李文楊 王迎港 吳賢鋒 劉慶華 劉 遠(yuǎn)*

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，福州 350013；2.福建省畜禽遺傳育種重點實驗室，福州 350013；3.福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，福州 350001)

我國飼料原料長期依賴進(jìn)口，2020年大豆進(jìn)口量突破1億t，占消費(fèi)總量的80%[1]。近年來，隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)的升級和新冠疫情的影響，豆粕、玉米等飼料原料價格持續(xù)上升，嚴(yán)重制約了畜牧業(yè)的健康發(fā)展，因此，開發(fā)非常規(guī)飼料資源對我國畜牧業(yè)的發(fā)展有著重要的意義[2]。啤酒糟(brewer’s grains)是啤酒生產(chǎn)過程中原料(大米、麥芽等)經(jīng)糊化、液化和糖化，再經(jīng)過濾之后殘留的固體物質(zhì)[3]，粗蛋白質(zhì)(CP)含量高達(dá)24.4%～31.0%，礦物質(zhì)、脂質(zhì)、賴氨酸和蛋氨酸含量豐富，是營養(yǎng)價值較高的非常規(guī)飼料原料[4-5]。

我國啤酒糟年產(chǎn)量約850萬t，且價格低廉、分布廣泛，作為精料補(bǔ)充料在草食畜禽中的應(yīng)用已十分普遍[6]。研究表明，飼喂含10%啤酒糟的飼糧對鵝的生長性能和肉質(zhì)有利[7]；利用10%和20%的啤酒糟替代豆粕飼喂奶牛可提高產(chǎn)奶量和乳脂含量[8]；飼喂?fàn)倥：?0%啤酒糟的飼糧能獲得與大豆和玉米粉濃縮物飼糧相似的生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率[9]。羊?qū)Ω吆科【圃泔暭Z具有更好的適應(yīng)性，飼喂含48%啤酒渣的飼糧仍然能維持簡州大耳羊瘤胃微生物環(huán)境的平衡，并改善瘤胃的發(fā)酵狀況[10]；啤酒糟替代羔羊飼糧中的高粱青貯亦未降低羔羊的生長性能[11]。

目前有關(guān)啤酒糟飼料化利用的研究多集中在其對畜禽生長和產(chǎn)品品質(zhì)的影響，而動物活體對啤酒糟飼糧消化代謝特征的研究較少。為了解啤酒糟在肉羊體內(nèi)的消化代謝特征，本試驗以湖羊為試驗動物，研究啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對其生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、氮代謝和血清生化指標(biāo)的影響，以期為啤酒糟在肉羊上的高效飼料化利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2021年7—8月份在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院漁溪肉羊養(yǎng)殖基地內(nèi)進(jìn)行。采用單因素隨機(jī)試驗設(shè)計，選擇體況良好、體重[(15.90±0.36) kg]相近的湖羊24只，隨機(jī)分為4組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1只羊。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂1/3、2/3和全部啤酒糟替代基礎(chǔ)飼糧中精料的試驗飼糧。試驗全期17 d，其中預(yù)試期10 d，正試期7 d。試驗期間，每只試驗羊單獨圈養(yǎng)于自制消化代謝籠(1.5 m×0.8 m)內(nèi)，自制消化代謝籠可將糞便和尿液自動分離。

1.2 試驗飼糧

參照《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816—2004)[12]中生長育肥綿羊14 kg體重、日增重0.2 kg的營養(yǎng)需要配制基礎(chǔ)飼糧，精料比例為36%。在此基礎(chǔ)上，分別利用啤酒糟替代基礎(chǔ)飼糧中1/3、2/3和全部精料配制試驗飼糧，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗前對羊舍、飲水系統(tǒng)和消化代謝籠進(jìn)行徹底的清理消毒。試驗開始前統(tǒng)一對試驗羊進(jìn)行驅(qū)蟲和健胃。預(yù)試期內(nèi)每天08:00和20:00各飼喂1次，試驗羊自由采食和飲水。根據(jù)預(yù)試期內(nèi)試驗羊只的采食量確定正試期的飼糧日飼喂量，正試期內(nèi)每天08:00和20:00各投喂日飼喂量的1/2，自由飲水。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

