角質小麥和粉質小麥瘤胃降解特性的比較研究

李洪濤,張崇玉,張桂國,王英楠,楊鈺,楊在賓

?

角質小麥和粉質小麥瘤胃降解特性的比較研究

李洪濤,張崇玉,張桂國,王英楠,楊鈺,楊在賓*

山東農業大學 動物科技學院, 山東 泰安 271018

本試驗旨在研究角質和粉質小麥杜泊羊的瘤胃降解特性。選用4頭體重相近（55.10±1.24 kg）、安裝有永久性瘤胃瘺管的健康杜泊公羊為試驗動物，采用尼龍袋法對角質小麥（濰麥8號、BD100、濟麥22、山農5849、山農22、紫麥1號）和粉質小麥（山農8355、D800、6405）的干物質（DM）、有機物質（OM）、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）的瘤胃降解率進行測定。結果表明：角質小麥0～24 h的DM和OM降解率顯著高于粉質小麥（<0.05）；角質小麥12～24 h的CP降解率顯著高于粉質小麥（< 0.05）；粉質小麥24 h后的NDF和ADF降解率顯著高于角質小麥（< 0.05）。角質小麥的DM和OM的有效降解率顯著高于粉質小麥（< 0.05），而粉質小麥NDF和ADF的有效降解率顯著高于角質小麥（< 0.05）。由此可見，角質小麥和粉質小麥的降解特性不同，角質小麥DM、OM和CP的降解率均高于粉質小麥，而粉質小麥NDF和ADF的降解率高于角質小麥。

角質小麥; 粉質小麥; 羊; 瘤胃; 降解特性

小麥是重要的糧食作物，有效能值高，其粗蛋白質含量居谷實類之首。根據國家統計局數據，2014年我國小麥的產量為12621萬t，而隨著玉米原料市場供求的變化，小麥價格低于玉米的情況時有發生。飼料中營養物質的瘤胃降解特性是反芻動物飼料營養價值評定的重要指標[1,2]，尼龍袋法作為評定反芻動物飼料營養物質瘤胃降解率的常規方法，因具有簡便易行、能真實反映瘤胃內的實際生理情況等特點，而被廣泛采用[3,4]。王修啟等[5]研究得出，當日糧中添加0.1%復合酶時，與傳統玉米-豆粕日糧相比，小麥代替日糧的玉米，可提高豬的日增重。研究表明當小麥含較低水平的水溶性阿拉伯木聚糖時，對肉仔雞影響較小，可作為玉米的替代品[6]。Doepel等[7]對日糧中小麥不同比例的研究結果表明，日糧中添加20%的蒸汽壓片小麥不會影響奶牛生產性能和瘤胃發酵。張元慶等[8]對小麥谷實整粒或粉碎（2 mm）飼喂閹牛的研究得出，飼喂整粒會影響增重速度，降低飼料轉化效率，但對干物質采食量沒有影響。同時，李振等[9]的研究表明，對小麥進行不同的處理方式，顯著影響瘤胃營養物質的降解特性和瘤胃內環境。由此可見，在一定條件下，小麥完全可以在生產中廣泛應用；而對小麥降解率的研究比較少，且多集中在加工處理方式方面，對不同品種小麥特別是不同品質小麥的瘤胃降解特性缺乏系統性研究。本試驗利用尼龍袋法測定角質和粉質小麥的杜泊羊瘤胃降解特性，比較不同品質類型小麥的降解特性，對不同品質小麥進行飼料營養評定，為其在反芻動物中的利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

兩種不同品質小麥：角質小麥（濰麥8號、BD100、濟麥22、山農5849、山農22、紫麥1號）和粉質小麥（山農8355、D800、6405）（淄博禾豐種業公司提供），過40目篩粉碎備用。

1.2 試驗動物與飼養管理

選取4頭體重相近（55.10±1.24 kg）、安裝有永久性瘤胃瘺管的健康杜泊羊作為試驗動物。參考《肉羊飼養標準》（NY/T 816-2004）配制基礎飼糧。試驗羊單欄栓飼，每日07:00和17:00飼喂兩次全混合飼糧，自由飲水。基礎飼糧組成及營養水平見表1。

