日糧中不同葡萄籽添加比例對多浪羊營養物質消化代謝的影響

彭婉婉 許貴善，2* 馬忠杰 何 剛 劉建行 王 彥 高 帆 馮昕煒,2

（1.塔里木大學動物科學學院，新疆阿拉爾843300；2.塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，新疆阿拉爾843300）

獨特的自然地理和歷史人文條件，形成了新疆以牛羊養殖為主的畜牧業生產結構[1]。長期以來，新疆尤其是南疆飼草資源短缺的問題一直未得到根本解決，成為限制畜牧業發展的主要因素和瓶頸問題。解決南疆草食動物養殖飼草料資源短缺的問題關鍵是要“開源節流”，即開發新型飼料資源和充分利用現有飼料資源。

統計數據表明，2017 年全國葡萄產量1 308.3 萬噸，新疆產量為249.3 萬噸，約占全國葡萄產量的19%[2]。葡萄釀酒過程中，產生的主要副產物是葡萄渣，占葡萄加工量的25%～30%，其中葡萄籽占葡萄渣的比例為4%～6%[3]。研究證實，葡萄渣產品應用于反芻動物可以增加動物抗應激能力[4]，提高奶牛的泌乳量[5]和乳品質[6]，改善動物毛色，增強光澤[7]，提高日增重[8]。葡萄籽中含有豐富的粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪等物質[9]，但因含有較高的單寧，在家畜營養中產生負效應，且單寧的收斂性減少動物采食量，降低動物生產性能，采食大量單寧甚至會引起家畜中毒[10]，因此葡萄渣在反芻動物生產中并未得以充分應用。

本課題組前期體外試驗結果表明，綿羊日糧中葡萄籽的適宜添加范圍為8%～12%[11]，本試驗以此作為體內試驗的參考依據，在多浪羊日糧中添加不同比例的葡萄籽，研究主要營養物質表觀消化率和代謝規律，旨在進一步探索綿羊全價日糧中葡萄籽的適宜添加比例，以期為葡萄籽資源的開發利用提供參考，為解決南疆飼料資源短缺的問題提供幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗時間地點

本試驗于2019年4月8日至5月4日在塔里木大學動物科學學院試驗站進行。

1.2 試驗日糧

參考美國NRC(2007)體重30 kg、日增重100 g∕d的肉羊營養需要，根據“等能等氮”的原則，設計5 種添加不同比例葡萄籽的日糧：0%（D1）、4%（D2）、8%（D3）、12%（D4）、16%（D5），日糧配方見表1。葡萄籽來自新疆伊犁某葡萄酒廠，自然干燥后含水分9.93%，灰分3.02%、粗蛋白質9.24%、粗脂肪16.25%、中性洗滌纖維60.52%、酸性洗滌纖維51.77%[12]。葡萄籽單寧含量約為4.55%[12]。自然干燥后用中藥粉碎機粉碎與各精料原料在混合機內攪拌混勻備用。

表1 5種葡萄籽添加比例的日糧組成及營養水平（DM基礎）

1.3 試驗動物的飼養管理

試驗選用15 只健康、1.5 歲左右、體重(41.0±1.0) kg、安裝永久瘤胃瘺管的多浪羊羯羊，在晨飼前空腹稱體重，根據體重相近原則隨機分為5 組，每組3 只羊，每組分別飼喂1種日糧，早9：00和晚21：00各飼喂一次，每只羊每日飼喂1.1 kg日糧，先喂精料，后喂粗料，試驗羊在消化代謝籠上單籠飼養，自由飲水，預試期15 d，正試期8 d，試驗開始前一個月每只羊注射1 mL伊維菌素驅蟲。

1.4 樣品的收集

料樣的收集：正試期，每日晨飼采集飼料樣品200 g，按照精粗飼料所占百分比分別采集精料和粗料，每日晨飼前收集剩料并稱重，將每只羊8 d收集的樣料和剩料分別混勻，烘干后粉碎，過40目篩。

糞樣的收集：15 只試驗羊在消化代謝籠內完成糞樣收集。試驗期，每日晨飼前，糞樣稱重，計為前一天的排糞量，將糞樣混合、去除其中的雜物后按排糞量的10%采集兩份分析樣品，一份加入10 mL 10% H2SO4溶液混勻，于-20 ℃保存，用于測定氮含量，另外一份用來測定能量及其他營養物質含量。將8 d 的樣品混合，于65 ℃烘箱中烘24 h，放于室內回潮24 h。

