富麗霞　馬　濤　刁其玉　成述儒　孫卓琳　李　創(chuàng)

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，蘭州 730070；2.中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術重點試驗室，北京 100081)

精飼料是反芻動物飼糧中提供蛋白質的主要飼料，準確測定反芻動物對蛋白質的利用情況可以減少飼料的浪費，節(jié)約成本。對于反芻動物，目前多采用瘤胃降解蛋白質(RDP)和瘤胃非降解蛋白質(RUDP)體系評估蛋白質的利用情況，該體系的核心是瘤胃蛋白質降解率的測定及RUDP體外小腸消化率的估測。蛋白質瘤胃降解率的測定多是采用尼龍袋法[1]，趙連生等[2]、陳艷[3]通過尼龍袋法探究了單一飼料在肉?；蚰膛Ｉ系牧鑫附到饴省５玆UDP體外小腸消化率的測定方法不一，有瘺管法、移動尼龍袋法和體外法等，瘺管法和移動尼龍袋法需要給動物安裝瘺管，成本高，試驗羊的體況對試驗結果的影響較大，術后羊成活率低，羊的消化道比較窄，移動尼龍袋法容易造成腸道的堵塞。Gargallo等[4]提出的三步體外法克服了這些缺點，王燕等[5]采用移動尼龍袋法、改進三步體外法、原始三步體外法和酸性洗滌不溶氮法4種不同的研究方法測定了13種飼料的RUDP體外小腸消化率，得出改進三步體外法與移動尼龍袋法有較好的相關性[決定系數(shù)(R2)=0.838 3]；朱亞駿等[6]用三步體外法測定了山東省羊主要精飼料的RUDP體外小腸消化率。肉用綿羊常用精飼料的瘤胃降解率及RUDP體外小腸消化率是估測小腸可代謝蛋白質(MP)的依據(jù)，目前鮮見報道。本研究采用尼龍袋法和改進三步體外法探究10種肉用綿羊常用精飼料RUDP體外小腸消化率與養(yǎng)分含量及其瘤胃有效降解率的相關關系，為建立我國肉用綿羊MP的估測體系提供參考。

1　材料與方法

1.1　待測樣品的采集與制備

試驗樣品為10種肉用綿羊常用的精飼料：高粱、玉米、大麥、小麥、燕麥、菜籽粕、豆粕、棉籽粕、花生粕和玉米干酒糟及其可溶物(cDDGS)，餅粕類飼料的加工方法均采用浸提法，玉米等谷物類飼料采用粉碎機直接粉碎至粒度約5.0 mm，10種精飼料經(jīng)2.5 mm篩孔的粉碎機粉碎備用。

1.2　試驗動物及飼養(yǎng)管理

1.3　尼龍袋的制備

選用孔徑大小為50 μm的尼龍布，細滌綸線雙線縫合制成10 cm×6 cm的尼龍袋。袋底兩角呈鈍圓形，以免樣本殘留，酒精燈烤焦散邊，以防止尼龍布脫絲。用油性記錄筆標號，放入瘤胃內72 h，取出、洗凈、烘干后方可使用。準備長度為25 cm半軟塑料管，在塑料管的一端距頂端1～2 cm處，劃出長度為3 cm左右的夾縫，用于固定尼龍袋，另一端距頂端1～2 cm處打1個直徑為0.3 cm的孔，用于系尼龍線。

1.4　試驗設計

1.4.1干物質(DM)、有機物(OM)和粗蛋白質(CP)的瘤胃降解率

每個樣品設3個重復，每個重復1只羊。樣品設6、12、24、36、48 h 5個時間點，每個時間點2個平行。準確稱取試驗樣品6 g，放入已恒重的尼龍袋中，2個平行的尼龍袋綁在同一個軟塑料管上。飼喂后2 h投放至瘤胃，不同時間點分別投放，最后統(tǒng)一取出。從瘤胃中取出尼龍袋后立即連同軟塑料管一起浸泡在冷水中。然后手洗，多次換水，直至濾出水澄清為止。在沖洗過程中嚴禁用手捏或用手揉搓尼龍袋(0 h時間點的也需要一起沖洗)。將沖洗過的尼龍袋(連同其中的殘余物)置于真空干燥箱或鼓風干燥箱內65 ℃下恒溫烘48 h，回潮24 h后稱重。將2個平行的尼龍袋殘渣倒入同一個自封袋中，測定分析其中的DM、OM、CP含量。

