冉 雷 黃小云* 范彩云 胡海濤 卓 釗 丁建平 張子軍 宛曉春 黃進(jìn)寶 程建波**

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，合肥230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室，合肥230036)

我國蛋白質(zhì)飼料原料資源短缺，對外依存度已經(jīng)超過70%，迫使我們必須尋找新的出路，其中開發(fā)利用非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料原料就是一條重要途徑。據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年我國茶葉深加工企業(yè)用茶及其他途徑用茶將產(chǎn)生大約100萬t的茶葉副產(chǎn)物[1]。茶渣作為茶葉副產(chǎn)物之一，不僅產(chǎn)量大，營養(yǎng)價值也高，其粗蛋白質(zhì)(CP)含量為23.93%，粗灰分含量為3.15%，中性洗滌纖維含量為60.80%，酸性洗滌纖維含量為36.27%[2]，具有良好的應(yīng)用前景。但新鮮茶渣含水量往往達(dá)到70%～80%，易產(chǎn)生霉變、不易保存，限制了其在畜牧生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。目前保存濕茶渣的方式主要有烘干和微生物發(fā)酵，而濕茶渣在烘干的過程中不僅會損失或破壞一些營養(yǎng)成分，而且還會增加保存的經(jīng)濟(jì)成本。微生物發(fā)酵不僅能延長飼料的保質(zhì)期，改善適口性和降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，而且還能提高飼料的利用率[3-5]。此外，發(fā)酵飼料中的有益菌能對飼料中的有機(jī)大分子進(jìn)行分解，產(chǎn)生許多有利代謝物，從而促進(jìn)動物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

目前，對發(fā)酵茶渣營養(yǎng)價值的評價多停留在豬、雞方面，而在反芻動物方面的研究較少。因此，本試驗旨通過探討發(fā)酵茶渣對肉羊生長性能、瘤胃發(fā)酵參數(shù)、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響及其經(jīng)濟(jì)效益分析，確定發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補充料的適宜比例，為發(fā)酵茶渣在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青貯寶[購自于山東寶來利來生物工程股份有限公司，主要成分為益生菌(植物乳桿菌、戊糖片球菌，活菌數(shù)≥1.0×109CFU/g)]、酶(纖維素酶、半纖維素酶、葡聚糖酶、木聚糖酶，活性≥600 U/g)、細(xì)菌生長促進(jìn)劑、保護(hù)劑及載體等。

發(fā)酵茶渣：稱取100 g青貯寶溶解于50 kg水中稀釋活化，隨后倒入850 kg茶渣和150 kg 麥麩攪拌均勻，打包密封保存45 d。試驗的具體操作步驟參照朱飛[4]的方法，發(fā)酵茶渣的營養(yǎng)水平及發(fā)酵品質(zhì)見表1。

表1 發(fā)酵茶渣的營養(yǎng)水平及發(fā)酵品質(zhì)

續(xù)表1項目 Items含量 Content磷 P0.39單寧 Tannin4.54總能 GE/(MJ/kg)17.92發(fā)酵指標(biāo) Fermentation indexespH3.62氨態(tài)氮/總氮 NH3-N/TN0.97乳酸 Lactic acid/%4.90乙酸 Acetic acid/%1.15

1.2 試驗設(shè)計

試驗選取健康的3月齡左右、體重(20.0±2.5) kg的雄性湖羊64只，隨機(jī)分為4組，每組16只。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組(Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組)分別用發(fā)酵茶渣替代5%、10%和20%的精料補充料。預(yù)試期2周，正試期12周。

1.3 試驗飼糧

試驗飼糧參照我國《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)，以日增重0.15 kg/d為依據(jù)，并結(jié)合當(dāng)?shù)仫暳腺Y源配制。試驗采用等能等氮原則，用發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補充料中部分玉米、麩皮和豆粕。精料補充料組成及營養(yǎng)水平見表2，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表3。

表2 精料補充料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

表3 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗羊單欄飼喂，每日08:00和15:00各飼喂1次，自由飲水和采食。每日清掃羊舍，每周用0.5%過氧乙酸對羊舍消毒2次。