續(xù)表1項目Items對照組Controlgroup試驗Ⅰ組TrialgroupⅠ試驗Ⅱ組TrialgroupⅡ試驗Ⅲ組TrialgroupⅢ鈣Ca0.770.780.810.83總磷TP0.230.240.240.25

1.4 樣品采集與指標(biāo)測定

1.4.1 消化代謝試驗樣品采集

正試期內(nèi)記錄試驗羊的采食量，收集全部糞便和尿液(每日收集尿液后于集尿桶內(nèi)加入200 mL 10%硫酸用于固氮)。每次晨飼前1 h收集各組未采食的剩余飼料、糞便和尿液。剩余飼料分別用自封袋密封后-20 ℃保存?zhèn)溆?；收集各試驗羊的所有糞便后稱重，準(zhǔn)確稱取糞便總量的10%，經(jīng)100 mL 10%硫酸固氮后自封袋密封，-20 ℃保存?zhèn)溆?；用量筒?zhǔn)確測量每日排尿總量并記錄，以4層紗布過濾后采集100 mL尿液于一次性EP管，-20 ℃保存。消化代謝正試期結(jié)束后，將所有剩余飼料和糞樣于65 ℃烘箱中烘48 h，粉碎過40目篩后回潮24 h，分裝于自封袋內(nèi)用于營養(yǎng)成分分析。

1.4.2 生長性能

分別于正試期開始及結(jié)束時對每只試驗羊進(jìn)行稱重，記錄初始體重(IBW)和終末體重(FBW)，計算每只羊的干物質(zhì)采食量(DMI)和平均日增重(ADG)，計算公式如下：

DMI(g/d)=(投喂飼料干物質(zhì)重-剩余飼料干物質(zhì)重)/試驗天數(shù)；總增重(kg)=IBW-FBW；ADG(g/d)=(總增重/7)×1 000。

1.4.3 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和氮代謝

啤酒糟、飼糧和糞樣的干物質(zhì)(DM)含量為樣品經(jīng)105 ℃烘干至恒重后的重量；粗灰分(Ash)含量為樣品DM經(jīng)坩堝灼燒至恒重后的重量；有機(jī)物(OM)含量為DM含量減去Ash含量；CP含量按照GB/T 6432—1994中方法測定；粗脂肪(EE)含量按照GB/T 6433—2006中方法測定；總磷(TP)含量按照GB/T 6437—2002中方法測定；鈣(Ca)含量按照GB/T 13885—2017中方法測定；總能(GE)采用氧彈式熱量計(JKLR-8000A彈氧量熱儀，鶴壁精科科技有限公司)測定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量采用Van Soest[13]的方法(CAU濾袋，購自中國農(nóng)業(yè)大學(xué))測定。尿氮含量采用凱氏定氮法(KDN-103F自動定氮儀，上海纖檢儀器有限公司)測定。

營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率參照Adeola[14]的方法，計算公式如下：

某營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)=100×(食入的該營養(yǎng)物含量-排出的該營養(yǎng)物含量)/食入的該營養(yǎng)物含量。

氮代謝相關(guān)指標(biāo)計算公式如下：

排泄氮(g/d)=糞氮+尿氮；沉積氮(g/d)=食入氮-糞氮-尿氮；氮沉積率(%)=100×沉積氮/食入氮。

1.4.4 血清生化指標(biāo)

正試期結(jié)束后的第1天上午采集空腹試驗羊頸靜脈血10 mL于離心管中，并4 ℃、4 000 r/min離心5 min收集血清，-20 ℃冰箱保存，采用試劑盒(蘇州格銳思生物科技有限公司)法檢測血清葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TC)、總蛋白(TP)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)含量和堿性磷酸酶(AKP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)活性。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel 2021對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和整理，利用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，并應(yīng)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。結(jié)果用平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 啤酒糟的常規(guī)營養(yǎng)成分含量

