富麗霞，馬濤，刁其玉，成述儒，宋雅喆，孫卓琳

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肉羊精料可代謝蛋白質(zhì)預(yù)測模型的建立

富麗霞1,2，馬濤1，刁其玉1，成述儒2，宋雅喆1，孫卓琳1

（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(diǎn)試驗(yàn)室，北京 100081；2甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，蘭州 730070）

【目的】在通過概略養(yǎng)分或可消化養(yǎng)分建立肉用綿羊常用精飼料可代謝蛋白質(zhì)（metabolic protein, MP）的預(yù)測模型，為動(dòng)物日糧的科學(xué)配置提供依據(jù)?！痉椒ā吭囼?yàn)選用14月齡，平均體重為（49.27±3.12）kg的安裝有永久性瘤胃瘺管的杜寒雜交1代肉用羯羊6只，采用尼龍袋法和改進(jìn)三步體外法測定10種精飼料的瘤胃有效降解率、瘤胃非降解蛋白質(zhì)（undegraded dietary protein, UDP）及UDP小腸消化率；另外選用10只體況健康、平均體重（47.43±4.41）kg的杜寒雜交成年公羊分11期進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，設(shè)11個(gè)處理組，其中1個(gè)基礎(chǔ)飼糧組和10個(gè)試驗(yàn)飼糧組，試驗(yàn)組飼糧分別由高粱、玉米、大麥、小麥、燕麥、菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕及玉米酒糟（distillers dried grains with solubles, DDGS）等替換基礎(chǔ)飼糧中羊 草、玉米和豆粕，每個(gè)處理10個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只羊，每期飼喂20 d，其中預(yù)試期15 d，正試期5 d。試驗(yàn)羊提前打好耳號，使用伊維菌素進(jìn)行驅(qū)蟲，單欄飼養(yǎng)。由于各組飼糧營養(yǎng)成分存在差異造成采食量不同，在預(yù)飼期觀察并確定最低組的采食量作為限喂量，每天飼喂兩次，分別于8:00、16:30飼喂，每次飼喂600 g，自由飲水。采用全收糞尿法測定養(yǎng)分表觀消化率和尿嘌呤衍生物法（purine derivative，PD）測定微生物合成蛋白質(zhì)（microbial synthetic protein, MCP），通過養(yǎng)分含量或可消化養(yǎng)分建立MP的預(yù)測模型。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 9.1中的NLIN程序計(jì)算a、b、c值和直線回歸與多元回歸程序分析建立MP估測模型，單因素方差分析（one-way ANOVA, LSD）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)?！窘Y(jié)果】飼料的粗蛋白質(zhì)（CP）瘤胃降解率和UDP小腸消化率均因飼料種類不同而異，高蛋白飼料的CP瘤胃降解率和UDP小腸消化率較高，10種精飼料的CP瘤胃有效降解率的范圍在43.71%—60.87%之間，UDP小腸消化率的范圍在80.10%—92.86%之間，其中燕麥飼料的瘤胃有效降解率顯著高于其他9種飼料 (＜0.001)，而其UDP小腸消化率顯著低于其他9種飼料 (＜0.001)；飼糧組成不同，各營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率不同；瘤胃可降解蛋白質(zhì)與瘤胃非降解蛋白質(zhì)比例的變化，不會(huì)對全消化道養(yǎng)分的表觀消化率產(chǎn)生顯著影響；本研究中10種飼料的MP與DP的比例范圍在50.96%—62.33%之間，基于飼糧CP（%）含量預(yù)測可消化蛋白質(zhì)（DP，%）的模型是DP=0.895×CP-2.663（2=0.994，n=10，＜0.001）；基于養(yǎng)分含量（%）和可消化養(yǎng)分（%）建立的MP（g·kg-1DM）預(yù)測模型分別是：MP=5.323×CP-14.374 (2=0.994，n=10，＜0.001)和MP=5.899×DP+2.077 (2=0.984，n=10，＜0.001)?！窘Y(jié)論】飼糧中的粗蛋白質(zhì)含量與可消化蛋白質(zhì)存在強(qiáng)相關(guān)性；飼糧中概略養(yǎng)分含量和可消化養(yǎng)分與MP存在相關(guān)性，可以通過飼糧概略養(yǎng)分含量或可消化養(yǎng)分比較準(zhǔn)確地估測精飼料的MP值。

