黃文琴 呂小康 王世琴 楊承劍 蔣小剛 刁其玉 張乃鋒*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點開放實驗室，北京100081；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，南寧530001；3.廣西扶綏廣羊農(nóng)牧有限公司，扶綏532100)

我國甘蔗種植面積居世界第3，甘蔗種植區(qū)主要分布于廣西、廣東、云南、四川、福建等南方省份。據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒—2016》報道，截至2015年底，我國甘蔗種植面積160萬hm2，產(chǎn)量達11 696.8萬t，資源量巨大。飼料化開發(fā)不僅解決了甘蔗加工產(chǎn)品單一、市場風(fēng)險抵抗能力差的問題，還有效解決了草食動物飼料資源的不足，節(jié)約糧食，緩解環(huán)境壓力。甘蔗部分替代青貯玉米，能降低生產(chǎn)成本，對動物生長性能無不良影響[1]。與常規(guī)能量飼料如玉米和高粱相比，青綠甘蔗的生產(chǎn)價值高于其營養(yǎng)價值[2]。甘蔗適口性好、富含抗氧化活性物質(zhì)，但由于其粗纖維含量高、消化率低，限制了其在飼糧中的添加水平，因此探究反芻動物飼糧中甘蔗適宜添加比例尤為重要。

我國山羊存欄量接近1.5億只，且主要飼養(yǎng)于南方地區(qū)，隨著該地區(qū)草食畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，粗飼料資源匱乏已經(jīng)成為制約羊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，開發(fā)新的粗飼料資源顯得尤為迫切。如將南方多產(chǎn)的油菜稈制成顆粒料飼喂生長湖羊不影響其生長，并可降低養(yǎng)殖成本[3]；用木薯渣替代部分玉米在湖羊養(yǎng)殖上也取得較好的經(jīng)濟效益[4]。甘蔗及其副產(chǎn)物作為南方地區(qū)常見的非常規(guī)飼料資源對牛、羊的營養(yǎng)及飼養(yǎng)價值的研究報道很少[5]。有關(guān)泌乳牛的研究認為，甘蔗的添加比例為33%時泌乳牛表現(xiàn)良好的生長性能[6]。但全株甘蔗在山羊飼糧中適宜的添加比例及其對生長山羊生長性能的影響未見報道。本文旨在從山羊的生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清指標(biāo)和瘤胃發(fā)酵指標(biāo)等方面探討甘蔗在山羊飼糧中適宜的添加比例，為其實際應(yīng)用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及試驗設(shè)計

試驗選取4～5月齡、體重相近、健康狀況良好的斷奶努比亞山羊96只，隨機分為4組，每組3個重復(fù)，每重復(fù)8只。對照組(CON組)飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組(SC33、SC66、SC100組)分別用全株甘蔗替代33%、66%和100%的全株玉米青貯。預(yù)試期5 d，正試期30 d。預(yù)試期試驗組山羊飼糧中甘蔗添加比例為所需添加比例的1/3、2/3逐步添加，直至第5天各組飼糧甘蔗添加比例達到試驗要求。

1.2 試驗飼糧

試驗所用飼料原料均為就近采購。參考張麗英[7]的方法測定試驗飼料原料及飼糧的營養(yǎng)水平，參照劉潔[8]的方法計算飼糧代謝能(ME)。飼料原料營養(yǎng)水平見表1，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表1 飼料原料營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

實測值 Measured values。

表2 飼糧組成及其營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

續(xù)表2項目Items組別 GroupsCONSC33SC66SC100營養(yǎng)水平 Nutrient levels干物質(zhì) DM49.0455.1659.2760.65總能 GE/(MJ/kg)17.3817.0917.0116.52代謝能 ME/(MJ/kg)7.166.747.116.67粗蛋白質(zhì) CP11.569.7110.119.84粗脂肪 EE2.352.522.402.30中性洗滌纖維 NDF65.6162.0461.1357.77酸性洗滌纖維 ADF31.0933.4331.2832.93鈣 Ca0.811.050.941.05總磷 TP0.320.310.330.31

代謝能為計算值，其他均為實測值。

ME was a calculated value, while the others were measured values.