1.5 樣品采集

1.5.1 瘤胃液樣品采集

每組隨機(jī)選取6只湖羊，于試驗最后1周晨飼2 h后，用瘤胃采樣器采瘤胃液50 mL，立即測定其pH。然后用4層紗布過濾，將濾液分裝于3個15 mL的離心管中，-20 ℃冷凍保存。

1.5.2 糞樣采集

試驗最后1周連續(xù)3 d隨機(jī)選取6只湖羊進(jìn)行套袋收糞，并添加10%的鹽酸固氮，將每只羊3 d的羊糞混合均勻，-20 ℃冷凍保存。

1.6 指標(biāo)測定

1.6.1 生長性能

正試期內(nèi)，分別記錄每組試驗羊只的飼喂量和剩料量，并于試驗第1、4、8和12周的晨飼前稱其體重，并記錄數(shù)據(jù)，計算干物質(zhì)采食量、平均日增重和料重比。

1.6.2 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

按照柏雪等[6]的方法測定瘤胃液揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量，按照馮宗慈等[7]的方法測定瘤胃液氨態(tài)氮(NH3-N)含量，按照顧小衛(wèi)等[8]的方法測定瘤胃液微生物蛋白(MCP)含量。

1.6.3 營養(yǎng)成分及營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

飼料、發(fā)酵茶渣和糞樣中的干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、CP和有機(jī)物(OM)含量按照張麗英[9]的方法測定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量按照Van Soest等[10]的方法測定。另外，采用GB/T 8313—2008[11]的方法測定單寧含量，采用GB/T 23742—2009[12]的方法測定鹽酸不溶灰分含量。

某營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-100×(糞便中
該營養(yǎng)物質(zhì)含量×飼糧中鹽酸不溶灰分含量)/
(飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)含量×糞便中
鹽酸不溶灰分含量)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比較采用Duncan氏法。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié) 果

2.1 發(fā)酵茶渣對肉羊生長性能的影響

由表4可知，各組之間肉羊的末重、平均日增重、干物質(zhì)采食量和料重比均無顯著差異(P>0.05)。

表4 發(fā)酵茶渣對肉羊生長性能的影響

2.2 發(fā)酵茶渣對肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表5可知，Ⅱ組的瘤胃液丙酸(PA)比例顯著高于對照組和Ⅲ組(P<0.05)，Ⅰ組和Ⅱ組的瘤胃液乙酸/丙酸(AA/PA)顯著低于對照組和Ⅲ組(P<0.05)。各組之間肉羊的瘤胃液pH和總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)、NH3-N、MCP含量以及乙酸(AA)、丁酸(BA)比例均無顯著差異(P>0.05)。

表5 發(fā)酵茶渣對肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.3 發(fā)酵茶渣對肉羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表6可知，各組之間肉羊的OM、DM、CP、NDF和ADF表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。對照組和Ⅰ組的EE表觀消化率顯著高于Ⅲ組(P<0.05)，但與Ⅱ組無顯著差異(P>0.05)。

表6 發(fā)酵茶渣對肉羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

由表7可知，與對照組相比，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組的飼料成本和飼料增重成本均有所降低，其中，Ⅲ組的降低幅度最大。

