全 文 ：2010年 第 46卷 第 21期营养饲料·Nutrition and Feedstuffs
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收稿日期：2009- 04- 14；修回日期：2009- 12- 22
资助项目：教育部“春晖计划”资助（Z 2005- 2- 61004）；四川省学术
和技术带头人培养基金资助
作者简介：刘利平(1983- )，女，四川眉山人，硕士
*通讯作者
摘 要：采用体外产气技术，研究不同比例的玉米、稻草、银合欢组合的 96 h产气，每个处理 6个重复，探讨合理
利用银合欢、稻草的有效途径。结果表明：12 h后各组合的累积产气量随精料水平和玉米比例的升高而升高（除组
合 5的大于组合 6）。精粗比为 45∶55和 55∶45，各组合效应值在 24 h时最大，精粗比为 65∶35时在 24 h之后。各组
合正组合效应出现的时间点不同。精粗比 65∶35内缓慢产气部分 b和潜在产气量（a+b）随银合欢比例的增加极显
著降低（P < 0.01）。含羞草素的降解受精粗比间和精粗比内影响都较大。精粗比为 55:45，玉米 / 银合欢比为 1∶1.6
时；精粗比为 65:35，玉米与银合欢比为 1∶1.6和 1∶0.8搭配，即 NDF/ CP比在 3.5~4.3时的组合优于其他组合，但
此时含羞草素的降解率不是最高。饲料的组合影响银合欢中含羞草素的降解。
关键词：稻草；银合欢；瘤胃产气；含羞草素；山羊
中图分类号：S827.5 文献标识码：B 文章编号：0258- 7033（2010）21- 0056- 06
玉米、稻草、银合欢组合对山羊瘤胃产气、
含羞草素降解的影响
刘利平 1,3，王之盛 1,3*，蔡义民 2，薛 白 1,3，王立志 1,3
（1.四川农业大学动物营养研究所，四川雅安 625014；
2.日本畜产草地研究所，日本东京 329- 2793；
3.动物营养与饲料工程，四川省重点实验室，四川雅安 625014）
稻草是我国南方地区反刍动物典型的低质粗饲
料，其纤维含量高、粗蛋白质含量低，含有硅酸盐、
木质素等营养限制性因子，适口性差，采食量和消化
率均低，仅能为反刍家畜提供部分维持所需的能量。
银合欢是一种速生高产的树种，其叶的粗蛋白含量
高达 25%，具有很高的饲喂价值，是一种具有潜在
开发价值的新型植物性蛋白质饲料，其含有的含羞
草素会对动物健康产生不利的影响 [1]。大量研究表
明，优质饲草和秸秆的合理搭配能够产生正组合效
应，提高反刍动物对秸秆的采食量和消化率，是改善
秸秆饲喂效果的可选途径 [2]。银合欢叶作为稻草的
蛋白补充料用于反刍动物补饲的研究很少，而通过
组合降低银合欢中含羞草素毒性的研究更是鲜见报
道。此外，反刍动物精粗料之间的组合效应也很明
显，玉米是动物生产中最常见的精料。因此本研究
以银合欢、稻草、玉米为研究对象，采用体外产气
法，根据产气量来评定不同组合的效果，旨在筛选出
最佳组合，为山羊饲养实践中银合欢、稻草和精料的
合理搭配提供理论依据，同时对于银合欢作为动物
饲料的开发和应用具有指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料 银合欢叶采自四川雅安；稻草为晒
干无霉变的干秸秆，收购于当地农户；玉米来自四川
农业大学动物营养研究所试验场，3 种原料均 65℃
烘干至风干状态，粉碎过 40 目筛，室温密封保存备
用。
1.2 试验动物及瘤胃液采集 试验动物为四川农
业大学动物营养研究所试验场的 4 只体况良好、装
有永久性瘤胃瘘管的南江黄羊，体重约 25 kg。日粮
的精粗比为 3∶7，粗料为黑麦草及少量杂草，试验羊
单圈饲养，每日上、下午饲喂 2 次，常规光照，自由
饮水。在早饲前抽取 3只瘘管南江黄羊的瘤胃液，混
合后经 4 层纱布过滤至预热处理过的收集瓶，39℃
下连续通入 CO2以保持厌氧。
1.3 试验设计 本试验选用稻草为粗饲料，玉米和
银合欢叶为精料，玉米 ∶银合欢叶按 1∶4、1∶1.6、1∶0.8搭
配后，组成的混合料再分别与稻草按 65∶35、55∶45、45∶55
搭配，并设空白对照组、单一玉米、银合欢、稻草处
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理组，共组成 13个处理，分别用 1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10、11、12、13表示，各组合的营养成分见表 1。
表 1 原料组合情况与营养成分 %DM
原料
试验组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9
稻草 55 55 55 45 45 45 35 35 35
玉米 9 17 25 11 21 30 13 24 36