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗于2017年7月18日到2017年9月22日在廣西省崇左市扶綏縣廣羊農(nóng)牧有限公司進行。每個重復(fù)8只羊飼養(yǎng)于一個欄位，均打耳號。試驗羊飼養(yǎng)于半開放羊舍，通風(fēng)良好，正試期試驗羊于每天08:00和16:00各飼喂兩次，自由采食與飲水。山羊飼養(yǎng)管理參照羊場日常飼養(yǎng)管理方法，保持圈內(nèi)清潔干燥，定期進行消毒。

1.4 樣品收集與指標(biāo)測定

1.4.1 生長性能

試驗開始和正試期第25天以重復(fù)為單位分別對每組羔羊稱重，每天記錄羔羊的飼喂量及剩余量，計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.2 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

試驗結(jié)束前10 d，收集山羊糞便，采用內(nèi)源指示劑法(酸不溶灰分法)進行消化試驗，測定營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。預(yù)試期5 d，正試期5 d，正試期連續(xù)收集糞樣5 d。每重復(fù)挑選健康無病、體重接近平均體重的1只羊，每天收集糞便200 g，加入20 mL 10%硫酸立即冷凍保存，試驗結(jié)束后，將每只試驗羊的所有糞樣全部均勻混合，并取適量于65 ℃烘箱烘干測定初水分，粉碎后過0.45 mm篩，用于測定營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。

1.4.3 血清指標(biāo)

正試期第25天，早上飼喂前1 h，每個重復(fù)隨機選取1只羔羊于頸靜脈采血10 mL，置于含有二氧化硅的促凝管內(nèi)，靜置30 min后，3 000 r/min離心20 min，收集血清，-20 ℃保存，用于測定山羊血清抗氧化和生化指標(biāo)。

1.4.4 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

試驗結(jié)束前1天，早上飼喂3 h后，每重復(fù)隨機選取2只羔羊，通過胃管取瘤胃液約50 mL，即時測定pH，然后用4層紗布過濾，濾液中加入2滴10% HgCl2溶液，滅活酶的活性、滅活瘤胃微生物；將濾液分裝于3個15 mL的凍存管中，冷凍(-20 ℃)保存，備測氨態(tài)氮(NH3-N)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)濃度。瘤胃液置于4 ℃解凍后采用苯酚-次氯酸鈉比色法檢測瘤胃NH3-N濃度，用氣相色譜法測定瘤胃液VFA濃度。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件的單因素方差分析(one-way ANOVA)方法進行差異顯著性分析，差異顯著則采用Duncan氏法進行組間多重比較，并利用多項式比較分析全株甘蔗添加比例增加導(dǎo)致的線性及二次曲線關(guān)系。P<0.05為差異顯著判別標(biāo)準。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧添加全株甘蔗對山羊生長性能的影響

由表3可以看出，各組之間山羊初始體重?zé)o顯著差異(P>0.05)，符合試驗要求。各組之間山羊終末體重差異不顯著(P>0.05)，各組之間山羊ADG和F/G均差異不顯著(P>0.05)。隨著全株甘蔗添加比例的增加，山羊ADFI呈線性增加(P<0.05)，SC100組山羊ADFI顯著高于其他3組(P<0.05)。

表3 飼糧添加全株甘蔗對生長山羊生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 飼糧添加全株甘蔗對山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表4可以看出，山羊的干物質(zhì)、有機物、總能、中性洗滌纖維(NDF)及酸性洗滌纖維(ADF)的表觀消化率均隨著全株甘蔗添加比例的增加而呈線性降低(P<0.05)，CON、SC33組均顯著高于SC66、SC100組(P<0.05)。各組之間山羊的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。

表4 飼糧添加全株甘蔗對生長山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3 飼糧添加全株甘蔗對山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可以看出，隨著全株甘蔗添加比例的增加，血清總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈線性增加(P<0.05)，SC66、SC100組顯著高于CON、SC33組(P<0.05)，且SC100組血清T-AOC顯著高于SC66組(P<0.05)。隨著全株甘蔗添加比例的增加，血清丙二醛(MDA)含量呈線性降低(P<0.05)，SC66、SC100組顯著低于CON、SC33組(P<0.05)。各組之間血清谷胱甘肽還原酶(GR)活性差異不顯著(P>0.05)。

