王敬林 魏源浩 武小嬌 趙國琦,2,3*

(1.揚州大學動物科學與技術學院，揚州 225009；2.揚州大學農業(yè)科技發(fā)展研究院，揚州 225009；3.揚州大學教育部農業(yè)與農產品安全國際合作聯(lián)合實驗室,揚州 225009)

近年來，隨著人民對畜產品需求量的增加導致畜牧業(yè)發(fā)展快速，我國常規(guī)飼料的短缺嚴重限制了畜牧業(yè)發(fā)展[1]。林祥金等[2]報道，我國每年產生的非常規(guī)飼料高達10.87億t以上，如何合理開發(fā)新型非常規(guī)飼料產品成為緩解畜牧業(yè)飼料緊缺壓力的可行措施[3]。

大蒜為百合科，蔥屬，是著名的食藥兩用植物[4]。此外，大蒜及其副產物中含有豐富的蛋白質、脂質、礦物質、糖類物質和多方面的生物活性物質，長期食用可起到防病保健作用[5-6]。因此大蒜逐步成為人們保健品之一。我國大蒜種植面積達80萬hm2,產量約2 000萬t，是世界上最大的大蒜種植國和出口國[7]。據(jù)報道，僅山東臨沂一家創(chuàng)新食品有限公司每年產生的大蒜副產物就達到800 t[8]。因此，我國具有很大的大蒜副產物的資源。大蒜及其副產物中含有充足的大蒜素，大蒜素是天然廣譜抗菌藥。目前關于大蒜副產物作為飼料資源在動物生產中替代抗生素的研究較多[9]，而關于大蒜副產物部分替代反芻動物常規(guī)粗飼料的研究較少。尼龍袋技術是國內外評定反芻動物飼料瘤胃降解率的常用方法[10]。因此，本試驗以大蒜不同部位副產物(大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗)與奶牛常規(guī)粗飼料(燕麥干草、苜蓿干草)為研究對象，采用尼龍袋法評價其瘤胃降解特性的差異，以期為大蒜副產物作為反芻動物粗飼料的利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

試驗所用的大蒜副產物(大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗)均來自山東省濟寧市金縣鄉(xiāng)，其中大蒜皮為大蒜蒜頭表皮部位，大蒜桿葉為大蒜枝桿和葉子部位，大蒜梗為大蒜花莖部位。燕麥干草與苜蓿干草來自揚州大學草學研究所。5種粗飼料樣本均于7月中旬足量采集，于65 ℃烘干后制成風干樣本，粉碎后備用。

1.2 試驗動物及基礎飼糧

試驗以3頭處于產奶中后期、栓系飼養(yǎng)、體況良好、體重(600±25) kg的裝有永久性瘤胃瘺管中國荷斯坦奶牛為研究對象，于揚州大學農牧場飼養(yǎng)。試驗牛基礎飼糧按精粗比為4∶6飼喂，飼糧營養(yǎng)水平參照NRC(2001)，基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗期間，早晚各喂料1次，自由飲水。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1.3 試驗方法

尼龍袋(長×寬為8 cm×16 cm)選用孔徑為48 μm的尼龍布并且用滌綸線縫制而成，使用前清洗干凈并65 ℃烘干,編號稱重后備用。每種粗飼料選用3頭牛，每頭牛每種粗飼料每個時間點設3個重復樣本，每個樣本稱取5 g左右放入尼龍袋底部，每根塑料軟管上固定6個尼龍袋。于晨飼后2 h開啟瘤胃瘺管放入奶牛瘤胃腹腔內，按照同時放入、依次取出的原則，于4、8、12、16、24、36、48、72 h后依次取出，尼龍袋取出后浸泡并立即用自來水沖洗，可用手輕輕撫動袋子進行沖洗(勿搓洗)，直至水清為止。沖洗后的尼龍袋于65 ℃烘箱中烘干48 h，稱重，記錄，保存?zhèn)錅y。

