角质小麦和粉质小麦瘤胃降解特性的比较研究

李洪涛,张崇玉,张桂国,王英楠,杨钰,杨在宾



角质小麦和粉质小麦瘤胃降解特性的比较研究

李洪涛,张崇玉,张桂国,王英楠,杨钰,杨在宾*

山东农业大学 动物科技学院, 山东 泰安 271018

本试验旨在研究角质和粉质小麦杜泊羊的瘤胃降解特性。选用4头体重相近（55.10±1.24 kg）、安装有永久性瘤胃瘘管的健康杜泊公羊为试验动物，采用尼龙袋法对角质小麦（潍麦8号、BD100、济麦22、山农5849、山农22、紫麦1号）和粉质小麦（山农8355、D800、6405）的干物质（DM）、有机物质（OM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）的瘤胃降解率进行测定。结果表明：角质小麦0～24 h的DM和OM降解率显著高于粉质小麦（<0.05）；角质小麦12～24 h的CP降解率显著高于粉质小麦（< 0.05）；粉质小麦24 h后的NDF和ADF降解率显著高于角质小麦（< 0.05）。角质小麦的DM和OM的有效降解率显著高于粉质小麦（< 0.05），而粉质小麦NDF和ADF的有效降解率显著高于角质小麦（< 0.05）。由此可见，角质小麦和粉质小麦的降解特性不同，角质小麦DM、OM和CP的降解率均高于粉质小麦，而粉质小麦NDF和ADF的降解率高于角质小麦。

角质小麦; 粉质小麦; 羊; 瘤胃; 降解特性

小麦是重要的粮食作物，有效能值高，其粗蛋白质含量居谷实类之首。根据国家统计局数据，2014年我国小麦的产量为12621万t，而随着玉米原料市场供求的变化，小麦价格低于玉米的情况时有发生。饲料中营养物质的瘤胃降解特性是反刍动物饲料营养价值评定的重要指标[1,2]，尼龙袋法作为评定反刍动物饲料营养物质瘤胃降解率的常规方法，因具有简便易行、能真实反映瘤胃内的实际生理情况等特点，而被广泛采用[3,4]。王修启等[5]研究得出，当日粮中添加0.1%复合酶时，与传统玉米-豆粕日粮相比，小麦代替日粮的玉米，可提高猪的日增重。研究表明当小麦含较低水平的水溶性阿拉伯木聚糖时，对肉仔鸡影响较小，可作为玉米的替代品[6]。Doepel等[7]对日粮中小麦不同比例的研究结果表明，日粮中添加20%的蒸汽压片小麦不会影响奶牛生产性能和瘤胃发酵。张元庆等[8]对小麦谷实整粒或粉碎（2 mm）饲喂阉牛的研究得出，饲喂整粒会影响增重速度，降低饲料转化效率，但对干物质采食量没有影响。同时，李振等[9]的研究表明，对小麦进行不同的处理方式，显著影响瘤胃营养物质的降解特性和瘤胃内环境。由此可见，在一定条件下，小麦完全可以在生产中广泛应用；而对小麦降解率的研究比较少，且多集中在加工处理方式方面，对不同品种小麦特别是不同品质小麦的瘤胃降解特性缺乏系统性研究。本试验利用尼龙袋法测定角质和粉质小麦的杜泊羊瘤胃降解特性，比较不同品质类型小麦的降解特性，对不同品质小麦进行饲料营养评定，为其在反刍动物中的利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

两种不同品质小麦：角质小麦（潍麦8号、BD100、济麦22、山农5849、山农22、紫麦1号）和粉质小麦（山农8355、D800、6405）（淄博禾丰种业公司提供），过40目筛粉碎备用。

1.2 试验动物与饲养管理

选取4头体重相近（55.10±1.24 kg）、安装有永久性瘤胃瘘管的健康杜泊羊作为试验动物。参考《肉羊饲养标准》（NY/T 816-2004）配制基础饲粮。试验羊单栏栓饲，每日07:00和17:00饲喂两次全混合饲粮，自由饮水。基础饲粮组成及营养水平见表1。

表 1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1)每千克微量元素预混料中含有Provides per kg of minerals premix: Mn, 48 mg; Zn, 36 mg; Fe, 60 mg; Cu, 10 mg; I, 0.30 mg; Se, 0.24 mg; Co, 0.12 mg。2)每千克维生素预混料中含有Provides per kg of vitamins premix: VA, 2640 IU; VD, 340IU; VE, 17 mg。3)营养水平消化能为计算值，其余均为实测值The value of DE is calculated and other nutrient levels are measured.