2.4 飼糧添加全株甘蔗對山羊血清生化指標(biāo)的影響

由表5可以看出，各組血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、生長激素(GH)、胰島素樣生長因子1(IGF-1)含量及白球比均差異不顯著(P>0.05)。SC100組山羊血清免疫球蛋白G(IgG)含量顯著低于CON和SC66組(P<0.05)，SC66組山羊血清免疫球蛋白A(IgA)含量顯著低于其他3組(P<0.05)。隨著全株甘蔗添加比例的增加，血清免疫球蛋白M(IgM)含量呈線性增加(P<0.05)，SC66、SC100組顯著高于CON、SC33組(P<0.05)；血清尿酸(UA)與肌酐(Crea)含量均呈二次曲線變化(P<0.01)，CON、SC100組血清UA含量顯著高于SC33、SC66組(P<0.05)，SC100組血清Crea含量顯著高于其他3組(P<0.05)。

表5 飼糧添加全株甘蔗對生長山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

表6 飼糧添加全株甘蔗對生長山羊血清生化指標(biāo)的影響

2.5 飼糧添加全株甘蔗對山羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表7可以看出，隨著飼糧中全株甘蔗添加比例的增加，瘤胃液總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)濃度呈線性降低(P<0.05)，CON組瘤胃液TVFA濃度顯著高于SC66組(P<0.05)。CON組瘤胃液乙酸比例顯著高于其他3組(P<0.05)，SC100組瘤胃液丙酸比例顯著高于其他3組(P<0.05)。CON組瘤胃液乙酸/丙酸顯著高于其他3組(P<0.05)，SC33及SC66組顯著高于SC100組(P<0.05)。各組之間瘤胃液pH和異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸比例以及NH3-N濃度均無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 飼糧添加全株甘蔗對山羊生長性能的影響

青綠飼料是家畜重要的飼料來源，青綠飼料與精料的合理搭配可以改善動物的生長性能。本試驗中，各組山羊的ADFI隨著全株甘蔗添加比例的增加而增加，Vieira等[9]曾報道了相同的結(jié)果。辛明等[10]研究甘蔗尾梢顆粒對育肥羊生長性能的影響時發(fā)現(xiàn)，飼糧中甘蔗尾梢顆粒添加量增加，育肥羊ADFI增加。不同的是，黃世洋等[11]采取不同甘蔗秸稈配方飼喂山羊，各組ADFI與甘蔗秸稈添加量不呈比例；Canizares等[12]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)甘蔗替代青貯玉米的比例達67%時，干物質(zhì)攝入量最低。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有3點：第一，本試驗中，飼糧中NDF的含量隨著甘蔗添加比例的增加而降低，而飼糧中NDF含量是影響動物采食量的主要因素，所以各組中隨著甘蔗添加比例的增加山羊ADFI增加。第二，本試驗飼糧青綠甘蔗在生長期采收，非纖維性碳水化合物(尤其是糖)含量高，水分充足，適口性好，可提高動物采食量。第三，甘蔗的質(zhì)量及加工處理的方式等會影響山羊采食量。各組之間山羊終末體重與ADG差異不顯著，這與Junior等[13]對荷斯坦奶牛生長性能的研究結(jié)果相似。唐振華等[14]在研究生長水牛時發(fā)現(xiàn)，青貯甘蔗尾梢與青貯玉米秸稈對水牛F/G差異不顯著，與本試驗結(jié)果一致。

