王卓铎 王华朗 杨金波
摘 要 选用5只健康的,安装永久瘤胃瘘管的萨能奶山羊,采用5×5拉丁方设计,用尼龙袋法测定了在不同蛋白组分的全混合日粮下对精料、苜蓿及羊草的动态降解参数。研究结果表明,精料、苜蓿及羊草的降解参数a、b值在不同蛋白质组分日粮条件下均有显著差异,精料的有效降解率呈现三层次级别,即TMR361、262极显著高于TMR451、111(P<0.01),TMR451、111极显著高于TMR631(P<0.01);苜蓿的有效降解率差异不显著;羊草的有效降解率TMR361、262、111极显著高于TMR451、631(P<0.01)。
关键词 CNCPS；蛋白组分；尼龙袋法；瘤胃动态降解参数
中图分类号 S823
反刍动物蛋白质营养价值的评定经历了传统的Mitchell(1951)提出来的粗蛋白体系(CP)或可消化蛋白质体系(DCP)，到以小肠可吸收蛋白质（AP，有些文献称为代谢蛋白或有效蛋白）为基础，充分强调微生物蛋白质（MCP）在反刍动物营养中的地位的新体系。再到20世纪90年代初，美国康奈尔大学的学者们将蛋白质营养与碳水化合物营养结合起来，用动态模型描述瘤胃发酵的净碳水化合物和蛋白质体系CNCPS(Cornell net carbohydrate and protein),本文引入CNCPS体系进行饲料成分的化学分析，评价不同蛋白质组分的全混合日粮对反刍动物饲料营养的价值，通过尼龙袋法研究不同蛋白质组分在瘤胃发酵的动态规律，探寻最佳的日粮蛋白质组分比例。
评定饲料降解率的方法主要有体内法、半体内法(尼龙袋法)和体外法,其中尼龙袋法因简单易行且有较好的重复性被广泛应用。冯仰廉(1985)对尼龙袋法评定饲料的可靠性进行研究,并证实了它应用于研究的可行性。该法是将待测饲料装入尼龙袋内,通过瘤胃瘘管将袋放入瘤胃腹囊内培养,按不同的时间取出尼龙袋,测定饲料蛋白质在瘤胃内不同培育时间的消失率,再结合外流速度,计算饲料蛋白质的有效降解率。与离体法和产气法相比,它是在瘤胃内测定,成本低,简便易行,可以进行大量测定,能够较实际地反映出瘤胃内环境条件,并且与体内法有很高的相关性。而且在测定时考虑了食糜在瘤胃中的外流速度这一影响饲料消化率的重要因素,理论上尼龙袋法比体外法更接近于活体法。采用尼龙袋技术拟合数学模型可较好地预测饲料养分在瘤胃内的动态变化规律(Φrskov等,1979)。本研究旨在测定不同蛋白质组分的全混合日粮条件下,比较苜蓿、羊草及精料在奶山羊瘤胃中干物质降解率及降解参数，为有效合理地利用饲料资源,认识不同蛋白质组分的瘤胃降解率提供数据基础。
1 材料与方法
1.1 试验动物及饲养管理
选择年龄（约2岁）、体质、体重（46.36±0.66） kg、泌乳日龄（DIM）为（120±6）d、营养状况一致的5只萨能奶山羊。试验开始前注射口蹄疫、羊三联四防苗等疫苗，驱除体内外寄生虫。而后进行瘤胃瘘管安装手术，待2周后，术部创口愈合即可开始后续试验。
1.2 试验日粮
康奈尔的净碳水化合物-蛋白质体系根据饲料在瘤胃中的降解度,把饲料中的蛋白质描述为A（NPN）、B（真蛋白）和C（结合蛋白）(见表1)。同时又将真蛋白分为B1、B2、B3三部分：A和B1能溶于缓冲溶液（pH值6.7磷酸盐缓冲液），B1在瘤胃可快速降解属快速降解部分；C在酸性洗涤剂中不溶解（ADIP），在瘤胃中不能被瘤胃细菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化；B3在中性洗涤剂中不溶解（NDIP），但可在酸性洗涤剂中溶解，由于B3与细胞壁结合在一起，因而在瘤胃中可缓慢降解，其中大部分可逃脱瘤胃降解；缓冲液不溶蛋白质减去中性洗涤剂不溶蛋白质，剩余部分为B2，部分B2在瘤胃中可被发酵，部分流入后肠道中。
以玉米、玉米蛋白粉、豆粕、麦麸、玉米青贮、苜蓿干草及羊草为主要原料,按筛选后的(PA+PB1)：PB2：PB3的五种典型比例来设计全混合日粮配方,参照《Nutrient Requirements of Goats》(1981),其干物质、产奶净能、粗蛋白质基本满足体重50 kg、日产奶量1 kg、日增重50 g的萨能奶山羊的需要。日粮Ⅰ:蛋白质组分为6：3：1,简称TMR631;日粮Ⅱ:蛋白质组分为4.5：4.5：1,简称TMR451;日粮Ⅲ：蛋白质组分为1：1：1,简称TMR111;日粮Ⅳ：蛋白质组分为3：6：1,简称TMR361;日粮Ⅴ：蛋白质组分为2：6：2,简称TMR262,其相应的碳水化合物CHO组分CA：CB1：CB2分别为3：1：2、6：1：5、1.6：1：2.5、5：1：4、5：1：5,具体见表2。
