李英齊 史長笑 鄧嘉杰 崔亞芳 王麗娜 張嗣禹 姜 武 王瑞剛 曹兵海 蘇華維*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193；2.寧夏犇旺生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，銀川750100)

近年來，隨著飼料價(jià)格的上漲，肉牛飼養(yǎng)成本不斷升高，開發(fā)非常規(guī)飼料資源成為降低肉牛飼養(yǎng)成本的重要途徑。同時(shí)，隨著葡萄酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其主要副產(chǎn)物葡萄酒糟的產(chǎn)量連年增長，2020年我國釀造葡萄酒41.3萬千升[1]，按照20%～30%葡萄酒糟估算[2]，每年產(chǎn)生的葡萄酒糟為10.3萬～17.7萬t。葡萄酒糟主要由葡萄籽、葡萄皮和葡萄梗組成，含有豐富的生物活性物質(zhì)，特別是酚類化合物，例如原花青素、花色苷、黃酮類化合物和酚酸等[3-4]。葡萄酒糟作為非常規(guī)飼料，如能得到合理的開發(fā)利用，不僅能節(jié)約常規(guī)飼料資源、增加經(jīng)濟(jì)效益，還有利于減輕環(huán)保壓力，達(dá)到生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)的目的。然而，葡萄酒糟中含有較多的單寧和酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和代謝有抑制作用[5-6]。研究表明，對單胃動物而言，在飼糧中添加聚乙二醇可有效抵消單寧的抗?fàn)I養(yǎng)作用[7-9]；而在反芻動物中，適量飼喂單寧可以對飼糧蛋白質(zhì)起到保護(hù)作用[10-12]。葡萄籽主要由難以消化的纖維素和果膠組成[4]，但通過粉碎可破壞纖維及果膠結(jié)構(gòu)，從而提高動物對結(jié)構(gòu)性碳水化合物的消化率[13]。目前，國內(nèi)外主要探究了葡萄酒糟對羊生產(chǎn)性能[14]以及奶牛泌乳性能[15]的影響，對于肉牛生產(chǎn)性能[16]影響的研究甚少，且研究加工方式單一，無法綜合對比不同加工方式的葡萄酒糟對反芻動物的影響。為此，本研究選擇不同加工方式的葡萄酒糟，探索其對育肥期西門塔爾肉牛生長性能、瘤胃發(fā)酵參數(shù)、血清生化指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益的影響，旨在為利用葡萄酒糟飼喂肉牛提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用鮮葡萄酒糟為寧夏回族自治區(qū)銀川市某葡萄酒廠購買；干粉碎葡萄酒糟是將鮮葡萄酒糟自然曬干至水分14%以下，然后粉碎過10目篩，選擇干燥陰涼的地方保存。鮮葡萄酒糟和干粉碎葡萄酒糟的營養(yǎng)成分檢測結(jié)果見表1。

表1 鮮葡萄酒糟和干粉碎葡萄酒糟的營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選用33頭體重為(371.70±6.44) kg的西門塔爾雜交牛，隨機(jī)分為3個(gè)組，每組11頭(重復(fù))。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧；鮮葡萄酒糟組和干粉碎葡萄酒糟組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加12%(干物質(zhì)基礎(chǔ))的鮮葡萄酒糟和12%(干物質(zhì)基礎(chǔ))的干粉碎葡萄酒糟(替代基礎(chǔ)飼糧中部分全株玉米青貯和稻草)。飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。根據(jù)王菲[17]的模型估測總可消化養(yǎng)分(TDN)和代謝能(ME)，計(jì)算公式如下：

TDN=90.221-0.135×粗蛋白質(zhì)(CP)+0.223×
粗脂肪(EE)-0.105×粗灰分(Ash)-0.877×
酸性洗滌纖維(ADF)；
ME=0.82×(TDN/4.4)。

