全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150514 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
陈艳,王之盛,张晓明,吴发莉,邹华围.常用粗饲料营养成分和饲用价值分析.草业学报,2015,24(5):117125.
ChenY,WangZS,ZhangXM,WuFL,ZouH W.Analysisofthenutritionalcomponentsandfeedingvaluesofcommonlyusedroughages.Acta
PrataculturaeSinica,2015,24(5):117125.
常用粗饲料营养成分和饲用价值分析
陈艳,王之盛,张晓明,吴发莉,邹华围
(四川农业大学动物营养所,四川 雅安625014)
摘要:通过常规化学分析法和康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(CNCPS)评定不同粗饲料的营养成分并比较其组
成差异,结合粗饲料品质评定预测公式评定其饲用价值。结果表明,1)黑麦草、甘薯蔓与牛鞭草的粗蛋白质(CP)、
粗脂肪(EE)、可溶性粗蛋白质(SCP)和非蛋白氮(NPN)含量显著高于玉米秸秆和稻草,中性洗涤纤维(NDF)、酸性
洗涤纤维(ADF)含量显著低于玉米秸秆和稻草。2)黑麦草和甘薯蔓的糖类(CA)、快速降解真蛋白(PB1)含量显著
高于其他粗饲料,甘薯蔓、黑麦草和牛鞭草淀粉和果胶(CB1)、非结构碳水化合物(NSC)和慢速降解真蛋白(PB3)显
著高于稻草和玉米秸秆。稻草的可利用纤维(CB2)含量显著高于其他粗饲料,玉米秸秆的碳水化合物(CHO)、不
可利用碳水化合物(CC)和中速降解蛋白质部分(PB2)含量显著高于其他粗饲料。3)不同粗饲料氨基酸(AA)组成
差异大,提供限制性氨基酸的潜力不同,黑麦草的总氨基酸(TAA)、必需氨基酸(EAA)和限制性氨基酸(LAA)的
含量显著高于其他粗饲料,玉米秸秆和稻草最低。4)黑麦草的可消化干物质量(DDM)和粗饲料相对值(RFV)均显
著高于其他粗饲料,甘薯蔓的干物质随意采食(DMI)和RFV显著高于牛鞭草,玉米秸秆和稻草的DMI、DDM 和
RFV均为最低,且两者差异不显著。因此,黑麦草的营养价值最高,其次为牛鞭草和甘薯蔓,玉米秸秆和稻草最低。
关键词:粗饲料;营养成分;康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系;饲用价值;氨基酸
犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊犪狀犱犳犲犲犱犻狀犵狏犪犾狌犲狊狅犳犮狅犿犿狅狀犾狔狌狊犲犱狉狅狌犵犺犪犵犲狊
CHENYan,WANGZhiSheng,ZHANGXiaoMing,WUFaLi,ZOUHuaWei
犃狀犻犿犪犾犖狌狋狉犻狋犻狅狀犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犛犻犮犺狌犪狀犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犢犪’犪狀625014,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thenutrientcompositionofdifferentroughageswasevaluatedusingbasicchemicalanalysisandthe
Cornelnetcarbohydrateandproteinsystem(CNCPS).Nutrientcompositionwascomparedandfeedingvalues
calculatedusingthepredictionformulaforfeedingqualityevaluation.Theresultsindicatedthatthecontentsof
crudeprotein(CP),etherextract(EE),solublecrudeprotein(SCP),andnonproteinnitrogen(NPN)in犔狅
犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲,犎犲犿犪狉狋犺狉犻犪犪犾狋犻狊狊犻犿犪andsweetpotatostemweresignificantlyhigherthanthoseincornstover
andricestraw.Incontrast,contentsofneutraldetergentfiber(NDF)andaciddetergentfiber(ADF)in犔.
狆犲狉犲狀狀犲,犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪andsweetpotatostemweresignificantlylowerthanthoseincornstoverandricestraw.
The犔.狆犲狉犲狀狀犲andsweetpotatostemhadhigherlevelsofsugar(CA)andrapidlydegradedpureprotein(PB1)
thantheotherroughagesanalyzed.Comparedtocornstoverandricestraw,犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪,犔.狆犲狉犲狀狀犲and
sweetpotatostemhadhigherlevelsofstarch,pectin(CB1),nonstructuralcarbohydrates(NSC)andslowly
degradedpureprotein(PB3).Ricestrawhadthehighestlevelsofavailablefiber(CB2),andcornstoverhad
thehighestlevelsofcarbohydrate(CHO),unavailablefiber(CC)andintermediatelydegradedpureprotein
第24卷 第5期
Vol.24,No.5
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年5月
May,2015
收稿日期:20140422;改回日期:20140603
基金项目:农业部公益性行业专项(20090300608)资助。
作者简介:陈艳(1987),女,陕西汉中人,在读硕士。Email:317190461@qq.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:wangzs67@163.com
(PB2).Theaminoacid(AA)componentsoftheroughagesweresignificantlydifferent,withdifferentpoten
tialsforsupplyinglimitingaminoacid(LAA).Amongtheroughagesanalyzed,犔.狆犲狉犲狀狀犲hadthehighest
leveloftotalaminoacids(TAA),essentialaminoacid(EAA)andLAA,whilecornstoverandricestrawhad
thelowest.犔.狆犲狉犲狀狀犲hadhigherlevelsofdigestibledrymatter(DDM)andrelativefeedvalue(RFV)than
theotherroughages.Thecontentsofdrymatterintake(DMI)andRFVinsweetpotatostemweresignificant
lyhigherthanthosein犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪,whilethecontentsofDMI,DDMandRFVincornstoverandricestraw
werethelowestlevels,withnosignificantdifferencesbetweenthem.Therefore,犔.狆犲狉犲狀狀犲hasthehighest
nutrientvalueand犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪andsweetpotatostemaremidrange,whilecornstoverandricestrawhavethe
lowestnutrientvalue.