肉用綿羊；精飼料；微生物合成蛋白質(zhì)；小腸消化率；可代謝蛋白質(zhì)；預(yù)測模型

0 引言

【研究意義】反芻動(dòng)物由于瘤胃特殊的消化生理結(jié)構(gòu)，單從飼糧概略養(yǎng)分含量或可消化養(yǎng)分很難準(zhǔn)確地評價(jià)飼糧的真實(shí)飼用價(jià)值，必須結(jié)合營養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)的一系列生化轉(zhuǎn)化過程才能客觀完整地反映對飼糧的利用效果?？纱x蛋白質(zhì)（MP）是目前評價(jià)反芻動(dòng)物利用飼糧蛋白質(zhì)最準(zhǔn)確的指標(biāo)，該指標(biāo)不僅考慮了動(dòng)物本身對飼糧蛋白質(zhì)的需要，還將瘤胃微生物對飼糧蛋白質(zhì)的利用情況考慮在內(nèi)，比較充分完整地體現(xiàn)了反芻動(dòng)物利用蛋白質(zhì)的特殊性。準(zhǔn)確估測飼糧中的MP，可以簡捷快速地評價(jià)飼糧的營養(yǎng)價(jià)值，為飼糧間配合效果提供科學(xué)依據(jù)。【前人研究進(jìn)展】MP的準(zhǔn)確測定比較復(fù)雜，一方面要測定瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)（MCP），還要明確原料瘤胃非降解蛋白質(zhì)（UDP）在小腸中的代謝情況。測定MCP應(yīng)用最廣泛最經(jīng)典的方法是標(biāo)記物法，其中尿嘌呤衍生物（PD）法測定步驟簡單，符合動(dòng)物福利要求，是估測MCP最有效的方法之一，MA等[1-2]應(yīng)用該法探究了單一飼糧中尿嘌呤衍生物與微生物氮的估測模型。AFRC[3]中報(bào)道MCP中有25%表現(xiàn)為核酸的形式，不能用于體組織的組成，而剩余的75%的MCP在小腸中的消化率約為85%，因此MCP在小腸中的消化率約為64%。關(guān)于UDP及其小腸消化率的測定主要采用尼龍袋法和改進(jìn)三步體外法，該方法簡單易于操作，并且很好的模擬了反芻動(dòng)物特殊的生理?xiàng)l件，GARGALLO 等[4]采用改進(jìn)三步體外法測定了12種飼料的UDP小腸消化率，王燕等[5]綜合比較發(fā)現(xiàn)改進(jìn)三步體外法可以比較準(zhǔn)確的測定UDP小腸消化率。國外學(xué)者（INRA，1989；AFRC，1993；CSIRO，2007；NRC，2007）對MP體系的研究較多[3,6-8]，認(rèn)為MP與DP顯著相關(guān)，但是國外的相關(guān)模型并不一定適合中國的實(shí)際生產(chǎn)及相關(guān)品種，近年來國內(nèi)學(xué)者對該體系的研究已經(jīng)展開[9-10]，但是只研究了不同精粗比飼糧的MP預(yù)測模型，飼料來源比較單一?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】精飼料是提供飼糧蛋白質(zhì)的主要原料，反芻動(dòng)物由于其消化生理結(jié)構(gòu)的特殊性不能飼喂單一精飼料，并且我國地域遼闊，精飼料種類繁多，趙江波等[11]研究了肉羊常用精飼料代謝能的預(yù)測模型，對于肉用綿羊常用精飼料可代謝蛋白質(zhì)的研究鮮見報(bào)道，因此本研究考慮應(yīng)用套算法探索肉用綿羊?qū)Σ煌暳显系牡鞍踪|(zhì)利用情況?！緮M解決的關(guān)鍵問題】通過實(shí)測各種飼糧的概略養(yǎng)分含量和進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)得到各種養(yǎng)分在體內(nèi)的消化代謝實(shí)測數(shù)據(jù)，建立肉用綿羊常用精飼料的MP估測模型，從而可利用簡單的化學(xué)分析或消化參數(shù)預(yù)測飼糧中的MP，簡捷快速地評價(jià)各種飼糧的營養(yǎng)價(jià)值，為進(jìn)一步完善我國肉用綿羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2016年10月11日至2017年6月12日在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)材料

尿囊素：純度≥98.0%（Sigma），尿酸：純度≥99.0%（Sigma），黃嘌呤氧化酶：7.6 unit/mL（Sigma），尿酸酶：5 unit/mg（Sigma），胃蛋白酶（Sigma P-7000），胰蛋白酶（Sigma P-7545），百里香酚。

1.3 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用14月齡體況健康，平均體重為（49.27±3.12）kg的安裝有永久性瘤胃瘺管的杜泊羊（♂）×小尾寒羊（♀）雜交1代肉用羯羊6只，進(jìn)行尼龍袋試驗(yàn)和改進(jìn)三步體外法試驗(yàn)，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