表2 飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2 Items Content Control groupFresh grape pomace groupDry grinding grape pomace group Dry grinding grape pomace12.06 Corn flour16.3516.2016.20 Flaked corn5.8414.4614.46 Soybean meal5.845.785.78 Cottonseed meal3.123.083.08 Corn DDGS3.123.083.08 Flax seed cake2.142.122.12 Wheat bran3.893.863.86 NaHCO30.620.620.62 NaCl0.310.310.31 MgO0.310.310.31 Fermented feed4.874.824.82 Premix1)3.243.203.20 Total100.00100.00100.00 Nutrient levels2) ME/(MJ/kg)3.293.223.23 DM53.1562.5057.63 CP10.8211.7911.66 EE5.395.976.32 NDF29.9232.1733.41 ADF17.2718.9018.68 Ca0.840.910.91 P0.400.400.40 TDN73.8572.3572.42

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)于2020年8月22日—2020年11月27日在寧夏回族自治區(qū)銀川市永寧縣犇旺生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)動物采用散欄飼養(yǎng)，圍欄面積為15 m×24 m。試驗(yàn)開始前對試驗(yàn)牛進(jìn)行驅(qū)蟲，并對牛圈進(jìn)行清掃和消毒。試驗(yàn)預(yù)試期7 d，正試期90 d。試驗(yàn)期間試驗(yàn)牛自由飲水，每日分別于07：30和18：00各飼喂1次。

1.4 檢測指標(biāo)

1.4.1 生長性能測定

采用地磅稱重，在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)分別于晨飼前對試驗(yàn)牛進(jìn)行空腹稱重，記為試驗(yàn)牛的初始體重和終末體重，計(jì)算試驗(yàn)牛平均日增重(ADG)：

ADG=(終末體重-初始體重)/試驗(yàn)天數(shù)。

試驗(yàn)期間記錄總采食量，試驗(yàn)結(jié)束后，通過干物質(zhì)采食量(DMI)與ADG計(jì)算出飼料轉(zhuǎn)化效率，計(jì)算公式為：

DMI=試驗(yàn)期內(nèi)每組?？偨o料量(kg)/
[試驗(yàn)天數(shù)(d)×組內(nèi)試驗(yàn)牛頭數(shù)]；
飼料轉(zhuǎn)化效率=DMI/ADG。

1.4.2 飼糧和糞便樣品采集與養(yǎng)分表觀消化率測定

試驗(yàn)期間，每周均采用四分法采集1次全混合日糧(TMR)樣品，然后每月混合作為1個(gè)樣品進(jìn)行檢測。均勻混合飼糧樣品于65 ℃下烘干測定初水分，粉碎過40目篩后，用于測定其營養(yǎng)成分含量。試驗(yàn)結(jié)束前3 d，每天采集新鮮糞便150 g，加1/4體積10%的酒石酸固氮混合均勻，3 d收糞結(jié)束后，將同組牛的糞便混合，取150 g于-20 ℃保存待測。飼糧和糞便中中性洗滌纖維(NDF)、ADF、ADL和酸不溶灰分(AIA)含量根據(jù)Van Soest等[18]的方法進(jìn)行測定，飼糧和糞便中干物質(zhì)(DM)、CP和EE含量根據(jù)AOAC(2002)[19]的方法進(jìn)行測定。養(yǎng)分表觀消化率采用AIA法測定，某養(yǎng)分表觀消化率的計(jì)算公式如下：

某養(yǎng)分表觀養(yǎng)分消化率(%)=100×
[1-(RAIA/MAIA)×(Mn/Rn)]。

式中：RAIA和MAIA分別表示飼糧和糞便中AIA含量；Rn和Mn分別表示飼糧和糞便中某養(yǎng)分含量。

1.4.3 瘤胃發(fā)酵參數(shù)測定

試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，在晨飼后4 h通過口腔采液器從瘤胃內(nèi)采集70 mL瘤胃液(舍棄前200 mL瘤胃液和唾液混合物)，立即測定pH，然后經(jīng)4層紗布過濾，分裝于2個(gè)10 mL離心管中，用于測定氨態(tài)氮(NH3-N)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量。NH3-N含量采用堿性次氯酸鈉-苯酚比色法測定[20]，VFA含量采用氣相色譜儀(GC-2014，Shimadzu Corporation，Kyoto，日本)測定[21]。