表1　基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1)預混料為每千克飼糧提供 The premix provides the following per kg of the diet:VA 15 000 IU，VD 5 000 IU，VE 50 mg，F(xiàn)e 90 mg，Cu 12.5 mg，Mn 60 mg，Zn 90 mg，Se 0.3 mg，I 1.0 mg，Co 0.3 mg。

2)營養(yǎng)水平均為實測值。Nutrient levels are measured values.

1.4.2RUDP體外小腸消化率的測定

根據(jù)Hvelplund[7]的方法稱取5 g試驗樣品于尼龍袋中，置于瘤胃中培養(yǎng)16 h后取出，清洗至水清，在55 ℃烘箱內烘干48 h，制成風干樣后過40目篩。參照Gargallo等[4]的方法，稱取0.5 g經(jīng)瘤胃消化后的飼料殘渣，放入Ankom F57濾袋中，用封口機封口。將來自同一只羊的30個濾袋放入同一個培養(yǎng)瓶中，每個培養(yǎng)瓶加入預培養(yǎng)的鹽酸胃蛋白酶溶液2 L[每升溶液中含有1 g胃蛋白酶(P-7000，美國Sigma)，用0.1 mol/L HCl調節(jié)至pH 1.9]，將培養(yǎng)瓶至于培養(yǎng)箱(Daisy Ⅱ，美國Ankom)39 ℃振蕩培養(yǎng)1 h。培養(yǎng)后，用自來水沖洗尼龍袋至水澄清。再次將濾袋放入含有預熱的胰酶制劑溶液[每升溶液中含50 mg百里香酚，3 g胰酶制劑(P-7545，美國Sigma)，用磷酸二氫鉀溶液調節(jié)至pH 7.75]的培養(yǎng)瓶中于39 ℃振蕩培養(yǎng)24 h，培養(yǎng)后用自來水沖洗尼龍袋至水澄清，55 ℃烘干至恒重，稱重，分析袋內殘渣養(yǎng)分含量。

1.5　測定指標與方法

DM、OM、CP含量參照張麗英[8]的方法測定；測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量時，先用胰蛋白酶及淀粉酶對樣品進行酶解，再按照范氏(Van Soest)洗滌纖維分析法進行操作。

1.6　計算方法

1.6.1瘤胃降解率

精飼料樣品在不同時間點的瘤胃降解率計算公式如下：

A=100×(B-C)/B。

式中：A為待測精飼料養(yǎng)分的瘤胃降解率(%)；B為待測精飼料中養(yǎng)分的質量(g)；C為殘渣中養(yǎng)分的質量(g)。

1.6.2瘤胃有效降解率

參照?rekov等[9]提出的數(shù)學模型，利用最小二乘法算出模型中的參數(shù)a、b和c，模型如下：

dP=a+b(1-e-ct)。

式中：dP為某養(yǎng)分在t時間的瘤胃降解率(%)；a為快速降解部分含量(%)；b為慢速降解部分含量(%)；c為慢速降解部分的降解速率(%/h)；t為精飼料在瘤胃內停留時間(h)。

采用SAS 9.1 NLIN程序計算a、b、c值。

D=a+bc/(c+k)。

式中：D為某養(yǎng)分的有效降解率(%)；k為待測精飼料的流通速率(%/h)，參考馮仰廉等[10]取0.08%/h。

1.6.3RUDP體外小腸消化率

RUDP體外小腸消化率計算公式如下：

RUDP含量(%)=精飼料CP含量(%)×
[100-瘤胃CP降解率(%)]；
RUDP體外小腸消化率(%)=100×
[RUDP含量(%)-殘渣中CP含量(%)]/
RUDP含量(%)。