選用另外10只體況健康，平均體重（47.43±4.41）kg的杜寒雜交成年公羊進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)分11期處理，其中：1期基礎(chǔ)飼糧組和10期試驗(yàn)飼糧組，每期處理10個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只羊。試驗(yàn)飼糧組分別由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、花生粕、棉籽粕、豆粕及玉米酒糟DDGS等替換基礎(chǔ)飼糧中羊草、玉米和豆粕，單一精飼料替換比例為30%[12]，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)羊用耳號標(biāo)記，用伊維菌素進(jìn)行驅(qū)蟲，單欄飼養(yǎng)。6只試驗(yàn)瘺管羯羊提前飼喂基礎(chǔ)日糧（表1）15 d，再進(jìn)行尼龍袋試驗(yàn)和改進(jìn)三步體外法試驗(yàn)。

表1 尼龍袋試驗(yàn)和改進(jìn)三步體外法試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provides the following per kg of 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(shí)測值The nutrient levels are measured values

10只試驗(yàn)公羊飼喂基礎(chǔ)飼糧組和10種試驗(yàn)飼糧組（表2），各組飼糧營養(yǎng)成分存在差異造成采食量不同，為消除差異通過預(yù)飼期觀察，確定最低組的采食量作為飼喂量[13]，每天分別于8：00、16：30飼喂，飼喂量600 g，自由飲水，每種飼糧飼喂20 d，其中預(yù)試期15 d，正試期5 d，正試期全收糞和尿。

1.5 半體內(nèi)試驗(yàn)（尼龍袋試驗(yàn)）

試驗(yàn)單一飼料為10種反芻動(dòng)物常用的精飼料：高粱、玉米、大麥、小麥、燕麥、菜籽粕、豆粕、棉籽粕、花生粕和DDGS，餅粕類飼料的加工方法都采用行業(yè)的浸提法，玉米等谷物類采用粉碎機(jī)直接粉碎粒度5 mm左右，DDGS由于本身顆粒小，購買后直接使用，經(jīng)2.5 mm篩孔的粉碎機(jī)粉碎。

采用Hvelplund[14]尼龍袋法測定10種精飼料原料的瘤胃降解率，每個(gè)樣品設(shè)立3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只羊。樣品設(shè)6、12、24、36、48 h等5個(gè)時(shí)間點(diǎn)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)2個(gè)平行。準(zhǔn)確稱取試驗(yàn)樣品6 g，放入已恒重的尼龍袋中，2個(gè)平行的尼龍袋綁在一個(gè)塑料管上。飼喂后2 h投放至瘤胃，不同時(shí)間點(diǎn)分別投放，最后統(tǒng)一取出。自來水沖洗干凈（0時(shí)間點(diǎn)的也需要一起沖洗），置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)65℃下恒溫烘48 h，回潮24 h后稱重。測定分析其中的DM、OM、CP。

表2 飼糧組成和營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1）預(yù)混料每千克飼糧提供The premix provides the following per kg of diet: VA 12 000 IU, VD 5 000 IU, VE 50 IU, Fe 60 mg, Cu 16.0 mg, Mn 40 mg, Zn 70 mg, I 0.8 mg, Se 0.3 mg, Co 0.3 mg

2）營養(yǎng)水平為實(shí)測值。The nutrient levels are measured values

1.6 改進(jìn)三步體外法試驗(yàn)

采用改進(jìn)三步體外法[4]測定UDP小腸消化率。稱取5 g試驗(yàn)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(nèi)烘48 h，制成風(fēng)干樣后過40目篩，稱取0.5 g經(jīng)瘤胃16 h降解后的飼料殘?jiān)L(fēng)干樣，放入Ankom F57濾袋中，用封口機(jī)封口。將來自同一只羊的30個(gè)濾袋（即5個(gè)飼料樣品×6個(gè)重復(fù)）放入同一個(gè)培養(yǎng)品中，每個(gè)培養(yǎng)品加入預(yù)培養(yǎng)的鹽酸胃蛋白酶溶液2升[每升溶液中含有1g胃蛋白酶（Sigma P-7000），用0.1 N HCl調(diào)節(jié)pH至1.9]，將培養(yǎng)瓶置于Daisy II（Ankom，F(xiàn)airport，NY，USA）培養(yǎng)箱39℃振蕩培養(yǎng)1 h后，用自來水沖洗尼龍袋至水澄清。再次將濾袋放入含有預(yù)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（Sigma P-7545），用磷酸二氫鉀調(diào)節(jié)pH至7.75]的培養(yǎng)瓶中于39℃震蕩培養(yǎng)24 h，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(nèi)殘?jiān)偟鞍缀俊?/p>