表7 飼糧添加全株甘蔗對生長山羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

3.2 飼糧添加全株甘蔗對山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

高立鵬等[15]認為同等NDF水平下，不同來源的纖維會影響山羊的營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。甘蔗纖維消化率低，飼喂甘蔗時反芻動物咀嚼和反芻的時間增加[12]。周雄等[16]以飼糧中添加不同比例青貯甘蔗尾葉替代王草，研究發(fā)現(xiàn)，粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等表觀消化率會隨添加比例的增加而呈波動的變化趨勢，與本試驗結(jié)果相似。本試驗中，當(dāng)甘蔗添加比例為33%時，山羊干物質(zhì)、有機物、總能、NDF和ADF的表觀消化率最高，可能是因為青綠甘蔗替代全株玉米青貯比例增加時，山羊的瘤胃和消化道對甘蔗的消化存在一個適應(yīng)階段，當(dāng)甘蔗添加比例達到33%時是一個適宜的階段。過高的甘蔗添加比例導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率降低可能是因為甘蔗纖維不易被瘤胃微生物利用，攝入過量的甘蔗纖維，積聚在消化道的時間長，造成瘤胃負擔(dān)。Rotta等[17]設(shè)計不同比例的青貯玉米與青綠甘蔗分別作為粗飼料對牛消化代謝的影響，試驗結(jié)果顯示，飼糧中添加適量比例甘蔗可提高干物質(zhì)、有機物表觀消化率，青貯玉米組NDF表觀消化率高于青綠甘蔗組。Teixeira等[18]研究了甘蔗添加對象草青貯飼料營養(yǎng)價值的影響，發(fā)現(xiàn)添加一定量甘蔗會降低飼糧的ADF表觀消化率。以上研究結(jié)果與本試驗結(jié)果相同?？偟目磥?，適量青綠甘蔗替代玉米青貯可提高斷奶山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，說明飼糧中添加全株甘蔗是可行的。

3.3 飼糧添加全株甘蔗對山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

機體通過氧化防御體系來維持氧化還原反應(yīng)的平衡，其中SOD、GR等酶廣泛存在機體內(nèi)，是構(gòu)成防御系統(tǒng)中的主要酶促體系，被視為有效的自由基清除劑。SOD能反映機體細胞衰老程度，在體內(nèi)起到清除超氧陰離子，將氧自由基歧化的作用，防止過氧化氫含量過高對機體造成損傷。GR主要存在于細胞的線粒體和細胞液中，其生理功能不僅可以清除過氧化氫，還可以清除脂質(zhì)過氧化物[19]。MDA為膜上多不飽和脂肪酸受自由基攻擊而產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物的代謝產(chǎn)物，由于自由基不穩(wěn)定，很難被檢測，試驗中一般用MDA的含量來反映自由基反應(yīng)的程度，間接反映細胞氧化程度，MDA過量會引起細胞代謝失常，造成功能障礙。T-AOC反映的是總的抗氧化能力，是機體抗氧化水平的綜合指標(biāo)，T-AOC的強弱與機體健康狀況密切相關(guān)。一般機體受損傷臨床表現(xiàn)為血清SOD、GR活性減弱，血清T-AOC下降。本試驗中，隨著全株甘蔗添加比例的增加，血清MDA含量呈線性降低，血清SOD活性及T-AOC呈線性增加，血清GR活性變化不明顯。這些生物活性物質(zhì)含量的變化都可以表明飼糧添加全株甘蔗有助于增強機體抗氧化性能。Sun等[20]和Sartori等[21]均從甘蔗梢及葉片等提取到多種酚類活性化合物。酚類活性化合物能有效清除機體內(nèi)自由基，螯合金屬離子，達到抗氧化的目的[22]。因此甘蔗作為一種青綠飼料，不僅適口性好，而且有較強的抗氧化作用，可以作為天然抗氧化劑的來源。