犓犲狔狑狅狉犱狊:roughage;nutritionalcomponents;thecornelnetcarbohydrateandproteinsystem;feedingvalue;
aminoacid
粗饲料为反刍动物提供大量的营养物质,是反刍动物机体不可或缺的营养来源[1],玉米秸秆、稻草和甘薯蔓
是目前反刍动物养殖业中几种常用的粗饲料,黑麦草是我国南方冬季种植最多的优良饲草品种之一,产量高,品
质好[2],牛鞭草的种植面积也越来越广。随着我国南方农区草食畜牧业的兴起,粗饲料需求量大幅增加[3],因此,
全面、快速和准确地评定常用粗饲料的营养价值对合理配制饲粮具有指导作用,对反刍动物生产具有重要意义。
目前,我国仍使用 Weende和VanSoest体系进行饲料营养价值评定,但反刍动物具有特殊的消化道结构及消化
生理,仅根据化学分析不能说明动物对饲料的消化利用情况,因而不能较好地反映饲料的营养价值[4]。康奈尔净
碳水化合物-蛋白质体系(thecornelnetcarbohydrateandproteinsystem,CNCPS)是康奈尔大学诸多科研人
员历时数年研发的成果,是一个基于瘤胃降解特征的饲料评价体系,在北美、欧洲和非洲的一些国家已经开始用
来指导生产,并且取得了很好的效果。国内CNCPS的研究起步较晚,已有研究认为,CNCPS分析方法测定的指
标多,应用CNCPS评定饲料的营养价值能够更全面、精确地反映饲料的营养价值和反刍动物对饲料的利用情
况[5],将CNCPS与中国反刍动物研究现状结合,将是反刍动物事业发展的重要理论依据及技术支撑[67]。但不
同饲料蛋白质组分和碳水化合物组分的化学组成不同,不同地区的同一原料其蛋白质以及碳水化合物之间也存
在一定的差异[5,8],因此,有必要对不同地区更多粗饲料CNCPS组分进行测定。另外,饲料蛋白质营养价值的高
低,主要取决于对小肠可消化蛋白质的贡献量,而饲料中氨基酸(aminoacid,AA)的含量高低、组成特点和比例
直接影响饲料品质和动物的生长[9]。Rulquin等[10]建立了反刍动物AA子模型,可应用饲料原料AA含量来估
测小肠可消化蛋白质的必需氨基酸(essentialaminoacid,EAA)组成与含量,故有必要进一步对饲料的AA组成
模型与含量进行准确评定。本试验应用化学分析法和CNCPS体系的原理和方法评定5种常用粗饲料原料的营
养成分并比较其组成差异,结合粗饲料品质评定预测公式评定其饲用价值,以期为CNCPS在我国的应用提供基
础数据,为合理配制反刍动物饲粮提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2013年3-4月采集四川成都、绵阳、雅安、眉山、广安、资阳、德阳和达州8个地区的拔节期牛鞭草(犎犲犿犪狉
狋犺狉犻犪犪犾狋犻狊狊犻犿犪)、抽穗期多花黑麦草(犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲)、玉米秸秆(cornstover)、稻草(ricestraw)和甘薯蔓(sweet
potatostem)5种粗饲料,剪碎、于65℃烘干制成风干样,用微型粉碎机粉碎,过1mm孔筛,备测。
1.2 试验方法
按照张丽英[11]的方法测定粗饲料样品常规养分,其中干物质(drymatter,DM)含量测定采用烘箱干燥法,
粗灰分(crudeash,Ash)含量采用干灰化法,有机物(organicmatter,OM)为干物质与粗灰分的差值,粗脂肪(即
乙醚浸出物,etherextract,EE)含量采用残余法测定,粗蛋白(crudeprotein,CP)含量用凯氏定氮法测定。中性
洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)、酸性洗涤纤维(aciddetergentfiber,ADF)、酸性洗涤木质素(acidde
tergentlignin,ADL)、中性洗涤不溶蛋白质(neutraldetergentinsolubleprotein,NDIP)和酸性洗涤不溶蛋白质
811 草 业 学 报 第24卷
(aciddetergentinsolubleprotein,ADIP)的分析按照VanSoest等[12]的方法进行,测定NDF、ADF、ADL含量
时,在使用洗涤剂提取之前不加亚硫酸钠,NDF、ADF含量测定后的残样经处理后用于 NDIP和 ADIP含量测
定。可溶性粗蛋白质(solublecrudeprotein,SCP)按照Krishnamoorthy等[13]的方法测定,非蛋白氮(nonpro
teinnitrogen,NPN)按照Licitra等[14]的方法测定,淀粉(starch)按照AACC[15]测定。氨基酸(AA)样品经过酸
水解(6mol/L盐酸在110℃水解24h)或氧化水解(蛋氨酸和胱氨酸使用过氧甲酸进行氧化)处理后,采用氨基
酸自动分析仪(日立L8800)测定氨基酸(色氨酸除外)含量。
1.3 计算方法
1.3.1 CNCPS组分计算 粗饲料中碳水化合物组分和蛋白质组分的划分和计算参照Sniffen等[16]的方法进
行。
1)碳水化合物组分:
CHO(%DM)=100-CP(%DM)-EE(%DM)-Ash(%DM);
CA(%CHO)=[100-starch(%NSC)]×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100;
CB1(%CHO)=starch(%NSC)×[100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)]/100;
CB2(%CHO)=100×{[NDF(%DM)-NDIP(%CP)×0.01×CP(%DM)-NDF(%DM)×
0.01×ADL(%NDF)×2.4]/CHO(%DM)};
CC(%CHO)=100×[NDF(%DM)×0.01×ADL(%NDF)×2.4]/CHO(%DM);
