何立榮，馬 寧，趙 強，丁保林，吳春苗，許 遲

（寧夏大北農(nóng)科技實業(yè)有限公司，寧夏 銀川 750200）

近年來隨著人們生態(tài)環(huán)保意識的不斷增強，在退耕還林還草的大趨勢下，傳統(tǒng)的草食家畜放牧飼養(yǎng)模式正向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；霓r(nóng)區(qū)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)移，因此，對農(nóng)副產(chǎn)品的需求日漸增加。葡萄酒釀造加工過程中產(chǎn)生的果渣主要是由葡萄皮和葡萄籽渣組成。馮幼等［1］研究發(fā)現(xiàn)，葡萄釀酒加工副產(chǎn)物中的葡萄籽渣具有很高的營養(yǎng)價值，含有多種氨基酸和活性物質(zhì)。葡萄籽渣經(jīng)加工處理可以作為動物飼料原料。張秀玲等［2］研究發(fā)現(xiàn)，將加工處理后的葡萄籽渣應(yīng)用到畜禽日糧中，不僅可以減少玉米的添加量，還可以提高畜禽的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益。

非糧型飼料資源的開發(fā)是降低畜禽飼養(yǎng)成本、提高經(jīng)濟效益的重要途徑。我國非糧型飼料資源數(shù)量大、種類多、分布廣，將其應(yīng)用到反芻動物和水產(chǎn)動物日糧中，可節(jié)約將近50%的糧食型飼料原料［3］。在反芻動物飼料營養(yǎng)價值評定中常用體外產(chǎn)氣法，此方法是基于體外模擬瘤胃內(nèi)環(huán)境，采用飼料樣品在瘤胃培養(yǎng)液中發(fā)酵所產(chǎn)生氣體的比例估計有機物消化率的體外模擬技術(shù)，因具有科學(xué)、準(zhǔn)確、可重復(fù)、可批量測定等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)［4］。該試驗用4%、8%、12%和16%葡萄籽渣替代肉牛精料補充料中部分玉米和棉粕，研究不同水平葡萄籽渣對西門塔爾牛瘤胃培養(yǎng)液發(fā)酵參數(shù)、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、氣體動力學(xué)及生長性能的影響，為葡萄籽渣等非糧型飼料原料在肉牛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平

試驗采用單因素試驗設(shè)計原則，試驗日糧參照《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 815—2004）以及《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表》（2019年第30版）配制，用不同水平葡萄籽渣替換部分玉米和棉粕，配伍到肉牛育肥期精料補充料中，試驗日糧精粗比為4∶6，粗飼料是由養(yǎng)殖場統(tǒng)一提供的稻草秸稈、玉米秸稈和全株玉米青貯，精料補充料由寧夏大北農(nóng)科技實業(yè)有限公司生產(chǎn)。試驗日糧分為對照組（葡萄籽渣添加比例為0）、試驗Ⅰ組（葡萄籽渣添加比例為4%）、試驗Ⅱ組（葡萄籽渣添加比例為8%）、試驗Ⅲ組（葡萄籽渣添加比例為12%）和試驗Ⅳ組（葡萄籽渣添加比例為16%）。試驗日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗日糧組成及營養(yǎng)水平

1.2 體外發(fā)酵試驗

1.2.1 人工緩沖液的制備

試驗所用的體外人工緩沖液按照Menke等［5］使用的方法配制。人工緩沖液由常量元素溶液、微量元素溶液、還原劑溶液、指示劑溶液和緩沖液配制而成。配制好人工緩沖液后立即通入CO2，保證處于厭氧環(huán)境，置于39℃恒溫水浴中保存?zhèn)溆?，同時用磁性攪拌器不斷攪拌。人工緩沖液各組分配制方法見表2，人工緩沖液配制各組分體積見表3。