1.3 样品制备
试验采用5×5拉丁方设计。进行5期动物试验，每期23 d，前14 d为预饲期，后9 d为采样期。每期试验采样期用尼龙袋法测定其精、粗饲料瘤胃降解率，40 μm尼龙布，13 cm×17 cm长方形对折，缝制成长×宽为8 cm×12 cm的尼龙袋，分别内置4 g过2.5 mm筛的精料、苜蓿、羊草。尼龙袋连接30 cm硬塑料管上，栓系在漏管塞上，每种料单独投放，作一平行样，晨饲后（10:00）开始投放，10个尼龙袋按不同时间点投入（降解时间精料为2、6、12、24、48 h，粗料为6、12、24、48、72 h），到降解完毕，10个尼龙袋一次取出。取出的尼龙袋连同管一起放入洗衣机中等速度冲洗8 min，中间换水一次。将洗涤后尼龙袋70 ℃烘干至恒重（48 h）。原样的尼龙袋用同样的方法洗涤、烘干，测定干物质。将每只羊同一时间点的2个袋内残渣混合，取样测定其DM、NDF、ADF含量。对不同时间点的饲料测定干物质，计算不同时间点降解率及饲料降解参数。
1.4 数据处理
饲料干物质在不同时间点降解率（Dp）计算方法：
Dp=
（1）
将不同时间点精料和粗料干物质降解率拟合为
P=a+b（1-e-ct）（2）
式中：P——t时间点待测样品的瞬时降解率(%)；
a——待测样品快速降解部分(%)；
b——慢速降解部分(%)；
c——b部分的降解速率(/h)；
t——降解时间(h)(Φrskov和McDonald，1979)。
有效降解率计算方法：
EDP=a+b×c/（c+kp）（3）
式中：kp——饲料过瘤胃的流通速率（/h）。
本试验EDP公式中kp采用推荐值,精料kp=0.015+0.019 6×饲养水平（Elimam等，1984）；粗料kp=0.023 5（颜品勋等，1994）。
数据处理采用Excel 2003进行，降解参数a、b及c采用SAS统计软件NLIN程序计算。采用SPSS11.0统计软件对不同处理组、不同时间点羊草、苜蓿及精料的动态降解率及降解参数a、b、c进行方差分析和显著性检验。
2 结果与分析
2.1 饲料干物质的瘤胃降解率（见表3）
尼龙袋测定饲料养分的降解率部分一般被认为是被微生物或酶降解的部分。表3列出5种不同蛋白质组分条件下苜蓿、羊草及精料在不同时间点干物质的动态降解率因日粮蛋白质组分的不同而表现出显著的差异性，TMR361、262表现出较高的降解率。
2.2 饲料DM瘤胃降解参数及有效降解率（见表4）
研究结果表明,精料、苜蓿及羊草的降解参数a、b值在不同蛋白质组分日粮条件下均有显著差异,精料的有效降解率呈现三层次级别，即TMR361、262极显著高于TMR451、111（P<0.01），TMR451、111极显著高于TMR631(P<0.01)；苜蓿的有效降解率差异不显著；羊草的有效降解率TMR361、262、111极显著高于TMR451、631(P<0.01)。
3 讨论
尽管高pH值利于纤维的分解，但TMR631、451对苜蓿、羊草表现出相对较低的尼龙袋降解率，可能与高的瘤胃NH3-N的浓度需要高水平的快速发酵糖和淀粉相匹配，而高pH值对淀粉发酵产生了不利影响，已经影响瘤胃正常的代谢，致使瘤胃表现出较低的有效降解率。
羊草粗纤维含量高，中性洗涤纤维高达77.04%，细胞壁成分不易被瘤胃微生物降解，影响其养分在消化道的吸收利用，故表现出较低的有效降解率。c值可以显著地影响有效降解率，可以作为粗饲料质量评定的指标之一（王吉峰，2004）。不同蛋白质组分的全混合日粮对苜蓿的尼龙袋有效降解率的影响差异不显著，再次证明了苜蓿作为优质牧草的适宜性，与羊草相比，苜蓿具有较高的快速降解部分（a），较高的慢速降解部分（b）和较高的降解速度（c），是一种降解率较高的粗饲料。王运亨（2001）认为，苜蓿草是一种精料型粗料，代替羊草，既可提高日粮营养浓度，又不影响瘤胃反刍功能，可以提高奶山羊产奶量和乳脂率。另外，粗料中碳水化合物性质不同，饲料降解率不同，与植物形态学及附着在纤维上的微生物不同有关。不同纤维降解机制有待于进一步研究。
同种饲料DM的降解率随试验动物、饲养环境和外流速度的不同而有很大变化，用奶牛做的通常要高于用黄牛做的，用黄牛做的又高于山羊。如王吉峰(2004)用奶牛所测的苜蓿72 h的降解率为70.19%，李胜利(2002)用黄牛测定的降解率为64.9％。本试验中，最高的苜蓿降解率仅有59.88%。
4 结论