CNSC(%CHO)=100-CB2(%CHO)-CC(%CHO)。
式中,CHO为碳水化合物,CA为糖类,CB1 为淀粉和果胶,CB2 是可利用纤维,CC为不可利用纤维,CNSC为非
结构碳水化合物(NSC)占CHO的百分比。
2)蛋白质组分:
PA(%CP)=NPN(%SCP)×0.01×SCP(%CP);
PB1(%CP)=SCP(%CP)-PA(%CP);
PB2(%CP)=100-PA(%CP)-PB1(%CP)-PB3(%CP)-PC(%CP);
PB3(%CP)=NDIP(%CP)-ADIP(%CP);
PC(%CP)=ADIP(%CP)。
式中,PA为非蛋白氮,PB为真蛋白质(其中PB1 为快速降解部分,PB2 为中速降解部分,PB3 为慢速降解部分),
PC为不可降解粗蛋白质。
1.3.2 饲用价值 采用美国牧草草地理事会饲草分析小组委员会提出的粗饲料相对值(relativefeedvalue,
RFV)[17]用以比较干草的饲用品质和预期采食量:RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29。其中:DMI(dry
matterintake,DMI)为粗饲料干物质的随意采食量,单位为占体重的百分比即%BW;DDM(digestibledrymat
ter,DDM)为可消化的干物质,单位为占干物质的百分比即%DM。DMI与DDM的预测模型公式分别为:
DMI(%BW)=120/NDF(%DM);
DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)。
1.4 统计分析
试验数据经Excel2010初步整理后,用SAS9.1.3ANOVA过程进行统计分析,所有结果用平均值±标准
差表示,犘<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1 粗饲料营养成分特点
由表1可知,不同粗饲料的营养成分存在很大差异。CP和SCP含量,黑麦草显著高于依次降低的甘薯蔓、
牛鞭草、玉米秸秆和稻草(犘<0.05),NDF和ADF含量,玉米秸秆和稻草中最高,两者差异不显著(犘>0.05),但
显著高于依次降低的牛鞭草、甘薯蔓和黑麦草(犘<0.05)。玉米秸秆ADL含量显著高于依次降低的甘薯蔓、牛
911第5期 陈艳 等:常用粗饲料营养成分和饲用价值分析
鞭草、稻草和黑麦草(犘<0.05)。淀粉含量,牛鞭草显著高于依次降低的甘薯蔓、黑麦草、稻草和玉米秸秆(犘<
0.05),甘薯蔓和黑麦草之间差异不显著(犘>0.05)。EE和NPN含量,黑麦草最高,甘薯蔓与牛鞭草次之,玉米
秸秆和稻草含量最低,两者差异不显著(犘>0.05)。ADIP含量,甘薯蔓最高,其次为稻草、牛鞭草和玉米秸秆,黑
麦草中最低。NDIP含量,黑麦草显著高于其他原料(犘<0.05),玉米秸中最低。
表1 常用粗饲料营养成分(干物质基础)
犜犪犫犾犲1 犖狌狋狉犻犲狀狋犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊狅犳犮狅犿犿狅狀狉狅狌犵犺犪犵犲(犱狉狔犿犪狋狋犲狉犫犪狊犻狊)
项目
Items
牛鞭草
犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪
黑麦草
犔.狆犲狉犲狀狀犲
甘薯蔓
Sweetpotatostem
玉米秸秆
Cornstover
稻草
Ricestraw
干物质DM (%) 94.85±0.01b 94.40±0.01c 93.24±0.06e 93.76±0.04d 95.74±0.07a
粗灰分Ash(%ofDM) 9.01±0.30d 13.46±0.06b 13.44±0.60b 9.48±0.70c 16.01±0.80a
有机物OM (%ofDM) 91.00±0.30a 86.54±0.06c 86.56±0.60c 90.52±0.70b 83.99±0.80d
粗蛋白质CP(%ofDM) 11.35±0.00c 19.22±0.00a 16.13±0.10b 6.25±0.06d 5.14±0.10e
中性洗涤纤维NDF(%ofDM) 62.70±2.30b 47.43±0.72c 46.37±0.27c 70.34±0.52a 69.82±0.66a
酸性洗涤纤维ADF(%ofDM) 33.47±0.92b 24.22±0.48c 33.37±0.47b 47.54±0.07a 47.81±0.48a
酸性洗涤木质素ADL(%ofDM) 6.37±0.72c 2.18±0.50e 9.62±0.12b 14.13±0.87a 5.08±0.13d
粗脂肪EE(%ofDM) 3.51±0.29b 6.81±0.27a 2.62±0.38c 1.14±0.06d 1.17±0.32d
中性洗涤不溶蛋白质NDIP(%ofDM) 5.34±0.95c 9.48±0.92a 8.43±0.55b 1.77±0.31e 2.26±0.40d
酸性洗涤不溶蛋白质ADIP(%ofDM) 1.23±0.06c 0.61±0.23e 3.86±0.11a 0.84±0.31d 1.63±0.17b
非蛋白氮NPN(%ofDM) 4.91±0.40b 7.27±0.23a 3.85±0.16c 0.58±0.35d 0.65±0.12d
可溶性粗蛋白质SCP(%ofDM) 5.11±0.36c 8.91±0.35a 6.43±0.35b 1.54±0.06d 1.38±0.20e
淀粉Strach(%ofDM) 8.31±0.20a 5.52±0.11b 5.59±0.90b 2.26±0.25d 3.33±0.50c
注:同行不同小写字母表示差异显著(犘<0.05)。下同。
Note:Inthesamerow,valueswithdifferentsmallettersmeansignificantdifference(犘<0.05).Thesamebelow.