1.4.4 血清生化指標(biāo)測定

試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，晨飼前采用普通采血管于尾靜脈采集3管5 mL血液，3 000 r/min離心15 min后取血清分裝到1.5 mL離心管中，于-80 ℃冰箱中保存待測。血清生化指標(biāo)采用自動生化分析儀(Hitachi 7020，Hitachi Co.，Tokyo，日本)進(jìn)行分析，包括血清堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性以及膽固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、尿素氮(UN)、游離脂肪酸(NEFA)、葡萄糖(GLU)、β-羥基丁酸(BHBA)、肌酐(CREA)、總蛋白(TP)和白蛋白(ALB)含量。血清球蛋白(GLB)含量由計(jì)算公式得出：

GLB=TP-ALB。

1.4.5 經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)飼料原料和肉牛增重，分別計(jì)算飼料總成本和總收入情況，最后比較每組牛試驗(yàn)期的平均利潤，計(jì)算公式如下：

飼料總成本(元/d)=飼料價(jià)格(元/kg)×
DMI(kg/d)；
總收入(元/d)=平均日增重(kg/d)×
35(元/kg，活牛價(jià)格)；
毛利潤(元/d)=總收入(元/d)-
飼料總成本(元/d)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019進(jìn)行整理，然后用SPSS 25.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，以P<0.05為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)，0.05

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛生長性能的影響

由表3可知，各組間肉牛終末體重、平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率均無顯著差異(P>0.05)。

表3 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛生長性能的影響

2.2 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表4可知，與對照組相比，鮮葡萄酒糟組肉牛EE、NDF和ADF的表觀消化率顯著降低(P<0.05)；與干粉碎葡萄酒糟組相比，鮮葡萄酒糟組肉牛EE和NDF的表觀消化率顯著降低(P<0.05)；對照組和干粉碎葡萄酒糟組之間肉牛養(yǎng)分表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)；3組肉牛CP表觀消化率無顯著差異(P>0.05)。

表4 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表5可知，鮮葡萄酒糟組肉牛瘤胃液丙酸含量顯著低于對照組(P<0.05)，瘤胃液乙酸/丙酸值顯著高于對照組和干粉碎葡萄酒糟組(P<0.05)；3組肉牛瘤胃液pH以及NH3-N、乙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸和總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)含量之間均無顯著差異(P>0.05)。

表5 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.4 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛血清生化指標(biāo)的影響

由表6可知，干粉碎葡萄酒糟組肉牛血清CHO、HDL-C和LDL-C含量顯著高于對照組(P<0.05)，干粉碎葡萄酒糟組肉牛血清CREA、TP和ALB含量與對照組相比有升高的趨勢(0.050.05)。

2.5 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛育肥期經(jīng)濟(jì)效益的影響

試驗(yàn)用對照組、鮮葡萄酒糟組和干粉碎葡萄酒糟組飼料(干物質(zhì)基礎(chǔ))的單價(jià)分別為2.52、2.43和2.46元/kg，葡萄酒糟、全株玉米青貯和其他原料以當(dāng)時(shí)的市場價(jià)格計(jì)算。

由表7可知，整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，對照組的飼料總成本最高，為2 210.12元/頭；干粉碎葡萄酒糟組的毛利潤最高，為1 493.64元/頭；與對照組和鮮葡萄酒糟組相比，干粉碎葡萄酒糟組的平均每日利潤分別提高了11.6%和20.6%。

表6 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛血清生化指標(biāo)的影響

表7 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛育肥期經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 討 論

