■王馨影 張廣寧 趙雪嬌 嚴(yán) 鳴 張永根

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030)

濕玉米纖維飼料（wet corn gluten feed，WCGF）是按照一定比例將玉米漿、玉米皮、玉米麩及少量玉米胚芽粕等玉米加工副產(chǎn)物與濃縮玉米漿混合，經(jīng)過大型攪拌機(jī)充分混勻后，制成的DM含量在40%左右，纖維性較好的蛋白飼料[1]，將其作為動(dòng)物飼料被牧場(chǎng)利用，獲得了良好的飼養(yǎng)效果[2-3]，對(duì)解決我國(guó)優(yōu)質(zhì)粗飼料資源短缺日漸嚴(yán)重的問題具有重要意義。但因其濕度較大（含水量60%左右），易發(fā)酵腐敗，不易保存，一直制約濕玉米纖維飼料的利用，而烘干加工濕玉米纖維飼料能耗大，營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重。因此，選用一種安全、有效的防腐劑，以提高濕玉米纖維飼料利用率，已成為目前研究的熱點(diǎn)。劉文娟等[4]在濕玉米纖維飼料中添加雙乙酸鈉起到了很好的保存效果。王楠等[5]利用釀酒酵母處理玉米漿與玉米秸稈能改善飼料發(fā)酵品質(zhì)。本研究是利用釀酒酵母菌對(duì)濕玉米纖維飼料進(jìn)行發(fā)酵研究。釀酒酵母菌發(fā)酵可能會(huì)影響濕玉米纖維飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，目前有關(guān)發(fā)酵濕玉米纖維(FWCGF)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究較少。因此，本試驗(yàn)從營(yíng)養(yǎng)成分、瘤胃降解特性兩方面比較研究了FWCGF、WCGF、苜蓿和全株玉米青貯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的差異，為科學(xué)、合理利用玉米纖維飼料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)動(dòng)物選用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)阿城試驗(yàn)實(shí)習(xí)與示范中心的2頭健康、安裝永久性瘺管的荷斯坦奶牛。WCGF來自吉林省松原市嘉吉生化有限公司，苜蓿和玉米青貯取自黑龍江省蓬勃牧草有限公司，所有樣本采用四分法采集，玉米青貯于65℃烘干48 h后，粉碎過1 mm篩，放入自封袋中，在4℃冰箱中保存待測(cè)。

1.2 基礎(chǔ)飼糧與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)?zāi)膛２捎孟却趾缶娘曃狗绞竭M(jìn)行飼喂，每日飼喂2次，自由飲水。試驗(yàn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要量參照奶牛營(yíng)養(yǎng)需要NRC(2001)[6]，試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）按照AOAC方法[7]進(jìn)行測(cè)定；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）的含量按照Van Soest等[8]方法進(jìn)行測(cè)定；淀粉含量參照張旭等[9]方法測(cè)定；α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、葡萄糖試劑盒均購自上海榮盛生物制藥有限公司；可溶性粗蛋白質(zhì)（SP）、非蛋白氮（NPN）含量根據(jù)CNCPS的測(cè)定方法進(jìn)行[10]。

1.3.2 尼龍袋法測(cè)定瘤胃降解率

尼龍袋法的操作參照NuezOrtín等[11]介紹的步驟。選擇孔眼為50 μm的尼龍過濾布，制成10 cm×20 cm(長(zhǎng)×寬)的尼龍袋，散邊用塑料封口機(jī)熱燙。將尼龍袋置于65℃烘箱內(nèi)烘干48 h，恒重。稱取7 g FWCGF飼料樣品放入尼龍袋內(nèi)，用橡皮筋扎緊尼龍袋口，每4個(gè)尼龍袋夾在1根半軟塑料管上，并用尼龍繩扎好。每頭牛每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)4個(gè)平行，早晨飼喂前投入瘤胃中，分別在4、8、12、16、24、36、48 h和72 h培養(yǎng)后取出。取出后尼龍袋放在自來水下沖洗，直至尼龍袋清洗干凈為止。置于65℃烘箱烘48 h至恒重，裝入封口袋中保存待測(cè)。應(yīng)用公式計(jì)算飼料樣品在不同時(shí)間點(diǎn)DM、NDF和CP的瘤胃降解率[12]。

