應用CNCPS體系比較飼用小黑麥和燕麥草的營養價值組分

楊燕燕， 孫 宇， 吳春會， 李運起， 武瑞鑫， 王明亞*， 李秋鳳*

(1.河北農業大學動物科技學院， 河北 保定 071000； 2. 河北省農林科學院旱作農業研究所河北省農作物抗旱研究重點實驗室，河北 衡水 053000)

小黑麥(×TriticaleWittmack)是雜交新物種，由小麥屬(Triticum)和黑麥屬(Secale)經過屬間雜交并應用染色體工程育種方法培育而成[1]，因而兼具小麥和黑麥的優點，具有抗病、抗旱、抗寒、生產量高、營養品質好、適口性好、為畜禽所喜食等特點，使其在畜牧業應用上具有廣闊前景[2-3]。飼用小黑麥種植可利用冬閑田和與其他作物復種，且加工利用形式靈活多樣，是發展“供給側改革”、“糧改飼”的重要飼草[4-5]。據相關報道，飼用小黑麥蛋白質含量高、維生素含量豐富，能顯著提高奶牛的產奶量、乳蛋白含量、乳脂率及經濟效益[6]。燕麥草(Avenasativa)在畜牧業應用廣泛，但近年來受中美貿易爭端、非洲豬瘟和新冠疫情影響，畜牧業產品進出口受限，燕麥供應趨緊(燕麥對外依存度高)[7]。因此在當前國際貿易和疫情形式下，利用小黑麥代替燕麥草成為潛在的趨勢，但是飼用小黑麥和燕麥草的詳細營養價值尚待比較。

反芻動物飼料的營養價值取決于其化學成分含量、消化率及消化程度[8]，為更合理地利用飼料資源，應對飼料營養價值進行評定。目前常規營養價值評定均采用Van Soest體系進行評定，而反芻動物消化生理機制較為特殊，該體系并不能充分說明反芻動物對飼料的消化利用情況。康奈爾凈碳水化合物-蛋白質體系(Cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS)是基于干草的常規營養價值和反芻動物體內消化降解規律，將干草中的碳水化合物和蛋白質劃分為可降解部分和不可降解部分，其分析結果對反芻動物飼養更具有參考價值[9]。殷滿財[10]、朱丹[11]、靳玲品[12]等人均利用CNCPS對常見粗飼料進行了營養價值評定，結果顯示，CNCPS對飼料營養價值的評價更精確，為粗飼料的科學利用提供了基礎參數。目前利用CNCPS評價體系評價的粗飼料有全株玉米(Zeamays)青貯[13]、苜蓿(Medicagosativa)[14]、棉籽殼[15]、玉米秸稈[10]、狼尾草(Pennisetumalopecuroides)[16]、羊草(Leymuschinensis)[17]、花生(Arachishypogaea)秧[18]、大豆(Glycinemax)秧[19]、豆粕[20]、菜粕[20]、油菜(Brassicanapus)秸稈[21]、黔紫金草[22]、大麥(Hordeumvulgare)苗[23]，而利用CNCPS對飼用小黑麥的營養價值評定尚未見報道。因此本研究利用CNCPS體系測定分析國產燕麥、進口燕麥及小黑麥各個細化指標，比較其營養價值的差異，為小黑麥的合理利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用燕麥來自河北保定宏達牧業有限公司，分別為國產燕麥和進口燕麥，國產燕麥來自內蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗天山鎮，進口燕麥產自澳大利亞(制造商：JC Tanloden Victoria Pty Ltd)，均為市場流通商品草。小黑麥為河北省農林科學院旱作研究所提供，為6個品系的混合樣品，6個品系分別為JS20-1,JS20-2,JS20-10,JS20-22,JS20-48,JS20-49，均在河北省衡水市種植，乳熟期收獲。各取原始風干樣品1000 g以上，分別用10目和40目篩網將其粉碎，并在密封干燥的環境中貯存，備用。

1.2 測定指標和方法

1.2.1常規組分測定方法 飼料中水分測定采用GB/T 6435-2014測定；干物質(DM)為100%-水分；粗脂肪(EE)參照GB/T 6433-2006進行測定、粗蛋白(CP)參照GB/T 6432-2018進行測定、粗灰分(Ash)參照GB/T 6438-2007測定。中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)分別參照GB/T 20806-2006，NY/T 1459-2007用美國ANKOM A2000i全自動纖維儀進行測定。中性洗滌不溶蛋白(NDIP)、酸性洗滌不溶蛋白(ADIP)參考AOAC[24]推薦方法測定；非蛋白氮(NPN)用三氯乙酸法[25]測定；可溶性粗蛋白(SOLP)含量采用周榮[26]方法進行測定；淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法[27]進行測定；酸性洗滌木質素(ADL)先使用ANKOM纖維分析儀進行酸性洗滌，再用72%的H2SO4溶解[28]。

1.2.2CNCPS組分測定及計算方法 CNCPS將粗飼料中的碳水化合物和粗蛋白進行了細化。將飼料的碳水化合物(CHO)分為4個部分，分別為糖類(CA，在瘤胃中可快速降解)、淀粉和果膠(CB1，為中速降解部分)、可利用纖維(CB2，為緩慢降解部分)、不可利用纖維(CC，為ADL含量×2.4)。將蛋白質細化為非蛋白氮(PA)、真蛋白質(PB)和不可降解粗蛋白(PC)。其中真蛋白質又進一步細化為快速降解真蛋白質(PB1)、中速降解真蛋白質(PB2)和慢速降解真蛋白質(PB3)3部分。根據Sniffen等[9]方法計算飼料碳水化合物組分CA，CB1，CB2，CC和蛋白組分PA，PB1，PB2，PB3，PC。計算公式見表1。

