李德鵬, 宮 晨, 姜富貴, 成海建, 游 偉, 胡志勇, 宋恩亮*

（1.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所/山東省畜禽疫病防治與繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 山東濟(jì)南 250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院, 山東泰安 271018；3.建明（中國(guó)）科技有限公司, 廣東珠海 250099）

我國(guó)是一個(gè)畜牧大國(guó), 肉類、蛋類和水產(chǎn)類產(chǎn)量位于世界首位。目前, 畜牧業(yè)發(fā)展形勢(shì)持續(xù)好轉(zhuǎn), 已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)亮點(diǎn)和鄉(xiāng)村振興的重要措施和手段。蛋白質(zhì)飼料是動(dòng)物養(yǎng)殖中不可缺少的部分（許文斌, 2017）。動(dòng)物生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)和繁殖等一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)蛋白質(zhì), 是動(dòng)物所必需的營(yíng)養(yǎng)成分, 蛋白飼料的缺乏越來(lái)越制約著畜牧業(yè)的發(fā)展（張露露等, 2016）。豆粕是養(yǎng)殖業(yè)最優(yōu)質(zhì)、需求量最大的蛋白質(zhì)飼料（李麗娟和王安, 2009）。但我國(guó)豆粕的生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需求量, 每年需要進(jìn)口大量豆粕來(lái)滿足畜牧業(yè)生產(chǎn)空缺。面對(duì)如此壓力, 我國(guó)畜牧業(yè)要發(fā)展就必須充分挖掘現(xiàn)有低質(zhì)蛋白質(zhì)飼料資源, 采用先進(jìn)的飼料科學(xué)理論和加工工藝, 走適合國(guó)情的節(jié)糧型畜牧業(yè)道路（張洋等, 2008）。

非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料是指在動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中未被使用或使用量很少的蛋白飼料（刁其玉和張乃峰, 2009）。我國(guó)非常規(guī)蛋白質(zhì)資源豐富, 種類繁多, 分布廣泛。其大多數(shù)為農(nóng)副產(chǎn)品, 具有可快速消化的細(xì)胞壁和少量不可消化的殘留物, 表明它們非常適合反芻動(dòng)物使用。

瘤胃降解率是評(píng)定飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)（Kaur等, 2011）。在反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)新體系中, 飼料蛋白質(zhì)瘤胃降解率具有重要地位, 它不僅是反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)需要和飼料蛋白質(zhì)新體系評(píng)定的基本參數(shù), 也是反芻動(dòng)物飼料分類的指標(biāo)（賀瑤等, 2017；顏品勛等, 1996）。尼龍袋法可以清晰呈現(xiàn)飼料在瘤胃內(nèi)的降解情況（張穎等, 2014；吳仙, 2009）。么學(xué)博等（2007）采用尼龍袋法測(cè)定棉粕、豆粕、啤酒糟蛋白和啤酒糟等原料在瘤胃內(nèi)的降解特性, 其研究對(duì)反芻動(dòng)物生產(chǎn)過(guò)程具有重要的指導(dǎo)作用。

本試驗(yàn)采用尼龍袋法測(cè)定10種非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料原料營(yíng)養(yǎng)成分在瘤胃中的降解規(guī)律, 為合理利用我國(guó)現(xiàn)有蛋白質(zhì)飼料資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)樣品采集與處理 豆粕、濕豆渣、棕櫚粕、味精渣、芝麻餅粕、葵花粕和DDGS來(lái)自山東省飼料工業(yè)有限公司, 啤酒糟來(lái)自濟(jì)南佳寶乳業(yè)有限公司, 牡丹籽粕、棉籽粕來(lái)自泰安金蘭奶牛養(yǎng)殖有限公司。將原料于鼓風(fēng)干燥機(jī)65℃烘干48 h, 用粉碎機(jī)粉碎, 分成2個(gè)等份, 取其中一份過(guò)1 mm孔篩, 用于測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分；另一份過(guò)2 mm孔篩, 做瘤胃降解試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧組成 選擇3頭健康狀況良好, 體重（750±30）kg的裝有瘤胃瘺管的魯西黃?！晾举澟ｋs肉牛作為試驗(yàn)動(dòng)物。試驗(yàn)于山東菱花畜牧科技有限公司進(jìn)行。按照牛場(chǎng)日糧標(biāo)準(zhǔn)飼喂試驗(yàn)牛, 試驗(yàn)日糧及營(yíng)養(yǎng)水平如表1。試驗(yàn)牛單圈飼喂, 每天6：00、15：00飼喂兩次, 自由飲水。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量 %