3.1 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的影響

葡萄酒糟中含有的單寧和ADL是影響消化的關(guān)鍵因素[22-23]。單寧分為水解單寧和縮合單寧[24]，水解單寧通常在瘤胃中降解；而縮合單寧可與瘤胃中蛋白質(zhì)結(jié)合，減少蛋白質(zhì)降解，起到過瘤胃保護(hù)的作用[25]。有研究表明，當(dāng)攝入蛋白質(zhì)高于動物所需蛋白質(zhì)時(shí)，縮合單寧有益于改善動物生產(chǎn)性能[26]。葡萄籽單寧含量較高，在葡萄酒糟加工過程中，粉碎使葡萄籽中的單寧得到釋放，導(dǎo)致干粉碎葡萄酒糟中單寧含量高于鮮葡萄酒糟。葡萄酒糟中的ADL會抑制瘤胃微生物對細(xì)胞壁的降解，影響反芻動物對纖維的消化利用[5]。有研究表明，添加葡萄酒糟會降低肉牛NDF的表觀消化率[16]，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。雖然對照組和干粉碎葡萄酒糟組肉牛NDF表觀消化率差異不顯著，但后者在數(shù)值上稍有降低，這可能是因此葡萄酒糟中ADL含量較高，降低了肉牛對纖維的消化吸收；鮮葡萄酒糟組相對于其他2組養(yǎng)分表觀消化率較低，推測原因是鮮葡萄酒糟中葡萄籽被肉牛采食后不能充分吸收利用，這一點(diǎn)也可從肉牛糞便中發(fā)現(xiàn)的葡萄籽印證，從而導(dǎo)致EE、NDF和ADF的表觀消化率顯著降低。本研究中，雖然鮮葡萄酒糟組肉牛EE和NDF的表觀消化率較對照組和干粉碎葡萄酒糟組顯著降低，但對西門塔爾肉牛的生長性能無負(fù)面影響。從結(jié)果上看，干粉碎葡萄酒糟組肉牛的平均日增重高于其他2組且飼料轉(zhuǎn)化效率數(shù)值更低，與對照組的養(yǎng)分表觀消化率無顯著差異，這說明干粉碎葡萄酒糟組與其他2組相比更具有飼喂優(yōu)勢。

3.2 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)對于肉牛健康至關(guān)重要，pH是評價(jià)瘤胃發(fā)酵參數(shù)的重要指標(biāo)，通常瘤胃pH維持在5.5～6.8，超出這個(gè)范圍會直接影響瘤胃發(fā)酵的效果[27]。本試驗(yàn)pH均處于合理范圍內(nèi)，說明葡萄酒糟不會對試驗(yàn)牛的瘤胃健康產(chǎn)生負(fù)面影響。NH3-N能為瘤胃微生物生長提供氮源，正常情況下NH3-N含量為5.0～30.0 mg/dL[28]，本試驗(yàn)中3組瘤胃液NH3-N含量差異不顯著，且均在正常范圍內(nèi)。瘤胃液中的VFA是反芻動物主要的能量和營養(yǎng)來源[29]。TVFA的最佳含量為75～150 mmol/L，該含量有利于反芻動物對VFA的吸收和利用[30]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加鮮葡萄酒糟顯著降低了肉牛瘤胃液丙酸含量。這可能與鮮葡萄酒糟含有較多天然花色苷類色素有關(guān)[31]，該天然色素的抗氧化作用可能會抑制瘤胃微生物活性。有部分研究表明，葡萄酒糟中乙酸含量較多、丙酸含量較低，從而引起VFA的變化[16]。乙酸/丙酸值是反映發(fā)酵模式和發(fā)酵類型的重要指標(biāo)，當(dāng)乙酸/丙酸值≤2.5時(shí)為丙酸型發(fā)酵，乙酸/丙酸值>2.5時(shí)為乙酸型發(fā)酵[32]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼喂鮮葡萄酒糟顯著提高了肉牛瘤胃液乙酸/丙酸值，且為乙酸型發(fā)酵，而對照組和干粉碎葡萄酒糟組為丙酸型發(fā)酵，丙酸型發(fā)酵可以合成更多的葡萄糖，有利于提高飼料利用率。以上結(jié)果可以看出，飼喂干粉碎葡萄酒糟沒有改變試驗(yàn)牛瘤胃發(fā)酵類型，對瘤胃健康無負(fù)面影響。