尿樣的采集：本試驗采用全收尿法，集尿桶加入100 mL 10%H2SO4溶液固氮，每日晨飼前，量筒測量動物排尿量，自來水稀釋至5 L，以4層紗布過濾20 mL尿樣保存。每只羊8 d的尿樣混合，-20 ℃保存，用以測量總能和總氮。

1.5 相關指標測定及計算

營養物質消化代謝：

①采食量（g∕d）=飼料飼喂量-剩料重量

②某養分的表觀消化率(%)=[（試驗羊食入的某養分量-試驗羊糞中排出的某養分量）∕試驗羊食入的某養分量]×l00

③沉積氮（g∕d）=食入氮-糞氮-尿氮

④氮的表觀消化率（%）=（食入氮-糞氮）∕食入氮×100

能量消化代謝：

①食入總能（MJ∕d）=每千克日糧干物質能值×干物質日采食量

②消化能（MJ∕d）=食入飼料能量-糞中能量

③代謝能（MJ∕d）=總能-糞能-尿能-甲烷能（總能的8%）

④總能消化率（%）=消化能∕食入總能×100

⑤總能代謝率（%）=代謝能∕食入總能×100

⑥消化能代謝率（%）=消化能∕食入總能×100

相關指標測定方法：干物質(DM)、有機物(OM)參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》測定[13]，使用凱氏定氮法測飼料中氮含量，能量使用IKA C200 氧彈式熱量測定儀；NDF和ADF使用ANKOM纖維分析儀測定，脂肪（EE）使用脂肪浸提儀。

尿能的測定：取三張空白定量濾紙，在氧彈式量熱儀中分別測定其能值，并計算出三張空白濾紙的平均能值。每個尿樣取5 mL尿液分多次均勻滴在濾紙上，65 ℃烘干后在氧彈式量熱儀中測定濾紙和尿液的總能值。尿能（MJ∕d）=平均每日排尿量×（滴加尿液的濾紙總能值-空白濾紙的平均能值）∕5。

1.6 數據處理

所有數據采用SAS 9.2軟件中的單因素方差分析（oneway ANOVA）進行顯著性檢驗，LSD 多重比較差異，以P＜0.05 為差異顯著性判斷標準，結果用平均值和SEM表示。

2 結果與分析

2.1 日糧中不同葡萄籽添加比例對營養物質表觀消化率的影響（見表2）

表2 日糧中不同葡萄籽添加比例對營養物質表觀消化率的影響（n=15）

由表2可見，5種全價日糧對各組試驗動物DM和OM采食量無顯著差異（P＞0.05)；D5組的DM消化量和OM消化量均顯著低于D1組（P＜0.05），D5組的DM和OM表觀消化率顯著低于D1組（P＜0.05）。NDF消化量和NDF表觀消化率為D5組顯著低于D1組（P＜0.05）。5組試驗動物ADF采食量隨日糧中葡萄籽的添加而升高，ADF采食量為D3、D4、D5組顯著高于D1、D2組（P＜0.05），ADF消化量D3、D4、D5組高于D1、D2組但差異不顯著（P＞0.05），各組間ADF表觀消化率差異不顯著（P＞0.05），但ADF表觀消化率大小為D4＞D3＞D5＞D2＞D1。由EE的表觀消化率情況可見，隨著日糧中葡萄籽添加比例的增加，EE采食量增加，其中D4、D5組顯著大于D1、D2組和D3組，D3、D4組和D5組的EE的消化量在20.65～23.99 g∕d，顯著大于D1和D2組（P＜0.05），EE 表觀消化率先增長后降低，D4 組表觀消化率最大（66.92%），但各組間差異不顯著（P＞0.05）。

2.2 日糧中不同葡萄籽添加比例對氮代謝的影響（見表3）

表3 日糧中不同葡萄籽添加比例對氮代謝的影響（n=15）

由表3可知，各組間食入氮差異不顯著，但D5組的糞氮排出量顯著大于其余各組（P＜0.05），D1 組和D2組的尿氮排出量顯著大于另外3組（P＜0.05），D5組氮的消化量顯著低于D1、D2 組和D3 組（P＜0.05），氮的表觀消化率隨葡萄籽添加比例的增加而降低，D5組顯著低于D1 組（P＜0.05），但是葡萄籽添加比例對氮沉積量無顯著影響（P＞0.05）。D5 組氮存留率顯著低于D3組和D4組（P＜0.05），但是D1、D2、D3組和D4組間氮存留率差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 日糧中不同葡萄籽添加比例對能量代謝的影響（見表4）