表2 人工緩沖液各組分配制方法

表3 人工緩沖液各組分體積 單位：mL

1.2.2 人工瘤胃培養(yǎng)液的制備

在試驗當(dāng)天清晨于屠宰場選擇健康狀況良好的西門塔爾肉牛，屠宰后立即取出瘤胃并切開，將瘤胃內(nèi)容物混合均勻，用4層紗布過濾收集瘤胃液，將現(xiàn)取的瘤胃液置于預(yù)熱到39℃，并通有CO2的保溫瓶中密封后立即帶回實驗室。將瘤胃液混合均勻后倒入放置在39℃水浴鍋中的三角瓶并且持續(xù)通入CO2保持厭氧環(huán)境。將提前配制的人工緩沖液與瘤胃液以1∶2體積比混合均勻制成人工瘤胃培養(yǎng)液。

1.2.3 樣品制備

將每組試驗日糧樣品制成風(fēng)干樣，粉碎過1 mm篩，稱取2 g裝入尼龍袋并用封口機封好，每個樣品10個重復(fù)。

1.2.4 產(chǎn)氣量的測定

將美國ANKOMRFS氣體測量系統(tǒng)的250 mL產(chǎn)氣瓶放入39℃的恒溫培養(yǎng)箱預(yù)熱1 h。取180 mL人工瘤胃培養(yǎng)液置于預(yù)熱好的產(chǎn)氣瓶中，并持續(xù)通入CO2，將每組樣品取3個重復(fù)放入產(chǎn)氣瓶，同時另取3個產(chǎn)氣瓶加入180 mL人工瘤胃培養(yǎng)液作為產(chǎn)氣空白對照，檢查并擰緊每個產(chǎn)氣瓶瓶蓋。將每個產(chǎn)氣瓶在（39.0±0.5）℃的空氣浴搖床中進(jìn)行體外發(fā)酵72 h。記錄并計算發(fā)酵0、1、2、4、8、12、16、24、36、48、72 h的產(chǎn)氣體積，減去空白對照發(fā)酵瓶產(chǎn)氣體積即為產(chǎn)氣量。根據(jù)馬寧等［6］所述的方法計算產(chǎn)氣體積。

1.2.5 產(chǎn)氣后瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測定

產(chǎn)氣試驗結(jié)束后，取發(fā)酵后人工瘤胃培養(yǎng)液測定pH值、菌體蛋白含量、揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量和氨態(tài)氮（NH3-N）濃度。pH值的測定：采用UB-7型酸度計。揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的測定：采用氣相色譜儀［7］。氨態(tài)氮（NH3-N）的測定：取發(fā)酵后人工瘤胃培養(yǎng)液10 mL，3 500 r/min離心10 min后，取2 mL上清液置于15 mL試管內(nèi)，再加入8 mL 0.2 mol/L鹽酸搖勻，待測。使用氯化銨作為標(biāo)準(zhǔn)品，用UV-2102PCS型紫外分光光度計測定特定波長條件下的上清液氨態(tài)氮濃度［8］。菌體蛋白的測定：菌體蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法［9］，用752紫外可見分光光度計測定。

1.2.6 營養(yǎng)物質(zhì)體外消化率的測定

將每組樣品取7個重復(fù)放入ANKOMDaisyⅡ型自動體外培養(yǎng)箱2.5 L發(fā)酵罐，加入1 L人工瘤胃培養(yǎng)液，持續(xù)通入CO2，培養(yǎng)48 h后迅速將尼龍袋放入冷水停止發(fā)酵，用蒸餾水清洗后放入培養(yǎng)箱，加入1 L酸性胃蛋白酶溶液（1 L 0.1 mol/L鹽酸溶液中加入2 g胃蛋白酶）繼續(xù)發(fā)酵48 h，將尼龍袋轉(zhuǎn)移到烘箱中以65℃烘48 h至干燥。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法測定干物質(zhì)（GB/T 6435—2014）、粗蛋白（GB/T 6432—1994）、中性洗滌纖維（GB/T 20806—2006）和酸性洗滌纖維（NY/T 1459—2007）的含量，并計算體外消化率。某養(yǎng)分消化率（%）=100×（底物某養(yǎng)分含量-消化殘渣某養(yǎng)分含量）/底物某養(yǎng)分含量。