3.3 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)可反映動物機(jī)體代謝水平和健康狀況，其中TG和CHO的含量可以反映機(jī)體能量平衡和脂類代謝情況。膽固醇是一類常見的甾醇分子，主要與動脈粥樣硬化斑塊的形成有關(guān)[33]。血漿脂蛋白中的LDL-C和HDL-C是脂蛋白代謝的重要指標(biāo)，其中LDL-C是血液中總膽固醇的主要載體，而HDL-C是除肝臟外的膽固醇清除劑。前人研究表明，葡萄酒糟可以影響脂蛋白代謝[34-35]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼糧中添加干粉碎葡萄酒糟可以顯著提高肉牛血清CHO、HDL-C和LDL-C含量，說明葡萄酒糟中的某些物質(zhì)促進(jìn)了脂類代謝。

血清TP主要由血清ALB和血清GLB組成，與機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝密切相關(guān)。ALB是機(jī)體內(nèi)運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)的載體，GLB可反映機(jī)體狀況和免疫水平。汪成等[36]研究表明，不同類型白酒糟可使西門塔爾雜交牛的血清TP和ALB含量顯著升高，可能是由于發(fā)酵酒糟對提升機(jī)體蛋白質(zhì)合成代謝有一定的增強(qiáng)作用。常瑋學(xué)等[37]研究表明，飼糧添加單寧會提高延邊黃牛血清TP含量，有利于氮的沉積。本試驗(yàn)與上述研究結(jié)果相似，飼糧中添加不同加工方式葡萄酒糟有提高肉牛血清TP和ALB含量的趨勢，ALB含量的升高可能是由于TP含量升高所致，但ALB/TP值有所降低，GLB/TP值略有提高，說明葡萄酒糟有益于肝臟健康，使機(jī)體具有更強(qiáng)的免疫應(yīng)答能力和疾病抵抗能力。由此可見，適當(dāng)添加葡萄酒糟可以促進(jìn)飼糧氨基酸平衡，提高蛋白質(zhì)吸收效率，結(jié)合CP表觀消化率來看，添加不同加工方式的葡萄酒糟有益于氨基酸平衡，促進(jìn)蛋白質(zhì)的消化利用。ALB/GLB在臨床上具有重要意義，是反映肝臟合成功能的指標(biāo)，其值越低表示合成功能越強(qiáng)；AST和ALT作為反映肝功能的活性酶，是評價(jià)肝功能是否健康的重要指標(biāo)，通常以AST/ALT表示動物肝功能的健康狀況，其值越高表示損傷越嚴(yán)重[38]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肉牛飼喂葡萄酒糟使血清ALB/GLB和AST/ALT在數(shù)值上有所降低，說明葡萄酒糟可能對動物機(jī)體肝功能的穩(wěn)態(tài)具有一定的保護(hù)和修復(fù)作用，有利于機(jī)體健康。

3.4 不同加工方式葡萄酒糟對肉牛育肥期經(jīng)濟(jì)效益的影響

根據(jù)試驗(yàn)期間市場行情，鮮葡萄酒糟的價(jià)格為450元/t，青貯飼料價(jià)格為650元/t，干粉碎葡萄酒糟多花費(fèi)200元/t的加工費(fèi)。試驗(yàn)飼糧按每千克干物質(zhì)折算價(jià)格后，對照組為2.52元/kg，鮮葡萄酒糟組為2.43元/kg，干粉碎葡萄酒糟組為2.46元/kg。結(jié)果表明，干粉碎葡萄酒糟組試驗(yàn)期間總收入最高?？鄢暳峡偝杀竞?，干粉碎葡萄酒糟組盈利最高，與對照組和鮮葡萄酒糟組相比，平均每頭牛每天可多盈利11.6%和20.6%，養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益大幅提升。

4 結(jié) 論

飼喂鮮葡萄酒糟和干粉碎葡萄酒糟均未對肉牛的生長性能和飼料轉(zhuǎn)化效率造成顯著影響，但有利于改善機(jī)體健康。綜合來看，飼喂干粉碎葡萄酒糟不改變?nèi)馀５牧鑫赴l(fā)酵類型，并能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。