用康奈爾體系評定飼料營養(yǎng)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(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，山西太原030032；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山西太谷030801）

康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系（Cornell NetCarbohydrate and Protein System，CNCPS）[1-3]是由美國康奈爾大學(xué)于20世紀(jì)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(zhì)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(zhì)，是與木質(zhì)素結(jié)合的蛋白質(zhì)[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(yǎng)成分，全面地反映6種常用粗飼料的營養(yǎng)特性，為粗飼料的科學(xué)利用及飼糧優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進一步完善山西飼料數(shù)據(jù)庫，為山西養(yǎng)殖業(yè)提供全面準(zhǔn)確的技術(shù)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(fēng)干樣，粉碎過1mm篩后測定成分。

干物質(zhì)（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(zhì)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(zhì)的百分比；CA（%DM）為飼料碳水化合物組分糖類占干物質(zhì)的百分比；CB1（%DM）為飼料碳水化合物組分淀粉、果膠占干物質(zhì)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(zhì)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(zhì)的百分比；CHO（%DM）為飼料碳水化合物占干物質(zhì)的百分比；CP（%DM）為飼料粗蛋白占干物質(zhì)的百分比；FAT（%DM）為飼料粗脂肪占干物質(zhì)的百分比；CNSC（%DM）為飼料非結(jié)構(gòu)性碳水化合物占干物質(zhì)的百分比；LIGNIN（%DM）為飼料木質(zhì)素占干物質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)的百分比；PB1（%DM）為飼料中可溶解的真蛋白占飼料干物質(zhì)的百分比；PB2（%DM）為飼料中中速降解的真蛋白占飼料干物質(zhì)的百分比；PB3（%DM）為飼料中慢速降解的真蛋白占飼料干物質(zhì)的百分比；PC（%DM）為飼料中不可利用蛋白占干物質(zhì)的百分比；SOLP（%CP）為飼料可溶性蛋白占粗蛋白的百分比。

2 結(jié)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(guī)營養(yǎng)成分，包括干物質(zhì)（DM）、粗灰分（ASH）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP），并根據(jù)康奈爾體系對蛋白質(zhì)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(zhì)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(biāo)較常規(guī)方法多一些，而計算出的各碳水化合物、蛋白質(zhì)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(yǎng)價值比常規(guī)方法更能準(zhǔn)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(zhì)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(yǎng)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(jù)康奈爾體系計算出飼料中碳水化合物和蛋白質(zhì)組分含量，并建議用康奈爾體系評定反芻動物的營養(yǎng)價值。孫獻忠[12]根據(jù)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(zhì)組分含量，為我國飼料數(shù)據(jù)庫的完善提供了一定的數(shù)據(jù)參考。

表1 反芻動物常用飼料原料常規(guī)營養(yǎng)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(qū)別

康奈爾體系也將動物瘤胃中蛋白質(zhì)分為微生物蛋白和飼料未降解蛋白2個部分，并給出了預(yù)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(fā)酵時的參數(shù)，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(shù)體系，所以，在數(shù)據(jù)使用上并不能直接照搬國外數(shù)據(jù)，在使用上受到相應(yīng)制約。

在生產(chǎn)實踐中，新蛋白體系對應(yīng)用人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，從而造成其只能在大型飼料廠和養(yǎng)殖場應(yīng)用，很難在全國范圍內(nèi)普及推廣應(yīng)用。廣大中小企業(yè)只能繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的粗蛋白體系，這嚴(yán)重阻礙了反芻動物生產(chǎn)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(biāo)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(nèi)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(shù)的研究，并建立了這些技術(shù)的操作規(guī)范。為了進一步證明可利用粗蛋白技術(shù)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(yīng)用CNCPS方法評定飼料蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值和應(yīng)用體外培養(yǎng)技術(shù)測定的可利用粗蛋白（uCP）之間的相關(guān)研究，結(jié)果表明，用體外培養(yǎng)技術(shù)測定的uCP與CNCPS蛋白組分之間有極顯著的相關(guān)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(jié)論

康奈爾體系對飼料進行分析后，根據(jù)各組分含量能夠更加準(zhǔn)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(yǎng)成分的利用情況，比傳統(tǒng)的Weende體系分析法[16]和尼龍袋法[17]能更加準(zhǔn)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(shù)據(jù)庫，將CNCPS作為評定反芻動物飼料營養(yǎng)價值的方法。

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