由表4可以看出，各組間采食量∕代謝體重差異不顯著（P＞0.05），各組動物的食入總能、尿能、消化能和代謝能也均無顯著性差異（P＞0.05），5 組試驗動物的總能消化率在53.34%～62.63%間，D5 組最小為53.34%，5 組總能代謝率在40.30%～50.20%間，D5 組最低為40.30%，消化能代謝率在74.53%～80.14%間，大小為D1＞D4＞D2＞D5＞D3。

表4 日糧中不同葡萄籽添加比例對能量代謝的影響（n=15）

3 討論

3.1 日糧中不同葡萄籽添加比例對DM和OM表觀消化率的影響

干物質的消化率是動物對日糧消化特征的反映。體外試驗研究結果表明，在全價日糧中添加0%～28%的葡萄籽時，體外產氣量先升高后降低，16%添加組的潛在產氣量最大，葡萄籽添加量大于12%以后，干物質降解率和粗蛋白質降解率顯著低于對照組[11]；Gao等[14]瘤胃尼龍袋試驗中，日糧中添加12.50%、16.67%的釀酒葡萄渣可顯著降低肉羊瘤胃干物質和有機物有效降解率；趙棟等[15]試驗結果表明，隨著日糧中葡萄渣的添加比例增加，綿羊的干物質、有機物表觀消化率隨之下降。本試驗中飼喂D2、D3、D4 組日糧的多浪羊，DM 和OM 的表觀消化率與D1組差異均不顯著，但D5 組與D1 組相比，DM 和OM 表觀消化率顯著降低。粗纖維和植物單寧可以促進胃腸道的收斂性，D5 組日糧中ADF 和單寧含量大幅度增加，原因主要是D5組日糧促進了腸道的排空，導致DM和OM的表觀消化率下降。

3.2 日糧中不同葡萄籽添加比例對NDF和ADF表觀消化率的影響

纖維是反芻動物需求量較大的一類營養素，能夠給動物提供大量能量，反芻動物采食一定量纖維利于維持瘤胃的正常生理功能和機體健康。在家畜粗纖維營養研究上，現普遍用酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）的消化率衡量家畜對粗纖維的利用能力。趙棟等[14]研究結果表明在日糧中添加5%～15%葡萄渣對NDF、ADF的表觀消化率沒有產生顯著的影響；盧珍珍等[16]試驗中羔羊NDF和ADF表觀消化率隨日糧中葡萄渣比例的增加降低；孫占鵬等[17]研究表明，日糧中添加8%以上葡萄籽降低NDF 和ADF 表觀消化率。本試驗中，D5 組日糧的NDF 表觀消化率顯著低于對照組，與盧珍珍、孫占鵬等研究結果一致，但是本試驗各組間ADF表觀消化率無顯著差異，可能是因為多浪羊ADF采食量、ADF消化量隨日糧中葡萄籽添加比例的升高而增加造成。涂遠璐等[18]研究表明，葡萄籽粕的體外干物質降解率、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維為29.4%、25.28%、18.39%，均處于較低水平，可能與葡萄籽中單寧含量有關，單寧可與植物細胞表面的大分子物質(如多糖、纖維素等)結合，降低細胞壁或細胞膜的通透性，使細胞內營養成分不易溶出被利用[19]。馮昕煒等[20]試驗中多浪羊在70%限飼水平下，ADF表觀消化率為38.83%，本試驗多浪羊ADF表觀消化率為46.74%～51.36%，高于前人研究，可能是試驗動物年齡不同造成這一差異，本試驗所用多浪羊均為1.5歲以上成年羯羊，瘤胃發育完全，可能對纖維的消化利用率高。

3.3 日糧中不同葡萄籽添加比例對粗脂肪和氮消化代謝的影響

脂肪作為含能量最高的營養素應用于反芻動物日糧，可避免因增加碳水化合物提升能量而導致的瘤胃酸中毒的發生[21-22]。而小腸是蛋白質和脂肪的主要消化場所，增加過瘤胃蛋白質和脂肪有利于提高優質飼料的利用率。試驗所用葡萄籽的粗脂肪含量為16.25%，日糧中粗脂肪含量與葡萄籽的比例正相關。肉雞上研究結果表明，日糧中添加葡萄渣可提高粗脂肪的表觀消化率[23]，鵝上的研究結果表明，日糧中添加葡萄籽粕顯著提高脂肪的利用率[24]，還有研究表明，葡萄籽提取物用于牛和兔可提高粗脂肪的表觀消化率[9，25]。在本試驗結果中，隨著多浪羊日糧中葡萄籽添加比例的增加，多浪羊脂肪采食量顯著升高，葡萄籽添加比例從0%增至16%時粗脂肪表觀消化率先升后降，說明一定水平的葡萄籽日糧可以提高脂肪的表觀消化率。與前人研究結果類似，可能葡萄籽中的植物提取物利于脂肪等營養物質的消化吸收。本試驗中，D3、D4、D5 組日糧中脂肪的消化量顯著高于D1、D2 兩組，而研究表明，隨日糧中粗脂肪水平的升高可降低生茸期梅花鹿粗脂肪消化率[26]。反芻動物消化道對脂類的消化損失較小，加之微生物脂類的合成，所以反芻動物日糧中一般脂類含量較低，占精料的3%～5%，本試驗D5組日糧粗脂肪含量占全價日糧的3.32%，D5 組日糧中粗脂肪表觀消化率有所下降，說明并不是日糧中脂肪含量越多，越有利于脂肪的消化，過量采食可能會造成營養物質浪費，也有可能是葡萄籽添加量過大，影響了反芻動物對營養物質的消化。