表1 試驗(yàn)日糧配方組成及營(yíng)養(yǎng)水平

式中：A——飼料樣品的瘤胃降解率(%)；

B——裝入袋中飼料DM、NDF和CP的質(zhì)量(g)；

C——某時(shí)間點(diǎn)袋內(nèi)殘?jiān)腄M、NDF和CP的質(zhì)量(g)。

根據(jù)McDonald的動(dòng)態(tài)降解模型[13]計(jì)算a、b和c值，計(jì)算公式如下：

式中：P——尼龍袋在瘤胃中滯留t時(shí)間后的飼料某一營(yíng)養(yǎng)素的降解率(%)；

a——快速降解部分(%)；

b——慢速降解部分(%)；

c——慢速降解部分的降解速率常數(shù)(%/h)；

t——樣本在瘤胃中的培養(yǎng)時(shí)間(h)。

有效降解率計(jì)算公式[11]如下：

式中：ED——尼龍袋在瘤胃中滯留t時(shí)間后的某一營(yíng)養(yǎng)素的有效降解率(%)；

kp——瘤胃外流速率，參考Chumpawadee等[14]的理論值，每小時(shí)飼料kp為0.05/h。

1.3.3 三步體外法測(cè)定瘤胃非降解蛋白質(zhì)的小腸消化率

采用改進(jìn)三步法參照Gargallo[15]的原理和方法，其中選用的胃蛋白酶(P-7000，美國(guó)Sigma公司)活力800～2 500 U/mg prot.，效價(jià)1∶10 000；胰蛋白酶(P-7545，美國(guó)Sigma公司)，活力8 USPU(美國(guó)藥典單位)，效價(jià)100%。瘤胃非降解蛋白質(zhì)(RUP)的小腸消化率(Idg)和小腸可消化粗蛋白質(zhì)(IDCP)含量[16]。

式中：CP16h——16 h瘤胃降解殘?jiān)蠧P含量(g/kg)；

CPi——小腸消化后殘?jiān)蠧P含量(g/kg)；

RDP——瘤胃降解蛋白質(zhì)含量(g/kg)。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel基本處理后，使用SAS 9.4軟件中的GLM程序計(jì)算樣本的動(dòng)態(tài)降解參數(shù)a、b、c值，使用GLM程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Duncan's法進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)成分含量（見表2）

由表2可知，4種奶牛常用粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分含量有較大差異，苜蓿的DM含量最高，F(xiàn)WCGF的DM含量顯著低于WCGF(P＜0.05)；FWCGF的CP含量最高，WCGF次之，顯著高于苜蓿和全株玉米青貯(P＜0.05)；苜蓿的SP、NPN和NDICP含量最高，由高到低的順序?yàn)椋很俎＃綟WCGF＞W(wǎng)CGF＞全株玉米青貯。WCGF和苜蓿的NPN含量顯著高于FWCGF和全株玉米青貯的NPN含量(P＜0.05)；苜蓿的ADICP含量最高，全株玉米青貯次之，F(xiàn)WCGF和WCGF的ADICP含量差異不顯著（P＞0.05）；全株玉米青貯的NDF含量最高，苜蓿次之，F(xiàn)WCGF和WCGF的NDF含量差異不顯著（P＞0.05）；苜蓿的ADF含量最高，全株玉米青貯次之，F(xiàn)WCGF的ADF含量顯著低于WCGF（P＜0.05）；FWCGF和WCGF的ADL含量差異性不顯著（P＞0.05），全株玉米青貯最高。全株玉米青貯的Starch含量最高，苜蓿最低，F(xiàn)WCGF和WCGF的Starch含量差異性不顯著（P＞0.05）；全株玉米青貯的EE含量最高，F(xiàn)WCGF的EE含量顯著高于WCGF的EE含量（P＜0.05）；苜蓿的Ash含量最高，全株玉米青貯的Ash含量最低，F(xiàn)WCGF和WCGF的Ash含量差異性不顯著（P＞0.05）。