1.3 试验方法

选用孔径为20 μm的尼龙布，制成长×宽为6 cm×8 cm的尼龙袋，65 ℃烘干后备用。准确称取4 g左右样品于已知重量的尼龙袋中，每个样品做4个重复，每只羊作为一个重复，每个样品每个时间点做16个平行袋。按“分别放入，同时取出”的原则，分别在瘤胃内停留0、2、6、12、24、36和48 h后取出，尼龙袋取出后迅速用冷水洗掉尼龙袋外粘附的食糜，-20 ℃度保存，0 h的尼龙袋不放入瘤胃内，等所有尼龙袋取出后用自来水不断冲洗，至水澄清为止，将尼龙袋取下放入烘箱内65 ℃烘至恒重，称重后将每个重复同一时间点的16个袋子的残渣混合，过40目筛粉碎，保存备分析。

1.4 样品测定

测定指标：测定小麦原料和尼龙袋降解残渣中的DM、OM、CP、NDF和ADF。

测定方法：样品中DM的测定方法参照GB/T 6435-2006[10]进行，CP的测定方法参照GB/T 6432-94[11]进行，OM的测定方法参照GB/T 6438-2007[12]进行，NDF的测定方法参照GB/T 20806-2006[13]进行，ADF的测定方法参照NY/T 1459-2007[14]进行。

1.5 数据计算与分析

某时间点降解率的计算：

样品中营养成分在瘤胃内某时间点的降解率根据以下公式计算：(%)=[(-)/]×100

式中：为样品中某营养成分瘤胃降解率；为样品中某营养成分含量；为样品降解残渣中某营养成分含量。

降解参数的计算：样品中营养成分在瘤胃内的降解参数依据指数模型：=+(1--ct)[15]计算。式中：饲料营养成分在时刻的降解率；：快速降解部分；：慢速降解部分；：的降解速度，h-1；：饲料在瘤胃内的停留时间。

根据最小二乘法，求出、、的值，代入有效降解率公式：=+/(+)，其中是饲料的瘤胃外流速度，是有效降解率。本试验中小麦的取0.05 h-1[16]。

1.6 数据处理

采用SAS 9.2软件中NLIN程序计算降解参数,,的值，用 ANOVA程序对同一饲料不同时间点的降解率、不同饲料的相同降解参数进行单因素方差分析，并用Duncan氏法对各测定数据进行多重比较，计算结果以平均值±标准差表示，显著性水平为< 0.05。

2 结果与分析

2.1 小麦DM瘤胃降解率

由图1可以看出，角质小麦DM的快速降解部分比粉质小麦高2.82%（=0.012），慢速降解部分比粉质小麦低2.37%（=0.037），角质小麦48 h内有效降解率比粉质小麦高2.37%（=0.048）。从降解率曲线可以看出，角质小麦0~24 h各时间点的DM降解率均显著高于粉质小麦（<0.05），且差异不断增大，两组小麦36~48 h的降解率无显著差异（>0.05）。

2.2 小麦OM瘤胃降解率

由图2可以看出，角质小麦OM的快速降解部分比粉质小麦高5.49%（=0.016），慢速降解部分比粉质小麦低4.16%（=0.021），角质小麦OM的有效降解率比粉质小麦高1.63%（=0.045）。从降解率曲线可以看出，角质小麦0~24 h各时间点OM的降解率均显著高于粉质小麦（<0.05），两组小麦36~48 h的降解率无显著差异（>0.05）。

