用康奈爾體系評定飼料營養價值

張冠武，郎曉曦，毛楊毅，車向榮，羅惠娣，張保紅

（1.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所，山西太原030032；2.山西農業大學動物科技學院，山西太谷030801）

康奈爾凈碳水化合物-蛋白質體系（Cornell NetCarbohydrate and Protein System，CNCPS）[1-3]是由美國康奈爾大學于20世紀90年代提出的，其將飼料的碳水化合物分為5個部分：糖類（CA）、淀粉、果膠（CB1）、可利用纖維（CB2）和不可利用纖維（CC）。CA為可溶性糖，在瘤胃中可快速降解；CB1為淀粉，為中速降解部分；CB2為可利用的細胞壁，為緩慢降解部分；CC為不可利用的細胞壁[4]。

康奈爾體系將飼料的蛋白質分為5個部分：PA，PC，PB1，PB2，PB3，分別被描述為 PA為非蛋白氮（NPN），在緩沖液中可溶解[5]；PB1為可溶解真蛋白[6]；PB2為中速降解的真蛋白；PB3為慢速降解的真蛋白；PC為不能利用的蛋白質，是與木質素結合的蛋白質[7]，在酸性洗滌劑中不能被溶解（ADIP）[8]，在瘤胃中不能被瘤胃細菌降解，在瘤胃后消化道也不能被消化[9]。

本研究利用康奈爾體系評價山西6種常用飼料原料的營養成分，全面地反映6種常用粗飼料的營養特性，為粗飼料的科學利用及飼糧優化提供數據基礎，進一步完善山西飼料數據庫，為山西養殖業提供全面準確的技術支持。

1 材料和方法

1.1 飼料樣品與分析方法

選取反芻動物常用飼料樣品6種（玉米秸稈、玉米、麩皮、豆粕、棉粕、胡麻粕），制成風干樣，粉碎過1mm篩后測定成分。

干物質（DM）、粗蛋白（CP）、粗灰分（ASH）、粗脂肪（EE）和中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、木質素（LIGNIN）、酸性洗滌不溶蛋白（ADIP）及中性洗滌不溶蛋白（NDIP）按照文獻[10]的方法進行測定；非蛋白氮采用三氯乙酸法進行測定；可溶性蛋白采用硼酸-磷酸緩沖液法測定；淀粉采用硫酸蒽酮法測定。

1.2 康奈爾各組分計算

飼料碳水化合物中各組分計算公式為：

其中，ASH（%DM）為飼料粗灰分占干物質的百分比；CA（%DM）為飼料碳水化合物組分糖類占干物質的百分比；CB1（%DM）為飼料碳水化合物組分淀粉、果膠占干物質的百分比；CB2（%DM）為飼料碳水化合物組分可利用纖維占干物質的百分比；CC（%DM）為飼料碳水化合物組分不可利用纖維占干物質的百分比；CHO（%DM）為飼料碳水化合物占干物質的百分比；CP（%DM）為飼料粗蛋白占干物質的百分比；FAT（%DM）為飼料粗脂肪占干物質的百分比；CNSC（%DM）為飼料非結構性碳水化合物占干物質的百分比；LIGNIN（%DM）為飼料木質素占干物質的百分比；NDFIP（%CP）為中性洗滌不溶蛋白占飼料粗蛋白的百分比；NDF（%DM）為飼料中性洗滌纖維占干物質的百分比；STAREH（%NFC）為飼料淀粉占非纖維性碳水化合物（NFC）的百分比。

飼料蛋白組分的計算公式為：

其中，ADIP（%CP）為飼料酸性洗滌不溶蛋白占粗蛋白的百分比；CP（%DM）為飼料粗蛋白含量占干物質的百分比；NDIP（%CP）為飼料中性洗滌不溶蛋白占粗蛋白的百分比；NPN（%CP）為飼料可溶蛋白占粗蛋白的百分比；PA（%DM）為飼料中非蛋白氮占飼料干物質的百分比；PB1（%DM）為飼料中可溶解的真蛋白占飼料干物質的百分比；PB2（%DM）為飼料中中速降解的真蛋白占飼料干物質的百分比；PB3（%DM）為飼料中慢速降解的真蛋白占飼料干物質的百分比；PC（%DM）為飼料中不可利用蛋白占干物質的百分比；SOLP（%CP）為飼料可溶性蛋白占粗蛋白的百分比。