氮的表觀消化率反映飼料的可消化性、營養價值以及動物的消化能力。反芻動物對氮的消化代謝和瘤胃中的微生物降解作用、糞氮及尿氮的排出量有關?，F研究認為僅依靠瘤胃中的菌體蛋白不能滿足高產家畜的營養需要量，必須在小腸吸收一定量的蛋白質飼料——過瘤胃蛋白[27]。各種飼料蛋白質在瘤胃中的降解率和降解速度與蛋白質溶解性有關，蛋白質溶解性愈高，降解愈快，降解程度也愈高。而葡萄籽蛋白在水溶液中的溶解性與pH相關，在pH為8左右最大，在pH 為4 左右最小[28]，體外試驗中葡萄籽粕的瘤胃有效降解率僅為39.57%，小腸可消化蛋白為39.64%[29]，葡萄籽蛋白的體外降解率低，可能與葡萄籽中單寧含量有關，單寧與植物蛋白結合成不易消化的分子復合物，可降低腸道微生物對氮的有效利用。但是新的研究結果表明，相比于不含單寧的牧草，飼喂一定量富含單寧的百脈根[30]、紅豆草[31]、柞樹葉和榛子葉等植物[32]可提高反芻動物生產性能和氮的利用率。田華勤[33]以葡萄籽提取物證實，0.36%的葡萄籽提取物可以顯著增加湖羊氮存留率，盧珍珍等試驗結果表明，隨著羔羊飼糧中葡萄渣比例的增加，氮的表觀消化率降低、氮存留率升高；本試驗隨著日糧葡萄籽的變化，氮表觀消化率下降，D5組顯著低于D1組，而氮存留率大小為D3＞D4＞D2＞D1＞D5，說明D3和D4組日糧可一定程度增加氮存留率。

3.4 日糧中不同葡萄籽添加比例對能量消化代謝的影響

代謝能可較為準確的表示反芻動物的能量需要量，5 組試驗動物的代謝能大小為D2＞D4＞D1＞D3=D5，各組攝入日糧總能與D1組相比一定程度升高，可能是日糧中葡萄籽的脂肪含量較高，粉碎過程使葡萄籽熟化，具有一定誘食作用，D3組采食量低可能是因為動物代謝體重較低，影響了動物采食量。本試驗結果表明，多浪羊的總能消化率和消化能代謝率的范圍為53.34%～62.63%和74.53%～80.14%，與馮昕煒等[20]研究結果相似。李會菊等[7]試驗結果顯示，成年母羊精料中添加16%以上的葡萄籽，能量消化率顯著低于D1 組，Baumgarte 等[34]研究表明日糧中添加葡萄渣可顯著降低綿羊營養物質消化能，本試驗5組日糧的總能消化率沒有顯著性差異，可能是試驗羊品種差異造成的，長期干旱少雨的環境，導致南疆牧草短缺，土地的鹽堿化，植物中的單寧含量較其他環境多，使得多浪羊耐粗飼，具有較好的飼料適應能力。本研究結果顯示，5 種葡萄籽全價日糧均未對能量的消化代謝產生顯著性影響。有研究表明，動物的基礎代謝率和能量攝入對單寧酸的反應可能具有時段性,短期內能量消耗增加，但隨著動物對食物的適應，生理功能恢復到正常水平[35]。

4 結論

多浪羊日糧中添加12%以下的葡萄籽可一定程度降低DM、OM、NDF 和N 的表觀消化率，升高ADF、EE 的表觀消化率和氮存留率，而添加16%的葡萄籽可顯著降低DM、OM、NDF、氮表觀消化率，因此，多浪羊全價日糧中添加16%的葡萄籽不利于營養物質的消化。