辣木葉、梗與幾種常用粗飼料常規(guī)營養(yǎng)成分和奶牛瘤胃降解規(guī)律的比較研究

林 聰，李 洋，張幸怡，許文斌，張廣寧，張永根

（東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，黑龍江哈爾濱 150030）

辣木葉、梗與幾種常用粗飼料常規(guī)營養(yǎng)成分和奶牛瘤胃降解規(guī)律的比較研究

林 聰，李 洋，張幸怡，許文斌，張廣寧，張永根*

（東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，黑龍江哈爾濱 150030）

本試驗旨在研究辣木作為新型奶牛粗飼料與幾種常用粗飼料常規(guī)營養(yǎng)成分的差異，并在瘤胃降解規(guī)律上進行比較，為辣木在奶牛生產(chǎn)上的應用提供理論依據(jù)。利用康奈爾凈碳水化合物—凈蛋白質(zhì)體系（CNCPS）評價辣木葉、辣木梗、苜蓿、羊草和玉米青貯5種粗飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分。選取3頭體重600 kg左右，裝有永久性瘤胃瘺管健康的荷斯坦奶牛，采用尼龍袋法研究5種粗飼料的干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（DNF）的瘤胃降解率和有效降解率。結果表明：辣木葉的營養(yǎng)水平相對較高，其中蛋白和脂肪含量均顯著高于苜蓿、羊草、玉米青貯和辣木梗（P＜0.05）；辣木葉和苜蓿的飼料相對價值顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），辣木梗飼料相對價值最低，與羊草相當。苜蓿的DM降解率在各個時間點均高于辣木葉和辣木梗，24 h之后與辣木葉的DM降解率差距變?。焕蹦竟５腄M降解率在各個時間點顯著低于其他4種飼料（P＜0.05）；苜蓿、辣木葉和玉米青貯的DM有效降解率均大于60%，極顯著高于辣木梗和羊草（P＜0.01）。瘤胃降解12 h后，辣木葉的CP降解率快速升高，且顯著高于苜蓿及辣木梗（P＜0.05）。辣木葉、苜蓿、玉米青貯的CP有效降解率較高，羊草和辣木梗的CP有效降解率無顯著差異。辣木葉和苜蓿的NDF有效降解率顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.05），辣木梗的NDF含量較高但較難被瘤胃微生物利用。綜上所述，基于較高的蛋白含量和良好的瘤胃降解特性，辣木葉在奶牛粗飼料應用方面具有巨大的潛力；辣木梗的飼料相對價值與羊草相當，可在奶牛生產(chǎn)中作為粗飼料進行應用。

辣木；常用粗飼料；奶牛；瘤胃降解

辣木（Moringa oleifera lam.）又名鼓槌樹（Drumstick），屬辣木科（Moringaceae），辣木屬（Moringa）[1]，是一種適應性很強的熱帶落葉木本植物，可耐受干旱、高溫、貧瘠等多種生長環(huán)境。辣木具有較高的營養(yǎng)價值，被譽為“奇跡之樹”，其不僅富含蛋白質(zhì)及多種微量元素和礦質(zhì)元素[2]，同時含有多種生物活性成分，辣木的樹根及籽實中可提取出抗菌成分，辣木葉中含有黃酮、多糖、生物堿等多種有效成分[3]， 在原產(chǎn)地人們的生活中扮演著重要角色，現(xiàn)已在商業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等領域得到廣泛應用。辣木全株的各個部位均可被利用，其嫩葉可做為蔬菜食用，籽實可榨油[4-5]。辣木生長速度快，年收茬次數(shù)多，現(xiàn)已在我國南方大力推廣種植，若將辣木的葉和梗風干粉碎作為飼料原料添加到奶牛日糧中，提高奶牛的飼料利用率及生產(chǎn)性能，同時有效控制飼料成本，這將具有重要意義。

