吳端欽，王郝為，侯振平，張 旭，戴求仲,(.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長(zhǎng)沙 4065； .湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 403)

幾種南方非常規(guī)粗飼料作物的營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸組成

吳端欽1，王郝為1，侯振平1，張 旭2，戴求仲1,2
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410625； 2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410131)

利用飼料分析技術(shù)及氨基酸分析儀對(duì)桑(Morusalba)、苧麻(Boehmerianivea)及葛藤(Puerarialobata)幾種南方非常規(guī)飼料作物中的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸組成進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1)桑、苧麻及葛藤中的蛋白質(zhì)含量較高，尤其是苧麻，蛋白質(zhì)含量高達(dá)22.38%，但同時(shí)其纖維含量也較高；2)葛藤的總能值相對(duì)較高，達(dá)17.17 MJ·kg-1；3)桑、苧麻及葛藤中的氨基酸含量豐富，尤其是植物性第一限制性氨基酸——賴氨酸的含量較高，為0.65%～0.89%，且總必需氨基酸的含量為5.10%～7.40%。因此，桑、苧麻及葛藤可以作為南方的優(yōu)質(zhì)牧草資源進(jìn)行開發(fā)利用。

非常規(guī)粗飼料；營(yíng)養(yǎng)成分；蛋白質(zhì)；氨基酸；桑；苧麻；葛藤

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。2016年“中央1號(hào)文件”在優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面明確提出，加快現(xiàn)代畜牧業(yè)建設(shè)，根據(jù)環(huán)境容量調(diào)整區(qū)域養(yǎng)殖布局，優(yōu)化畜禽養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，發(fā)展草食畜牧業(yè)，形成規(guī)?；a(chǎn)、集約化經(jīng)營(yíng)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不但要保證糧、棉、油的穩(wěn)定增產(chǎn)，而且還要提高養(yǎng)殖業(yè)比重，加快發(fā)展畜牧業(yè)和奶業(yè)，保護(hù)天然草地，建設(shè)飼草料基地，改進(jìn)畜禽飼養(yǎng)方式，提高規(guī)?；?、集約化和標(biāo)準(zhǔn)化水平。

我國(guó)南方地區(qū)光、熱、水、土資源及牧草種質(zhì)資源豐富，適宜牧草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。但是，目前南方優(yōu)質(zhì)牧草的種植、生產(chǎn)水平等較低，短期內(nèi)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足草食家畜養(yǎng)殖發(fā)展的需要，從而限制了南方草牧業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展。近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及草食動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，商品牧草的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，進(jìn)口量逐年迅猛增加[2]。2015年，我國(guó)進(jìn)口干草136.5萬(wàn)t，同比增加35.7%，其中進(jìn)口苜蓿干草21.3萬(wàn)t，占干草進(jìn)口總量的88.9%[3]，我國(guó)草食家畜養(yǎng)殖對(duì)苜蓿(Medicago)等優(yōu)質(zhì)牧草的需求之大、依賴之深和缺乏之甚可見一斑。因此，開發(fā)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)牧草，對(duì)我國(guó)南方草牧業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻。我國(guó)南方一些省份，夏季高溫高濕，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，因此一些北方的優(yōu)質(zhì)牧草不能很好地適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，但是桑(Morusalba)、苧麻(Boehmerianivea)及葛藤(Puerarialobata)等作物的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，不僅可以正常生長(zhǎng)，還能獲得較高的生物產(chǎn)量[4-6]，有作為畜禽飼料資源的潛力。為此，本研究對(duì)桑、苧麻和葛藤進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，進(jìn)一步了解幾種作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以期為其作為優(yōu)良飼料作物的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)，從而推動(dòng)南方草牧業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及制備