表 1 基礎飼糧組成及營養水平（風干基礎）

1)每千克微量元素預混料中含有Provides per kg of minerals premix: Mn, 48 mg; Zn, 36 mg; Fe, 60 mg; Cu, 10 mg; I, 0.30 mg; Se, 0.24 mg; Co, 0.12 mg。2)每千克維生素預混料中含有Provides per kg of vitamins premix: VA, 2640 IU; VD, 340IU; VE, 17 mg。3)營養水平消化能為計算值，其余均為實測值The value of DE is calculated and other nutrient levels are measured.

1.3 試驗方法

選用孔徑為20 μm的尼龍布，制成長×寬為6 cm×8 cm的尼龍袋，65 ℃烘干后備用。準確稱取4 g左右樣品于已知重量的尼龍袋中，每個樣品做4個重復，每只羊作為一個重復，每個樣品每個時間點做16個平行袋。按“分別放入，同時取出”的原則，分別在瘤胃內停留0、2、6、12、24、36和48 h后取出，尼龍袋取出后迅速用冷水洗掉尼龍袋外粘附的食糜，-20 ℃度保存，0 h的尼龍袋不放入瘤胃內，等所有尼龍袋取出后用自來水不斷沖洗，至水澄清為止，將尼龍袋取下放入烘箱內65 ℃烘至恒重，稱重后將每個重復同一時間點的16個袋子的殘渣混合，過40目篩粉碎，保存備分析。

1.4 樣品測定

測定指標：測定小麥原料和尼龍袋降解殘渣中的DM、OM、CP、NDF和ADF。

測定方法：樣品中DM的測定方法參照GB/T 6435-2006[10]進行，CP的測定方法參照GB/T 6432-94[11]進行，OM的測定方法參照GB/T 6438-2007[12]進行，NDF的測定方法參照GB/T 20806-2006[13]進行，ADF的測定方法參照NY/T 1459-2007[14]進行。

1.5 數據計算與分析

某時間點降解率的計算：

樣品中營養成分在瘤胃內某時間點的降解率根據以下公式計算：(%)=[(-)/]×100

式中：為樣品中某營養成分瘤胃降解率；為樣品中某營養成分含量；為樣品降解殘渣中某營養成分含量。

降解參數的計算：樣品中營養成分在瘤胃內的降解參數依據指數模型：=+(1--ct)[15]計算。式中：飼料營養成分在時刻的降解率；：快速降解部分；：慢速降解部分；：的降解速度，h-1；：飼料在瘤胃內的停留時間。

根據最小二乘法，求出、、的值，代入有效降解率公式：=+/(+)，其中是飼料的瘤胃外流速度，是有效降解率。本試驗中小麥的取0.05 h-1[16]。

1.6 數據處理

采用SAS 9.2軟件中NLIN程序計算降解參數,,的值，用 ANOVA程序對同一飼料不同時間點的降解率、不同飼料的相同降解參數進行單因素方差分析，并用Duncan氏法對各測定數據進行多重比較，計算結果以平均值±標準差表示，顯著性水平為< 0.05。

2 結果與分析

2.1 小麥DM瘤胃降解率

由圖1可以看出，角質小麥DM的快速降解部分比粉質小麥高2.82%（=0.012），慢速降解部分比粉質小麥低2.37%（=0.037），角質小麥48 h內有效降解率比粉質小麥高2.37%（=0.048）。從降解率曲線可以看出，角質小麥0~24 h各時間點的DM降解率均顯著高于粉質小麥（<0.05），且差異不斷增大，兩組小麥36~48 h的降解率無顯著差異（>0.05）。

2.2 小麥OM瘤胃降解率

由圖2可以看出，角質小麥OM的快速降解部分比粉質小麥高5.49%（=0.016），慢速降解部分比粉質小麥低4.16%（=0.021），角質小麥OM的有效降解率比粉質小麥高1.63%（=0.045）。從降解率曲線可以看出，角質小麥0~24 h各時間點OM的降解率均顯著高于粉質小麥（<0.05），兩組小麥36~48 h的降解率無顯著差異（>0.05）。