银合欢 36 28 20 44 34 25 52 40 29
干物质 90.2 89.9 89.6 90.0 89.6 89.2 89.8 89.4 88.9
粗灰分 10.8 10.4 9.9 7.2 9.5 9.0 9.3 8.7 8.0
中洗纤维 48.5 45.8 43.1 45.5 42.2 39.0 42.6 38.7 34.9
粗蛋白 9.8 8.6 7.4 10.4 9.9 8.4 13.0 11.2 9.4
中洗纤维∶粗蛋白 4.9 5.3 5.8 4.4 4.3 4.6 3.3 3.5 3.7
称取组成的混合物 200 mg，每个注射器注入 30 mL
人工唾液（10 mL瘤胃液，20 mL缓冲液），每个处理
设 6个重复，同时设置 6个空白对照。组成的混合物
在注射器式体外产气体系中发酵培养 96 h，记录产
气量。
1.4 体外批次培养试验操作 参照史良[3]的方法。
1.5 样品处理及指标测定、计算方法
1.5.1 累积产气量 分别在培养 2、4、6、9、12、24、
36、48、72、96 h 时，记录产气管的刻度读数（精确到
0.1 mL），通过空白对照，校正产气量。校正公式为
GPt=200×（Vt- Vi）/W。式中，GPt 为样品在 t 时刻的
产气量（mL）；Vt为样品发酵 t 小时后培养管刻度读
数; Vi为空白培养管 t小时的刻度读数; W为样品干
物质重（mg）。
1.5.2 产气参数 将各种样品在 2、4、6、9、12、24、
36、48、72 h 时间点的产气量代入产气模型公式，再
利用非线性最小二乘法原理，用 SAS8.0程序计算消
化动力参数。模型公式为 GP＝a+b（1- e- ct）。其中 GP
是在 t 时间的产气量，a 为快速产气部分，b 为缓慢
产气部分，c 为 b 的产气速度常数，a+b 为潜在产气
量。如果 a为负值，表示在快速降解开始前存在一个
延滞时间；当 a为正值时延滞时间设为零。
1.5.3 组合效应值 组合效应 =（实测值 - 加权估
算值）×100/加权估算值。式中，实测值为由实际测
定的样品累积产气量数值，加权估算值 =稻草的实测
值×稻草配比（%）+玉米实测值×玉米配比（%）+银
合欢的实测值×银合欢配比（%）。
1.5.4 含羞草素的测定 取约 2g银合欢叶，用 10mL
0.2 mol/L盐酸捣碎浸提 2 h；8 000 r/min离心 15 min，
沉淀加 0.1 mol/L盐酸洗涤再离心；上清液用 0.1 mol/L
盐酸定容至 100 mL，取 1 mL用 0.45 μm一次性水
溶性滤膜过滤，定容至 10 mL，参照陈秀兰等 [4]用日
本 Hitachi 公司生产的 U3310 型紫外可见分光光度
计测定含羞草素含量。
取体外发酵培养 48 h的瘤胃液 5 mL，加 200 μL
6 mol/L盐酸终止微生物的活动，8 000 r/min 下离心
15 min，上清液使用 0.45 μm一次性水溶性滤膜过
滤，参照陈秀兰等[4]用日本 Hitachi公司生产的 U3310
型紫外可见分光光度计测定含羞草素含量。
1.6 统计分析 试验数据经 Excel 2007 初步处理
后，采用 SPSS13.0 对不同组合的累积产气量、产气
组合效应值、产气参数进行 F方差分析，差异显著
时用 LSD法对各组间平均数进行多重比较。
2 结 果
由表 2可以看出，12 h后，各组合的累积产气量
变化规律明显，随精料水平和玉米比例的升高而升高。
组合 9各时间点的累积产气量极显著（P < 0.01）高
于其他组合。4 h后组合 5极显著（P < 0.01）高于组合
1~4。组合 6~8分别在 12 h和 48 h后显著（P < 0.05）、
极显著（P < 0.01）高于组合 1~4。48 h后组合 8显著
（P < 0.05）高于 5~7，组合 1~4的产气量始终最低。
表 2 不同比例的玉米、银合欢、稻草组合以及空白组、单一饲料
各时间点累积产气量 mL
组合
产气时间/h
2 4 6 12 24 48 72 96
1 3.7ABb 4.2Bb 6.5Cc 10.3Cc 17.7Cc 22.2Cd 25.0Cd 26.3Ccd
2 4.4ABab 5.5Bb 8.0Cc 12.3Cc 20.1Cc 25.1Cd 28.5Cd 30.7Ccd
3 3.9ABb 4.0Bb 7.3Cc 12.9Cc 23.1Cc 25.7Cd 31.5Cd 33.3BCc
4 4.5ABab 5.8Bb 7.8Cc 13.7Cbc 21.4Cc 26.3Cd 28.2Cd 30.5Ccd
5 5.9Aa 10.5Aa 12.7Bb 18.5Bb 27.6Bb 33.1Bc 36.4Bbc 38.0Bbc
6 3.5Bab 5.9Bb 9.8BCc 16.8BCb 26.8BCb 32.3Bc 35.3Bbc 36.8Bbc