1.7　數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用ANOVA過程進行統(tǒng)計分析，P<0.05為差異顯著。結果均以平均值和均值標準誤(SEM)表示。

2　結　果

2.1　10種精飼料的養(yǎng)分含量

由表2可知，10種精飼料的DM含量在89.59%～92.28%，差別不大；OM含量差別較大，玉米的OM含量最高，為98.79%，豆粕的OM含量最低92.50%?；ㄉ傻腃P含量最高，隨后依次為豆粕、棉籽粕、菜籽粕、cDDGS、燕麥、小麥、高粱、大麥，玉米CP含量最低，僅有8.88%；各精飼料的NDF和ADF含量差別較大，cDDGS的NDF含量最高，為23.97%，燕麥的NDF含量最低，為10.25%，棉籽粕的ADF含量最高，為14.60%，高粱的ADF含量最低，為3.01%；

表2　10種精飼料的養(yǎng)分含量(干物質基礎)

2.2　10種精飼料的瘤胃降解特性

由表3可知，隨著在瘤胃內停留時間的增加，DM降解率逐漸增大，相同的時間點，不同精飼料的DM降解率不同。瘤胃降解速率在6～24 h比24～48 h增加緩慢，其中燕麥的DM降解率在任一時間點都比其他9種精飼料高，差異顯著(P<0.05)。燕麥的DM有效降解率高達57.38%，隨后依次為豆粕、cDDGS、花生粕、棉籽粕、小麥、高粱、大麥、菜籽粕，玉米瘤胃降解率最低,為41.52%。

表3　10種精飼料的DM瘤胃降解率和降解參數(shù)

a為快速降解部分含量，b為慢速降解部分含量，c為慢速降解部分的降解速率，ED為有效降解率。同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

a is rapidly degraded fraction, b is slowly degraded fraction, c is the degradation rate of slowly degraded fraction, and ED is effectively degradability. In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

由表4可知，在同一時間點，10種精飼料OM降解率變化較大。在任一時間點，燕麥OM降解率顯著高于其他9種精飼料(P<0.05)(48 h時與小麥相比除外)。在24 h時，小麥的OM降解率為59.62%，僅次于燕麥的73.71%，顯著高于其他8種精飼料(P<0.05)。燕麥OM有效降解率顯著高于其他精飼料(P<0.05)。谷物類飼料中燕麥OM有效降解率最高，餅粕類飼料中豆粕最高。

表4　10種精飼料的OM瘤胃降解率和降解參數(shù)

續(xù)表4項目Items高粱Sorghum玉米Corn大麥Barley小麥Wheat燕麥Oat菜籽粕Rapeseedmeal花生粕Peanut meal棉籽粕Cottonseed meal豆粕Soybean meal玉米干酒糟及其可溶物 cDDGSSEMP值P-value有機物瘤胃降解參數(shù) Ruminal degradation parameters of OMa21.74def26.07cd22.05def33.48b51.40a25.22cde20.62ef19.45f22.25def28.56bc1.726<0.01b64.03a45.80abc57.35bc46.30bc30.98d64.15a53.81abc66.33a60.94ab43.35cd2.372<0.01c/(%/h)0.03de0.03cd0.03cd0.03de0.01f0.02e0.05a0.04bc0.05ab0.04ab0.002<0.01ED44.55b44.09b44.39b49.28b58.42a46.30b46.93b48.65b50.90b48.83b0.950<0.01

由表5可知，在不同時間點各種精飼料CP瘤胃降解率不同，同DM和OM降解率類似，在任一時間點燕麥的CP降解率顯著高于其他9種精飼料(P<0.05)(24、36、48 h時與小麥相比除外)。在24 h時，燕麥的CP降解率達到72.64%，小麥的僅次于燕麥，為63.25%。在48 h時，燕麥的降解率達到84.19%，而高粱的僅為38.77%。所有精飼料CP降解率6～24 h增加緩慢，24～48 h增加較快。燕麥CP有效降解率顯著高于其他精飼料(P<0.05)，谷物類飼料中燕麥最高，餅粕類飼料中花生粕最高。