圖1 不同品質小麥DM降解率

圖2 不同品質小麥OM降解率

2.3 小麥CP瘤胃降解率

由圖3可以看出，角質小麥CP的快速降解部分比粉質小麥高0.66%，慢速降解部分比粉質小麥低1.23%，角質小麥的有效降解率比粉質小麥高0.23%。從降解率曲線可以看出，角質小麥0~6 h的CP降解率與粉質小麥無顯著差異（>0.05），角質小麥12~24 h的降解率顯著高于粉質小麥（<0.05），且差異先增大，后逐漸縮小；兩組小麥36~48 h的降解率無顯著差異（>0.05）。

2.4 小麥NDF瘤胃降解率

由圖4可以看出，角質小麥NDF的快速降解部分比粉質小麥低0.11%，慢速降解部分比粉質小麥高0.79%，角質小麥的有效降解率比粉質小麥低1.63%（=0.040）。從降解率曲線可以看出，角質小麥0~12 h的降解率與粉質小麥無顯著差異（>0.05）；角質小麥24~48 h的降解率顯著低于粉質小麥（<0.05），且差異不斷增大。

圖3 不同品質小麥CP降解率

圖4 不同品質小麥NDF降解率

2.5 小麥ADF瘤胃降解率

圖5 不同品質小麥ADF降解率

由圖5可以看出，角質小麥ADF的快速降解部分比粉質小麥低0.96%，慢速降解部分粉質小麥高2.08%（=0.031），角質小麥的有效降解率比粉質小麥低1.65%（=0.027）。從降解率曲線可以看出，角質小麥0~6 h的降解率與粉質小麥差異不顯著（>0.05）；角質小麥12 h后ADF的降解率顯著低于粉質小麥（<0.05），且差異越來越大。

3 討論

飼料DM和OM的瘤胃降解率是影響反芻動物DM和OM采食量的一個重要因素，DM和OM的瘤胃降解率隨飼料中蛋白、淀粉及纖維物質等不同而存在一定差異，反映了飼料在瘤胃內降解的難易程度[17,18]。本試驗中，DM和OM降解趨勢基本一致，這與劉美等[19]的報道一致。角質小麥0~24 h各時間點的降解率顯著高于粉質小麥，而兩組小麥36~48 h的降解率無顯著差異，且降解率趨于穩定，這說明不同品種小麥DM和OM的降解難易不同，而角質小麥比粉質小麥更易降解，而36 h DM和OM已基本降解完全這與曹善勇[20]在肉牛上對常見飼料原料進行瘤胃降解試驗結果一致。角質小麥組的有效降解率高于粉質小麥組，這可能是因為角質小麥支鏈淀粉所占比例高于粉質小麥，而支鏈淀粉顆粒大，晶體結構大不緊密，更易水解[21,22]，故DM和OM消化率差異顯著，與Flachowsky等[23]的研究結果基本一致。

飼料蛋白質的瘤胃降解率是反芻動物蛋白質營養新體系的基本參數，也是反芻動物飼料分類的重要指標[24]。飼料蛋白質在瘤胃內的降解除受飼料非蛋白氮和真蛋白質的含量及理化特性影響外，還與飼料在瘤胃內的停留時間和發酵的難易程度有關[25,26]。本試驗中角質小麥12~24 h的CP降解率顯著高于粉質小麥，而其他時間點差異不顯著，這是由于小麥中的蛋白質基質不緊密，易被微生物穿透[3]，同時角質小麥與粉質小麥CP的快速降解、慢速降解和不易降解部分所占比例不同導致的[27]。各組小麥36 h后CP已基本降解完全，故而趨于穩定，且無差異。