表1 CNCPS組分計算公式

1.3 數據處理

試驗數據使用Excel 2010軟件進行基礎記錄，使用統計分析軟件SPSS 22.0對數據進行正態分布檢驗，不符合正態分布的數據進行非參數檢驗，符合正態分布檢驗的數據進行單因素方差分析，然后用Tukey法進行多重比較，結果用平均值±標準誤表示，以P< 0.05表示差異顯著，P>0.05表示無顯著差異。

2 結果與分析

2.1 常規營養成分分析

由表2可知，三種牧草的常規營養成分存在差異，小黑麥DM,CP,Ash,ADL顯著高于兩種燕麥草(P<0.05)，DM含量分別比國產燕麥和進口燕麥高2.7%和2.68%，CP含量分別比國產燕麥和進口燕麥高4.99%和4.42%，Ash含量分別比國產燕麥和進口燕麥高12.0%和33.7%，ADL/NDF含量分別比國產燕麥和進口燕麥高3.13%和4.67%。國產燕麥的EE含量最低，顯著低于小黑麥和進口燕麥(P<0.05)；小黑麥的ADIP/CP和SOLP/CP含量分別為6.80%,37.71%，顯著低于國產燕麥和進口燕麥(P<0.05)；國產燕麥NDIP/CP含量較高，顯著高于小黑麥(P<0.05),與進口燕麥差異不顯著；小黑麥、國產燕麥和進口燕麥NDF,ADF,NPN/SOLP,Starch差異不顯著。

表2 國產燕麥、進口燕麥、小黑麥常規成分比較

2.2 CNCPS組分分析

在碳水化合物組分中(表3)，被測粗飼料CHO含量為86.95%～88.22%，小黑麥、國產燕麥與進口燕麥差異不顯著；小黑麥CA和CB2含量顯著低于國產和進口燕麥(P<0.05)。小黑麥的CC含量顯著高于國產和進口燕麥(P<0.05)。在蛋白組分中，小黑麥的PB2顯著高于國產和進口燕麥(P<0.05)，分別高12.77%和8.17%。小黑麥的PC含量顯著低于國產和進口燕麥(P<0.05)，其他蛋白組分差異不顯著。

3 討論

在常規養分分析中，小黑麥木質素含量顯著高于國產和進口燕麥，其他碳水化合物含量指標沒有顯著差異，為進一步比較三種干草碳水化合物差異，需要使用CNCPS體系。植物性飼料中CHO是反芻動物的主要能量來源，飼料CHO對反芻動物的營養價值主要取決于結構碳水化合物含量和非結構碳水化合物含量在瘤胃中降解程度[29]。在本研究中，燕麥和小黑麥CHO含量為86.95%～88.22%，與靳玲品等[12]報道的禾本科粗飼料CHO含量在78.6%以上一致，這可能是由于禾本科牧草固有屬性決定的。國產燕麥和進口燕麥CHO含量均在88%左右，與蘇玲玲等[15]報道的新疆塔城燕麥草CHO含量為82.95%一致。小黑麥與燕麥的NSC沒有顯著差異，含量在26.02%～29.61%，高于全株青貯玉米(24.65%)，低于苜蓿干草(37.11%)[12]。小黑麥的CA和CB2顯著低于燕麥，CC顯著高于燕麥，說明小黑麥相比于燕麥，結構性碳水化合物較多，在瘤胃中消化較慢，利用率較低，因此在實際生產應用中應注意添加比例，最好與更優質干草配合使用。張玉潔等人[30]的研究也與我們的觀點一致，他們研究發現用10%的小黑麥干草替代玉米青貯和大麥草，能顯著提高舍飼羔羊的生長性能、采食行為和反芻行為，而在肉羊日糧中小黑麥干草最佳添加比例為25%[31]。因此在生產實踐中，小黑麥通常與其他優質青干草等合理搭配或經加工調制后使用，以提高其利用率。國產燕麥和進口燕麥CNCPS碳水化合物組分之間沒有顯著差異，說明國產燕麥和進口燕麥在碳水化合物方面品質相當。

小黑麥干草的CP含量顯著高于進口燕麥和國產燕麥，與全株玉米青貯CP含量相當[12]，但小黑麥的SOLP含量顯著低于進口和國產燕麥，NPN三者沒有顯著差異，這三個指標較難判斷三種干草蛋白質優劣。CNCPS蛋白組分小黑麥PB2顯著高于國產和進口燕麥，而PC和PB3顯著低于進口和國產燕麥，說明小黑麥可消化蛋白和中速降解蛋白優于國產和進口燕麥，小黑麥的蛋白品質優于國產和進口燕麥。國產燕麥除了慢速降解蛋白PB3顯著高于進口燕麥，其他CNCPS蛋白組分沒有差異，說明國產燕麥蛋白品質優于進口燕麥。

4 結論

小黑麥碳水化合物含量與國產和進口燕麥沒有差異，但是不可利用纖維含量高于國產和進口燕麥，在碳水化合物方面國產和進口燕麥優于小黑麥，國產和進口燕麥之間沒有差異；小黑麥粗蛋白質和慢速降解真蛋白質含量顯著高于進口和國產燕麥，不可降解蛋白低于國產和進口燕麥，在蛋白品質方面，小黑麥優于國產和進口燕麥，國產燕麥稍優于進口燕麥。本研究豐富了我國飼料資源庫，為小黑麥的合理利用提供理論參考。