表5　10種精飼料的CP瘤胃降解率和降解參數(shù)

2.3　10種精飼料養(yǎng)分瘤胃有效降解率、RUDP體外小腸消化率與養(yǎng)分含量的相關性分析

由表6可知，餅粕類飼料的RUDP含量和RUDP體外小腸消化率普遍高于谷物類飼料，餅粕類飼料RUDP含量在14.90%～26.22%，谷物類飼料的RUDP含量在5.00%～6.89%；10種精飼料RUDP體外小腸消化率在80.10%～92.86%。

精飼料養(yǎng)分有效降解率、RUDP體外小腸消化率及養(yǎng)分含量之間的相關關系見表7。其中DM、OM和CP有效降解率之間均極顯著正相關(P<0.01)；CP有效降解率與CP含量顯著正相關(P<0.05)，與NDF含量顯著負相關(P<0.05)；RUDP體外小腸消化率與DM、CP含量極顯著正相關(P<0.01)，與ADF含量顯著正相關(P<0.05)，與OM含量極顯著負相關(P<0.01)。

表6　10種精飼料的RUDP含量和RUDP體外小腸消化率

表7　10種精飼料瘤胃有效降解率、RUDP體外小腸消化率及養(yǎng)分含量的相關關系

*表示顯著相關(P<0.05)，**表示極顯著相關(P<0.01)。

* mean significant correlation (P<0.05), and ** mean extremely significant correlation (P<0.01).

精飼料養(yǎng)分含量、養(yǎng)分瘤胃有效降解率與RUDP體外小腸消化率的關系方程見表8。精飼料CP有效降解率和RUDP體外小腸消化率均受精飼料CP和NDF含量的影響，當引入OM、ADF及DM含量時，RUDP體外小腸消化率回歸方程的R2達0.896。以DM、OM及CP有效降解率建立的RUDP體外小腸消化率回歸方程R2為0.814。

表8　10種精飼料粗蛋白質降解率與RUDP體外小腸消化率的關系方程

3　討　論

3.1　10種精飼料的瘤胃降解特性

飼料在瘤胃中的降解實質上是瘤胃微生物生理活動對飼料養(yǎng)分產(chǎn)生一系列的作用過程，隨著飼料在瘤胃中停留時間的增加，飼料養(yǎng)分的瘤胃降解率增大，不同飼料瘤胃降解率不同。飼料樣品的粒度越小，養(yǎng)分瘤胃降解率越高[11]。飼糧的精粗比影響微生物區(qū)系，進而影響飼料在瘤胃的降解率,測定瘤胃降解率時飼糧精粗比一般為4∶6，采食量也應該滿足維持需要，但在現(xiàn)代化的生產(chǎn)條件下，測定結果在實際應用中有一定的局限性，因此選擇飼糧時要視被測飼料及生產(chǎn)條件而定[12-13]。本研究得出，餅粕類飼料的CP有效降解率為花生粕>豆粕>棉籽粕>菜籽粕>cDDGS，菜籽粕含有硫葡萄糖苷、芥酸、噁唑烷硫酮等，棉籽粕含有游離棉酚，抑制了瘤胃微生物的分解作用[14-15]，因此瘤胃降解率較其他餅粕類飼料低，趙洪濤[16]、刁其玉等[15]得出類似的結果。本研究得出，谷物類飼料CP有效降解率為燕麥>小麥>高粱>大麥>玉米，DM有效降解率表現(xiàn)出相同的趨勢，飼料進入瘤胃時的物理結構對養(yǎng)分的有效降解率有很大的影響，谷物類飼料高度結構化的表皮形成了一層有效屏障，阻礙了微生物對其中養(yǎng)分的降解，這層表皮的主要組成物是高度結構化的纖維素和半纖維素，玉米本身含有的蠟質角質更加阻礙了微生物的入侵。谷物類飼料的營養(yǎng)貯藏物是外表面包有一層蛋白質基質的淀粉粒，蛋白質基質同淀粉粒的結合程度對微生物與淀粉的接觸速度影響很大，玉米的蛋白質基質包被非常嚴密，因此養(yǎng)分瘤胃降解率較低，而燕麥的蛋白質基質很容易被細菌穿透，所以在相同的瘤胃培養(yǎng)時間，燕麥的瘤胃降解率很高，小麥、大麥和高粱的蛋白質基質層被細菌穿透力度處于玉米和燕麥之間，所以降解率也介于兩者之間，但因不同飼料的細胞壁厚度和化學結構不同，所以降解率也有差異，刁其玉[17]、李瑞麗等[18]得出類似的結果。有研究報道，飼料本身的物理和化學特性，如CP組成，非蛋白氮、真蛋白氮的含量，抗營養(yǎng)因子等也對瘤胃降解產(chǎn)生直接影響[19-21]。本研究得出，瘤胃DM、OM及CP有效降解率分別與各自的快速降解部分含量呈正相關關系，劉海霞等[22]、González等[23]得出的結果類似。