1.7 消化代謝試驗(yàn)及樣品收集

每期消化代謝試驗(yàn)正試期前后均稱重并記錄。正試期每天全收糞并稱重，將糞樣充分混勻并從不同位點(diǎn)取未受羊毛及塵土污染的部分樣品，準(zhǔn)確稱取總糞量的10%于自封袋中置于-20℃冰箱保存；每天全收尿并記錄尿量，收尿前于桶中加入100 mL 10%的稀硫酸，調(diào)整尿樣pH至2—3，防止尿樣腐敗分解，四層紗布過濾，采集尿樣時(shí)先加自來水將尿樣稀釋至5 L，混勻后取30 mL尿樣于收尿瓶中置于-20℃冰箱保存。

1.8 測定指標(biāo)

樣品中營養(yǎng)成分DM、OM、CP、Ash的測定參照張麗英[15]的測定方法，測定NDF和ADF含量時(shí)，先用胰蛋白酶及淀粉酶對樣品進(jìn)行酶解處理，再按照VAN SOEST等[16]方法進(jìn)行操作。PD采用分光光度計(jì)進(jìn)行測定[17]。

1.9 計(jì)算公式

1.9.1 待測樣品在不同時(shí)間點(diǎn)的瘤胃消失率及有效降解率（effective degradation rate, ED）的計(jì)算公式

A（%）=100×（B-C）/B

式中，A為待測飼料營養(yǎng)物質(zhì)的瘤胃消失率（%）；B為待測樣品中營養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量（g）；C為殘?jiān)袪I養(yǎng)物質(zhì)的質(zhì)量（g）。

有效降解率參照Orskov和Mc Donald提出的數(shù)學(xué)模型[18]計(jì)算：

dP = a + b(1 - e-ct)

式中，dP為某營養(yǎng)成分在t時(shí)間的瘤胃消失率；a = 快速降解部分（%）；b = 慢速降解部分（%）；c = b部分的降解速率（/h）；t = 培養(yǎng)時(shí)間（h）。

利用最小二乘法算出參數(shù)a、b和c，然后進(jìn)一步計(jì)算有效降解率：ED = a + bc/(c + k)式中，ED為某營養(yǎng)成分的有效降解率；k為待測飼料的流通速率，參考馮仰廉[19]取K=0.08%/h。

1.9.2 UDP小腸消化率計(jì)算

UDP（%）= CP含量（%）×（1-瘤胃CP降解率）；

UDP小腸消化率（%）=（UDP含量-殘?jiān)械鞍踪|(zhì)含量）/UDP含量×100。

1.9.3 營養(yǎng)物質(zhì)消化率及PD排出量等指標(biāo)的計(jì)算

飼糧中某營養(yǎng)成分的表觀消化率（%）= 100×（飼糧采食量×飼糧中該營養(yǎng)成分的含量-排糞量×糞中該養(yǎng)分含量）/（飼糧采食量×飼糧中該營養(yǎng)成分的含量）；

PD（mmol·d-1）=尿囊素+尿酸+黃嘌呤+次黃嘌呤，微生物氮(Microbial nitrogen, MN, g·d-1) =-0.521+ 1.493×PD (mmol·d-1)[1]；

MP=MCP×0.64+UDP×UDP小腸消化率[3]。

1.10 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel整理統(tǒng)計(jì)后，分別采用SAS 9.1中的NLIN程序計(jì)算a、b、c值和直線回歸與多元回歸程序分析建立MP估測模型，單因素方差分析（one-way ANOVA, LSD）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，＜0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果均以平均值表示。

假定到達(dá)航道入口的船舶數(shù)量為一個(gè)計(jì)數(shù)過程，每艘船舶到達(dá)時(shí)間是相互獨(dú)立的，而且在充分短的時(shí)間區(qū)間上最多只到達(dá)一艘船舶。在數(shù)學(xué)上，這一過程一般采用泊松分布來描述，其中單位時(shí)間到達(dá)的船舶數(shù)量用參數(shù)λ表示。

2 結(jié)果

2.1 單一精飼料原料的常規(guī)養(yǎng)分含量

本試驗(yàn)中10種單一精飼料原料的常規(guī)養(yǎng)分含量見表3，各種飼料CP含量差異較大，餅粕類飼料的CP較高，DDGS次之，谷物類飼料最低。

2.2 單一精飼料原料CP瘤胃降解率和UDP小腸消化率

采用尼龍袋法和改進(jìn)三步體外法及基于公式（1.9.1和1.9.2）得出的CP瘤胃降解率和UDP小腸消化率見表4?？梢钥闯觯?0種飼料的CP有效降解率在43.71%—60.87%之間，其中燕麥的CP瘤胃有效降解率顯著高于其他9種飼料（＜0.01），除燕麥外，本研究的其他9種飼料中餅粕類飼料（菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕、DDGS）的CP瘤胃有效降解率均高于谷物類飼料（高粱、玉米、大麥、小麥）；而燕麥的UDP小腸消化率為80.10%，顯著低于其他飼料（＜0.01），餅粕類飼料的UDP小腸消化率均高于谷物類飼料。