1.4 指標測定方法

按照GB/T 6435—2014的方法測定干物質(DM)含量，按照GB/T 6432—1994的方法測定粗蛋白質(CP)含量，按照GB/T 6434—2006的方法測定粗纖維(CF)含量，按照GB/T 6433—2006的方法測定粗脂肪(EE)含量，按照GB/T 6438—2007的方法測定粗灰分(Ash)含量，按照GB/T 6436—2002的方法測定鈣(Ca)含量，按照GB/T 6437—2002的方法測定磷(P)含量；按照Van Soest等[11]的方法，采用ANKOM-2000I纖維分析儀測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質素(ADL)含量。

1.5 計算公式

產奶凈能根據(jù)馮仰廉等[12]提出的我國奶牛飼料凈能值計算模型所得。產奶凈能和營養(yǎng)物質瘤胃降解率計算公式如下：

產奶凈能(MJ/kg)=0.550 1×消化能(MJ/kg)-
0.094 6 (r=0.917 2，P<0.01)。

某時間點營養(yǎng)物質瘤胃降解率=100×降解后該營養(yǎng)物質含量/降解前該營養(yǎng)物質的含量。

瘤胃降解參數(shù)和瘤胃有效降解率根據(jù)?rskov等[13]提出的模型計算，計算公式如下：

P=a+b(1-e-ct)；ED(%)=a+bc/(k+c)。

式中：t為瘤胃中營養(yǎng)物質的停留的時間(h)；a為快速降解部分(%)；b為慢速降解部分(%)；c為慢速降解部分的降解速率(%)；a+b為潛在可降解部分(%)；ED為飼料中營養(yǎng)物質的有效降解率(%)；k為飼料中營養(yǎng)物質的瘤胃外流速率(%/h)，參考顏品勛等[14]取k值為0.031%/h。

1.6 統(tǒng)計分析

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，再用Duncan氏法進行多重比較。P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結 果

2.1 5種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分含量

由表2可知，苜蓿干草的CP含量顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜皮、大蒜桿葉的CP含量顯著高于燕麥干草和大蒜梗(P<0.05)，大蒜梗的CP含量最低。大蒜皮、大蒜桿葉的CF含量顯著低于其他3種粗飼料(P<0.05)，燕麥干草的CF含量最高，大蒜皮的CF含量最低。大蒜皮、大蒜桿葉的NDF、ADF含量顯著低于其他3種粗飼料(P<0.05)，大蒜桿葉的NDF、ADF含量最低。燕麥干草和苜蓿干草的ADL含量高于其他3種粗飼料(P<0.05)，大蒜皮的ADL含量顯著低于其他4種粗飼料(P<0.05)。大蒜桿葉的Ash含量顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，燕麥干草的Ash含量顯著低于其他4種粗飼料(P<0.05)。

表2 5種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分含量(干物質基礎)

2.2 5種粗飼料的DM瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

由表3可知，大蒜桿葉在4、8、12、16、24 h的DM瘤胃降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜皮、大蒜桿葉在36、48、72 h的DM瘤胃降解率顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)。大蒜皮在4、8 h時的DM瘤胃降解率最低,燕麥干草在16、24、36、48、72 h時的DM瘤胃降解率最低。

在5種粗飼料DM瘤胃降解參數(shù)中，大蒜桿葉、燕麥干草的DM快速降解部分顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)，大蒜皮的DM慢速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜桿葉的DM有效降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。

表3 5種粗飼料的DM瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

續(xù)表3項目Items大蒜皮Garlic peel大蒜桿葉Garlic leaf大蒜梗Garlic stem燕麥干草Oat hay苜蓿干草Alfalfa hay36 h75.09±4.93a75.90±3.54a54.84±3.96b44.67±2.78c53.87±6.67b48 h77.51±6.78a79.14±1.52a64.38±9.76b49.36±7.12c59.40±8.82b72 h83.32±3.30a85.27±3.71a74.80±3.87b61.94±4.12c70.82±6.43b瘤胃降解參數(shù) Rumen degradation parametersa4.10±1.48b21.92±2.29a11.01±1.87b23.16±1.95a10.69±3.64bb83.54±2.32a67.69±2.34b67.61±5.68b47.61±1.58c62.44±1.15cc0.04±0.00a0.04±0.00a0.03±0.01b0.01±0.01b0.04±0.01aa+b87.64±2.21a89.61±2.07a78.62±3.22b70.77±2.98b73.13±1.44b有效降解率 ED51.10±1.78b60.05±2.02a44.26±3.12b34.77±1.01b45.87±2.11b