2.2 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的DM、CP及NDF的瘤胃消失率（見表3）

表2 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)成分含量(%DM)

表3WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的DM、CP及NDF的瘤胃消失率（%DM）

由表3可知，隨著4種飼料在瘤胃中降解時(shí)間的延長(zhǎng)，DM、CP、NDF在瘤胃內(nèi)降解率均逐漸增加，但不同種類的飼料其增加的幅度不同。WCGF和FWCGF的DM降解率在4、8、12 h時(shí)差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于苜蓿和全株玉米青貯（P＜0.05）；在24 h時(shí)，4種飼料的DM瘤胃降解率差異顯著（P＜0.05），F(xiàn)WCGF、WCGF和苜蓿的DM瘤胃降解率達(dá)到了50%以上，其中FWCGF的瘤胃降解率超過了60%；在36 h和48 h，WCGF和FWCGF的DM降解率差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于苜蓿和全株玉米青貯（P＜0.05），F(xiàn)WCGF、WCGF和苜蓿的DM瘤胃降解率達(dá)到了60%以上；4種飼料的瘤胃降解率在72 h時(shí)瘤胃降解率差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：FWCGF＞W(wǎng)CGF＞苜蓿＞全株玉米青貯。在12 h和24 h，4種飼料的CP瘤胃降解率差異顯著（P＜0.05），F(xiàn)WCGF的CP瘤胃降解率達(dá)到了70%以上；在36、48 h和72 h，4種飼料的CP瘤胃降解率差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：FWCGF＞W(wǎng)CGF＞苜蓿＞全株玉米青貯，其中WCGF、FWCGF和苜蓿的CP降解率超過了80%。4種飼料的NDF瘤胃降解率在4 h和8 h時(shí)差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：苜蓿＞全株玉米青貯＞FWCGF＞W(wǎng)CGF；在12 h和24 h時(shí)，WCGF和FWCGF的NDF降解率顯著低于苜蓿和全株玉米青貯（P＜0.05）；全株玉米青貯在36 h瘤胃降解率最高，為44.23%，其他3種飼料NDF降解率保持在31.77%～37.23%之間；在48 h時(shí)，全株玉米青貯NDF降解率達(dá)到了60%以上，4種飼料的NDF降解率由高到低的順序是：全株玉米青貯＞苜蓿＞FWCGF＞W(wǎng)CGF；全株玉米青貯在72 h NDF降解率達(dá)到了80%以上，苜蓿、FWCGF和WCGF的NDF降解率差異性不顯著（P＞0.05）。

2.3 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的DM、CP、NDF瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)（見表4）

表4WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的DM、CP、NDF瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)(%)

由表4可知，F(xiàn)WCGF和WCGF的DM慢速降解部分含量差異不顯著（P＞0.05），全株玉米青貯的DM慢速降解部分含量最高，顯著高于其它3種飼料（P＜0.05），苜蓿的慢速降解部分含量最低；全株玉米青貯DM慢速降解部分降解速率最低，苜蓿的DM慢速降解部分降解速率最高，顯著高于其它3種飼料（P＜0.05）；4種飼料的DM有效降解率由高到低的順序是：FWCGF＞W(wǎng)CGF＞苜蓿＞全株玉米青貯。4種飼料的CP快速降解部分含量由高到低的順序是：FWCGF＞W(wǎng)CGF＞全株玉米青貯＞苜蓿；苜蓿的CP慢速降解部分最高，顯著高于其它3種飼料（P＜0.05），F(xiàn)WCGF慢速降解部分含量顯著高于WCGF（P＞0.05）；FWCGF和WCGF的CP有效降解率顯著高于苜蓿和全株玉米青貯的CP有效降解率；4種飼料的NDF快速降解部分含量差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：苜蓿＞全株玉米青貯＞FWCGF＞W(wǎng)CGF；4種飼料的NDF慢速降解部分含量差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：WCGF＞FWCGF＞全株玉米青貯＞苜蓿；全株玉米青貯NDF慢速降解部分降解速率最高，顯著高于苜蓿、FWCGF和WCGF（P＜0.05）；4種飼料的NDF有效降解率差異顯著（P＜0.05），由高到低的順序是：全株玉米青貯＞苜蓿＞FWCGF＞W(wǎng)CGF。