表3 單一精飼料原料的營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

表4 單一精飼料蛋白質(zhì)瘤胃降解率和瘤胃非降解蛋白質(zhì)小腸消化率

同行數(shù)據(jù)標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(＜0.05)。下表同

In the same row, values with different small letters mean significant difference (＜0.05). The same as below

2.3 單一精飼料可代謝蛋白質(zhì)

小腸吸收的蛋白質(zhì)主要由MCP和UDP組成，通過半體內(nèi)法（尼龍袋法）及公式（1.9.1和1.9.2）得出單一精飼料的瘤胃降解蛋白質(zhì)（Rumen degraded protein，RDP）和UDP，利用尿嘌呤衍生物法及結(jié)合公式（1.9.3）得出單一精飼料的MCP，進(jìn)一步通過公式MP=MCP×0.64+UDP×UDP小腸消化率（AFRC，1993）得出單一精飼料MP（表5）。由表5可見，10種精飼料RDP從高到低的順序依次是花生粕、豆粕、棉籽粕、菜籽粕、DDGS、燕麥、小麥、高粱、大麥及玉米；本研究的10種精飼料的UDP含量除燕麥和小麥外，各飼料UDP含量從高到低的順序與RDP的順序一致；餅粕類飼料的MCP和MP均高于谷物類的，MCP含量在46.92—84.74（g·kg-1DM）之間，MP含量在41.81—129.08（g·kg-1DM）之間，其中花生粕的MCP和MP都最高，玉米的MCP和MP都最低。MP占DP的比例范圍在50.96%—62.33%之間。

2.4 10種飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

10種飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率見表6，可以看出，不同飼糧各營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率不同，其中玉米飼糧的DM表觀消化率最高，為67.40%，菜籽粕飼糧的DM表觀消化率只有57.32%；玉米飼糧的OM表觀消化率也最高，菜籽粕飼糧的最低；餅粕類飼糧的CP表觀消化率高于谷物類飼料的，CP表觀消化率在64.03%—80.16%之間；NDF和ADF的表觀消化率范圍分別是36.01%—48.79%、34.35%—47.40%。

表5 單一精飼料原料的瘤胃非降解蛋白質(zhì)、微生物合成蛋白質(zhì)和可代謝蛋白質(zhì)

表6 不同飼糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

2.5 可代謝蛋白質(zhì)預(yù)測模型的建立

為進(jìn)一步通過飼糧養(yǎng)分含量和可消化養(yǎng)分來預(yù)測飼料的可代謝蛋白質(zhì)，結(jié)合本試驗(yàn)中10種飼糧的養(yǎng)分含量和可消化養(yǎng)分與MP進(jìn)行逐步回歸分析，建立的回歸模型如表7所示。從模型式可見，決定系數(shù)2均在0.98以上，飼料養(yǎng)分含量比可消化養(yǎng)分預(yù)測MP決定系數(shù)2更高?；陴B(yǎng)分含量建立MP預(yù)測模型的預(yù)測因子從一元到五元決定系數(shù)2增加幅度不大；引入變量越多，可消化養(yǎng)分預(yù)測MP模型的決定系數(shù)2值越高，2的變化范圍在0.984—0.991之間。用飼糧中CP含量預(yù)測DP，決定系數(shù)2為0.984。