辣木葉粉既可作為蛋白補充料添加到低質(zhì)飼糧中，也可替代奶牛飼糧中常用的蛋白源飼料[6]，有研究表明，將辣木葉粉作為蛋白飼料與低質(zhì)飼料混合替代豆粕，在同一蛋白質(zhì)和能量水平下可成功應用到奶牛的飼養(yǎng)管理中[7]，顯著提高奶牛的干物質(zhì)采食量及產(chǎn)奶量，并且不會對乳成分產(chǎn)生影響[8]；Kholif等[9]證明，辣木葉粉作為蛋白飼料在適當比例下能夠提高努比亞山羊的采食量和產(chǎn)奶量；閆文龍等[10]將辣木梗作為添加劑添加到肉雞飼糧中發(fā)現(xiàn)能提高肉雞的免疫力，促進幼齡雞的生長發(fā)育。另外，10%的辣木葉粉添加到蛋雞日糧中可顯著提高雞蛋的產(chǎn)量及蛋品質(zhì)[11]?；诶蹦颈旧磔^高的營養(yǎng)價值及生物量[12]，使得辣木可以作為國內(nèi)的一種新型粗飼料，但目前關于辣木作為粗飼料的研究相對較少。由于飼料營養(yǎng)物質(zhì)的瘤胃降解特性是反芻動物飼料營養(yǎng)價值評定的重要指標，同時將辣木與其他常規(guī)粗飼料進行比較能很好地反映出其利用價值，使其飼喂價值得到充分利用，因此本試驗通過CNCPS評價5種飼料的常規(guī)營養(yǎng)價值后，采用半體外法（尼龍袋法）對辣木葉（Moringa oleifera leaves）、辣木梗（Moringa oleifera peduncle）與苜蓿（Alfalfa）、羊草、玉米青貯中的干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）和中性洗滌纖維（NDF）在瘤胃中的降解規(guī)律進行比較，旨在探究辣木作為粗飼料的應用潛力，為其在奶牛的生產(chǎn)應用中提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 辣木葉與辣木梗由北京美琳卡生物科技有限公司提供其風干樣品，產(chǎn)自印度加爾各答，品種為印度改良辣木PKM1（Periyakulam 1）。苜蓿、羊草及玉米青貯來自東北農(nóng)業(yè)大學阿城試驗基地。試驗動物選用3頭裝有永久性瘤胃瘺管的荷斯坦奶牛。于東北農(nóng)業(yè)大學阿城試驗基地完成試驗。奶牛試驗日糧組成及營養(yǎng)成分如表1。試驗期間奶牛分欄飼養(yǎng)，于06：00和18：00飼喂2次，先粗后精，自由飲水。

表1 全混合日糧營養(yǎng)成分

1.2 試驗方法 試驗選取辣木葉、辣木梗、苜蓿、羊草和玉米青貯5種粗飼料，65℃烘48 h至恒重，制成風干樣品。然后將風干樣粉碎，過40目孔篩用于測常規(guī)營養(yǎng)成分和瘤胃降解試驗。

1.2.1 營養(yǎng)成分的測定 根據(jù)CNCPS V6.5的方法進行DM、CP、EE和Ash的測定[13]。鈣（Ca）使用GB/T 6436-2002高錳酸鉀法測定、磷（P）使用GB/T6437-2002鉬黃分光光度法測定。NDF，酸性洗滌纖維（ADF）和木質(zhì)素（ADL）根據(jù)Van Soest的方法，采用美國安康纖維分析儀進行測定[14]。中性洗滌不溶氮（NDICP）和酸性洗滌不溶氮（ADICP）根據(jù)Licitra等[15]的方法進行測定。飼料相對價值（RFV）的計算公式：