2.4 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的蛋白質(zhì)小腸消化特性的比較（見表5）

由表5可知，苜蓿的RUP(瘤胃非降解蛋白質(zhì))的小腸消化率和小腸可消化蛋白質(zhì)顯著高于其它3種飼料（P＜0.05），WCGF和FWCGF的RUP的小腸消化率和小腸可消化蛋白質(zhì)差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)成分含量

本試驗(yàn)較全面地比較分析了WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的營(yíng)養(yǎng)成分差異，從常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分可以看出，F(xiàn)WCGF和WCGF均含有較高的CP含量，可以作為奶牛較好的蛋白飼料，Biricik等[17]報(bào)道WCGF含有的可利用NDF，是可消化纖維的優(yōu)質(zhì)來源。WCGF是玉米濕磨法生產(chǎn)淀粉所得的一種副產(chǎn)物，其細(xì)胞壁的木質(zhì)化程度低于其他粗飼料，所以相對(duì)于苜蓿和全株玉米青貯，F(xiàn)WCGF和WCGF的ADF和ADL含量較低，ADICP的含量低于苜蓿和全株玉米青貯。FWCGF的ADF含量低于WCGF，可能是酵母菌發(fā)酵造成纖維素降解導(dǎo)致的[18]。本試驗(yàn)中FWCGF的CP、SP、NPN含量高于WCGF，可能是酵母菌發(fā)酵提高了CP的含量[19]。WCGF在生產(chǎn)過程中添加一定比例的玉米濃縮漿，故CP含量較高，且SP和NPN含量較其他粗飼料顯著提高[20]。同時(shí)酵母菌發(fā)酵WCGF導(dǎo)致了EE含量的增加，與惠文森等[21]研究的結(jié)果相似。

3.2 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯的DM、CP及NDF的瘤胃消失率和瘤胃動(dòng)態(tài)降解參數(shù)

飼料養(yǎng)分在瘤胃中的降解主要由其在瘤胃內(nèi)的滯留時(shí)間和降解的難易程度兩方面決定[22]，過瘤胃速度絕大多數(shù)取決于飼料的比重和顆粒大小[23]。顆粒小可與瘤胃充分接觸，在瘤胃內(nèi)可充分發(fā)酵，促進(jìn)飼料在瘤胃內(nèi)的降解。濕玉米纖維飼料是一種可快速降解的、非飼草類纖維和蛋白的來源[24]。本試驗(yàn)中FWCGF和WCGF的DM降解率顯著高于苜蓿和全株玉米青貯，說明FWCGF和WCGF更容易被降解，可能是由于酵母菌發(fā)酵增強(qiáng)了纖維的降解[18]。FWCGF和WCGF的DM快速降解部分和慢速降解部分含量均高于苜蓿，所以FWCGF和WCGF的DM有效降解率高于苜蓿；FWCGF和WCGF的DM慢速降解部分降解速率顯著高于全株玉米青貯，因此，F(xiàn)WCGF和WCGF的DM有效降解率高于全株玉米青貯。試驗(yàn)中FWCGF和WCGF的CP有效降解率顯著高于苜蓿和全株玉米青貯，是因?yàn)闈裼衩桌w維飼料含有大量的瘤胃可消化蛋白[25]，同時(shí)FWCGF在瘤胃中12 h之后的CP降解率顯著高于WCGF，可能是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵提高了FWCGF的可消化蛋白的含量[18]，所以FWCGF慢速降解部分含量高于WCGF，從而FWCGF的CP有效降解率高于WCGF，苜蓿在4～12 h的CP降解率低于全株玉米青貯，24 h之后高于全株玉米青貯，所以苜蓿的快速降解部分含量低于全株玉米青貯，慢速降解部分含量高于全株玉米青貯，總體苜蓿的CP有效降解率低于全株玉米青貯。試驗(yàn)中苜蓿和全株玉米青貯的NDF有效降解率顯著高于FWCGF和WCGF，是因?yàn)镕WCGF和WCGF提供的纖維是非飼草性短纖維，該纖維比重較大，在瘤胃內(nèi)滯留時(shí)間相對(duì)較短，高比重使其瘤胃滯留時(shí)間短，飼糧瘤胃通過率更高，Hristov等[26]報(bào)道了WCGF的高比重使其瘤胃滯留時(shí)間短，飼糧瘤胃通過率更高。FWCGF在4 h和8 h的NDF降解率高于WCGF，所以FWCGF的快速降解部分含量高于WCGF，從而有效降解率高于WCGF，可能是因?yàn)榻湍妇l(fā)酵分解了WCGF中的纖維素和半纖維素[18]，提高了瘤胃降解率。苜蓿在8 h之前的NDF降解率高于全株玉米青貯，之后低于全株玉米青貯，從而苜蓿的快速降解部分含量高于全株玉米青貯，慢速降解部分含量低于全株玉米青貯，慢速降解部分含量比例大于快速降解部分，所以全株玉米青貯的NDF有效降解率大于苜蓿。