2.2 CNCPS各组分的含量
由表2可知,被测粗饲料中CHO含量为60.52%~83.13%,玉米秸秆CHO含量最高,黑麦草最低。CA含
量,甘薯蔓中最高,显著高于依次降低的黑麦草、玉米秸秆、牛鞭草和稻草(犘<0.05),玉米秸秆和牛鞭草差异不
显著(犘>0.05)。CB1 含量,牛鞭草显著高于依次降低的黑麦草、甘薯蔓、稻草和玉米秸秆(犘<0.05),但黑麦草
和甘薯蔓差异不显著(犘>0.05)。CB2 含量,稻草中最高,显著高于依次降低的牛鞭草、玉米秸秆、黑麦草和甘薯
蔓(犘<0.05)。CC含量,玉米秸秆中最高,显著高于依次降低的甘薯蔓、牛鞭草、稻草和黑麦草(犘<0.05)。CNS
含量,甘薯蔓显著高于依次降低的黑麦草、牛鞭草、玉米秸秆和稻草(犘<0.05)。
本试验粗饲料蛋白质组分特点为PA含量,黑麦草最高,显著高于依次降低的牛鞭草、甘薯蔓、稻草和玉米秸
秆(犘<0.05),稻草和玉米秸秆差异不显著(犘>0.05)。PB1 含量,甘薯蔓中最高,显著高于依次降低的黑麦草、
玉米秸秆、稻草和牛鞭草(犘<0.05)。PB2 含量,玉米秸秆中最高,显著高于依次降低的稻草、甘薯蔓、牛鞭草和
黑麦草(犘<0.05),牛鞭草和黑麦草差异不显著(犘>0.05)。PB3 含量,黑麦草显著高于依次降低的甘薯蔓、牛鞭
草、玉米秸秆和稻草(犘<0.05)。PC含量,甘薯蔓显著高于依次降低的稻草、牛鞭草、玉米秸秆和黑麦草(犘<
0.05)。
2.3 氨基酸组成特点
粗饲料样品中的氨基酸含量见表3,粗饲料样品中5种氨基酸总含量差异较大,其范围为2.57%~12.48%。
其中TAA含量最高的是黑麦草,而最低的则为稻草。各粗饲料其EAA含量差异较大,含量最高的是黑麦草,其
次为甘薯蔓,含量最低的为稻草。各粗饲料均是Glu和Asp含量高,Cys和 Met含量低。不同种类粗饲料提供
限制性氨基酸的潜力不同,Lys和 Met含量黑麦草最高,秸秆较低。
021 草 业 学 报 第24卷
表2 常用粗饲料原料的蛋白质和碳水化合物组分
犜犪犫犾犲2 犘狉狅狋犲犻狀犪狀犱犮犪狉犫狅犺狔犱狉犪狋犲犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳犮狅犿犿狅狀犾狔狌狊犲犱狉狅狌犵犺犪犵犲犳犲犲犱狊 %
项目
Items
牛鞭草
犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪
黑麦草
犔.狆犲狉犲狀狀犲
甘薯蔓
Sweetpotatostem
玉米秸秆
Cornstover
稻草
Ricestraw
非蛋白氮PA PA/CP 43.16±0.36a 37.82±0.13b 23.86±1.02c 9.18±0.58e 12.57±0.16d
含量Content 4.89±0.04b 7.27±0.03a 3.84±0.16c 0.57±0.04d 0.65±0.01d
快速降解真蛋白质PB1 PB1/CP 1.86±0.28d 8.54±0.19c 15.98±0.82a 15.54±0.70a 14.27±0.22b
含量Content 0.21±0.03e 1.64±0.04b 2.58±0.13a 0.97±0.04c 0.73±0.01d
中速降解真蛋白质PB2 PB2/CP 7.92±1.08c 4.33±0.32d 7.89±0.48c 46.84±0.37a 29.19±0.64b
含量Content 0.91±0.12d 0.83±0.06d 1.27±0.08c 2.93±0.03a 1.49±0.03b
慢速降解真蛋白质PB3 PB3/CP 36.17±0.81b 46.16±0.37a 28.34±0.89c 15.03±0.92d 12.23±0.56e
含量Content 4.11±0.09c 8.87±0.07a 4.57±0.14b 0.94±0.06d 0.63±0.03e
不可降解蛋白质PC PC/CP 10.88±0.01d 3.15±0.12e 23.92±0.70b 13.40±0.45c 31.74±0.38a
含量Content 1.23±0.01c 0.61±0.03e 3.86±0.12a 0.84±0.03d 1.63±0.02b
碳水化合物CHO 含量Content 76.14+0.33c 60.52+2.57e 67.81+0.79d 83.13±0.74a 77.68±0.79b
糖类CA CA/CHO 13.74±0.01c 28.18±0.12b 35.79±0.70a 14.80±0.45c 8.73±0.38d
含量Content 10.46±2.33c 17.05±0.67b 24.27±0.45a 12.31±0.44c 6.78±0.71d
淀粉和果胶CB1 CB1/CHO 10.92±0.06a 9.12±0.14b 8.25±0.14c 2.73±0.03e 4.29±0.06d
含量Content 8.31±0.02a 5.52±0.11b 5.59±0.09b 2.27±0.03d 3.33±0.05c
可利用纤维CB2 CB2/CHO 55.26±2.75b 54.05±1.24b 21.92±0.13d 41.69±0.64c 71.28±0.54a
含量Content 42.07±2.03b 32.72±0.89d 14.86±0.08e 34.66±0.56c 55.37±0.37a
不可利用纤维CC CC/CHO 20.08±0.28c 8.65±0.23e 34.03±0.47b 40.79±0.25a 15.70±0.42d
含量Content 15.29±0.17c 5.24±0.12e 23.07±0.29b 33.91±0.21a 12.21±0.31d
非结构碳水化合物NSC NSC/CHO 24.66±3.01c 37.29±1.07b 44.05±0.48a 17.52±0.58d 13.02±0.96e
含量Content 18.78±2.31c 22.57±0.56b 29.86±0.36a 14.57±0.47d 10.11±0.76e
PA:Nonproteinnitrogen;PB1:Rapidlydegradedprotein;PB2:Intermediatelydegradedprotein;PB3:Slowlyrumendegradabletrueprotein;PC:Un
degradablecrudeprotein;CHO:Carbohydrate;CA:Sugar;CB1:Pectin;CB2:Availablefiber;CC:Unavailablefiber;NSC:Nonstructuralcarbohydrates.