式中，DMI（BM%）=120/NDF（%）;DDM（DM%）=88.96-0.779×ADF（%）；1.29是盛花期苜蓿的DMI×DDM的值。

1.2.2 瘤胃降解率的測定 本試驗采用尼龍袋法對5種粗飼料進行瘤胃降解率的測定[16]。試驗選用規(guī)格為10 cm×20 cm，300目的尼龍袋，準確秤取7 g飼料樣品與尼龍袋中。使用3頭牛進行試驗，每種料用3頭牛做重復試驗，每頭牛分0、4、8、12、24、48、72 h 7個時間點每個時間點重復分別為2、2、2、3、4、6、6個尼龍袋。按照1次投入分別取出的原則將各個時間點取出的尼龍袋同0尼龍袋一起用清水沖洗至水清、無味后65℃烘干至恒重，稱重。將飼料樣品取出后過40目篩，4℃保存用于測定DM、CP和NDF的降解率。

待測飼料某成分瘤胃消失率（%）=100×（待測飼料某成分質(zhì)量-殘留物中某成分質(zhì)量）/待測飼料某成分質(zhì)量。

參照θrskov等[17]提出的瘤胃動力學計算模型計算粗飼料的瘤胃降解率。公式：Y=a+b （1-e-ct），其中，Y是尼龍袋在瘤胃中滯留t時間后的飼料某一營養(yǎng)成分的降解率，a是快速降解部分，b是慢速降解部分，c是慢速降解部分降解的速率常數(shù)。有效降解率的計算公式：ED=a+[b × c / (c + k)]，其中，常數(shù)k為待測飼料的瘤胃外流速度，本試驗中粗飼料的計算數(shù)值被假設為0.04/h[18]。

1.3 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)采用SAS9.4程序計算，多重比較采用Duncan's法，數(shù)據(jù)以平均值±標準誤的形式表示。

2 結 果

2.1 飼料樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分 從表2中可以看出，辣木葉中CP含量較高，在干物質(zhì)基礎上達到了23.13%，而辣木梗中CP含量為11.98%，低于苜蓿的17.07%但高于羊草和玉米青貯。辣木葉中EE含量明顯較苜蓿高，達到了8.99%，苜蓿為1.90%，辣木梗的EE含量與羊草和玉米青貯的差異不顯著。辣木葉和辣木梗的ADL含量較低，而NDF的含量較高。辣木葉中Ca的含量也高于其他幾種粗飼料。辣木葉相對飼喂價值最高，苜蓿、玉米青貯、羊草和苜蓿的相對飼喂價值依次降低，其中辣木梗與羊草的相對飼喂價值相當。

2.2 飼料樣品的瘤胃降解特性

2.2.1 飼料的DM瘤胃降解率及降解參數(shù) 由表3可以看出，5種不同粗飼料的DM消失率隨時間的延長不斷地增加。其中苜蓿的DM消失率在各個時間點均高于其他4種粗飼料，前24 h苜蓿的DM消失率顯著高于辣木葉（P＜0.05），且苜蓿和辣木葉24 h的DM消失率都已達到70%以上，24 h之后辣木葉的消失率較苜蓿差距較小。辣木梗的瘤胃消失率在各個時間點顯著低于其他4種粗飼料（P＜0.05）。不同飼料的DM瘤胃降解模型不同，其中苜蓿的快速降解部分顯著高于其他4種粗飼料（P＜0.05），而慢速降解部分與辣木葉無顯著差異（P＞0.05）。就慢速降解速率而言，辣木梗最大但與苜蓿無顯著差異。辣木葉和苜蓿的可降解部分均大于75%，而辣木梗的僅為30%。由表中可以看出，苜蓿和辣木葉的有效降解率均大于50%，都極顯著高于其他3種粗飼料（P＜0.01），其中辣木梗最低為25%。