2.3 5種粗飼料的CP瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

由表4可知，苜蓿干草在4、8、12 h時的CP瘤胃降解率顯著高于其他粗飼料(P<0.05)。大蒜桿葉、苜蓿干草在16、24、36、48、72 h時的CP瘤胃降解率高于其他3種粗飼料(P<0.05)。大蒜梗在各時間點的CP瘤胃降解率均最低。

在5種粗飼料CP瘤胃降解參數(shù)中，苜蓿干草的CP快速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜梗的CP快速降解部分最低。大蒜皮的CP慢速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。苜蓿干草的CP有效降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)；大蒜桿葉的CP有效降解率高于燕麥干草(P>0.05)，但顯著低于苜蓿干草(P<0.05)。

表4 5種粗飼料的CP瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

2.4 5種粗飼料的NDF瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

由表5可知，大蒜梗在4、8、12、16、24 h時的NDF瘤胃降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，苜蓿干草在36 h時的NDF瘤胃降解率顯著低于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜桿葉在48 h時的NDF瘤胃降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，燕麥干草、苜蓿干草在72 h時的NDF瘤胃降解率顯著高于其他3種粗飼料(P<0.05)。大蒜桿葉在36、48、72 h時的NDF瘤胃降解率最高。

在5種粗飼料NDF瘤胃降解參數(shù)中,大蒜梗的NDF快速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜桿葉的NDF快速降解部分最低。大蒜皮的NDF慢速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜梗的NDF慢速降解部分最低。大蒜梗的NDF有效降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。

表5 5種粗飼料的NDF瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

2.5 5種粗飼料的ADF瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

由表6可知，大蒜梗在4、8、12 h時的ADF瘤胃降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)，大蒜皮在4、8、12 h時的ADF瘤胃降解率顯著低于其他4種粗飼料(P<0.05)。燕麥干草、苜蓿干草在16 h時的NDF瘤胃降解率顯著低于其他3種粗飼料(P<0.05)。大蒜皮在24 h時的ADF瘤胃降解率顯著高于燕麥干草、苜蓿干草(P<0.05)。苜蓿干草在36、48 h時的ADF瘤胃降解率顯著低于其他4種粗飼料(P<0.05)。大蒜桿葉在72 h時的ADF瘤胃降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。

在5種粗飼料ADF瘤胃降解參數(shù)中,大蒜梗的ADF快速降解部分顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。大蒜桿葉的ADF慢速降解部分顯著高于燕麥干草、苜蓿干草(P<0.05)。大蒜梗的ADF有效降解率顯著高于其他4種粗飼料(P<0.05)。

3 討 論

3.1 5種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分含量

本試驗所用5種粗飼料在常規(guī)營養(yǎng)成分含量方面存在一定的差異，其中大蒜皮各營養(yǎng)成分含量與王順偉等[15]報道結果相近。大蒜桿葉各營養(yǎng)成分含量與李紅光等[16]報道結果相近。大蒜梗各營養(yǎng)成分含量與管文波[8]報道結果相近。與優(yōu)質粗飼料相比，大蒜皮，大蒜桿葉的CP含量接近苜蓿干草，而大蒜梗的CP含量接近燕麥干草，這說明大蒜不同部位副產物的CP含量可以達到常規(guī)粗飼料的CP水平。大蒜皮和大蒜桿葉的CF含量略低于18%，這可能與大蒜生長的時間、地理條件及氣候有關[17]，而大蒜梗的CF含量遠高于18%。大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗的ADL含量低，說明其木質化程度較低，更助于動物消化吸收。另外，這5種粗飼料的Ash含量較接近。

表6 5種粗飼料的ADF瘤胃降解率及瘤胃降解參數(shù)