2015年8月，采集常德西湖農(nóng)場(chǎng)的飼料桑與中飼苧1號(hào)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所沅江試驗(yàn)基地的中苧1號(hào)以及長(zhǎng)沙的葛藤樣品。飼料桑與苧麻樣品，每種隨機(jī)取樣30株，測(cè)定其株高，并計(jì)算其平均值。采集4種非常規(guī)粗飼料后，鍘刀切碎，于65 ℃烘箱中干燥至恒重，室內(nèi)回潮24 h，制成風(fēng)干樣品，粉碎(長(zhǎng)度為0.45 mm)，保存于封口袋中備實(shí)驗(yàn)室分析。

1.2 樣品分析

干物質(zhì)(dry matter,DM)、粗蛋白質(zhì)(crude protein,CP)、粗脂肪(EE)、粗纖維(crude fibre,CF)、粗灰分(Ash)等按照楊勝[7]的方法進(jìn)行測(cè)定；總能(gross energy,GE)利用全自動(dòng)氧彈式量熱儀(湖南開元儀器有限公司)進(jìn)行測(cè)定；樣品中17種氨基酸的含量，利用Pico-Tag氨基酸分析儀(美國(guó)，Waters公司)測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入處理。采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan氏法多重比較進(jìn)行組間差異顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平為0.05，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分

4個(gè)飼料作物的平均株高顯示(表1)，中飼苧1號(hào)和中苧1號(hào)分別為67.20和70.94 cm，且二者之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，但均顯著高于桑的高度(P<0.05)。桑中的干物質(zhì)含量最高(22.63%)，顯著高于其它3種飼料作物(P<0.05)，而中苧1號(hào)中的DM含量最低，為17.56%，顯著低于其它3種飼料作物。

所采集的4個(gè)飼料作物的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量顯示(表2)，中飼苧1號(hào)的粗蛋白含量最高(22.38%)，葛藤的粗脂肪含量最高(2.79%)，均顯著高于其它3種飼料作物(P<0.05)。中苧1號(hào)中的粗纖維和粗灰分含量均為最高，分別為35.90%和15.86%，顯著高于其它3種飼料作物(P<0.05)。葛藤的總能值最高(17.17 MJ·kg-1)，4種飼料作物之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.2 氨基酸組成

4個(gè)飼料作物的氨基酸組成顯示(表3)，對(duì)于必需氨基酸中的蛋氨酸、賴氨酸和精氨酸含量來(lái)說(shuō)，中苧1號(hào)中含量較低，分別為0.15%、0.65%和0.58%；單就必需氨基酸總量而言，飼料桑的最高(7.40%)，中飼苧1號(hào)次之(7.26%)，二者之間差異不顯著(P>0.05)，但是顯著高于中苧1號(hào)和葛藤(P<0.05)。4個(gè)飼料作物中的非必需氨基酸總量最高的為飼料桑(8.70%)，與中飼苧1號(hào)之間無(wú)顯著差異(P>0.05)，但是顯著高于其它兩種飼料作物。

表1 4個(gè)供試飼料作物品種的基本情況Table 1 Basic information of sample

注：同列不同小寫字母表示不同品種間顯著差異(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different samples at the 0.05 level.

表2 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析Table 2 Analysis of conventional nutrient composition of samples

注：同行不同小寫字母表示不同品種間顯著差異(P<0.05)。表3同。

Note: Different lowercase letters within the same row indicate significant differences among different samples at the 0.05 level. similary for Table 3.

表3 氨基酸組成分析 Table 3 Analysis of amino acid composition of the samples

3 討論與結(jié)論

3.1 4種非常規(guī)粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分

不同植物品種，甚至不同生長(zhǎng)地或不同生長(zhǎng)期階段，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異較大。桑葉營(yíng)養(yǎng)成分豐富而均衡，且含有多種維生素、礦物質(zhì)及特有的功能因子[8]，而且飼料桑區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng)，具有很好的生態(tài)價(jià)值和飼料價(jià)值。北京地區(qū)飼料桑整株的干物質(zhì)含量為89.81%、粗蛋白為10.93%(干物質(zhì)基礎(chǔ))[9]。而楊靜[10]利用機(jī)械收割飼料桑，留茬10～15 cm，然后磨粉進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其干物質(zhì)含量為87.00%、粗蛋白含量為19.37%、粗脂肪含量為3.43%、粗纖維含量為16.61%、粗灰分含量為12.75%，總能為15.18 MJ·kg-1。本研究結(jié)果與北京地區(qū)[9]的研究結(jié)果有差別，與楊靜[10]的結(jié)果較為接近，這可能是由于地理環(huán)境、品種或者收割的高度等不同而造成的。