表7 經(jīng)濟(jì)效益分析

3 討 論

3.1 發(fā)酵茶渣對肉羊生長性能的影響

茶渣作為茶葉副產(chǎn)物，含有較高的營養(yǎng)成分和多種有效的藥用成分，如CP、EE、粗纖維、多糖、礦物質(zhì)、維生素、茶多酚、茶皂素等，被認(rèn)為是一種理想的飼料資源。此外，茶渣中還含有豐富的氨基酸，其中包括賴氨酸、蛋氨酸、組氨酸等限制性氨基酸，可滿足動物的營養(yǎng)需要[13]。但是目前茶葉及其副產(chǎn)物種類繁多，其加工處理方式、飼養(yǎng)方式、試驗動物及添加量也各不相同，因此有關(guān)其在動物上的應(yīng)用效果也大相徑庭。徐雨晴等[14]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加5%的茶葉青貯對肉雞生長性能無顯著影響，而飼糧中添加8%、11%的茶葉青貯提高了肉雞的平均日增重。Shomali等[15]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加1.0%、2.0%和4.0%的綠茶粉對肉雞的體重和平均日采食量無顯著影響。而Kaya等[16]試驗發(fā)現(xiàn)，茶渣的添加量超過4%對蛋雞的生長性能會產(chǎn)生不利影響。這可能是由于飼糧中茶單寧等的作用，適宜水平的單寧能促進(jìn)動物對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收；但隨著茶渣添加量的增加，單寧水平也隨之增加，其能與蛋白質(zhì)和消化酶形成難溶于水的復(fù)合物，將不利于動物對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，影響動物的生長性能。Nasehi等[17]研究表明，用綠茶渣分別替代肥尾羔羊飼糧中8%、16%、24%(即占飼糧2%、4%、6%)苜蓿干草對其干物質(zhì)采食量無顯著影響，而24%替代組平均日增重顯著提高。本試驗結(jié)果表明，發(fā)酵茶渣替代5%、10%、20%(分別占飼糧1.75%、3.50%、7.00%)的精料補充料對肉羊的生長性能無顯著影響，與Nasehi等[17]結(jié)果大致相同。而本試驗各組之間肉羊的平均日增重?zé)o顯著變化，主要原因可能是茶渣主要替代飼糧精料補充料，且與本試驗所用精料補充料營養(yǎng)價值相似。此外，試驗組的料重比較對照組均稍有降低，說明發(fā)酵茶渣替代精料補充料能促進(jìn)肉羊?qū)I養(yǎng)物質(zhì)的利用。添加發(fā)酵茶渣能降低料重比，一方面可能是發(fā)酵后的蛋白質(zhì)易于消化和吸收，以及適量的單寧對蛋白質(zhì)的過瘤胃保護(hù)作用提高了蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率；另一方面可能是發(fā)酵茶渣中的抗?fàn)I養(yǎng)因子減少和促進(jìn)消化吸收的代謝物增多[18-19]。

3.2 發(fā)酵茶渣對肉羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃液的pH可影響瘤胃內(nèi)微生物的活性、能量平衡及機(jī)體對營養(yǎng)物質(zhì)的消化等。本試驗中，各組之間肉羊的瘤胃液pH無顯著差異，且均在6.78～6.90，較為合理，并不影響瘤胃內(nèi)微生物活性及動物生長性能。動物機(jī)體總代謝能約75%的能量均來自于瘤胃對TVFA的吸收，因此TVFA是體現(xiàn)機(jī)體能量代謝的重要指標(biāo)[20]。本試驗結(jié)果表明，各組之間肉羊的瘤胃液TVFA含量無顯著差異，說明不同發(fā)酵茶渣的替代量并不影響肉羊的能量代謝。VFA主要包括AA、PA、BA。其中，AA主要為機(jī)體供應(yīng)能量，PA作為葡萄糖合成的主要前體物，它們?yōu)槲⑸镌诹鑫竷?nèi)的生長和繁殖提供所需要的能量和營養(yǎng)物質(zhì)。AA/PA可能導(dǎo)致瘤胃發(fā)酵模式改變，PA比例的增大能提高能量的利用效率[21]。本試驗結(jié)果表明，各試驗組PA比例較對照組有所增加，且Ⅰ組和Ⅱ組AA/PA顯著低于對照組，說明瘤胃發(fā)酵模式由AA型轉(zhuǎn)向PA型，提高了能量的利用效率。其原因可能是茶渣經(jīng)微生物發(fā)酵后，其中的某些營養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生濃縮，而在飼糧中添加濃縮后的茶渣將導(dǎo)致部分AA轉(zhuǎn)化為PA[22-23]。NH3-N是飼糧中各種含氮物質(zhì)經(jīng)瘤胃降解產(chǎn)生，其能被瘤胃微生物利用合成MCP，有效含量為5.0～30.0 mg/dL[24]。本試驗結(jié)果顯示，各組之間肉羊的瘤胃液NH3-N含量無顯著差異，但均在10.03～10.17 mg/dL，較為合理，且各組之間肉羊的瘤胃液MCP含量也無顯著差異?？赡苁前l(fā)酵茶渣中的含氮化合物和所替代精料補充料中的含氮化合物具有相似或相同的生物學(xué)功能，并且能夠提供給微生物生長所需要的能量和氮源。Kondo等[25]研究表明，飼糧中添加5%～10%的青貯綠茶渣及干綠茶渣對山羊的營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及瘤胃液pH、VFA和氨含量沒有顯著影響，與本試驗結(jié)果大致相似。而Xu等[26]在閹割羊飼糧中加入10%的發(fā)酵綠茶粉等量替代谷物成分，發(fā)現(xiàn)閹割羊體內(nèi)的尿氮和瘤胃液NH3-N含量顯著下降。本試驗中，與對照組相比，各試驗組瘤胃液NH3-N含量有降低趨勢，但未達(dá)到顯著水平，造成差異的可能原因是原料種類及添加量不同。