3.2　10種精飼料的RUDP體外小腸消化率

本研究采用改進三步體外法得出10種肉用綿羊常用精飼料RUDP體外小腸消化率的平均值是87.03%，處于NRC(2001)推薦值(80%)[24]與AFRC(1993)推薦值(90%)[25]之間，各種精飼料的RUDP體外小腸消化率范圍是80.10%～92.86%，在Jarrige[26]報道的65%～95%范圍內。餅粕類飼料的RUDP體外小腸消化率高于谷物類飼料，這與周榮等[27]的研究結果一致，岳群等[28]研究報道高蛋白質飼料在小腸中的消化作用強于低蛋白質飼料。Hvelplund[7]采用三步體外法測定了6種飼料瘤胃殘渣的消化率，結果發(fā)現(xiàn)不同飼料的RUDP體外小腸消化率差別很大，因此測定單一飼料的RUDP體外小腸消化率是非常有必要的。岳群等[28]分別采用移動尼龍袋法和三步體外法測定了反芻家畜常用的15種飼料的RUDP體外小腸消化率，結果顯示2種方法得出的結果存在較強的正相關關系(R2=0.891 2)。本研究得出，餅粕類飼料與谷物類飼料的RUDP體外小腸消化率分別是90.20%、83.87%，周榮等[27]采用移動尼龍袋法測的餅粕類飼料與谷物類飼料的RUDP體外小腸消化率分別是81.93%、73.47%，反芻動物胃腸道對尼龍袋有一定的排斥作用，尼龍袋在胃腸道滯留時間較少，RUDP體外小腸消化率相對較低，此外該方法連著大腸的消化率也考慮在內，并且會受到食糜等其他因素的影響。朱亞駿等[6]采用改進三步體外法測得玉米、小麥、菜籽粕、棉籽粕、豆粕、花生粕的RUDP體外小腸消化率分別是80.54%、83.66%、86.44%、86.77%、95.12%和93.04%，王燕等[5]報道豆粕、棉籽粕、菜籽粕、玉米、大麥的RUDP體外小腸消化率分別是96.33%、87.13%、87.70%、89.27%和89.57%，本研究測的玉米、大麥、小麥、菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕的RUDP體外小腸消化率分別是86.23%、84.23%、84.10%、89.25%、92.86%、92.31%和89.26%，研究結果接近。相較于其他飼料，燕麥的瘤胃降解率較高，RUDP體外小腸消化率較低，對于反芻動物而言，飼糧在瘤胃中的高降解是一種低效的表現(xiàn)，瘤胃降解率過高致使小腸吸收的蛋白質較少，影響反芻動物的營養(yǎng)需求。本研究結果表明，精飼料RUDP體外小腸消化率普遍高于CP瘤胃降解率，朱亞駿等[6]報道了類似的結果，有研究報道大量不被瘤胃降解的蛋白質能在小腸被很好地消化，不同的飼料被降解的程度不同[28-29]。