FAO(联合国粮农组织)/WHO(世界卫生组织)推荐,质量较好蛋白质的EAA/NEAA在60%以上,EAA/
TAA在40%以上[18]。本试验5种粗饲料的EAA/NEAA为57.38%~86.79%,除稻草外,其余均高于60%。
EAA/TAA为36.19%~46.85%,除玉米秸秆和稻草外,其余均高于40%,说明甘薯蔓、牛鞭草和黑麦草均能为
反刍动物提供较优质的蛋白质。
2.4 饲用价值
由表4可见,黑麦草的DMI与甘薯蔓差异不显著(犘>0.05),但其DDM 和RFV均显著高于其他粗饲料
(犘<0.05),玉米秸秆和稻草的DMI、DDM 和RFV均为最低,且两者差异不显著(犘>0.05)。此外,甘薯蔓的
DMI和RFV显著高于牛鞭草(犘<0.05),但二者的DDM差异不显著(犘>0.05)。
3 讨论
3.1 不同粗饲料的营养成分特点
饲料的品种、种植方式、地理环境、收获期以及加工、储存方法均影响饲草的营养价值[1920]。本试验中5种粗
饲料CP和纤维物质含量差异大,这与冷静等[21]和Coblentz等[22]的报道结果较接近。黑麦草、甘薯蔓和牛鞭草
CP和SCP含量高,NDF和ADL含量相对较低,是以提供蛋白质为主的粗饲料。研究表明,抽穗期为黑麦草较
好的刈割时期,其干物质中含CP18%以上,粗纤维24%以下[23],吴彦奇和杜逸[24]报道牛鞭草拔节期的粗蛋白质
含量可达12%~14%,与本试验结果相近。此外,牛鞭草淀粉含量高,而一定高水平的淀粉含量有利于瘤胃发
121第5期 陈艳 等:常用粗饲料营养成分和饲用价值分析
酵。NPN是反刍动物很好的氮源,瘤胃微生物可利用其快速转化的氨合成较优质的蛋白质,秸秆的 NPN含量
低,玉米秸秆木质素含量最高,但木质素不能被反刍动物瘤胃降解,它与细胞壁中的多糖形成动物体内的酶难以
降解的复合体,限制动物机体对植物细胞壁成分的消化吸收。虽然纤维物质在瘤胃降解速度慢,但它可以吸附
酸,可减缓酸中毒的发生[25],因此,在实际应用过程中,应综合考虑饲料原料营养特点及不同品种、不同生长阶段
动物的营养需要量合理搭配饲粮。
表3 常用粗饲料原料的氨基酸组成(干物质基础)
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犪犿犻狀狅犪犮犻犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳犮狅犿犿狅狀犾狔狌狊犲犱狉狅狌犵犺犪犵犲犳犲犲犱狊(犱狉狔犿犪狋狋犲狉犫犪狊犻狊) %
项目
Items
牛鞭草
犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪
黑麦草
犔.狆犲狉犲狀狀犲
甘薯蔓
Sweetpotatostem
玉米秸秆
Cornstover
稻草
Ricestraw
必需氨基酸EAA
精氨酸Arg 0.33±0.02c 0.75±0.04a 0.42±0.02b 0.21±0.01d 0.13±0.01e
组氨酸 His 0.13±0.01 0.38±0.02 0.14±0.01 0.07±0.01 0.05±0.01
异亮氨酸Ile 0.31±0.05b 0.61±0.11a 0.33±0.03b 0.16±0.02c 0.12±0.07d
亮氨酸Leu 0.39±0.02c 1.11±0.05a 0.59±0.07b 0.22±0.04d 0.13±0.04e
赖氨酸Lys 0.34±0.01c 0.74±0.04a 0.41±0.02b 0.21±0.01d 0.11±0.03e
蛋氨酸 Met 0.06±0.02b 0.12±0.01a 0.05±0.02c 0.01±0.00e 0.02±0.01d
苯丙氨酸Phe 0.31±0.02c 0.82±0.03a 0.39±0.02b 0.19±0.02d 0.14±0.03e
苏氨酸Thr 0.22±0.01b 0.36±0.04a 0.23±0.01b 0.18±0.01c 0.12±0.02d
缬氨酸Val 0.41±0.03c 0.92±0.05a 0.46±0.02b 0.19±0.02d 0.13±0.01e
非必需氨基酸NEAA
酪氨酸Tyr 0.26±0.02c 0.51±0.04a 0.31±0.03b 0.16±0.01d 0.16±0.01d
丙氨酸Ala 0.46±0.03b 0.99±0.03a 0.41±0.07c 0.31±0.03d 0.24±0.01e
天冬氨酸Asp 0.61±0.04c 1.62±0.07a 0.91±0.06b 0.51±0.04d 0.26±0.02e
半胱氨酸Cys 0.01±0.00c 0.03±0.01a 0.03±0.01a 0.03±0.01a 0.02±0.01b
谷氨酸Glu 0.77±0.04c 1.68±0.05a 0.95±0.05b 0.55±0.04d 0.36±0.01e
甘氨酸Gly 0.36±0.02c 0.77±0.03a 0.42±0.03b 0.28±0.03d 0.24±0.02e
脯氨酸Pro 0.32±0.04b 0.95±0.03a 0.32±0.02b 0.22±0.02c 0.22±0.03c
丝氨酸Ser 0.15±0.02a 0.14±0.02b 0.12±0.03d 0.14±0.02b 0.13±0.01c
必需氨基酸EAA 2.49±0.21c 5.79±0.32a 3.01±0.04b 1.45±0.07d 0.93±0.11e
非必需氨基酸NEAA 2.94±0.21c 6.68±0.55a 3.46±0.23b 2.20±0.11d 1.63±0.39e
总氨基酸TAA 5.43±0.25c 12.48±1.02a 6.47±0.13b 3.65±0.62d 2.57±0.09e
EAA/NEAA 84.27±0.33b 86.59±0.28a 86.79±0.16a 65.86±2.02c 57.38±0.21d
EAA/TAA 44.40±0.12b 46.85±0.64a 46.52±0.58a 39.73±0.82c 36.19±0.25d
色氨酸未检测Tryptophandidnotdetection.EAA:Essentialaminoacid;NEAA:Nonessentialaminoacids;TAA:Totalaminoacids.