3.3 發(fā)酵茶渣對肉羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

原料經(jīng)微生物發(fā)酵后不僅能降低多種抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，改善適口性，還能降解大分子營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生易被動物吸收利用的氨基酸、小肽等小分子物質(zhì)，提高營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率[27-29]。而有關(guān)茶渣對營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究較少，且因受飼糧營養(yǎng)水平等多種因素影響，其結(jié)果也不盡相同。周紹遷等[30]研究表明，飼糧中添加0.5%～1.0%經(jīng)風(fēng)味蛋白酶酶解的茶渣蛋白水解物，可以改善豬的機(jī)體免疫能力以及提高胰臟和十二指腸中的消化酶活性。而潘發(fā)明等[31]研究發(fā)現(xiàn)，綿羊飼糧中添加5%、10%、15%的茶渣不會影響其營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。Kondo等[25]也發(fā)現(xiàn)，山羊飼糧中添加5%～10%發(fā)酵茶渣代替部分苜蓿和豆粕，對其DM、CP和NDF表觀消化率無顯著影響。此外，Kondo等[32]在去勢山羊的飼糧中分別添加發(fā)酵紅茶渣和發(fā)酵綠茶渣，試驗組與對照組之間DM、CP和NDF表觀消化率無顯著差異，且不同茶渣種類間也無顯著差異。以上多數(shù)研究結(jié)果與本次試驗結(jié)果相似。本次試驗結(jié)果顯示，發(fā)酵茶渣替代不同比例精料補充料對肉羊的OM、DM、CP、NDF、ADF表觀消化率無顯著影響，表明發(fā)酵茶渣可以替代部分精料補充料。然而隨著發(fā)酵茶渣替代比例的增加，EE表觀消化率降低，原因可能是發(fā)酵茶渣中的茶多酚存在一定的劑量效應(yīng)，并且能抑制脂肪酶活性和腸道對脂肪的吸收，導(dǎo)致EE表觀消化率顯著降低[33]。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益分析

茶渣作為一種潛在的蛋白質(zhì)飼料原料，經(jīng)發(fā)酵不僅能延長保質(zhì)期、改善適口性和降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平，而且還能提高飼料的有效利用率[34]。發(fā)酵茶渣的飼料成本相對于肉羊精料補充料的成本較低，這使得發(fā)酵茶渣代替一定比例的肉羊精料補充料具有經(jīng)濟(jì)上的可能性。本試驗結(jié)果表明，在肉羊飼糧中使用發(fā)酵茶渣替代等比例的精料補充料后，對肉羊的生長性能及大部分瘤胃發(fā)酵參數(shù)和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率沒有產(chǎn)生顯著影響，說明發(fā)酵茶渣可以代替一定比例的肉羊精料補充料。同時，Ⅲ組的飼料成本和飼料增重成本最低，比對照組分別降低了0.11、1.51元/kg，說明用發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補充料可以很好地降低飼料成本，用發(fā)酵茶渣飼喂肉羊?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié) 論

本試驗條件下，發(fā)酵茶渣替代5%、10%、20%的精料補充料對肉羊生長性能及大部分瘤胃發(fā)酵參數(shù)和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率均無顯著影響，但發(fā)酵茶渣替代20%的精料補充料時經(jīng)濟(jì)效益最高，因此，從經(jīng)濟(jì)效益考慮，發(fā)酵茶渣替代肉羊精料補充料的適宜比例為20%。