由表2可知，啤酒糟的GE為16.57 MJ/kg，OM、EE、CP、NDF、ADF、Ca和TP含量分別為96.08%、5.40%、26.31%、52.15%、25.40%、0.32%和0.42%。

表2 啤酒糟的常規(guī)營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Conventional nutrient contents of brewer’s grains (DM basis) %

2.2 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊生長性能的影響

消化代謝試驗期間，各組試驗羊均能正常采食和活動，無疾病發(fā)生。由表3可知，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組DMI顯著高于對照組(P<0.05)。啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊FBW和ADG均無顯著影響(P>0.05)。

2.3 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表4可知，啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對DM、OM、CP、NDF和ADF表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)；在數(shù)值上，NDF和ADF表觀消化率均隨啤酒糟替代飼糧中精料比例的增加而上升，DM表觀消化率則相反，CP表觀消化率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，試驗Ⅰ組的CP表觀消化率最高。對照組和試驗Ⅰ組的GE表觀消化率顯著高于試驗Ⅱ、Ⅲ組(P<0.05)。

表3 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊生長性能的影響Table 3 Effects of different proportions of concentrate replaced by brewer’s grains in diets on growth performance of Hu sheep

表4 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 4 Effects of different proportions of concentrate replaced by brewer’s grains in diets on nutrient apparent digestibility of Hu sheep %

2.4 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊氮代謝的影響

由表5可知，啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊尿氮、氮沉積率均無顯著影響(P>0.05)。對照組的進(jìn)食氮、糞氮和排泄氮顯著低于試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組(P<0.05)，試驗Ⅰ組的沉積氮顯著高于對照組(P<0.05)。

表5 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊氮代謝的影響Table 5 Effects of different proportions of concentrate replaced by brewer’s grains in diets on nitrogen metabolism of Hu sheep

2.5 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊血清生化指標(biāo)的影響

由表6可知，啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊血清GLU、UN、TC、TG、LDL、HDL含量和AKP、GPT和GOT活性均無顯著影響(P>0.05)。試驗Ⅱ、Ⅲ組的血清TP含量顯著高于對照組和試驗Ⅰ組(P<0.05)。

表6 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊血清生化指標(biāo)的影響Table 6 Effects of different proportions of concentrate replaced by brewer’s grains in diets on serum biochemical indices of Hu sheep

3 討 論

3.1 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊生長性能的影響

啤酒糟主要由麥芽皮殼、不溶性蛋白質(zhì)、半纖維素、脂肪及少量未分解的淀粉組成[6]。由于淀粉等能量物質(zhì)的大量降解，啤酒糟中的能量物質(zhì)以纖維素和半纖維素為主，能值較低，在肉羊中利用需要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充玉米等能量飼料。啤酒發(fā)酵過程中的蛋白質(zhì)降解速度不及淀粉，因此啤酒糟的蛋白質(zhì)含量較高，能滿足肉羊的蛋白質(zhì)需求，是品質(zhì)較好的精料補(bǔ)充料。大量研究證實啤酒糟的芳香味可誘導(dǎo)畜禽采食，且不可降解纖維含量降低，增加了飼料的適口性，提高了動物的DMI[15]。作為反芻動物飼料，啤酒糟替代精料雖然增加了飼糧中的NDF含量，但其傳代率更快，并且提供大量的過瘤胃蛋白質(zhì)，減少了食糜在消化道內(nèi)的停留時間，增加了流通速度，提高了反芻動物的DMI[16]。袁鑫[17]研究表明，酒糟替代飼糧精料水平為20%、40%時，黔北麻羊的DMI顯著高于對照組，與本研究結(jié)果一致。此外，本研究結(jié)果表明，啤酒糟替代飼糧中的精料顯著提高了湖羊的DMI，但各組之間ADG差異不顯著。Parmenter等[18]研究表明，啤酒糟替代飼糧中8%的精料對肉牛的總增重和ADG無顯著影響。這一方面可能由于消化代謝試驗的周期較短，短期內(nèi)無法體現(xiàn)試驗羊的體重增加；另一方面可能與啤酒糟的能量供應(yīng)不足有關(guān)，需要進(jìn)一步開展大樣本的育肥試驗進(jìn)行驗證。