2.2.2 飼料的CP瘤胃降解率及降解參數(shù) 由表4可以看出，前8 h玉米青貯和辣木梗的CP消失率高于羊草、苜蓿和辣木葉，其中玉米青貯與辣木梗無顯著差異，辣木葉最低；于12 h時為苜蓿最高但與玉米青貯無顯著差異，其他依次為辣木梗、羊草和辣木葉，而在12 h之后辣木葉的CP消失率快速升高，且顯著高于其他4種粗飼料，其次為羊草和玉米青貯、苜蓿、辣木梗，羊草和玉米青貯無顯著差異。前8 h辣木梗的CP瘤胃消失率可以迅速達到很高水平但之后升高較為平緩。由表4可知，5種飼料的CP瘤胃降解模型中快速降解部分由低到高的順序為辣木葉、苜蓿、羊草、玉米青貯和辣木梗，其中玉米青貯與辣木梗無顯著差異（P＞0.05），苜蓿與羊草無顯著差異（P＞0.05）；慢速降解部分由低到高的順序為辣木梗＜玉米青貯＜羊草＜苜蓿＜辣木葉（P＜0.01）。辣木梗的慢速降解速率顯著高于其他4種粗飼料（P＜0.01），而辣木葉與苜蓿之間無顯著差異（P＞0.05）。CP有效降解率最高的是辣木葉為57%，其次為苜蓿為54%，之后為玉米青貯為52%，都能達到50%以上，最低的是辣木梗為48%與羊草49%無顯著差異。

表2 飼料樣品中各營養(yǎng)成分含量 %

表3 5種不同飼料的DM瘤胃降解模型

表4 5種不同飼料的CP瘤胃降解模型

表5 5種不同飼料的NDF瘤胃降解模型

2.2.3 飼料的NDF瘤胃降解率及降解參數(shù) 5種飼料隨著在瘤胃中發(fā)酵時間的延長，NDF實時降解率逐漸增大。辣木梗在整個降解過程中的NDF消失率顯著低于其他4種飼料（P＜0.01）。前8 h內(nèi)，辣木葉NDF消失率最高，其次為苜蓿、羊草、玉米青貯和辣木梗，其中羊草和苜蓿無顯著差異；苜蓿在8～12 h內(nèi)其NDF消失率快速升高，并于12 h時苜蓿的消失率顯著高于另外4種飼料（P＜0.01）。但在12～24 h之間，辣木葉的NDF消失率迅速升高，且于24 h時顯著高于苜蓿（P＜0.01）。48 h后，辣木葉與苜蓿的NDF消失率無顯著差異（P＞0.05）。辣木葉與辣木梗的快速降解部分無顯著差異（P＞0.05），且均顯著低于苜蓿和羊草（P＜0.05），玉米青貯最低；而辣木葉與苜蓿的慢速降解部分差異不顯著（P＞0.05），并顯著高于辣木梗等其他3種飼料（P＜0.01）。苜蓿的慢速降解部分顯著低于其他4種飼料（P＜0.05），而辣木葉和辣木梗之間、羊草和玉米青貯之間無顯著差異（P＞0.05）。慢速降解速率苜蓿最高，其次為辣木葉，玉米青貯、羊草和辣木梗最低。5種飼料的有效降解率由低到高為辣木梗＜玉米青貯＜羊草＜苜蓿＜辣木葉（P＜0.01），且辣木葉的有效降解率為41%。

3 討 論

3.1 飼料的營養(yǎng)成分 飼料的營養(yǎng)價值與飼料的品種、種植方式、地理環(huán)境等有關。本試驗結果表明，5種飼料的CP、NDF和ADF含量差別較大，但都在Coblentz等[19]報道的牧草中CP的含量占干物質(zhì)的6%～20%、NDF的含量占43%～70%、ADF的含量占30%～40%范圍內(nèi)。由于辣木為多年生木本植物，其枝干部位因增粗而形成大量的木質(zhì)部，細胞壁也多數(shù)木質(zhì)化，所以辣木梗的木質(zhì)素含量較高，這與閆文龍等[10]報道的辣木梗營養(yǎng)成分相似。

NDICP代表飼料蛋白質(zhì)中緩慢降解但可被動物利用的組分，而ADICP則代表完全不被動物利用的組分。辣木葉的NDICP含量極顯著高于其他4種飼料，而ADICP含量差距較小，表明辣木葉蛋白質(zhì)利用率要優(yōu)于其他4種飼料[20]。