1.3 肉牛育肥試驗

1.3.1 試驗動物及分組

采用完全隨機分組的設(shè)計原則，從養(yǎng)殖場同批次牛群中選擇體重相近［（214.75±33.96）kg］，健康狀況良好、體型、膘情和毛色相近的西門塔爾育肥牛20頭，隨機分為4組，分別為對照組、試驗Ⅰ組（4%葡萄籽渣）、試驗Ⅱ組（8%葡萄籽渣）、試驗Ⅲ組（12%葡萄籽渣），每組5頭。

1.3.2 育肥試驗日糧及營養(yǎng)水平

試驗選用對照組和含4%、8%和12%葡萄籽渣的精料補充料進(jìn)行育肥試驗，日糧精粗比為4∶6，試驗日糧組成同表1。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法測定育肥試驗日糧中粗蛋白（GB/T 6432—2018），中性洗滌纖維（GB/T 20806—2006），酸性洗滌纖維（NY/T 1459—2007），粗灰分（GB/T 6438—2007），鹽酸不溶灰分（GB/T 23742—2019），鈣（GB/T 13885—2013）和磷（GB/T 6437—2018）含量。育肥試驗日糧營養(yǎng)水平實測值見表4。

表4 育肥養(yǎng)殖試驗日糧營養(yǎng)水平實測值 單位：%

1.3.3 試驗時間與地點

育肥試驗于2020年10月17日—12月16日在寧夏賀蘭縣某肉牛養(yǎng)殖場進(jìn)行，試驗預(yù)飼期為10 d，正試期為50 d。

1.3.4 飼養(yǎng)管理

試驗前做好每個圈舍的消毒工作，試驗牛編號，按照牛場日常管理統(tǒng)一飼喂，每日8：00和16：00各飼喂1次。根據(jù)牛體重的增加，逐漸增加投料量，食槽旁另外放干稻草供自由采食，自由飲水。

1.3.5 生長性能指標(biāo)測定及方法

預(yù)飼期結(jié)束當(dāng)天對試驗牛稱重，為試驗初重；正試期結(jié)束當(dāng)天對試驗牛稱重，為試驗?zāi)┲?。計算試驗期間總增重和平均日增重。試驗期間總增重=試驗?zāi)┲?試驗初重；平均日增重=（試驗?zāi)┲?試驗初重）/試驗天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2010進(jìn)行初步整理，用SPSS24.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行單因素方差分析，Duncan氏法進(jìn)行多重比較，試驗數(shù)據(jù)用“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)果與分析

2.1 不同水平葡萄籽渣對體外產(chǎn)氣量的影響

由表5可知，不同水平葡萄籽渣替代精料補充料中等量的玉米和棉粕，進(jìn)行模擬瘤胃體外發(fā)酵后，累計產(chǎn)氣量呈遞增趨勢；在4～36 h各時間點對照組產(chǎn)氣量均高于試驗組，在36 h后各時間點對照組產(chǎn)氣量呈下降趨勢，12～24 h各時間點對照組產(chǎn)氣量顯著（P＜0.05）高于各試驗組；72 h總產(chǎn)氣量各處理組無顯著（P＞0.05）差異，由大到小依次為試驗Ⅲ組＞試驗Ⅳ組＞試驗Ⅰ組＞對照組＞試驗Ⅱ組。

表5 不同水平葡萄籽渣對體外產(chǎn)氣量的影響

2.2 不同水平葡萄籽渣對體外發(fā)酵參數(shù)的影響

由表6可知，產(chǎn)氣試驗結(jié)束后各組體外發(fā)酵后瘤胃液pH值、NH3-N濃度和菌體蛋白含量無顯著（P＞0.05）差異；試驗組乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸含量均顯著（P＜0.05）高于對照組，但各試驗組無顯著（P＞0.05）差異。

表6 不同水平葡萄籽渣對體外發(fā)酵參數(shù)的影響

2.3 不同水平葡萄籽渣對營養(yǎng)物質(zhì)體外消化率的影響

由表7可知，試驗Ⅳ組干物質(zhì)體外消化率顯著（P＜0.05）低于對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅲ組；對照組粗蛋白體外消化率顯著（P＜0.05）高于各個試驗組，試驗Ⅲ組顯著（P＜0.05）高于其他3個試驗組，試驗Ⅱ組最低；對照組和試驗Ⅰ組中性洗滌纖維體外消化率顯著（P＜0.05）高于其他三組；對照組和試驗Ⅲ組酸性洗滌纖維體外消化率顯著（P＜0.05）高于其他三組，試驗Ⅳ組最低。