3.2 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率是營養(yǎng)物質(zhì)在動物體內(nèi)被消化吸收情況最直觀的表現(xiàn)，是評定飼料原料飼用價值的重要指標(biāo)。本試驗中，啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊DM、OM、CP、NDF和ADF表觀消化率均無顯著影響。DM和OM表觀消化率可以反映肉羊?qū)︼暭Z的整體消化特性。隨著啤酒糟替代比例的增加，NDF表觀消化率不斷升高。NDF包含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，NDF表觀消化率主要是體現(xiàn)瘤胃微生物對纖維素和半纖維素的降解。Tamminga等[19]研究表明，啤酒糟中富含瘤胃可發(fā)酵NDF和瘤胃非降解蛋白(RUP)，具有較高的NDF全消化道消化率。啤酒糟中含有用于配合肉羊消化的乳酸菌(以嗜酸乳桿菌為主)和酵母菌等[20]，能使瘤胃中的有益菌大量繁殖，激活瘤胃微生物對氨基酸的利用，促進(jìn)小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。合適的蛋白質(zhì)源比例是瘤胃微生物的活性和反芻動物營養(yǎng)需求平衡的重要保證[21]。在啤酒糟中發(fā)現(xiàn)的大約50%的蛋白質(zhì)是RUP，減少了蛋白質(zhì)在瘤胃中的消化[22]。Santos等[23]研究表明過量的RUP增加了流向小腸的微生物蛋白質(zhì)流量，降低了小腸對蛋白質(zhì)的消化，飼糧中CP表觀消化率會受到RUP含量的影響。啤酒糟中的NDF含量較高，董利鋒等[24]研究表明，高水平的NDF會使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率下降，使能量的代謝下降。布登付等[25]研究表明，飼糧中添加不同比例的酒糟替代玉米和大豆榨油副產(chǎn)物對育成牛飼糧DM和OM表觀消化率無顯著影響。Gilaverte等[26]研究表明，隨著飼糧啤酒糟比例的增加，各種營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率降低，但NDF表觀消化率無顯著變化，與本試驗的結(jié)果一致。

3.3 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊氮代謝的影響

飼糧中的氮除了一部分被吸收外，大部分通過尿氮和糞氮排出體外。肉羊?qū)Φ鞍踪|(zhì)的利用會因為飼糧氮源的種類、來源、理化性質(zhì)和其他營養(yǎng)成分的不同而有很大的變化[27]。有研究表明，平衡的氨基酸不僅能提升進(jìn)食氮的轉(zhuǎn)化能力，還可以減少糞氮和尿氮的排放，尤其可以減少動物的尿氮排泄[28]。添加啤酒糟可以促進(jìn)纖維消化率的改善[29]和氮的使用，啤酒糟中的酵母增加了反芻動物中纖維降解細(xì)菌的生長，這些細(xì)菌能提高瘤胃的氨氮利用率，減少氨的排泄[30]。