1.3 試驗(yàn)方法 尼龍袋法測(cè)瘤胃降解特性。選擇孔隙為300目80 mm×120 mm的尼龍袋, 并記錄袋重。準(zhǔn)確稱取5 g樣品放入已知重量的尼龍袋中, 每頭牛、每種原料同一時(shí)間點(diǎn)設(shè)4個(gè)重復(fù)。將尼龍袋于晨飼前通過(guò)瘤胃瘺管放入瘤胃腹囊中, 尼龍袋應(yīng)始終沉浸于瘤胃內(nèi)容物中。在放袋后的2、4、8、12、24、36和48 h取出尼龍袋, 立即用自來(lái)水沖洗至水清為止, 然后65℃烘干48 h至恒重, 用分析天平稱重, 尼龍袋中殘余物磨碎, 過(guò)1 mm孔篩, 備測(cè)。

1.4 測(cè)定指標(biāo) 營(yíng)養(yǎng)成分參照AOAC（2005）方法進(jìn)行測(cè)定, 其中DM含量采用重量法測(cè)定, CP含量采用凱氏定氮法測(cè)定, EE含量采用索氏浸提法測(cè)定（王亞芳等, 2020）, NDF、ADF含量參照van Soes等（1991）的方法, 采用Ringbio纖維分析儀測(cè)定。

1.5 計(jì)算方法

1.5.1 瘤胃降解率 飼料樣品在不同時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率計(jì)算公式如下：

式中：A為飼料某養(yǎng)分的瘤胃降解率, %；B為飼料中某養(yǎng)分的質(zhì)量, g；C為殘?jiān)心仇B(yǎng)分的質(zhì)量, g。

1.5.2 瘤胃有效降解率 參照Orekov等（1979）提出的數(shù)學(xué)模型, 利用最小二乘法算出模型中的參數(shù)a、b和c, 模型如下：

式中：dP為某養(yǎng)分在t時(shí)間的瘤胃降解率, %；a為快速降解部分含量, %；b為慢速降解部分含量, %；c為慢速降解部分的降解速率, %/h。

利用a、b和c值, 計(jì)算原料成分的有效降解率：

式中：ED為有效降解率, %；k為飼料原料的外流速度, %/h。本試驗(yàn)中k值參考顏品勛等（1994）取k=0.031%/h。

1.5.3 預(yù)測(cè)能值指標(biāo) 總可消化養(yǎng)分按照Weiss等（1992）的方法測(cè)定。

式中：NDFn為無(wú)氮中性洗滌纖維=NDFNDICP。

1.5.4 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià) 采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法（孫紅等, 2014）對(duì)10種蛋白質(zhì)飼料進(jìn)行排序, 計(jì)算公式如下：

式中：Xi為指標(biāo)測(cè)定值, Xmin和Xmax分別為某一指標(biāo)所有測(cè)定值中的最小值和最大值。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 9.2的NLIN程序計(jì)算a、b、c值（SAS, 2004）；采用SPSS20進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, P＜0.05表示組間差異顯著, 試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料原料營(yíng)養(yǎng)成分 由表2可知, 棕櫚粕EE含量最高, 葵花粕EE含量最低。豆粕與棉籽粕CP含量之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）, 味精渣CP含量最高。芝麻餅粕Ca、P含量均顯著高于其他原料（P＞0.05）?？ㄆ蒚DN含量顯著低于其余其他原料（P＜0.05）, 味精渣與DDGS的TDN含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