3 討論

3.1 單一精飼料粗蛋白質(zhì)瘤胃降解率和小腸消化率

關(guān)于精飼料CP瘤胃降解率和UDP小腸消化率已有較多研究[20-23]。飼料在瘤胃中的降解主要是瘤胃微生物的一系列生物消化過程，一般而言，隨飼料在瘤胃中停留時(shí)間的增加，瘤胃降解率增大，飼料自身的物理或化學(xué)性質(zhì)也會(huì)影響瘤胃降解率[24-25]。本研究的10種精飼料中，燕麥因其包被淀粉粒的蛋白質(zhì)基質(zhì)很容易被細(xì)菌穿透，所以CP瘤胃降解率顯著高于其他飼料，其他幾種飼料中餅粕類飼料（菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕、DDGS）的CP瘤胃降解率高于谷物類飼料（高粱、玉米、大麥、小麥），這可能與餅粕類飼料含有較高的CP含量有關(guān)，冷靜等[26]通過研究6種牧草的瘤胃降解率發(fā)現(xiàn)CP含量高有利于蛋白質(zhì)的降解。飼料CP含量高，能夠?yàn)榱鑫肝⑸锾峁┑牡簇S富，因此相應(yīng)的CP瘤胃降解率會(huì)長高。另一方面，過高的瘤胃消失率將會(huì)造成進(jìn)入反芻動(dòng)物小腸的蛋白質(zhì)不足，因此Chalupa等[27]認(rèn)為應(yīng)當(dāng)對瘤胃降解較高的飼料采取過瘤胃保護(hù)措施（如熱處理和甲醛處理），以保證小腸有充足的可吸收利用氨基酸。

表7 概略養(yǎng)分和可消化養(yǎng)分預(yù)測可代謝蛋白質(zhì)模型

預(yù)測模型基于10種飼料養(yǎng)分含量和可消化營養(yǎng)成分的實(shí)測值。MP為可代謝蛋白質(zhì)（g·kg-1DM）；概略養(yǎng)分的單位為%，可消化養(yǎng)分的單位是%

Prediction equations are based on the measured nutrient content and digestible nutrient content of 10 feeds. MP is a metabolizable protein (g·kg-1DM); the unit of proxinate nutrient is % and the unit of digestible nutrient is %

本研究得出10種精飼料的UDP小腸消化率范圍在80.10%—92.86%之間，在INRA報(bào)道的65%—95%范圍內(nèi)[7]。比較發(fā)現(xiàn)每種飼料的UDP小腸消化率均高于CP瘤胃降解率，表明大量不被瘤胃降解的蛋白質(zhì)能在小腸被很好的消化，朱亞駿等[22]得出類似的結(jié)果，因此可以考慮使用這10種飼料做蛋白質(zhì)過瘤胃保護(hù)措施，以提供給小腸充足的氨基酸。本研究還發(fā)現(xiàn)餅粕類飼料（菜籽粕、花生粕、棉籽粕、豆粕、DDGS）的UDP小腸消化率高于谷物類飼料（高粱、玉米、大麥、小麥，燕麥），周榮等[23]報(bào)道奶牛對常用飼料的UDP小腸消化率餅粕類飼料最高，谷物類飼料次之，粗飼料最低，岳群等[28]研究發(fā)現(xiàn)高蛋白低纖維飼料比低蛋白高纖維飼料更易被小腸消化利用，本試驗(yàn)中使用的餅粕類飼料較谷物類飼料蛋白質(zhì)含量高很多，而纖維含量相差不大，據(jù)此可認(rèn)為精飼料蛋白質(zhì)含量越高，UDP小腸消化率越高，與周榮等[23]和岳群等[28]研究的結(jié)果相一致。

3.2 飼糧養(yǎng)分表觀消化率和精飼料瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成量

營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率是動(dòng)物對飼糧消化利用的綜合反映，本試驗(yàn)中10種飼糧因其精飼料組成不同，各養(yǎng)分表觀消化率差異顯著，其結(jié)果與趙江波等[12]在杜寒雜交羯羊的研究結(jié)果接近。10種飼糧精飼料組成不同，餅粕類飼糧的CP水平高于谷物類飼糧，隨CP水平的增加，CP表觀消化率有升高的趨勢，但其他養(yǎng)分的表觀消化率沒有明顯的變化，與李志靜等[29]研究得出的結(jié)果類似，劉潔等[13]研究表明CP表觀消化率與CP含量存在正相關(guān)關(guān)系。纖維是影響反芻動(dòng)物采食量的一個(gè)重要因素，在瘤胃中發(fā)酵的產(chǎn)物是其重要的能量來源，NDF是目前認(rèn)為表示纖維含量的最準(zhǔn)確的指標(biāo)，本研究中10種飼糧的NDF水平在33.33%—41.33%范圍內(nèi)，通過比較發(fā)現(xiàn)，NDF含量對其他營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率無顯著影響，孔祥浩等[30]報(bào)道肉羊飼糧的NDF含量處于30%—45%之間時(shí)，對其他營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率影響不顯著。