飼料纖維物質的消化主要通過瘤胃微生物發酵來實現，而纖維的消化程度由其物理和化學特性、瘤胃纖維分解菌活性及飼料顆粒在瘤胃內的滯留時間來決定[28]。本試驗中，開始階段，角質小麥與粉質小麥組NDF和ADF降解率無差異，可能是因為此時NDF和ADF處于慢速降解階段，而角質小麥組12 h后的降解率顯著低于粉質小麥，可能是角質和粉質小麥的NDF中纖維素、半纖維素和木質素的比例不同造成的[29]，同時角質小麥與粉質小麥纖維性物質比例不同及種皮中阿拉伯木聚糖等抗營養因子共同造成的[30,31]。兩組間48 h的降解率仍存在差異，說明NDF和ADF在48 h時未降解完全，降解仍在進行。

4 結論

角質小麥和粉質小麥的瘤胃降解特性差異顯著。角質小麥組DM、OM和CP 的降解率顯著高于粉質小麥組，粉質小麥組NDF和ADF的降解率顯著高于角質小麥；角質小麥組DM和OM的有效降解率顯著高于粉質小麥，角質小麥組NDF和ADF的有效降解率顯著低于角質小麥。

[1] Kaur R, Garcia SC, Fulkerson WJ,. Degradation kinetics of leaves, petioles and stems of forage rape () as affected by maturity[J]. Animal Feed Science & Technology, 2011,168(s 3-4):165-178

[2] 楊信,黃勤樓,夏友國,等.反芻動物瘤胃物質降解研究進展[J].家畜生態學報,2010(1):8-12

[3] 鮑坤,徐超,寧浩然,等.常用飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內降解率的測定[J].動物營養學報,2012,24(11):2257-2262

[4] 林春建,馮仰廉.尼龍袋法評定飼料在反芻動物瘤胃內蛋白質降解率[J].中國農業大學學報,1987,8(3):375-382

[5] 王修啟,邢寶松,張兆敏,等.小麥基礎日糧添加不同水平木聚糖酶對豬生產性能的影響[J].華北農學報,2003,18(3):114-116

[6] 宋凱,單安山.不同小麥日糧對肉仔雞肉質、脂肪酸合成酶mRNA與脂蛋白脂肪酶mRNA表達的影響[J].動物營 養學報,2008,20(1):69-74

[7] Doepel L, Cox A, Hayirli A. Effects of increasing amounts of dietary wheat on performance and ruminal fermentation of Holstein cows[J]. Journal of Dairy Science, 2009,92(8):3825-3832

[8] 張元慶,馬曉飛,孫長勉,等.整粒或粉碎玉米和小麥對于生長肉牛的飼喂價值[J].畜牧獸醫學報,2004,35(6):626-632

[9] 李振,王改英,劉曉牧,等.不同加工工藝小麥肉牛瘤胃降解率研究[J].中國飼料,2013(19):12-17

[10] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T6435-2006/ISO 6496:1999飼料中 水分和其他揮發性物質含量的測定[S].北京:中國標準出版社,2007

[11] 全國飼料工業標準化技術委員會.GB/T6432-1994飼料中粗蛋白測定方法[S].北京:中國標準出版社,1994

[12] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T6438-2007/ISO 5984:2002飼料中 粗灰分的測定[S].北京:中國標準出版社,2002

[13] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T20806-2006飼料中中性洗滌纖維 (NDF)的測定[S].北京:中國標準出版社,2006

[14] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.NY/T1459-2007飼料中酸性洗滌纖維 (ADF)的測定[S].北京:中國標準出版社,2007

[15] ?rskov ER, McDonald I. The estimation of protein degradability in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage[J]. The Journal of Agricultural Science, 1979,92(2):499-503