氮代謝變化的原因可能是啤酒糟促進(jìn)纖維素降解細(xì)菌，導(dǎo)致粗纖維在瘤胃內(nèi)降解更充分；并促進(jìn)瘤胃微生物合成更多可降解的微生物蛋白質(zhì)來增加氮的消化。啤酒釀制過程中溫度的升高使得麥芽中的蛋白質(zhì)和糖發(fā)生了非酶褐變反應(yīng)，大部分的可溶性蛋白質(zhì)被酵母降解，其結(jié)合產(chǎn)物可提高啤酒糟中中速降解真蛋白質(zhì)和高速降解真蛋白質(zhì)的含量，進(jìn)而提高啤酒糟中RUP含量[31]。反芻動物飼糧中添加適量的RUP可有效地增加小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，改善反芻動物的生長性能，提高反芻動物氮沉積率[32-37]。種克等[38]研究表明，不同的蛋白質(zhì)飼料來源對湖羊的氮代謝和微生物蛋白質(zhì)合成有不同的影響。當(dāng)飼糧中啤酒糟的替代比例為12%時，飼糧中的蛋白質(zhì)和氨基酸水平可有效地提升瘤胃微生物的活性，增加瘤胃微生物和小腸對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，加大對氮的消化吸收，這時湖羊的進(jìn)食氮和沉積氮最高，使氮沉積率提升。

3.4 啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊血清生化指標(biāo)的影響

GLU是產(chǎn)生能量分子ATP的主要來源，是機(jī)體的主要供能單位，GLU在血清中的含量與糖類的代謝有關(guān)，本試驗中各組之間血清GLU含量無顯著差異，表明啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊的糖代謝無不良影響。GTP是一種膜酶，與各種組織的細(xì)胞膜相關(guān)，在某些情況下可能反映動物的肝臟損傷，GOP主要催化氨基酸和酮酸轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)，在氨基酸代謝中具有重要作用。UN主要存在于肝臟中，是蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生的廢物，血清UN含量的高低可以作為動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和飼糧氨基酸平衡狀況較為準(zhǔn)確的反映指標(biāo)[39]。一般來說，較低的血清UN含量是低飲食蛋白質(zhì)水平或肝臟慢性疾病的標(biāo)志。此外，血清UN含量的增加可能是腎功能衰竭和身體脫水的結(jié)果[40]。本試驗中，各組之間血清UN含量和AKP、GPT、GOP活性無顯著差異，說明啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊的氨基酸代謝無不良影響。

血清TP含量可以反映蛋白質(zhì)的合成和營養(yǎng)狀況，此外，它還可以反映脫水、腎臟、肝臟等不良條件的影響[41]。閔育娜等[42]研究表明，飼糧ME和CP水平之間的互作顯著影響動物血清TP含量。隨著啤酒糟替代精料比例的增加，提高了動物體組成蛋白質(zhì)的合成作用，同時增強(qiáng)了機(jī)體的體液免疫力[43]。TC包括游離膽固醇和膽固醇酯，是組織中所有脂蛋白所含膽固醇的總和。TG是3分子長鏈脂肪酸和甘油形成的脂肪分子。血清中的LDL作為膽固醇的載體，其含量與血清TC含量呈正相關(guān)[44]，HDL起著將游離膽固醇運(yùn)送到肝臟的運(yùn)載工具的作用。各組之間血清TC、TG、LDL和HDL含量無顯著差異，表明啤酒糟替代飼糧中不同比例精料對湖羊的脂類代謝和血清膽固醇含量無不良影響。楊璐玲等[45]研究表明，不同啤酒糟替代比例對血清白蛋白、TG、膽固醇含量均無顯著影響。Gurung等[39]研究表明，干酒糟及其可溶物替代比例達(dá)到31%時對羔羊血漿UN含量無顯著影響。周松等[46]研究表明，酒糟替代比例達(dá)到20%時對公山羊血清GLU、UN、LDL、HDL、游離膽固醇含量及GTP、GOP活性無顯著影響。這與本試驗的結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

① 啤酒糟作為精料補(bǔ)充料能促進(jìn)湖羊的采食，且對生長和健康無負(fù)面影響。

② 利用啤酒糟替代飼糧中1/3的精料飼喂湖羊的綜合效果最優(yōu)，當(dāng)替代比例進(jìn)一步增加，容易造成能量供應(yīng)不足的問題。