3.3 利用飼糧養(yǎng)分含量和可消化養(yǎng)分建立精飼料原料MP的預(yù)測模型

蛋白質(zhì)不僅是飼糧重要的營養(yǎng)成分，也是限制肉用綿羊生產(chǎn)性能的重要因素，飼糧中被動(dòng)物機(jī)體利用的蛋白質(zhì)除了受機(jī)體自身的影響外，還受到飼糧組成及可消化養(yǎng)分的影響。綜合10種飼糧的概略養(yǎng)分及可消化養(yǎng)分與MP進(jìn)行相關(guān)性分析，并建立遞推式回歸模型，發(fā)現(xiàn)引入概略養(yǎng)分含量建立的MP預(yù)測模型決定系數(shù)比利用可消化養(yǎng)分得到的決定系數(shù)高。當(dāng)只引入CP含量時(shí)，2就已經(jīng)達(dá)到0.994，再依次引入DM、ADF、NDF和OM時(shí)，2升高。如果采用可消化養(yǎng)分建立MP預(yù)測模型，可以看出依次引入可消化養(yǎng)分參數(shù)，2不斷提高，從0.984升高至0.991，預(yù)測模型的顯著效果未發(fā)生變化。

本研究利用飼糧中CP含量（%）及DP（%）建立的MP（g·kg-1DM）預(yù)測模型分別是MP=5.323× CP-14.374（2=0.994，n=10，＜0.001）和MP=5.899× DP+2.077 (2=0.984，n=10，＜0.001)，經(jīng)轉(zhuǎn)化發(fā)現(xiàn)MP預(yù)測模型與NRC（2007）推薦的MP（%）=0.7×DP（%）有差異，可能與羊的品種及飼料的地域性有關(guān)?；贑P建立的DP預(yù)測模型是DP=0.895×CP-2.663（2=0.994，n=10，＜0.001），與NRC（2007）的DP =0.9×CP-3及劉潔[9]的DP=1.000×CP-4.672結(jié)果接近。劉潔[9]建立了單一飼糧12個(gè)不同精粗比梯度的MP預(yù)測模型：MP（g·kg-1DM）=-55.712 + 9.826×CP（%）和MP（g·kg-1DM）=-9.841+0.983×DP（g·kg-1DM），曲連發(fā)[10]建立了單一飼糧6個(gè)不同精粗比梯度的MP預(yù)測模型：MP（g·kg-1DM）= 0.96×CP（g·kg-1DM）-87.89和MP（g·kg-1DM）=0.75×DP（g·kg-1DM）-25.82，兩個(gè)研究結(jié)果都得出MP與CP或DP的相關(guān)性最高，NRC（2007）也推薦采用CP或DP預(yù)測MP模型，本研究得出的結(jié)果類似。

前人研究均采用一元函數(shù)預(yù)測MP，但預(yù)測模型都有差異，本研究得出10種單一精飼料原料的MP與DP的含量各不相同，范圍在50.96%—62.33%之間，因此利用多種飼糧的DP建立MP的預(yù)測模型更加準(zhǔn)確，利用更加廣泛。對于我國肉用綿羊常用精飼料MP的預(yù)測模型鮮有報(bào)道，通過本研究依次引入多元變量，使預(yù)測值的準(zhǔn)確性得到了提高，決定系數(shù)2逐漸增大，并對飼料中養(yǎng)分或可消化養(yǎng)分逐一進(jìn)行方差膨脹因子（VIF）檢驗(yàn)，得出VIF均小于10，即各個(gè)因子不存在多重共線性，不影響最終MP的預(yù)測值。本試驗(yàn)中，根據(jù)MP與養(yǎng)分含量和可消化養(yǎng)分之間的相關(guān)性建立了關(guān)于MP的多個(gè)預(yù)測模型，并且決定系數(shù)很高。通過對各個(gè)預(yù)測模型進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)采用養(yǎng)分含量預(yù)測MP模型時(shí)，得出利用一元或多元建立的MP預(yù)測模型得出的MP值與實(shí)際值都很接近；引入可消化養(yǎng)分預(yù)測MP時(shí)，不論引入一元或者多元MP預(yù)測結(jié)果也都與實(shí)際值很接近。表明在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過簡單的測定養(yǎng)分含量或可消化養(yǎng)分就可以估測出肉用綿羊?qū)︼暭Z中CP的利用效果。

可代謝蛋白質(zhì)比較準(zhǔn)確地反映了反芻動(dòng)物利用蛋白質(zhì)的效果，但是測定步驟繁瑣，在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中不易測定，本研究通過體外法、半體內(nèi)法和體內(nèi)法較為完整的研究了肉用綿羊?qū)ΤＳ镁暳系鞍踪|(zhì)的利用情況，并基于概略養(yǎng)分和可消化營養(yǎng)成分建立了MP的預(yù)測模型，對MP的估測有重要意義。但是由于試驗(yàn)周期較長，還未對預(yù)測模型用其他飼糧進(jìn)行驗(yàn)證，所以還有待于進(jìn)一步研究，以便更好的完善與推廣。