[16] 么學博,楊紅建,謝春元,等.反自家畜常用飼料蛋白質和氨基酸瘤胃降解特性和小腸消化率評定研究[J].動物營養 學報,2007,19(3):225-231

[17] 夏科,姚慶,李富國,等.奶牛常用粗飼料的瘤胃降解規律[J].動物營養學報,2012,24(4):769-777

[18] 陳曉琳,劉志科,孫娟,等.不同牧草在肉羊瘤胃中的降解特性研究[J].草業學報,2014,23(2):268-276

[19] 劉美,王中華,王云,等.山羊常用飼料營養價值的評定[J].山東農業大學學報:自然科學版,2006,37(1):25-30

[20] 曹善勇.肉牛常用飼料瘤胃降解特性及日糧類型對瘤胃發酵影響的研究[D].泰安:山東農業大學,2015

[21] 孫成斌.直鏈淀粉與支鏈淀粉的差異[J].黔南民族師范學院學報,2000(5):36-38

[22] 李海普,李彬,歐陽明,等.直鏈淀粉和支鏈淀粉的表征[J].食品科學,2010,31(11):273-277

[23] Flachowsky G, Baldeweg P, Schein G. A note on the in sacco dry matter degradability of variously processed maize grains and of different maize varieties in sheep[J]. Animal Feed Science & Technology, 1992,39(s1-2):173-181

[24] 顏品勛,馮仰廉,楊雅芳,等.青粗飼料蛋白質及有機物瘤胃降解規律的研究[C].全國反芻動物營養學術研討會,2011

[25] 張力莉,徐曉鋒,金曙光.豆粕蛋白質和玉米蛋白粉蛋白質在綿羊瘤胃內降解規律的比較研究[J].黑龍江畜牧獸 醫,2010(7):97-98

[26] 王文娟,汪水平,譚支良.反芻動物瘤胃氮代謝研究進展[J].華中農業大學學報,2007,26(5):747-754

[27] Satter LD. Protein supply from undegraded dietary protein[J]. Journal of Dairy Science, 1986,69(69):2734-2749

[28] 馮仰廉.反芻動物營養學[M].北京:科學出版社,2004:131-134

[29] Redfearn D.魏宏陽,位振軍,譯.影響粗纖維消化和利用的限制因素[J].國外畜牧學:飼料,1998(5):13-16

[30] 高義彪,閆素梅,趙天章,等.奶牛主要飼料原料纖維物質瘤胃降解率的研究[J].中國飼料,2008(8):14-17

[31] 馮焱,佟建明.小麥的營養特性及其抗營養因子木聚糖的研究進展[J].中國飼料,2004(14):27-29

The Comparative Study on The Rumen Degradation Characteristics of Horny Wheat and Silty Wheat

LI Hong-tao, ZHANG Chong-yu, ZHANG Gui-guo, WANG Ying-nan, YANG Yu, YANG Zai-bin*

271018,

The objective of this test was to evaluate thedifferent quality wheat varieties in rumen of Dorper sheep. Four sheep (BW of 55.10 ± 1.24 kg) fitted with permanent ruminal fistulae were used for the measurement of the rumen degradation rate of the horny wheat and silty wheat by nylon bags technique. The results showed thatthe rumen degradation rates of DM and OM of the horny wheat groups at 2 to 24 h were significantly higher than that of the silty wheat groups (< 0.05); the degradation rate of CP of the horny wheat groups at 12 to 24 h was significantly higher than that of the silty wheat groups (< 0.05); the degradation rates of NDF and ADF of the horny wheat groups were significantly higher than that of the silty wheat groups after 24 h (< 0.05). The effective degradation rates of OM and DM of the horny wheat groups were significantly higher than that of the silty groups (< 0.05), but the effective degradation rate of NDF and ADF of the silty wheat groups was significantly higher than that of the horny groups (< 0.05). It is seen that the degradation characteristics of horny wheat and silty wheat were different. the rumen degradation rates of DM, OM and CP of the horny wheat were higher than that of the silty wheat, but the rumen degradation rates of NDF and ADF of the silty wheat were higher than that of the horny wheat.

Horny wheat; silty wheat; sheep; rumen; degradation characteristics

S821.5

A

1000-2324(2019)01-0107-05

10.3969/j.issn.1000-2324.2019.01.024

2016-04-10

2016-04-22

山東省肉羊良種工程

李洪濤(1990-),男,在讀碩士生,主要從事反芻動物營養的研究.E-mail:18854889155@163.com

Author for correspondence. E-mail:yzb204@163.com