3.2 5種不同飼料DM的瘤胃降解特性 不同粗飼料由于自身營養(yǎng)成分的不同，以及CP、NDF和ADF含量的差別，導致其瘤胃降解率存在較大差異。不同種類粗飼料的DM在瘤胃中的降解率隨著降解時間的延長而增加，但增加的幅度有差異[21]。本試驗表明，辣木葉、辣木梗、羊草和玉米青貯在各個時間點DM降解率都低于苜蓿，其中辣木葉和辣木梗的快速降解部分均低于苜蓿和玉米青貯，辣木葉的快速降解部分與羊草相當，而辣木梗各個時間點的動態(tài)降解率及其有效降解率均較低，其中24 h的DM消失率為27%，而72 h時的DM消失率為30%，說明奶牛對辣木梗的消化較差，可能需要在瘤胃中滯留較長的時間才能對其營養(yǎng)物質(zhì)進行充分利用，也可能和其與常規(guī)粗飼料的生物學結構不同有關。羊草、玉米青貯和苜蓿的DM有效降解率與夏科等[22]的試驗結果有差異，可能是由于試驗動物的養(yǎng)殖條件不同。而辣木葉和苜蓿的24 h消失率分別達到70%和77%，在72 h的消失率分別為76%和78%，24 ～72 h之間的干物質(zhì)消失率增加幅度較小，有效降解率也都達到50%以上，表明瘤胃微生物對辣木葉和苜蓿的可降解部分分解的較快也較為充分[23]。

3.3 5種不同飼料CP的瘤胃降解特性 本試驗可以看出，辣木葉24 h的CP消失率最高達到81%，72 h達到91%，快速的可消化部分的分解率有利于動物對蛋白質(zhì)的吸收利用。而飼料CP的有效降解率主要取決于飼料DM降解的難易程度和在瘤胃內(nèi)發(fā)酵的時間，較快的DM消失率和較長的瘤胃降解時間會提高飼料CP的有效降解率，反之則較低。有報道稱，牧草的CP降解率與本身的CP含量有關，CP含量越高，降解的越快，這與本試驗的結果相似。不同飼料中CP的快速降解部分a、慢速降解部分b和非降解部分所占的比例不同。辣木梗的快速降解率較高而慢速降解率較低，可能是因為其木質(zhì)結構較致密，纖維素含量較高蛋白含量較低，而纖維素是較不易被降解的部分，影響到DM消失率，導致相對來其CP有效降解率較低。由于NDICP代表的是飼料蛋白質(zhì)中緩慢降解但可被動物利用的組分，因此，辣木葉中的快速降解部分很低，可能與該成分在辣木葉中所占比例較高有關。而辣木葉的CP含量和有效降解率較苜蓿高，降解緩慢但可被利用的蛋白質(zhì)含量也高于苜蓿，故其可作為優(yōu)質(zhì)的蛋白來源，為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料的選取增加一種選擇。

3.4 5種不同飼料DNF的瘤胃降解特性 NDF瘤胃降解率是反映飼料相對價值的重要指標之一，其大小反映了飼料消化的難易程度。有研究表明，在其他條件不變的情況下，NDF的降解率與奶牛的干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量有顯著正相關關系，但是過高的NDF則會對干物質(zhì)采食量產(chǎn)生較大的負效應。NDF是植物細胞壁的主要組成成分，包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素與細胞壁鑲嵌的蛋白質(zhì)和硅酸鹽等，可消化的部分是纖維素與半纖維素，木質(zhì)素完全不被微生物利用，所以木質(zhì)素含量的多少，直接影響到NDF在瘤胃中的降解率的大小。