苧麻是以收獲青綠葉、莖等，可在適宜生育期內(nèi)多次刈割的高蛋白優(yōu)質(zhì)飼草，同時(shí)具生物產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、分蘗力強(qiáng)、再生性和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[11]。對(duì)苧麻與我國(guó)南方地區(qū)廣泛種植的桂牧1號(hào)雜交象草和多年生黑麥草兩種牧草的品質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，苧麻粗蛋白質(zhì)含量在18%以上，顯著高于兩種牧草[12]。本研究中中飼苧1號(hào)的蛋白含量為22.38%，高于中苧1號(hào)的19.77%。一般情況下，飼用苧麻的刈割高度對(duì)飼用品質(zhì)影響較大，主要體現(xiàn)在對(duì)其粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量的影響上。喻春明等[13]報(bào)道，隨著收割高度的增加，粗蛋白質(zhì)含量逐漸降低，收割高度從40 cm增到70 cm，粗蛋白質(zhì)含量從平均22.67%降低至19.77%。而本研究中中飼苧1號(hào)的采樣高度低于中苧1號(hào)，其結(jié)果符合上述規(guī)律。

葛藤所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)非常豐富，其干物質(zhì)含量為鮮草重量的22.3%，總能量為17.53～18.62 MJ·kg-1，粗蛋白含量為20.89%～29.2%，粗脂肪為2.45%～4.2%，粗纖維為26.55%～34.19%，粗灰分為5.91%～9.97%，具有良好的飼用價(jià)值[14]。本研究的營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果與上述研究結(jié)果相似。葛藤適應(yīng)性強(qiáng)，通常生于溫暖濕潤(rùn)的地區(qū)，而且能耐寒、抗旱、耐瘠，對(duì)氣候要求不嚴(yán)，能在-10 ℃低溫下越冬，對(duì)土壤的適應(yīng)性頗廣[15]。因此，葛藤適于我國(guó)南方廣泛種植，可作為南方一種優(yōu)質(zhì)的牧草開發(fā)利用。

3.2 4種非常規(guī)粗飼料的氨基酸組成分析

飼料桑中的氨基酸種類齊全，且必需氨基酸含量較高。本研究發(fā)現(xiàn),桑的必需氨基酸及總必需氨基酸含量均較高。楊靜等[16]對(duì)飼料桑研究分析發(fā)現(xiàn)，植物蛋白質(zhì)第一限制性氨基酸賴氨酸的含量為0.50%，總必需氨基酸含量為4.81%。湖南省蠶?？茖W(xué)研究所資源圃中15個(gè)桑品種不同季節(jié)桑葉的游離氨基酸含量分析結(jié)果顯示[17]，5月份采摘的桑葉中各種游離氨基酸含量較高，且不同桑品種間的17種游離氨基酸含量大多存在顯著差異(P<0.05)。

苧麻不僅是纖維作物也可以作為草食動(dòng)物的飼料，其嫩莖葉營(yíng)養(yǎng)豐富，粗蛋白含量普遍在19%以上，可以為動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)[18]。在我國(guó)南方某些省份，由于夏季高溫高濕，且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，一些北方的優(yōu)質(zhì)牧草在南方不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，而苧麻的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，不但可以正常生長(zhǎng)，還能獲得較高的生物產(chǎn)量，而且氨基酸種類齊全，且含量較高[19]。有研究報(bào)道，苧麻葉中必需氨基酸以亮氨酸含量最高，平均為1.63%～2.43%，其次是纈氨酸，平均在1.16%～1.63%，賴氨酸含量為0.86%～1.15%，蛋氨酸最低，在0.09%～0.22%。本研究結(jié)果與上述報(bào)道一致。另有研究表明，不同植株高度苧麻，其氨基酸組成及氨基酸總量也有所不同[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著苧麻植株高度的增加，其氨基酸總量有所下降；這可能是由于植株高度的增加，苧麻莖桿的木質(zhì)化程度不斷提高，使得纖維含量增加，氨基酸含量隨之下降。