表7 不同水平葡萄籽渣對體外消化率的影響 單位：%

2.4 不同水平葡萄籽渣對肉牛生長性能的影響

由表8可知，用4%、8%和12%的葡萄籽渣替代相應(yīng)比例的玉米和棉粕，配伍到肉牛精料補充料中進(jìn)行育肥試驗。試驗結(jié)果顯示，試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組牛的平均日增重顯著（P＜0.05）高于試驗Ⅲ組；試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組牛的平均日增重比對照組分別高了170 g/d和140 g/d，但差異不顯著（P＞0.05）。

表8 不同水平葡萄籽渣對肉牛生長性能的影響

3 分析與討論

3.1 不同水平葡萄籽渣替代玉米和棉粕對瘤胃體外發(fā)酵產(chǎn)氣量的影響

瘤胃發(fā)酵的氣體主要包括二氧化碳、甲烷、氫氣等。哈斯花［10］研究表明，利用體外模擬瘤胃發(fā)酵技術(shù)，在一定的培養(yǎng)時間內(nèi)反芻動物瘤胃培養(yǎng)液中微生物對發(fā)酵底物的利用程度，可以根據(jù)營養(yǎng)成分消化量和產(chǎn)氣量進(jìn)行評估，可以反映瘤胃微生物代謝情況。范小紅等［11］研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)氣量的大小與營養(yǎng)物質(zhì)的消化率呈正相關(guān)，在體外模擬瘤胃發(fā)酵中產(chǎn)氣量越高，說明飼糧營養(yǎng)物質(zhì)消化越充分，可供機體生命活動的能量越多，從而有利于動物的生長。該試驗不同水平葡萄籽渣日糧體外發(fā)酵72 h產(chǎn)氣量隨著發(fā)酵時間延長呈遞增趨勢，總產(chǎn)氣量各組無顯著（P＞0.05）差異；但在不同時間節(jié)點產(chǎn)氣量呈先上升后下降的趨勢，在4～24 h產(chǎn)氣量上升最快，原因可能是在發(fā)酵初期，樣本中大量的可溶性糖和易被微生物利用的成分快速被消化，從而迅速產(chǎn)生大量氣體；當(dāng)發(fā)酵24 h后，隨著發(fā)酵時間的延長單位時間內(nèi)的產(chǎn)氣量慢慢減少，原因可能是底物被不斷消化，可發(fā)酵成分越來越少，停止發(fā)酵。

3.2 不同水平葡萄籽渣替代玉米和棉粕對瘤胃體外發(fā)酵參數(shù)的影響

pH值是反映反芻動物瘤胃發(fā)酵的重要指標(biāo)，其大小可受發(fā)酵底物種類和有機酸沉淀等多種因素影響，高天爽等［12］研究發(fā)現(xiàn)，反芻動物消化過程中，瘤胃pH值處于正常范圍是保障瘤胃微生物活性、飼料消化利用和瘤胃正常發(fā)酵的前提條件；在生理條件下，反芻動物瘤胃液pH值正常變動范圍為5.6～7.5。該試驗條件下，不同水平葡萄籽渣日糧體外發(fā)酵后的pH值均在反芻動物瘤胃液pH值正常范圍之內(nèi)。

在體外發(fā)酵體系中，NH3-N是微生物合成菌體蛋白的重要原料。焦光月等［13］研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃中NH3-N的濃度失衡時，會影響微生物的生長繁殖，只有當(dāng)瘤胃液中NH3-N濃度最適時，微生物合成菌體蛋白才能順利進(jìn)行。該試驗5個處理發(fā)酵液NH3-N濃度在1.10～1.23 mg/mL，并且添加不同水平葡萄籽渣對NH3-N濃度無明顯影響。