表4 常用粗饲料原料的饲用价值评定
犜犪犫犾犲4 犉犲犲犱犻狀犵狏犪犾狌犲犲狏犪犾狌狋犻狅狀狅犳犮狅犿犿狅狀犾狔狌狊犲犱狉狅狌犵犺犪犵犲犳犲犲犱狊
项目
Items
牛鞭草
犎.犪犾狋犻狊狊犻犿犪
黑麦草
犔.狆犲狉犲狀狀犲
甘薯蔓
Sweetpotatostem
玉米秸秆
Cornstover
稻草
Ricestraw
干物质的随意采食量 DMI(kg) 1.92±0.07b 2.53±0.04a 2.58±0.02a 1.71±0.01c 1.72±0.02c
可消化干物质DDM (%) 62.83±0.71b 70.04±0.73a 62.91±0.37b 51.86±1.33c 51.66±0.37c
粗饲料的相对值RFV 93.27±2.36c 137.39±2.81a 126.21±5.76b 68.59±0.43d 68.83±1.96d
221 草 业 学 报 第24卷
3.2 不同粗饲料蛋白质组分和碳水化合物组分特点
本研究中,黑麦草不仅CP含量高,并且PA含量高,PC比例较低。PA中的AA、肽、天冬酰胺、谷胺酰胺对
动物的营养价值与真蛋白质一致,对反刍动物具有较高的营养价值[26],PC不能被反刍动物或瘤胃微生物消化,
说明黑麦草消化、利用率较高,品质较好。与黑麦草相比,甘薯蔓的CP含量较低而PC占CP比例高,故其蛋白
质组分品质次于黑麦草。稻草和玉米秸秆CP含量低但PC比例高,故其蛋白质品质也较差。牛鞭草PA占CP
比例最高,达40%以上,PB1 较低,说明牛鞭草CP中NPN含量高,可溶性真蛋白质含量较少。在5种饲料中真
蛋白(PB1+PB2+PB3)的含量以黑麦草最高,稻草最低。
植物性饲料中CHO是反刍动物的主要能量来源,饲料CHO对反刍动物的营养价值主要取决于非结构碳水
化合物含量和结构碳水化合物在瘤胃中降解程度[27]。本研究中,粗饲料的 CHO 含量范围为60.52%~
83.13%,其中玉米秸秆和稻草CHO含量在77%以上,是以提供CHO为主的粗饲料。但玉米秸秆CNSC较低,
其主要成分是结构碳水化合物,因此CC含量较高,CC是不可降解的碳水化合物,其含量主要与ADL的含量有
关,初步说明玉米秸秆在瘤胃中消化较慢,利用率较低,属劣质粗饲料。稻草与玉米秸秆同属于秸秆类粗饲料,但
其碳水化合物组成有很大的不同。稻草的CC含量显著低于玉米秸秆,而CB1 和CB2 含量显著高于玉米秸秆。
与秸秆类粗饲料相比,黑麦草和甘薯蔓提供的CHO含量较少,但其CNSC、CA含量较高,具有较高的蛋白质含
量和较低的纤维含量,其CHO可在瘤胃内快速降解。牛鞭草的CC含量显著低于玉米秸秆,CNSC显著高于玉
米秸秆和稻草,但其淀粉和果胶含量高,因此,其品质也优于秸秆类饲料。
3.3 不同粗饲料氨基酸组成差异
氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本原料,蛋白质的营养价值与其氨基酸组成密切相关,特别是必需氨
基酸的含量和比例[28]。本试验测定的5种粗饲料中黑麦草的总AA含量最高,其次为甘薯蔓和牛鞭草,秸秆较
低,表明不同粗饲料累积AA的能力不同。EAA是动物机体所必需的,但不能在体内充分合成,是需要从饲料中
获得。本试验结果表明,黑麦草含有较高的EAA,能给动物提供较优质的蛋白。限制性AA是指饲料中的某些
EAA,EAA在单胃动物营养研究和饲料蛋白质营养价值评定中得到了足够的重视,但用饲料原料中AA模式配
合反刍动物饲粮仍无法实现[29]。反刍动物消化生理比较复杂,加之研究方法限制,到目前为止,还不能完全确定
食用日粮条件下,反刍动物限制性氨基酸的顺序。饲料中提供赖氨酸和蛋氨酸的量是反刍动物饲料数据库中的
重要参数。已有的研究表明,赖氨酸和蛋氨酸为奶牛的第一和第二限制性氨基酸[30]。黑麦草赖氨酸和蛋氨酸含
量高,其次为牛鞭草,品质较好。
3.4 粗饲料的饲用价值
饲用价值是粗饲料的一项重要经济性状,相对饲用价值(RFV)是ADF和NDF的综合反映,是饲料质量的
评定指数,其值越高,说明该粗饲料的营养价值越高,RFV值大于100,其营养价值整体较好[17]。本试验黑麦草
和甘薯蔓的RFV均大于100,而牛鞭草接近100,玉米秸秆和稻草均在68左右。总体来看,黑麦草、甘薯蔓和牛
鞭草的RFV较高,并且其DMI和DDM也较高,进一步说明其营养价值高于秸秆类粗饲料。
4 结论
1)黑麦草、甘薯蔓与牛鞭草的粗蛋白质、粗脂肪、可溶性粗蛋白质和非蛋白氮含量高于玉米秸秆和稻草,中性
洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量低于玉米秸秆和稻草。
2)从碳水化合物组成及其可利用性方面比较,牛鞭草、黑麦草和甘薯蔓的糖类、淀粉和果胶含量高,非结构碳
水化合物的含量高;稻草可利用纤维含量最高,玉米秸秆总碳水化合物和不可利用纤维含量最高,结构碳水化合
物含量高。从蛋白质含量及其可利用性方面比较,甘薯蔓和黑麦草质量较好,稻草、牛鞭草、玉米秸秆次之。
3)不同粗饲料氨基酸组成差异大,提供赖氨酸和蛋氨酸的潜力不同,黑麦草的总氨基酸、必需氨基酸和限制
性氨基酸的含量高,玉米秸秆和稻草含量最低。
4)黑麦草的可消化干物质量和粗饲料相对值较高,甘薯蔓的干物质随意采食量较高,玉米秸秆和稻草均较
低。
321第5期 陈艳 等:常用粗饲料营养成分和饲用价值分析
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
[1] TedeschiLO,FoxDG,DoanePH.EvaluationofthetabularfeedenergyandproteinundegradabilityvaluesoftheNationalResearchCouncil
nutrientrequirementsofbeefcattle.TheProfessionalAnimalScientist,2005,21(5):403415.
