉米皮相对较低,为74.42%。玉米的瘤胃-胃-小肠体外OM、CP和EE降解率均为最高,分别为97.15%、99.45%、97.59%。压片玉米的瘤胃-胃-小肠体外OM降解率较高,为94.28%;棉粕最低,为75.10%,极显著低于其他饲料原料(P0.01);玉米皮和大豆皮相对较低,分别为76.88%和78.36%。除玉米外,喷浆蛋白的瘤胃-胃-小肠体外CP降解率极显著高于其他饲料原料(P0.01);其次为玉米胚芽粕,96.85%;大豆皮最低,为70.38%;棉粕和菜粕相对较低,分别为84.27%和85.82%。压片玉米、喷浆蛋白和菜粕的瘤胃-胃-小肠体外EE降解率较高,分别为95.73%、93.53%和92.91%;玉米皮最低,为58.69%;DDGS、双底菜粕和棉粕EE降解率相对较低,分别为62.22%、64.11%、64.30%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T006表6不同精饲料营养物质的体外瘤胃-胃-小肠降解率项目DM/%OM/%CP/%EE/%DE/(MJ/kg)玉米96.88B97.15A99.45A97.59A15.64BC压片玉米93.23C94.28B89.38D95.73AB15.56BC小麦83.92G80.86G90.46D88.79BC14.31D次粉86.68EFG89.04CD95.01C84.35CD15.07C麦麸86.98EF83.12FG95.25C68.74F15.20C玉米皮74.42H76.88HI65.16G58.69G14.05D玉米胚芽粕84.84FG89.22C96.85B76.28E15.30C喷浆蛋白87.13EF87.05DC98.63A93.53AB15.28C大豆皮68.09I78.36H70.38F82.72CDE11.31F豆粕99.50A89.36C94.48C66.41F18.14A棉粕75.05H75.10I84.27E64.30FG13.40E双低菜粕90.85CD86.39DE89.81D64.11FG16.15B菜粕86.33EFG84.08EF85.82E92.91AB15.29C膨化大豆88.31DE88.72CD94.13C79.78DE18.65ADDGS76.06H81.96FG95.07C62.22FG15.68BCSEM0.490.440.301.140.18P值0.000 10.000 10.000 10.000 10.000 1注:NDF、ADF和HCL的瘤胃-胃-小肠的体外营养物质降解率与表4的体外瘤胃降解率相同,未在此表列出。2.5不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解贡献率(见表7)由表7可知,豆粕DM在瘤胃中的体外降解贡献率最高,为99.02%,其次为次粉,98.07%,均极显著高于其他处理组(P0.01);大豆皮较高,为92.31%;玉米皮最低,为47.62%,极显著低于其他处理组(P0.01);喷浆蛋白较低,为58.27%。小麦中OM的降解贡献率最高,为89.64%,其余依次为次粉86.87%和压片玉米85.41%,均极显著高于其他处理组(P0.01);双低菜粕较高,为79.43%;玉米皮最低,为51.23%,极显著低于其他组(P0.01)。菜粕CP在瘤胃的体外降解贡献率最高,为91.20%,极显著高于其他处理组(P0.01);小麦和次粉次之,分别为89.25%、85.64%;DDGS最低,为42.60%。菜粕饲料EE的降解贡献率最高,为90.65%,其次为压片玉米,89.03%,大豆皮较高,为83.86%;豆粕最低,为32.80%,极显著低于其他处理组(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.001.T007表7不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解贡献率项目DMOMCPEE玉米65.36GH72.05CDE48.22GH63.97DE压片玉米83.39D85.41A70.27E89.03A小麦83.41D89.64A89.25AB76.58BC次粉98.07A86.87A85.64BC77.54BC麦麸74.29E74.07BCD82.48C60.37E玉米皮47.62J51.23H42.69I57.77E玉米胚芽粕62.76H60.99FG45.39HI45.43F喷浆蛋白58.27I58.46G77.58D72.37C大豆皮92.31B59.70G75.82D83.86AB豆粕99.02A71.29CDE56.63F32.80G棉粕68.97FG69.39DE52.44FG71.17CD双低菜粕79.20D79.43B55.20F74.88B菜粕88.21C77.26BC91.20A90.65A膨化大豆70.74EF71.90CDE46.92HI74.24CDDGS70.49EF66.27EF42.60I63.75DESEM0.690.920.781.25P值0.000 