葛藤的枝葉不但富含蛋白質(zhì)、碳水化合物等易消化吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還具有防治動(dòng)物疾病的作用，是一種畜禽喜食的優(yōu)質(zhì)牧草。葛藤中的蛋白質(zhì)含量在20.89%～29.2%，氨基酸含量占全氮的16.0%[21]。本研究中必需氨基酸總量占干物質(zhì)基礎(chǔ)的6.50%，其中賴氨酸含量占干物質(zhì)基礎(chǔ)的0.82%，非必需氨基酸總量占干物質(zhì)基礎(chǔ)的7.13%。葛藤喜溫暖濕潤(rùn)的氣候，可在南方的丘陵、山坡地廣泛種植[22]，在南方作為飼料的開發(fā)潛力巨大。

本研究結(jié)果表明，桑、苧麻及葛藤的營(yíng)養(yǎng)成分含量較高，氨基酸組成全面，特別是賴氨酸含量高，且這幾種作物均具有生長(zhǎng)快、耐刈割等特點(diǎn)，適宜在南方丘陵、山坡地等廣泛種植，因此可作為飼料作物在我國(guó)南方地區(qū)畜禽養(yǎng)殖中開發(fā)利用。

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(責(zé)任編輯 王芳)

Study of nutrient components and amino acid formation in several southern Chinese unconventional roughage sources

Wu Duan-qin1, Wang Hao-wei1, Hou Zhen-ping1, Zhang Xu2, Dai Qiu-zhong1,2
(1. Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410625, China；2. Hunan Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Changsha 410131, China)

In the present study, we analysed the nutrient components and amino acid formation in mulberry, ramie, and kudzu by using feed analysis technology and amino acid analysis. The results showed that: 1) the protein content of mulberry, ramie, and kudzu was high. In particular, the ramie protein content was as high as 22.38% and the fibre content was also high; 2) the gross energy of kudzu was the highest (17.17 MJ·kg-1); 3) there were abundant amino acids in mulberry, ramie, and kudzu. In particular, the content of the first restrictive amino acid, lysine, was 0.65%～0.89% and the total essential amino acid content was 5.10%～7.40%. Therefore, mulberry, ramie, and kudzu could be high quality forage grass resources available for development and usage in southern China.

unconventional roughage; nutrient component; protein; amino acid;Morusalba;Boehmerianivea;Puerarialobata

Dai Qiu-zhong E-mail:daiqiuzhong@caas.cn

2016-09-13 接受日期：2017-01-03

國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(31501988)；湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016NK2170)

吳端欽(1980-)，男，河南濮陽(yáng)人，副研究員，博士，主要從事南方牧草資源的開發(fā)與利用研究。E-mail：wuduanqin@caas.cn

戴求仲(1969-)，男，湖南邵陽(yáng)人，研究員，博士，主要從事禽類營(yíng)養(yǎng)與生理研究。E-mail：daiqiuzhong@caas.cn

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0483

S816.11

A

1001-0629(2017)06-1332-05

吳端欽,王郝為,侯振平,張旭,戴求仲.幾種南方非常規(guī)粗飼料作物的營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸組成.草業(yè)科學(xué),2017,34(6)：1332-1336.

Wu D Q,Wang H W,Hou Z P,Zhang X,Dai Q Z.Study of nutrient components and amino acid formation in several southern Chinese unconventional roughage sources.Pratacultural Science，2017,34(6)：1332-1336.