[2] DongXN,GaoCF,ZhangXP,犲狋犪犾.Analysisofalelochemicalsandalelopathiceffectsof犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿rootsonweeds.ActaPratac
ulturaeSinica,2013,22(4):6168.
[3] DongCF,DingCL,XuNX,犲狋犪犾.Astudyontheharvesttimeofdifferentrice(犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪)varietiesforgrainstrawdualuse.ActaPratac
ulturaeSinica,2014,23(1):6572.
[4] JinLP,LiYL,TuY,犲狋犪犾.EvaluationofnutrientvaluesofcommonroughagesfordairycattleinnorthernchinausingCornelNetCarbohy
drateandProteinSystem.ChineseJournalofNutrition,2013,25(3):512526.
[5] QuYL,WuJH,LiT.UseofCornelNetCarbohydrateandProteinSystemforevaluationofnutrientvalueoffeedstodairycattleinthe
northeastagriculturalregionofChina.ChineseJournalofNutrition,2010,22(1):201206.
[6] XieYX,MengQX,DaiJF,犲狋犪犾.ResearchprogressanddevelopmenttrendofCornelNetCarbohydrateandProteinSysteminChina.China
AnimalHusbandry&VeterinaryMedicine,2010,(5):1720.
[7] LiW,GaoM,LuDX,犲狋犪犾.AnalysisandcomparisonofCNCPSwithNRCandresearchprogressofCNCPSinruminants.FeedIndustry,
2008,29(13):4548.
[8] YuZ.ApplicationofCNCPStoRationEvaluationandPerformancePredictioninDairyCattle[D].Harbin:NortheastAgriculturalUniversity,
2007.
[9] ChenYG,ZhangB,LiLL,犲狋犪犾.Effectofsmalpeptideonconcentrationsofbloodglucose,bloodammoniaandtotalaminoacidsofplasma
inportalveinofgoats.ActaPrataculturaeSinica,2006,15(1):97101.
[10] RulquinH,GuinardJ,VéritéR.Variationofaminoacidcontentinthesmalintestinedigestaofcattle:developmentofapredictionmodel.
LivestockProductionScience,1998,53(1):113.
[11] ZhangLY.AnalysisofFeedandFeedQualityInspectionTechnology(3)[M].Beijing:ChinaAgriculturalUniversityPress,2007:4980.
[12] VanSoestPJ,RobertsonJB,LewisBA.Methodsfordietaryfiber,neutraldetergentfiber,andnonstarchpolysaccharidesinrelationtoani
malnutrition.JournalofDairyScience,1991,74(10):35833597.
[13] KrishnamoorthyU,SniffenCJ,SternMD,犲狋犪犾.Evaluationofamathematicalmodelofrumendigestionandaninvitrosimulationofrumen
proteolysistoestimatetherumenundegradednitrogencontentoffeedstuffs.BritishJournalofNutrition,1983,50(3):555568.
[14] LicitraG,HernandezTM,VanSoestPJ.Standardizationofproceduresfornitrogenfractionationofruminantfeeds.AnimalFeedScience
andTechnology,1996,57(4):347358.
[15] AmercanAssociationofCerealChemisits(AACC).ApprovedMethodsoftheAACC[S].SaintPaul,Minnesota:AmericanAssociationofCe
realChemists,1976.
[16] SniffenC,O'connorJ,VanSoestP,犲狋犪犾.AnetCornelNetCarbohydrateandProteinSystemforevaluatingcattlediets:II.Carbohydrate
andproteinavailability.JournalofAnimalScience,1992,70:35623577.