3.4 飼糧添加全株甘蔗對山羊血清生化指標(biāo)的影響

血清總蛋白和白蛋白主要反映肝臟合成功能和機體蛋白質(zhì)吸收代謝情況，與機體的免疫功能有密切的關(guān)系。血清總蛋白含量的下降表明機體肝功能異常，蛋白質(zhì)代謝途徑阻抑。機體大部分UA是由含氮物質(zhì)經(jīng)腎臟代謝由尿排出，正常情況下，血清中UA處于較為恒定的范圍[23]，本試驗發(fā)現(xiàn)，試驗組血清UA含量低于CON組，可能的原因是全株甘蔗的蛋白質(zhì)含量較全株玉米青貯低，導(dǎo)致機體內(nèi)蛋白質(zhì)的分解減慢，含氮物質(zhì)的合成加速，血清UA含量下降。雖然各組血清UA含量有差異，但都在正常范圍內(nèi)。閔育娜等[24]研究表明，血清UA含量隨飼糧能量水平的降低而降低，這與本試驗結(jié)果相似。血清UA和Crea含量變化與機體蛋白質(zhì)代謝[25]、腎臟功能有關(guān)，其含量的異常與很多疾病有關(guān)[26]。本試驗中，與CON組相比，試驗組血清UA含量下降，SC66、SC100組血清Crea含量上升，這說明飼糧中適量添加甘蔗有利于緩解腎臟負擔(dān)。血清IgA、IgM、IgG是機體對外界作出免疫應(yīng)答時產(chǎn)生的抗體，IGF-1是促生長因子，是一種活性蛋白質(zhì)多肽物質(zhì)。從本試驗數(shù)據(jù)可以看出，SC66組血清IgA含量低于其他3組，SC66、SC100組血清IgM含量高于CON組，SC66組血清IgG含量高于CON組，各組血清IGF-1和GH含量無顯著差異，這說明添加適量的甘蔗有助于提高機體免疫能力。Tatsumi等[27]曾用甘蔗提取物混合米糠餅飼喂仔豬，發(fā)現(xiàn)仔豬體內(nèi)嗜中性粒細胞和單核細胞吞噬能力顯著增強，免疫功能增強，與本試驗結(jié)果有相似之處。

3.5 飼糧添加全株甘蔗對山羊瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的影響

瘤胃pH是瘤胃發(fā)酵參數(shù)的重要指標(biāo)，一般認為瘤胃pH正常變化范圍是5.5～7.5。本試驗中，瘤胃pH為6.31～6.48，處在正常范圍之內(nèi)，這與Magalh?es等[6]在泌乳奶牛的研究結(jié)果相同。瘤胃NH3-N是蛋白質(zhì)和尿素等含氮物質(zhì)降解的重要產(chǎn)物，瘤胃微生物可以利用NH3-N合成微生物蛋白，用于合成微生物蛋白的NH3-N有效范圍為5.0～30.0 mg/dL[28]。本試驗各試驗組瘤胃液NH3-N濃度相近，且均在正常濃度范圍內(nèi)。這說明甘蔗的添加不會影響瘤胃微生物正常生長，可滿足機體對微生物蛋白需要量，與Gandra等[1]對青貯玉米與青貯甘蔗2組飼糧對比結(jié)果相同。VFA的代謝為瘤胃消化吸收提供了大部分能量，對維持瘤胃正常環(huán)境發(fā)揮極大作用。乙酸和丙酸通過不同的代謝途徑為瘤胃微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量，乙酸/丙酸可影響瘤胃微生物的結(jié)構(gòu)，改變瘤胃發(fā)酵模式，影響能量的利用。丙酸是反芻動物肝臟糖異生的主要前體物，丙酸比例的增加意味著能量利用效率的提高[29]。本試驗中，CON組瘤胃液乙酸比例最高，丙酸比例較低，TVFA濃度及乙酸/丙酸最高。隨著全株甘蔗添加比例的增加，乙酸比例顯著降低，丙酸比例增加，乙酸/丙酸降低。Da Andrade等[30]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加新鮮甘蔗飼糧的奶牛相比添加青貯玉米的奶牛，瘤胃液乙酸/丙酸降低，與本試驗相似。瘤胃發(fā)酵模式由乙酸型向丙酸型的轉(zhuǎn)變，表明全株甘蔗的添加提高了飼糧能量利用效率。本試驗中未觀察到山羊體重及ADG的顯著變化，但山羊機體成分，尤其是能量沉積，有可能發(fā)生了變化，但有待于后續(xù)研究證實。

4 小 結(jié)

在本試驗條件下，飼糧中添加全株甘蔗提高了山羊ADFI，飼糧中甘蔗添加比例為33%時山羊營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率最高。飼喂適量比例的全株甘蔗還提高了山羊機體的抗氧化能力和免疫力。綜合山羊生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清指標(biāo)和瘤胃發(fā)酵指數(shù)，建議全株甘蔗適宜添加比例為33%～66%。