表2 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料原料營(yíng)養(yǎng)成分含量 %

2.2 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料原料瘤胃降解特性

2.2.1 DM瘤胃降解特性 由表3可知, 10種原料在各時(shí)間點(diǎn)DM瘤胃降解率存在較大差異。所有時(shí)間點(diǎn)味精渣和豆粕DM降解率均顯著高于其他幾種原料（P＜0.05）, 48 h味精渣DM降解率最高達(dá)到99.38%, 其次豆粕達(dá)到87.11%, 顯著高于其他原料（P＜0.05）。DDGS的快速降解部分含量最高為28.39%。芝麻餅粕慢速降解部分含量最高為84.80%, 其次為味精渣83.18%。豆粕有效降解率為65.14%, 顯著低于味精渣（P＜0.05）。啤酒糟與牡丹籽粕有效降解率之間差異不顯著（P＞0.05）。

表3 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料DM瘤胃降解率及降解參數(shù)

2.2.2 CP瘤胃降解特性 由表4可知, 2 h時(shí), 啤酒糟、味精渣和葵花粕的CP降解率均低于10%；豆粕、豆渣和DDGS的CP降解率高于30%。4 h時(shí)豆粕CP降解率顯著高于其他原料（P＜0.05）, 8 h時(shí)味精渣CP降解率達(dá)到84.21%, 顯著高于其他原料（P＜0.05）, 24 h后味精渣CP降解率達(dá)到100%, 完全被降解。豆渣、DDGS的快速降解部分含量達(dá)到30%以上, 顯著高于其他8種原料（P＜0.05）?？ㄆ煽焖俳到獠糠趾孔畹蜑?.20%, 但其慢速降解部分含量最高為95.15%。10種原料慢速降解部分含量之間均有顯著差異（P＜0.05）。棉籽粕的有效降解率最高, 其次為牡丹籽粕、豆粕。

表4 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料CP瘤胃降解率及降解參數(shù)

2.2.3 NDF瘤胃降解特性 由表5可知, 2 h時(shí), 味精渣降解率顯著高于其他原料（P＜0.05）, 8 h時(shí), 味精渣的降解率達(dá)到91.13%。48 h時(shí), 味精渣降解率最高, 啤酒糟降解率最低, 棉籽粕和DDGS的NDF降解率在65%左右, 無(wú)顯著差異（P＞0.05）。味精渣快速降解部分含量最高為55.31%。啤酒糟和味精渣的慢速降解部分含量分別為37.69%、38.50%, 無(wú)顯著差異（P＞0.05）。豆粕、棉籽粕的慢速降解部分含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）。NDF有效降解率前三位分別為味精渣、棉籽粕、豆粕。

表5 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料NDF瘤胃降解率及降解參數(shù)

2.2.4 ADF瘤胃降解特性 由表6可知, 2 h時(shí), 味精渣ADF降解率已達(dá)到89.47%。2、4和8 h, 3個(gè)時(shí)間點(diǎn)DDGS的ADF降解率均處于較低水平, 但在12 h后, ADF降解率升幅較大。48 h時(shí), 味精渣ADF降解率最高為97.99%, 其次豆粕為85.80%。DDGS的快速降解部分含量為2.57%, 顯著低于其他原料（P＜0.05）。味精渣的慢速降解部分含量最低為0.82%, 豆粕與芝麻餅粕慢速降解部分含量均在60%左右, 二者之間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。豆渣的ADF有效降解率最低, 10種原料的ADF有效降解率存在顯著差異（P＜0.05）。

2.3 不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià) 由表7可知, 依據(jù)平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行排序, 數(shù)值越大, 綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。前四位分別是味精渣、豆粕、棉籽粕、DDGS。