試驗中辣木葉、苜蓿、玉米青貯和羊草的NDF 72 h消失率較高，但辣木梗的較低，因為辣木梗的NDF、ADF和ADL的含量在5種飼料中都處于較高的水平，導致瘤胃微生物對其利用程度很低，因此其降解率較低。辣木葉的NDF 72 h消失率較高，跟72 h消失率最高的苜蓿相差較小，但24 h之前消失率較低，說明辣木葉纖維物質(zhì)的降解主要發(fā)生在24 h之后。本試驗可以看出5種飼料的NDF快速降解部分含量均較低，其中苜蓿最高且顯著高于辣木葉、辣木梗和玉米青貯，這與夏科等[22]的研究結果不盡相同，可能與牧草的收割、青貯的制作和試驗動物不同有關。本試驗可以看出，辣木葉的NDF有效降解率較高，可以搭配低質(zhì)粗纖維的飼料進行飼喂。

4 結 論

綜合來說，基于較高的蛋白含量和良好的瘤胃降解特性，辣木葉在奶牛粗飼料應用方面具有巨大的潛力。辣木梗的飼料相對價值與羊草相當，可在奶牛生產(chǎn)中作為粗飼料進行應用。

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A Study of Comparison on the Proximate Nutrient and Degradation Law in Cow’S Rumen of Moringa Oleifera Leaves, Peduncle and Several Conventional Roughages

LIN Cong, LI Yang, ZHANG Xing-yi, XU Wen-bin, ZHANG Guang-ning, ZHANG Yong-gen*
(School of Animal Science and Technology, Northeast Agricultural University, Heilongjiang Harbin 150030, China)

The aim of the study was to compare di ff erences of proximate nutrient and degradation law in cow’s rumen between Moringa oleifera and several conventional roughages when Moringa oleifera as a new dairy cow roughage, andto provide theoretical support for the application of Moringa oleifera on dairy production. First, proximate nutrients of fi ve kinds of roughages which are Moringa oleifera leaves(MOL), Moringa oleifera peduncle(MOP), Alfalfa(AH), Chinese wildrye(CW) and Corn silage(CS) were evaluated by using Cornell net carbohydrate-protein system (CNCPS). Next, body weight about 600 kg of three Holstein cows fi tted with permanent ruminal cannulas were selected. Nylon-bag technique was used to investigate the rumen degradation rates and e ff ective degradability of dry matter (DM), crud protein (CP) and neutral detergent fi ber (NDF) of fi ve kinds of roughages, The results showed as follows: (1)the nutrient levels of MOL were relatively high, the contents of crude protein and extract ether of MOL were signi fi cantly higer than AH, CW, CS and MOP (P＜0.05); the RFV of MOL and AH were signi fi cantly higher than other three roughages (P＜0.05), the RFV of MOP was the lowest and similar with CW. DM degradation rates of AH at each time point was signi fi cantly higher than MOL and MOP, while after 24 h, the gap of DM degradation rates between AH and MOL was narrow. DM degradation rate of MOP at each time point were signi fi cantly lower than other four roughages (P＜0.05). DM e ff ective degradability of AH, MOL and CS were greater than 60%, and signi fi cantly higher than MOP and CW (P＜0.01). After 12 h rumen degradation, CP degradation rates of MOL increased rapidly, and signi fi cantly higher than AH and MOP (P＜0.05). CP e ff ective degradability of MOL, AH and CS were much higher, and there are no di ff erences between CW and MOP. NDF e ff ective degradability of MOL and AH were signi fi cantly higher than other three roughgaes (P＜0.05). NDF content of MOP was much higher but more difficult to be used by rumen microorganism. In conclusion, due to the much higher content of protein and well rumen degradation characteristics, MOL have a big potential on the aspect of application of dairy cow roughages. The RFV of MOP is as much as CW, so it can be applied as a kind of roughage on dairy production.

Moringa oleifera; Conventional roughage; Cow; Degradation

S823.5

：A

：10.19556/j.0258-7033.2017-02-091

2016-05-18；

2016-06-28

國家奶牛產(chǎn)業(yè)體系（CARS-37）

林聰，男，河南周口人，碩士，研究方向為反芻動物生產(chǎn)，E-mail:33682857@qq.com

* 通訊作者：張永根，教授，博士生導師，從事翻出動物生產(chǎn)的研究，E-mail：zhangyonggen@sina.com