本研究得出餅粕類飼料的RUDP含量高于谷物類飼料，其中花生粕的RUDP含量高達26.22%，菜籽粕、棉籽粕、豆粕的RUDP含量分別是19.42%、20.42%、21.07%，與趙天章等[30]報道的結果接近，可見飼料的種類，尤其是飼料中蛋白質含量對RUDP含量影響很大。

3.3　精飼料瘤胃有效降解率與RUDP體外小腸消化率的相關關系

本研究得出精飼料中CP、NDF含量可以較好地預測CP瘤胃降解率和RUDP體外小腸消化率，當引入OM、ADF及DM指標時，RUDP體外小腸消化率相關關系的R2越高。反芻動物對飼料蛋白質的消化利用分為RDP和RUDP，在飼糧采食量相同的情況下，飼糧中CP含量越高，瘤胃微生物可利用的氮源越豐富，利于微生物的生長，使得MCP合成增加，進而CP瘤胃降解率升高；進入小腸的CP主要是MCP和RUDP，當飼糧CP水平越高，小腸可消化利用的CP越多，因此RUDP體外小腸消化率也越高，袁翠林等[31]、Woods等[32]、王燕等[5]研究得出類似的結果。英國第一產(chǎn)業(yè)常設委員會(CSRIO，2007)推薦采用飼料中CP和RUDP含量來預測RUDP體外小腸消化率[33]，而RUDP含量與飼料CP含量存在一定的相關關系，即可利用CP含量預測RUDP體外小腸消化率。飼料在瘤胃中的降解合成，主要是瘤胃微生物的作用，飼料中NDF含量高時，抑制了瘤胃微生物的合成，所以CP瘤胃降解率降低。小腸對飼料的吸收利用主要是腸道中酶制劑的消化，NDF可以促進食糜的蠕動[34]，故適宜的飼料NDF含量可以提高RUDP體外小腸消化率。袁翠林等[31]研究得到粗飼料的RUDP體外小腸消化率與NDF含量呈負相關關系，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是粗飼料中NDF含量很高，對小腸酶制劑的抑制作用強于腸道食糜的蠕動作用。因此，當試驗條件或者外界環(huán)境不允許的條件下，可通過測定飼料中概略養(yǎng)分含量快速預測CP瘤胃降解率和RUDP體外小腸消化率。

本研究還得出，RUDP體外小腸消化率與DM、CP及OM有效降解率存在強相關性(R2=0.814)。精飼料粗灰分含量較少，OM瘤胃降解率與DM瘤胃降解率類似，DM瘤胃降解率決定著干物質采食量(DMI)，當DM瘤胃降解率升高時，DMI增加，進而CP瘤胃降解率升高，汪水平等[35]、González等[23]研究得出類似的結果。當精飼料中DM或OM瘤胃降解率增大時，進入小腸的DM或OM減少，降低了RUDP體外小腸消化率；隨CP瘤胃降解率升高，MCP合成量增加，并且MCP占小腸吸收利用蛋白質的很大一部分，所以RUDP體外小腸消化率升高。因此可以利用精飼料養(yǎng)分瘤胃降解率預測RUDP體外小腸消化率，前人對精飼料養(yǎng)分降解率與RUDP體外小腸消化率結合分析的研究甚少，所以無法做深入的相關成果的對比分析。

4　結　論

① 單一精飼料瘤胃降解特性不同，不同精飼料間差異較大，燕麥的養(yǎng)分瘤胃有效降解率高于其他精飼料。

② 精飼料養(yǎng)分含量與RUDP體外小腸消化率(Y)的回歸方程如下：Y=363.345+0.324CP+0.441NDF+0.061OM+0.215ADF-3.301DM [決定系數(shù)(R2)=0.896]。

③ RUDP體外小腸消化率(Y)與DM有效降解率(X1)、CP有效降解率(X2)及OM有效降解率(X3)的回歸方程如下：Y=104.962+0.131X1+0.937X2-1.503X3(R2=0.814)。