7 3.6Bab 5.7Bb 9.0BCc 14.7BCb 24.7BCc 29.0Bc 32.3Bc 33.5BCc
8 2.9Bab 5.6Bb 8.8BCc 15.5BCb 27.7BCb 35.8Bb 38.1Bb 39.4Bb
10 0.00 0.00 0.00 0.00 0.26 0.45 0.52 0.38
11 18.77 34.44 40.93 48.12 55.19 59.31 59.92 61.82
12 5.37 9.49 12.36 19.35 24.03 26.22 27.52 29.67
13 0.00 0.00 0.00 3.49 10.24 21.02 25.90 28.30
9 6.0Aa 12.7Aa 19.1Aa 27.8Aa 39.1Aa 48.0Aa 52.2Aa 53.6Aa
P 0.006 0.004 0.006 0.005 <0.001 0.009 0.008 0.006
注：同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著（P < 0.01），不同小
写字母表示差异显著（P < 0.05）。下表同
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由表 2~4 可以看出，当精粗比为 45 ∶55、55 ∶45
时，各组合的组合效应值在体外培养 24 h 时最大，
精粗比为 65∶35时，各组合的组合效应最大值在 24 h
之后。只有精粗比为 55∶45，玉米与银合欢比例为 1∶
1.6时，各时间点组合效应为正组合效应。精粗比为
65:35 时，随银合欢比例的减少，正组合效应值出现
的时间点从 24 h前移至 6 h。组合 4在 24 h时表现
为正组合效应，但差异不显著（P > 0.05），组合 5 的
组合效应值在 72 h达显著水平（P < 0.05）,组合 8在
48、72 h达显著水平（P < 0.05），组合 9 在 12 h 后均
显著（P < 0.05）。本研究中随精料水平的提高正组合
效应明显，银合欢的比例在一定程度上影响产气量。
表 3 不同比例玉米、银合欢和稻草组合各时间点产气量的
加权估算值
组合
产气时间/h
2 4 6 12 24 48 72 96
1 3.62 6.52 8.13 13.22 19.25 26.34 29.55 31.81
2 4.69 8.51 10.42 15.52 21.74 28.99 32.14 34.38
3 5.77 10.51 12.71 17.82 24.23 31.63 34.73 36.95
4 4.43 7.96 9.94 15.38 21.25 27.52 30.36 32.59
5 5.74 10.41 12.74 18.20 24.30 30.76 33.53 35.74
6 7.04 12.83 15.51 20.99 27.33 33.97 36.68 38.86
7 5.23 9.41 11.75 17.54 23.25 28.70 31.17 33.37
8 6.77 12.28 15.03 20.85 26.84 32.51 34.89 37.07
9 8.33 15.18 18.35 24.19 30.45 36.35 38.65 40.79
表 4 不同比例的玉米、银合欢、稻草组合效应值
组合
产气时间/h
2 4 6 12 24 48 72 96
1 0.03 -0.35 -0.10 -0.14 0.03 -0.07 -0.15 -0.17
2 -0.07 -0.31 -0.23 -0.21 -0.08 -0.13 -0.11 -0.11
3 -0.33 -0.62 -0.43 -0.28 -0.05 -0.11 -0.09 -0.10
4 0.01 -0.27 -0.22 -0.11 0.01 -0.04 -0.07 -0.06
5 0.03 0.01 0.00 0.02 0.13 0.08 0.08b 0.06
6 -0.50 -0.54 -0.37 -0.20 -0.02 -0.05 -0.04 -0.05
7 -0.31 -0.39 -0.24 -0.16 0.03 0.01 0.04 0.005
8 -0.57 -0.54 -0.42 -0.26 0.03 0.10b 0.09b 0.06
9 -0.28 -0.16 0.04 0.15b 0.29b 0.32b 0.35b 0.31b
由表 5 可以看出，精粗比 65∶35 内随银合欢比
例的增加缓慢产气部分 b 和潜在产气量（a+b）极显
著降低（P < 0.01），快速产气部分 a，产气速度常数 c
先减小后增加。组合 8参数 a为负，存在产气延滞。精
粗比 55∶45内的组合 5除参数 a显著高于其他组合外
（P < 0.05），参数 b 和（a+b）介于组合 7 和组合 8 之