[17] RohwederDA,BarnesRF,JorgensenN.Proposedhaygradingstandardsbasedonlaboratoryanalysesforevaluatingquality.JournalofAni
malScience,1978,47:747759.
[18] FAO/WHO.EnergyandProteinRequirement[R].Gneva:WHO,1973.
[19] JiaHJ,LiYQ,LiQF,犲狋犪犾.Studiesonrumendegradabilitiesofdifferentcutsofalfalfahayfordairycows.ChineseAgriculturalScience
Buletin,2010,26(2):3033.
[20] KongQB,ZhangXM.EffectsofchoppedlengthofalfalfahayonnitrogenbalanceandenergymetabolismofchineseHolsteinheifers.Chi
neseJournalofNutrition,2008,20(4):429434.
[21] LengJ,ZhangY,ZhuRJ,犲狋犪犾.Rumendegradationcharacteristicsoffivetypesofforagesintheyunnanyelowcattle.ChineseJournalof
Nutrition,2011,23(1):5360.
[22] CoblentzWK,AbdelgadirIEO,CochranRC,犲狋犪犾.Degradabilityofforageproteinsby犻狀狊犻狋狌and犻狀狏犻狋狉狅enzymaticmethods.Journalof
DairyScience,1999,82(2):343354.
[23] ZhangL,LiuDY,ShaoT.Thefeedingvalueandutilizationprospectof犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿.PrataculturalScience,2008,25(4):6469.
[24] WuYQ,DuY.Studyof犎犲犿犪狉狋犺狉犻犪.JournalofSichuanAgriculturalUniversity,1992,10(2):260265.
[25] JiC.AnimalNutrition[M].Beijing:HigherEducationPress,2007.
[26] ZhouJH,ZouCX,LiangXW,犲狋犪犾.Evaluationofnutritivevalueofcommonroughagesforguangxiwaterbuffalobycornelnetcarbohy
drateandproteinsystem.ChineseJournalofNutrition,2011,23(12):21902197.
[27] MuHJ,LiuQH,XingQY.Nutrientdynamicandfeedingvaluesofwheatstrawsindifferentgrowingstages.ChineseJournalofNutrition,
2014,26(2):549556.
[28] TianCL,JieXL,LiuY,犲狋犪犾.EffectsofSeZnandfulvicacidcombinedapplicationonnutrientcomponentandaminoacidsformationofal
falfa.ActaPrataculturaeSinica,2014,23(2):6675.
[29] WangHR.Recentadvancesinaminoacidnutritionalbalancetheoryforruminantsanditsapplication.ChineseJournalofNutrition,2013,
25(4):669676.
[30] SchwabCG,BozakCK,WhitehouseNL,犲狋犪犾.Aminoacidlimitationandflowtoduodenumatfourstagesoflactation.1.sequenceoflysine
andmethioninelimitation.JournalofDairyScience,1992,75(12):34863502.
421 草 业 学 报 第24卷
参考文献:
[2] 董晓宁,高承芳,张晓佩,等.多花黑麦草根系抑草潜力评价及其化感物质分析.草业学报,2013,22(4):6168.
[3] 董臣飞,丁成龙 ,许能祥,等.不同水稻品种谷草双优收获期研究.草业学报,2014,23(1):6572.
[4] 靳玲品,李艳玲,屠焰,等.应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系评定我国北方奶牛常用粗饲料的营养价值.动物营养学报,2013,25(3):
512526.
[5] 曲永利,吴健豪,李铁.应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系评定东北农区奶牛饲料营养价值.动物营养学报,2010,22(1):201206.
[6] 解样学,孟庆翔,代俊芳,等.康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系在中国的研究进展及发展趋势.中国畜牧兽医,2010,(5):1720.
[7] 李威,高民,卢德勋,等.CNCPS与NRC在反刍动物方面的分析比较及其研究进展.饲料工业,2008,29(13):4548.
[8] 于震.CNCPS在奶牛日粮评价和生产预测上的应用[D].哈尔滨:东北农业大学,2007.
[9] 陈宇光,张彬,李丽立,等.小肽对山羊门静脉血糖血氨和血浆氨基酸浓度的影响.草业学报,2006,15(1):97101.
[11] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术(3版)[M].北京:中国农业大学出版社,2007:4980.
[19] 贾海军,李运起,李秋凤,等.不同茬次的苜蓿干草在奶牛瘤胃中的降解规律研究.中国农学通报,2010,26(2):3033.
[20] 孔庆斌,张晓明.苜蓿干草切割长度对荷斯坦育成母牛日粮氮平衡和能量代谢的影响.动物营养学报,2008,20(4):429434.
[21] 冷静,张颖,朱仁俊,等.5种牧草在云南黄牛瘤胃中的降解特性.动物营养学报,2011,23(1):5360.
[23] 张磊,刘东燕,邵涛.黑麦草的饲用价值及其应用前景.草业科学,2008,25(4):6469.
[24] 吴彦奇,杜逸.牛鞭草的研究.四川农业大学学报,1992,10(2):260265.
[25] 计成.动物营养学[M].北京:高等教育出版社,2007.
[26] 周俊华,邹彩霞,梁贤威,等.应用康奈尔净碳水化合物蛋白质体系评定广西水牛常用粗饲料营养价值.动物营养学报,2011,23(12):
21902197.
[27] 穆会杰,刘庆华,邢其银.不同生育期小麦秸营养动态及饲用价值.动物营养学报,2014,26(2):549556.
[28] 田春丽,介晓磊,刘騋,等.硒锌与富啡酸配施对紫花苜蓿产量,营养成分及氨基酸组成的影响.草业学报,2014,23(2):6675.
[29] 王洪荣.反刍动物氨基酸营养平衡理论及其应用.动物营养学报,2013,25(4):669676.
521第5期 陈艳 等:常用粗饲料营养成分和饲用价值分析