表7 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

3 討論

3.1 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料營(yíng)養(yǎng)成分 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 味精渣CP含量較高, 達(dá)到83.47%, 這是由于味精渣是食品工業(yè)提取谷氨酸后得到的菌體蛋白, 絕大多數(shù)為可溶性蛋白質(zhì), 其他成分含量較少, 但味精渣中富含多種氨基酸、微量元素、生長(zhǎng)因子和消化酶等成分, 有利于動(dòng)物的消化吸收, 且味精渣的氨基酸組成與豆粕相近, 適合作為豆粕替代品。棕櫚粕ADF、NDF含量較高, ADF含量達(dá)到60.27%, 這可能是棕櫚粕在制作過(guò)程中, 棕櫚籽未脫殼。葵花粕和棉籽粕的EE含量較低, 與么學(xué)博等（2007）的結(jié)果接近。豆粕、棉籽粕、味精渣和芝麻餅粕的粗蛋白質(zhì)含量較高, 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高。棕櫚粕雖然其粗蛋白質(zhì)含量低, 但其氨基酸利用率較高, 研究表明, 棕櫚仁粕的蛋白質(zhì)有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值, 具有較好的溶解性、乳化性和熱穩(wěn)定性, 是豐富的植物蛋白資源（Chee等, 2012）。DDGS是以玉米為基礎(chǔ)生產(chǎn)乙醇過(guò)程中經(jīng)過(guò)發(fā)酵和蒸餾后產(chǎn)生的（Boila等, 1994）, 是極好的反芻動(dòng)物飼料原料。盡管與玉米相似, 但DDGS通常富含蛋白質(zhì)、脂肪和纖維（Castro-perez等, 2014）。DDGS中CP、EE、ADF和NDF的濃度差異很大程度上受原始谷物中的營(yíng)養(yǎng)含量及淀粉轉(zhuǎn)乙醇發(fā)酵效率的影響（Li等, 2012；Mjoun等, 2010）。

3.2 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料瘤胃降解特性 飼料在瘤胃中的降解實(shí)質(zhì)上是瘤胃微生物生理活動(dòng)對(duì)飼料養(yǎng)分產(chǎn)生的一系列作用, 隨著飼料在瘤胃中停留時(shí)間的增加, 飼料的瘤胃降解率逐漸增大, 不同飼料瘤胃降解率不同（富麗霞等, 2018）。蛋白質(zhì)飼料是構(gòu)成反芻動(dòng)物日糧的重要組成部分, 粗蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解對(duì)反芻動(dòng)物所需能量、瘤胃降解蛋白和非降解蛋白具有重要作用, 且瘤胃微生物在瘤胃內(nèi)正常生長(zhǎng)繁殖所需的蛋白質(zhì)主要來(lái)源于飼糧中的粗蛋白。為滿足可代謝蛋白質(zhì)的要求, 最大限度地減少氮排泄, 日糧蛋白質(zhì)必須分為DIP和UIP部分, 這需要精確估計(jì)日糧中飼料成分在瘤胃中的蛋白質(zhì)降解（Hedqvist等, 2006）。

3.2.1 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料DM瘤胃降解特性 反芻動(dòng)物DMI與飼料在瘤胃內(nèi)DM降解率密切相關(guān)。豆粕與豆渣的快速降解部分含量分別為25.03%、0.08%, 慢速降解部分含量為68.14%、63.07%, 豆粕的粗蛋白質(zhì)含量高出豆渣33.33%, 由此可以推斷, 豆粕的干物質(zhì)快速降解部分主要為粗蛋白質(zhì)。啤酒糟的DM有效降解率為41.09%, 顯著低于張永根等（2013）的結(jié)果, 這可能是釀酒原料的產(chǎn)地和加工工藝不同造成的（張永根等, 2013）。棉籽粕DM瘤胃降解率較低, 這是由游離棉酚可以結(jié)合可溶性蛋白, 降低瘤胃微生物蛋白合成速度, 使其消化率降低（Calhoun等, 1995）。Raymond等（1962）研究表明, 在反芻動(dòng)物日糧中添加棉籽粕, 檢測(cè)發(fā)現(xiàn), 瘤胃液中部分賴氨酸與棉酚結(jié)合, Randel等（1996）研究表明, 棉籽粕中的棉酚降低了賴氨酸吸收率。