反芻動物瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）是通過微生物對碳水化合物的有效發(fā)酵而產(chǎn)生，反芻動物生命活動所需的大部分能量是由VFA提供的。黃雅莉等［14］研究發(fā)現(xiàn)，在反芻動物體內(nèi)乳脂主要是由乙酸合成的，體脂主要是由丙酸合成的，乙酸/丙酸值不但受動物采食水平的影響，而且受日糧結(jié)構(gòu)的影響。張世衛(wèi)等［15］研究表明，隨著葡萄籽渣添加量的增加，揮發(fā)性脂肪酸濃度和丙酸濃度升高，乙酸/丙酸值下降。在正常情況下，乙酸/丙酸值應(yīng)大于2.2∶1。該試驗結(jié)果中，各組乙酸/丙酸值都在正常范圍內(nèi)，在日糧中添加不同水平葡萄籽渣可顯著（P＜0.05）提高乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸的含量，隨著葡萄籽渣添加量的增加VFA濃度升高，這與張世衛(wèi)等［15］研究結(jié)果相符，日糧中加入一定量葡萄籽渣，有利于瘤胃發(fā)酵生成能量物質(zhì)，對牛的生長有利。

3.3 不同水平葡萄籽渣替代玉米和棉粕對營養(yǎng)物質(zhì)體外消化率的影響

飼料干物質(zhì)消化率可以反映飼料被消化的難易程度［16］。該試驗結(jié)果顯示，16%葡萄籽渣組干物質(zhì)體外消化率最低，顯著（P＜0.05）低于對照組、4%和12%葡萄籽渣組，表明葡萄籽渣添加量過高不利于飼糧消化；與對照組相比添加不同水平的葡萄籽渣顯著（P＜0.05）降低了粗蛋白的體外消化率，可能是飼糧中添加葡萄籽渣不利于瘤胃微生物對飼料中粗蛋白的分解；對照組和4%葡萄籽渣組的中性洗滌纖維體外消化率顯著（P＜0.05）高于其他三組，對照組和12%葡萄籽渣組酸性洗滌纖維體外消化率顯著（P＜0.05）高于其他三組，表明添加一定量葡萄籽渣不利于反芻動物對纖維的消化吸收。

3.4 不同水平葡萄籽渣替代玉米和棉粕對肉牛生長性能的影響

葡萄籽渣具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，粗蛋白質(zhì)、粗脂肪及碳水化合物的含量高，還含有天然多酚類抗氧化物質(zhì)。郝小燕等［17］研究結(jié)果顯示，葡萄籽渣可應(yīng)用在反芻動物飼料中，可替代一定比例的玉米、豆粕及粗飼料，或作為飼料添加劑使用。在反芻動物養(yǎng)殖過程中應(yīng)用葡萄籽渣可提高生長性能、繁殖性能、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化，同時具有一定的提高抗氧化能力和改善肉、乳等畜產(chǎn)品品質(zhì)的作用。Voicu等［18］研究發(fā)現(xiàn)，使用20%的干葡萄籽渣等量替代育肥肉牛飼糧中的大麥，不會影響肉牛日增重、采食量、飼料轉(zhuǎn)化效率和牛體健康，且可以顯著降低養(yǎng)殖過程中的飼料成本。該試驗結(jié)果顯示，添加4%和8%葡萄籽渣替代肉牛精料補充料中的部分玉米和棉粕，可提高肉牛平均日增重，比對照組肉牛平均日增重分別增加了170 g/d和140 g/d。通過觀察發(fā)現(xiàn)，試驗期間精料補充料中添加8%葡萄籽渣對改善肉牛毛色效果極其明顯，使其皮毛更加光亮。

4 結(jié)論

在該試驗條件下，用4%、8%、12%和16%的葡萄籽渣替代肉牛精料補充料中的部分玉米和棉粕，可以顯著提高發(fā)酵后瘤胃液中揮發(fā)性脂肪酸濃度，揮發(fā)性脂肪酸濃度隨著葡萄籽渣添加量的增加而升高。添加4%和8%葡萄籽渣可以提高肉牛日增重。肉牛精料補充料中添加一定量的葡萄籽渣影響粗蛋白和纖維的體外消化率。綜上所述，肉牛日糧中添加葡萄籽渣可以促進(jìn)瘤胃發(fā)酵，有利于提高肉牛生長性能。