不同的蛋白质组分决定了其在瘤胃内代谢的效率，基于不同的蛋白质组分所设计的饲料组合决定了其在瘤胃内降解效率和产物的差异性，也决定了瘤胃内环境及瘤胃微生物代谢效率。TMR631、TMR451中，非蛋白氮（NPN）组分较高，NH3-N的迅速释放，致使瘤胃内NH3-N持续保持较高浓度，维持了较高的pH值，尽管高pH值利于纤维的分解，但两种日粮对苜蓿、羊草表现出较低的尼龙袋降解率，可能与高的瘤胃NH3-N的浓度需要高水平的快速发酵糖和淀粉相匹配，而高pH值对淀粉发酵产生了不利影响，已经影响瘤胃正常的瘤胃代谢，致使瘤胃表现出较低的表观消化率。在TMR111中，由于蛋白浓度较低，不能提供充足的瘤胃发酵蛋白，瘤胃微生物活性较低，也不能获得良好的发酵环境。在TMR361、TMR262中，由于能够提供充足的中速降解蛋白和过瘤胃蛋白，获得了较好的发酵效率，较高的精料、苜蓿、羊草的有效降解率，值得在反刍动物饲料配方中推广。
参考文献
[1] 冯仰廉，E.R.фrskov．反刍家畜降解蛋白质的研究(一)用尼龙袋法测定几种中国精饲料在瘤胃中的降解率及该方法稳定性的研究[J]. 中国畜牧杂志,1984（05）：2-5.
[2] 林春建,冯仰廉．尼龙袋法评定饲料在反刍动物瘤胃内蛋白质降解率[J]．北京农业大学学报，1987，13（3）：375-381.
[3] 颜品勋, 冯仰廉, 王燕兵, 等． 青粗饲料通过牛瘤胃外流速度的研究[J]． 动物营养学报，1994，12（6）：20-22.
[4] 王运亨,张振山,何启军．苜蓿干草取代羊草饲喂奶牛效果观察[J]．乳业科学与技术，2001，24（1）: 20-25.
[5] 王吉峰．日粮精粗比对奶牛消化代谢及乳脂肪酸成分影响的研究[D]．北京：中国农业科学院，2004.
[6] 李胜利．优质粗饲料——苜蓿、干草和鲁梅克斯对奶牛产奶性能的影响[J]. 中国乳业， 2002，1(09)：23-25.
[7] Φrskov E R， I. McDonald．The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage[J]. J. Agric. Sci., 1979(92):499-503．
[8] Elimam M E， E. R. Φrskov． Dertermination of rate of outflow of protiensupplements from the rumen by measuring the rate of excretion of chromium treated protien suppments and poly-ethylene glycol in the faeces[J]． Anim. Prod.，1981, (23)：386．
[9] Fox D G， C. J. Sniffen， J. D. O'Connor，et al． A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets Ⅲ Cattle requirements and diet adequacy[J]． Journal Animal Science，1992，70(11): 3578-3596.
[10] National Research Council． Nutrient Requirements of Goats[M]．Washington DC: National Academy Press，1981: 2-9.
[11] National Research Council．Nutrient Requirements of Beef Cattle 7th ed[M]． Washington DC: National Academy Press，1996: 133-170.
[12] Sniffen C J, J. D. O'Connor, P. J Van Soest, et al. carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets. II. Carbohydrate and protein availability[M]. J. Anim. Sci.,1992.
（编辑：刘敏跃，）
王卓铎，广东恒兴集团，524094，广东省湛江市麻章区瑞云北路恒兴水产科技有限公司检测中心。
王华朗，单位及通讯地址同第一作者。
杨金波，华南农业大学动物科学学院。
收稿日期：2009-02-09 |
相关信息