间，参数 c介于组合 7和组合 9之间，差异不显著
（P > 0.05）。
表 5 产生正组合效应的玉米、银合欢、稻草组合的产气参数
组合
产气参数
a b a+b c
5 2.02a 35.35BCc 37.37BCbc 0.0569ab
7 0.15b 33.02Cc 33.17Cc 0.0511ab
8 －0.75c 41.09Bb 40.34Bb 0.0450b
9 1.26a 50.36Aa 51.62Aa 0.0619a
由表 6可以看出，含羞草素的降解受精粗比间
和精粗比内影响都较大，组合 7的降解率达 44.3%，
其次为 36.2%，组合 1、2、5 降解率约 11%，组合 4、
6、8、9的小于 10%，无规律性。
表 6 含羞草素降解率 %
组合 1 2 3 4 5 6 7 8 9
降解率 11.1Bc 11.6Bc 36.2Ab 7.1Cd 11.7Bc 4.1Dbe 44.3Aa 3.3Dbe 6.9Cd
3 讨 论
张洁等 [5]用体外产气法评价精粗比（玉米∶稻草）
0 ∶100、20∶80、30∶70、50∶50、100∶0 的 5 种饲料组合的
营养价值及组合效应。结果表明，随着体外培养时
间的延长和精料水平的提高，各精粗比日粮体外累
积产气量不断升高，与本研究结果一致。这可能是
因为日粮中一定量的精料有利于瘤胃微生物的繁
殖，且瘤胃产气主要由饲料中的碳水化合物产生，玉
米中碳水化合物含量高，对产气量影响大。随着培
养底物中有利于产甲烷菌生长的营养物质的增加，
产甲烷菌的数量迅速增多，因此累积产气量也随之
上升。当发酵至 24~48 h时，产甲烷菌的数量急剧增
加，产气量也有明显大幅度上升的趋势。Sinclair等[6]
研究表明，根据碳水化合物和蛋白质在瘤胃的降解
特性，通过日粮组分间的互补组合而使碳水化合物
与蛋白质发酵同步，有利于维持瘤胃内环境的稳定，
这可能是组合 5的累积产气量较高的原因。
有学者证明 ,产气量与体内表观消化率高度相
关 [7 , 8 ]。Prasad 等 [9 ]研究表明，体外批次培养的发酵
率达到与体内消化率相似时所需的培养时间为
45~52 h。这就说明，体外产气技术完全可以用来
预测反刍家畜体内消化率。从本研究的参数（a+b）
结果看，消化率按自高到低的排序为组合 9> 组合
8>组合 5>组合 7。
谭蓓英等 [10]从广西涠洲岛的黄牛瘤胃中分离出
的乳杆菌、牛链球菌和生孢梭菌，在宿主体外纯培养
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3 d，对含羞草素的降解率为 44%~59%。瘤胃液微生
物的去毒能力似乎与动物饲料配方有关。生长于美
国处女岛的奶牛瘤胃能降解 2，3DHP和 3，4DHP，如
将其引进佛罗里达，停食银合欢达 3年之久，奶牛胃
中微生物即丧失降解 3，4 DHP的能力。Tangendjaja
等 [11]发现，饲喂苜蓿燕麦混合饲料的羊瘤胃对含羞
草素的降解能力较饲喂苜蓿干草或马唐草的羊高。
6头从来没接触过银合欢叶粉饲料的杂交黄牛被用
于研究含羞草素在瘤胃中的代谢降解。试验牛第
1~26 天日采食 2 kg银合欢叶粉和 10 kg玉米青贮，
第 27~29 天日采食 4 kg银合欢叶粉和 5 kg玉米青
贮，30 d以后日采食 7 kg银合欢叶粉，在第 22、28、
31 天的 24 h 时，瘤胃液中含羞草素浓度分别为
（28.22±3.36）、（43.43±1.05）、（58.99±3.43）μg/mL，
没有随银合欢的量呈倍数增加 [10]。目前关于通过饲
料组合探究银合欢中含羞草素降解的研究未见报
道，造成本研究结果的原因可能是瘤胃微生物区系
的变化引起瘤胃内环境变化，是瘤胃内环境综合作
用的结果。本研究有待就发酵时间对含羞草素的动
态降解作进一步的研究。
4 结 论
总的看来，组合 5、组合 8 和组合 9，即精粗比
55 ∶45 时，玉米 / 银合欢比为 1 ∶1.6，精粗比为 65 ∶35
时，玉米∶银合欢比为 1∶1.6和 1∶0.8搭配，NDF/CP比
在 3.5~4.3 的组合优于其他组合。饲料的组合影响
银合欢中含羞草素的降解。
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《Journal of Animal Science and Biotechnology》征稿启事
由中国科学技术协会主管、中国畜牧兽医学会主办、李德发教授主编的英文期刊《Journal of
Animal Science and Biotechnology（畜牧与生物技术杂志）》（CN 11- 5967/S, ISSN 1674- 9782）正式创刊。
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