2 結果與分析

2.1 6種單一飼料的康奈爾碳水化合物組分和蛋白組分含量

本試驗共測定了6種主要反芻動物飼料原料的常規營養成分，包括干物質（DM）、粗灰分（ASH）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP），并根據康奈爾體系對蛋白質和碳水化合物的進一步劃分，測定了蛋白組分的可溶性粗蛋白（SCP）、非蛋白氮（NPN）、酸性洗滌不溶蛋白（ADIP）和中性洗滌不溶蛋白（NDIP）；碳水化合物組分的碳水化合物（CHO）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、木質素和淀粉含量。計算出了蛋白組分PA，PB1，PB2，PB3，PC以及碳水化合物組分 CNSC，CA，CB1，CB2，CC的含量。

從表1～5可以看出，CNCPS體系評價飼料價值需要測定的指標較常規方法多一些，而計算出的各碳水化合物、蛋白質組分含量可直接反映反芻動物對此部分的利用情況，因此，利用CNCPS體系評定6種飼料的營養價值比常規方法更能準確反映飼料的特性，也更符合動物對6種飼料的實際利用情況。

目前，已有許多科研人員對我國各種反芻動物飼料進行康奈爾碳水化合物、蛋白質組分的分析，目的就是為了致力于建立我國的康奈爾飼料營養價值評定體系。趙廣永[11]將從上海、西安、海拉爾、杭州等地采集的32種反芻動物常用飼料樣品進行分析，根據康奈爾體系計算出飼料中碳水化合物和蛋白質組分含量，并建議用康奈爾體系評定反芻動物的營養價值。孫獻忠[12]根據康奈爾體系試驗測定了13種常用粗飼料的碳水化合物和蛋白質組分含量，為我國飼料數據庫的完善提供了一定的數據參考。

表1 反芻動物常用飼料原料常規營養成分 %DM

表2 反芻動物飼料CNCPS體系中蛋白組分含量 %DM

表3 計算反芻動物飼料CNCPS體系各蛋白組分含量 %DM

表4 反芻動物飼料CNCPS體系中碳水化合物組分含量 %DM

表5 計算反芻動物飼料CNCPS體系各碳水化合物組分含量 %DM

2.2 康奈爾體系與可利用蛋白體系的區別

康奈爾體系也將動物瘤胃中蛋白質分為微生物蛋白和飼料未降解蛋白2個部分，并給出了預測微生物蛋白和飼料未降解蛋白的公式。但在推算過程中，需要大量的飼料在瘤胃中發酵時的參數，由于我國飼料與國外的差異，并未建立符合我國實際的參數體系，所以，在數據使用上并不能直接照搬國外數據，在使用上受到相應制約。

在生產實踐中，新蛋白體系對應用人員的專業技術水平要求較高，從而造成其只能在大型飼料廠和養殖場應用，很難在全國范圍內普及推廣應用。廣大中小企業只能繼續沿用傳統的粗蛋白體系，這嚴重阻礙了反芻動物生產水平的整體提高。相對德國可利用蛋白體系，將微生物蛋白和飼料未降解蛋白作為一個指標來測定，能夠很好地避免人為分開測定的麻煩和方法上的誤差。目前，測定飼料可利用蛋白的主要方法有體內法和體外降解法，Zhao等[13]進行了可利用粗蛋白和可利用氨基酸快速測定技術的研究，并建立了這些技術的操作規范。為了進一步證明可利用粗蛋白技術的可靠性、降低測定成本，并考慮對動物保護力度的不斷加強，趙廣永等[11]進行了應用CNCPS方法評定飼料蛋白質營養價值和應用體外培養技術測定的可利用粗蛋白（uCP）之間的相關研究，結果表明，用體外培養技術測定的uCP與CNCPS蛋白組分之間有極顯著的相關性。李元曉[14]肯定了用康奈爾蛋白組分估測小腸可消化蛋白的方法。本試驗采用曹季娥[15]提出的估測方程來計算小腸的可利用粗蛋白量。其計算公式為：

3 結論

康奈爾體系對飼料進行分析后，根據各組分含量能夠更加準確地反映出飼料在反芻動物瘤胃中的消化和動物對飼料營養成分的利用情況，比傳統的Weende體系分析法[16]和尼龍袋法[17]能更加準確地反映飼料的特性。因此，建議今后完善反芻動物飼料CNCPS組分的數據庫，將CNCPS作為評定反芻動物飼料營養價值的方法。

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