3.2 5種粗飼料的DM瘤胃降解率

DM是衡量干物質采食量(DMI)的重要指標，二者呈正相關。不同粗飼料的DM瘤胃降解率差異較大，其中燕麥干草降解趨勢與薩其仍貴等[18]研究結果一致。苜蓿干草降解趨勢與王立明等[19]研究結果相近。大蒜桿葉各時間點的DM瘤胃降解率均最高，說明大蒜桿葉最易于奶牛消化吸收。其他4種粗飼料在4～16 h時DM瘤胃降解率呈一定的相似性，后期表現(xiàn)出較大的差異，且大蒜皮和大蒜梗DM瘤胃降解率上升幅度較燕麥干草和苜蓿干草大，其中大蒜皮在24～36 h時間段內DM瘤胃降解率增長幅度最大，說明大蒜皮DM在此時間段快速降解，奶?？焖傧?。在DM有效降解率方面，大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗均高于燕麥干草和苜蓿干草，這說明這3種非常規(guī)粗飼料比常規(guī)粗飼料更利于奶牛的吸收利用。從上述數(shù)據(jù)可推測，大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗的DMI高于燕麥干草和苜蓿干草。

3.3 5種粗飼料的CP瘤胃降解率

馮仰廉[20]指出，飼料蛋白質含量、組成及瘤胃滯留時間是影響CP瘤胃降解率的主要因素。苜蓿干草和燕麥干草的CP有效降解率與侯玉潔等[21]研究結果相近。在5種粗飼料中大蒜桿葉CP含量豐富，與苜蓿干草接近，且2種粗飼料的CP有效降解率較接近，說明大蒜桿葉達到了優(yōu)質牧草的營養(yǎng)水平，這與2種粗飼料中的可消化蛋白質部分降解較快、營養(yǎng)價值較高有關[21]。大蒜皮、大蒜梗的CP瘤胃降解率與燕麥干草接近，但有效降解率卻低于燕麥干草，這可能與燕麥干草的快速降解部分較高有關。這說明大蒜皮與大蒜梗的CP不利于被奶牛消化吸收。Satter[22]研究指出，不同粗飼料中快速降解部分、慢速降解部分和不易降解部分所占比例不同。大蒜皮、大蒜桿葉與苜蓿干草CP含量接近，但快速降解部分、慢速降解部分與苜蓿干草差異較大，這說明CP瘤胃降解率受飼料蛋白質含量、組成及瘤胃滯留時間等主要因素的影響，單從飼料化學分析無法準確評定飼料的營養(yǎng)價值。

3.4 5種粗飼料的NDF和ADF瘤胃降解率

飼料中NDF、ADF含量是決定動物消化難易程度的重要指標，NDF主要包括植物細胞壁的大部分成分，例如纖維素、半纖維素、木質素等，ADF主要包括木質素與纖維素[23]。飼料中NDF和ADF含量是決定NDF和ADF瘤胃降解率的關鍵因素[24]。在本試驗中，5種粗飼料的NDF和ADF瘤胃降解率快速降解部分均處于較低水平，這說明NDF和ADF在瘤胃中不能夠被快速降解。不同時間點時大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗的NDF和ADF瘤胃降解率和有效降解率明顯高于燕麥干草和苜蓿干草，這說明大蒜不同部位副產物內的纖維類物質更利于瘤胃內微生物的降解，這可能與飼料本身的ADL含量有關[23]，如燕麥干草和苜蓿干草ADL含量較其他3種粗飼料高?？傮w來說，大蒜不同部位副產物內的NDF和ADF瘤胃降解率可滿足奶牛營養(yǎng)需要。

4 結 論

① 從常規(guī)營養(yǎng)成分分析，大蒜皮和大蒜桿葉CP含量高，CF含量低，可作為奶牛粗飼料來源。

② 從DM、CP、NDF、ADF瘤胃降解率分析，大蒜皮、大蒜桿葉、大蒜梗較燕麥干草和苜蓿干草而言，有較高的瘤胃降解率，可一定程度替代常規(guī)粗飼料。