3.3 WCGF、FWCGF、苜蓿和全株玉米青貯蛋白質(zhì)小腸消化特性的比較

新蛋白質(zhì)體系中，以小腸可吸收蛋白質(zhì)為核心評(píng)價(jià)反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)需要量和飼料的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在新蛋白質(zhì)體系中，小腸可吸收蛋白質(zhì)來源分為瘤胃微生物蛋白質(zhì)(MCP)、瘤胃非降解蛋白質(zhì)(RUP)和內(nèi)源蛋白質(zhì)(ECP)[27]。其中，RUP占小腸蛋白質(zhì)流量的30%～50%。由于瘤胃微生物蛋白質(zhì)組成比較穩(wěn)定，內(nèi)源蛋白質(zhì)含量很少，可吸收小腸蛋白質(zhì)組成變異主要由瘤胃非降解飼料所提供的蛋白質(zhì)差異引起。另外，小腸中RUP的含量，一方面取決于飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解程度，另一方面也取決于RUP在小腸中的消化率。因此，除瘤胃降解率外，飼料RUP在小腸的消化率對(duì)于衡量飼料小腸可吸收蛋白質(zhì)供給情況具有十分重要的意義。Taghizadeh等[28]認(rèn)為，如果飼料原料在瘤胃中降解率低，那么在腸道中的消化率就會(huì)相對(duì)較高，從而保持在總消化道的消化率較高。苜蓿的小腸高消化率進(jìn)而導(dǎo)致小腸可消化蛋白含量最高。本試驗(yàn)中苜蓿的CP瘤胃降解率低于全株玉米青貯，所以苜蓿的小腸消化率高于全株玉米青貯。WCGF的CP瘤胃降解率低于FWCGF，但差距不大，可能導(dǎo)致了WCGF和FWCGF的小腸消化率沒有差異。

4 結(jié)論

①相對(duì)于其他2種粗飼料來說，F(xiàn)WCGF和WCGF均含有高含量的可利用蛋白質(zhì)和可利用纖維，可以作為奶牛優(yōu)質(zhì)的蛋白和纖維飼料，并且FWCGF可以提高可利用蛋白的含量，提高纖維的利用率。

② 相對(duì)于WCGF而言，F(xiàn)WCGF可提高DM、CP、和NDF的瘤胃降解率，與其他3種飼料比較，F(xiàn)WCGF有較高的DM和CP的瘤胃降解率。

③WCGF和FWCGF可以作為纖維類蛋白質(zhì)飼料替代奶牛飼糧中部分粗飼料，通過發(fā)酵處理可解決WCGF不能保存的問題。