4 結(jié)論

4.1 基于飼糧中CP含量預(yù)測DP的模型是：DP= 0.895×CP-2.663（2=0.994，n=10，＜0.001）。

4.2 基于概率養(yǎng)分可以比較準(zhǔn)確的預(yù)測MP，預(yù)測模型是：MP=5.323×CP-14.374（2=0.994，n=10，＜0.001）。

4.3 基于可消化養(yǎng)分建立的精飼料MP預(yù)測模型是：MP=5.899×DP+2.077（2=0.984，n=10，＜0.001）。

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Establishment of a Prediction Model of Metabolizable Protein of Concentrate for Mutton Sheep

FU LiXia1,2, MA Tao1, DIAO QiYu1, CHENG ShuRu2, SONG YaZhe1, SUN ZhuoLin1

(1Key Laboratory of Feed Biotechnology of the Ministry of Agriculture, Feed ResearchInstituteof ChineseAcademy ofAgricultural Sciences, Beijing 100081;2College of Animal Science and Technology, Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070)

【Objective】The aim of this study was to establish a predictive model of metabolizable protein (MP) of concentrates, which is commonly used in feedstuffs of sheep by nutrient or nutrient digestibility. 【Method】Six 14-month-old Dorper (♂) × thin-tailed Han sheep (♀) sheep with an average body weight of (49.27±3.12) kg fitted with a permanent rumen fistula were selected and used in testing effective degradation rate, rumen undegraded dietary protein (UDP) and intestinal digestibility of UDP by nylon bag method and three-step modifiedmethod. Ten healthy Dorper × thin-tailed Han ram with an average body weight of（47.43±4.41）kg were selected and used in 11 treatment groups including one basic diet group and 10 experimental groups（The Chinese wildrye hay, corn and soybean meal of basic diet were replaced by sorghum, corn, barley, wheat, oat, rapeseed peanut, cottonseed, soybean and DDGS.), respectively. Each period lasted for 20 d (15 d for adaptation and 5 d for trial period). The experimental sheep were prefixed with ear numbers, dewormed with ivermectin, and feed a single column. Due to the differences in the nutrient composition of each group of feeding foods, the amount of feeding in the lowest group was observed and determined during the adaptation as the limit of feeding, fed twice a day, at 8:00 and 16:30, respectively. Feed 600 g, free drinking water. Each ram is a replicate and all rams were used to determine the apparent digestibility of nutrients and microbial synthetic protein (MCP) using the urinary purine derivative method. The MP predictive model was established using proximal analysis of nutrient contents or nutrient digestibility. Using NLIN program in SAS 9.1 to calculate a, b, c values and linear regression and multivariate regression program analysis, MP estimation model was established, and the single factor variance analysis(one-way ANOVA, LSD) was significantly tested. 【Result】The results showed that the rumen digestibility and digestion rate of CP in different concentrates were different, and CP degradability and intestinal digestibility of UDP of high protein diet were higher. The effective degradation rate of CP rumen in 10 kinds of feed ranged from 43.71% to 60.87%, and intestinal digestibility of UDP ranged from 80.10% to 92.86%. The effective degradation rate of rumen in oat feed was significantly higher than that of other feeds (＜0.001), while intestinal digestibility of UDP was significantly lower than that of other feeds (＜0.001). The diets had different composition and apparent digestibility of different nutrients. The digestion and absorption sites of dietary protein did not affect the apparent digestibility of nutrients. The ratio of MP to DP of 10 feeds in this study ranged from 50.96% to 62.33%, The digestible protein (DP, %) prediction model established by dietary CP (%) content was：DP=0.895×CP-2.663 (2=0.994, n=10,＜0.001); The MP (g·kg-1DM) prediction model established by nutrient contents (%) and apparent nutrient digestibility (%) were: MP=5.323×CP-14.374 (2=0.994, n=10,＜0.001) and MP=5.899×DP+2.077 (2=0.984, n=10,＜0.001).【Conclusion】Digestible protein had a strong relationship with crude protein in diet. The nutrient content and nutrient digestibility in diets were correlated with the presence of MP, and the MP values of concentrate feed could be estimated more accurately by the nutrient and nutrient digestibility in diets.

mutton sheep; concentrate; microbial synthetic protein; small intestinal digestibility; metabolizable protein; prediction model

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.03.014

2018-2-12；

2018-12-29

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFE0109000）、國家肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-38）

富麗霞，Tel：15711427055；E-mail：fulixia0202@126.com。信作者刁其玉，Tel：13910616460；E-mail：diaoqiyu@caas.cn

（責(zé)任編輯 林鑒非）