10.000 10.000 10.000 1%3讨论3.1不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解率分析饲料营养物质的瘤胃降解率可反映饲料营养物质在瘤胃中被微生物转化和利用的情况,在一定范围内降解率越高,表明该营养物质越容易被反刍动物消化利用[17]。研究反刍动物营养物质瘤胃降解率有半体内法、体外批次培养法等。半体内法又称尼龙袋法,具有较好的重复性且操作简便、成本较低,但该方法除了会受到试验因素的影响外,还会受到尼龙袋尺寸、材质、孔径和清洗方法以及饲料样品粉碎程度、日粮精粗比的影响,造成误差[18]。因此,本试验采用体外批次培养法研究多种精饲料营养物质的体外降解率。饲料DM降解率反映了该饲料被瘤胃微生物转化和利用的能力,表明瘤胃的发酵效果及瘤胃微生物的活性。瘤胃微生物可将饲料中的非蛋白氮转化为优质的菌体蛋白,提高了饲料中总氮的利用效率。但瘤胃微生物也会对饲料中的优质蛋白质进行分解,降低其营养价值[19]。反刍动物脂肪及脂肪酸易对瘤胃微生物及饲料颗粒产生包被作用,使微生物不能与饲料接触,进而影响瘤胃消化。赵广永等[20]研究表明,日粮中的脂肪含量超过8%时有可能影响瘤胃正常发酵。饲料中的纤维物质有利于反刍动物瘤胃的正常发酵,对维持瘤胃内环境的稳态具有重要作用。因此,瘤胃中NDF和ADF的降解率同样是评定饲料营养价值的重要指标[21]。王雨菲等[22]研究表明,25种饲料原料中,云南小麦麸的有效降解率最高,为77.2%;大部分饲料原料的有效降解率在40%~60%。张颖等[23]研究表明,压片玉米的有效降解率最高,为70.62%。王吉东等[24]研究表明,蛋白质饲料中,豆粕DM有效降解率最高,玉米蛋白粉CP有效降解率最低,均与本试验的研究结论相似。本研究综合饲料中DM、OM、CP、EE、NDF、HCL等营养物质在绒山羊体外瘤胃的降解率结果发现,精饲料中压片玉米、小麦对DM、OM、CP、EE等营养物质的体外瘤胃降解率均较高,不同体程度地高于其他饲料;其次为玉米、次粉、麦麸、豆粕,玉米皮、喷浆蛋白、大豆皮降解率较低。但绒山羊对玉米、豆粕的NDF体外瘤胃降解率较低,说明绒山羊瘤胃对压片玉米、小麦具有较高的降解力,营养价值较高,而对玉米皮、喷浆蛋白和大豆皮的降解效果较差,营养价值较低。3.2不同精饲料营养物质的体外胃-小肠降解率分析饲料经瘤胃降解后的残渣进入胃-小肠后,主要由酶进行进一步的降解,进入胃和小肠的营养物质主要包括过瘤胃的非降解营养物质、过瘤胃蛋白、过瘤胃淀粉以及菌体蛋白等。么学博等[25]研究表明,小肠消化对氨基酸组成的影响很大。不同饲料蛋白质和氨基酸小肠消化率不同,同一种饲料不同氨基酸小肠消化率也不同。宋钰等[26]研究表明,奶牛饲粮DM的小肠消化率均较低,且饲料DM小肠消化率均小于CP小肠消化率。豆粕、菜籽粕CP小肠消化率较高。王立明[27]研究表明,奶牛对玉米过瘤胃蛋白的小肠降解率较高,为91.41%,本试验以绒山羊为试验动物也得出相似的结果,为93.34%。在胃-小肠中,玉米的DM、CP、OM、EE的降解率整体较高,均在90%以上。压片玉米、小麦、麦麸、玉米胚芽粕、喷浆蛋白、豆粕、膨化大豆的上述营养物质的降解率也较高,但玉米皮、大豆皮的降解率中多数较低,说明营养价值较低。3.3不同精饲料营养物质的体外瘤胃-胃-小肠降解率分析本试验中,不同精饲料中,玉米、压片玉米和豆粕的DM、OM、CP、EE在体外瘤胃-胃-小肠的降解率多数情况下较高,均在93%以上,DE也较高,均在15 MJ/kg以上;小麦、次粉、麦麸、玉米胚芽粕、喷浆蛋白、豆粕、菜粕、膨化大豆居中;玉米皮、大豆皮普遍较低。3.4不同精饲料营养物质的体外瘤胃降解贡献率分析本试验发现,不同精饲料在瘤胃体外DM、OM、CP、EE的降解率贡献率,以压片玉米、小麦、次粉较高,多数在85%~100%范围内;其次为双低菜粕、菜粕较高,在74%~92%范围内;玉米皮、玉米胚芽粕、喷浆蛋白较低,多数在60%以下。试验表明,压片玉米、小麦、次粉在瘤胃内大部分被降解,玉米皮、玉米胚芽粕和喷浆蛋白在瘤胃内降解率较低。4结论综上所述,不同精饲料营养物质的体外瘤胃-胃-小肠降解率与DE的结果显示,玉米、压片玉米和豆粕营养价值较高,玉米皮和大豆皮营养价值较低。
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