3.2.2 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料CP瘤胃降解特性 為了精確配制日糧以滿足反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)需求, 迫切需要更具體地表征飼料原料在瘤胃中的 蛋 白 質(zhì) 降 解 動(dòng) 力 學(xué)（Westreicher等, 2013；Hedqvist等, 2006）。CP降解率是新蛋白質(zhì)體系的重要參數(shù), 飼糧中CP降解率與原料本身特性相關(guān), 如抗?fàn)I養(yǎng)因子、細(xì)胞壁的屏障作用等（張力莉等, 2010）。本試驗(yàn)中味精渣的CP降解率在24 h時(shí)已達(dá)到100%, 這是由于味精渣的蛋白質(zhì)主要是可溶性蛋白質(zhì), 研究表明, SCP在瘤胃內(nèi)會(huì)被快速降解。啤酒糟CP降解率較低, 這是由于小麥外殼中含有大量的細(xì)胞壁纖維素結(jié)構(gòu), 使原料蛋白質(zhì)成分在瘤胃內(nèi)較難釋放和分解。飼料中蛋白質(zhì)可以分為快速降解蛋白、慢速降解蛋白和不易降解蛋白3個(gè)部分（曹善勇, 2015）, 不同飼料各部分所占比例不同（Larry, 1986）。試驗(yàn)中豆粕的快速降解部分含量高出棉籽粕的10%, 慢速降解部分含量低于棉籽粕5%, 但豆粕的有效降解率為59.43%, 棉籽粕的有效降解率為78.82%, 這是由于棉籽粕的慢速降解部分的降解速率高出豆粕0.12%。本試驗(yàn)結(jié)果與夏科得出的結(jié)論一致：棉籽粕慢速降解部分含量與降解速率較高, 蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高（夏科等, 2012）。棉籽粕的CP有效降解率達(dá)到78.82%, 瘤胃降解率較高, 直接飼喂動(dòng)物會(huì)造成蛋白質(zhì)飼料的浪費(fèi), 在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中, 要考慮真蛋白的過(guò)瘤胃保護(hù), 降低棉籽粕在瘤胃內(nèi)的消化, 增加其在小腸內(nèi)的消化, 進(jìn)而提高棉籽粕粗蛋白質(zhì)的利用率。本試驗(yàn)葵花粕CP有效降解率為45.23%, 與趙天章的結(jié)果一致。DDGS通常被認(rèn)為具有較高的瘤胃非降解蛋白（UIP）含量, 這是因?yàn)橛衩字写蟛糠忠捉到獾牡鞍踪|(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中直接被降解（Klopfenstein等, 2008）。NRC（2007）中玉米DDGS含有30%左右的CP, 其中UIP構(gòu)成大約73%的CP。

3.2.3 不同來(lái)源蛋白質(zhì)原料NDF和ADF瘤胃降解特性 飼料中的ADF和NDF主要來(lái)源于細(xì)胞壁, 較難被反芻動(dòng)物消化（張子儀, 2000）。反芻動(dòng)物瘤胃微生物能正常進(jìn)行發(fā)酵功能與飼料中的NDF、ADF密切相關(guān)。NDF、ADF瘤胃降解率受飼料纖維組成的影響, 不同飼料原料因其自身特性不同, 故有效降解率存在較大差異（Acbagladohnani等, 2001）, 這與本試驗(yàn)得出的結(jié)果一致。本試驗(yàn)NDF的瘤胃有效降解率大多數(shù)高于ADF的瘤胃有效降解率, 這是由于ADF的主要組成部分是木質(zhì)素、纖維素和二氧化硅等, 木質(zhì)素在瘤胃內(nèi)幾乎不被分解, SiO2屬于礦物質(zhì), 在瘤胃內(nèi)不被利用, 故ADF在瘤胃內(nèi)的降解率普遍較低。本試驗(yàn)中豆粕NDF有效降解率為63.67%, 與包淋斌等（2015）的結(jié)果一致。本試驗(yàn)結(jié)果顯示, 豆粕中NDF和ADF含量相比于其他幾種原料均處于較低水平, 盡管牡丹籽粕、棕櫚粕、啤酒糟、豆腐渣、芝麻餅粕和葵花餅等原料ADF、NDF含量高于豆粕, 但有效降解率并沒(méi)有隨著ADF和NDF含量的增加而增加。豆渣12 h前NDF、ADF降解率低于20%, 24 h達(dá)到40%以上, 說(shuō)明豆渣ADF、NDF在瘤胃內(nèi)降解主要發(fā)生在24 h之后。從本研究降解動(dòng)態(tài)參數(shù)看, 豆粕、棉籽粕優(yōu)于其他原料, NDF、ADF更利于消化。

4 結(jié)論

不同來(lái)源蛋白質(zhì)飼料的營(yíng)養(yǎng)成分及其瘤胃降解率各有差異。采用隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià), 由高到低依次為味精渣、豆粕、棉籽粕、DDGS、牡丹籽粕、芝麻餅粕、酒糟、豆渣、葵花粕、棕櫚粕。