图1 不同品质小麦DM降解率

图2 不同品质小麦OM降解率

2.3 小麦CP瘤胃降解率

由图3可以看出，角质小麦CP的快速降解部分比粉质小麦高0.66%，慢速降解部分比粉质小麦低1.23%，角质小麦的有效降解率比粉质小麦高0.23%。从降解率曲线可以看出，角质小麦0~6 h的CP降解率与粉质小麦无显著差异（>0.05），角质小麦12~24 h的降解率显著高于粉质小麦（<0.05），且差异先增大，后逐渐缩小；两组小麦36~48 h的降解率无显著差异（>0.05）。

2.4 小麦NDF瘤胃降解率

由图4可以看出，角质小麦NDF的快速降解部分比粉质小麦低0.11%，慢速降解部分比粉质小麦高0.79%，角质小麦的有效降解率比粉质小麦低1.63%（=0.040）。从降解率曲线可以看出，角质小麦0~12 h的降解率与粉质小麦无显著差异（>0.05）；角质小麦24~48 h的降解率显著低于粉质小麦（<0.05），且差异不断增大。

图3 不同品质小麦CP降解率

图4 不同品质小麦NDF降解率

2.5 小麦ADF瘤胃降解率

图5 不同品质小麦ADF降解率

由图5可以看出，角质小麦ADF的快速降解部分比粉质小麦低0.96%，慢速降解部分粉质小麦高2.08%（=0.031），角质小麦的有效降解率比粉质小麦低1.65%（=0.027）。从降解率曲线可以看出，角质小麦0~6 h的降解率与粉质小麦差异不显著（>0.05）；角质小麦12 h后ADF的降解率显著低于粉质小麦（<0.05），且差异越来越大。

3 讨论

饲料DM和OM的瘤胃降解率是影响反刍动物DM和OM采食量的一个重要因素，DM和OM的瘤胃降解率随饲料中蛋白、淀粉及纤维物质等不同而存在一定差异，反映了饲料在瘤胃内降解的难易程度[17,18]。本试验中，DM和OM降解趋势基本一致，这与刘美等[19]的报道一致。角质小麦0~24 h各时间点的降解率显著高于粉质小麦，而两组小麦36~48 h的降解率无显著差异，且降解率趋于稳定，这说明不同品种小麦DM和OM的降解难易不同，而角质小麦比粉质小麦更易降解，而36 h DM和OM已基本降解完全这与曹善勇[20]在肉牛上对常见饲料原料进行瘤胃降解试验结果一致。角质小麦组的有效降解率高于粉质小麦组，这可能是因为角质小麦支链淀粉所占比例高于粉质小麦，而支链淀粉颗粒大，晶体结构大不紧密，更易水解[21,22]，故DM和OM消化率差异显著，与Flachowsky等[23]的研究结果基本一致。

饲料蛋白质的瘤胃降解率是反刍动物蛋白质营养新体系的基本参数，也是反刍动物饲料分类的重要指标[24]。饲料蛋白质在瘤胃内的降解除受饲料非蛋白氮和真蛋白质的含量及理化特性影响外，还与饲料在瘤胃内的停留时间和发酵的难易程度有关[25,26]。本试验中角质小麦12~24 h的CP降解率显著高于粉质小麦，而其他时间点差异不显著，这是由于小麦中的蛋白质基质不紧密，易被微生物穿透[3]，同时角质小麦与粉质小麦CP的快速降解、慢速降解和不易降解部分所占比例不同导致的[27]。各组小麦36 h后CP已基本降解完全，故而趋于稳定，且无差异。

饲料纤维物质的消化主要通过瘤胃微生物发酵来实现，而纤维的消化程度由其物理和化学特性、瘤胃纤维分解菌活性及饲料颗粒在瘤胃内的滞留时间来决定[28]。本试验中，开始阶段，角质小麦与粉质小麦组NDF和ADF降解率无差异，可能是因为此时NDF和ADF处于慢速降解阶段，而角质小麦组12 h后的降解率显著低于粉质小麦，可能是角质和粉质小麦的NDF中纤维素、半纤维素和木质素的比例不同造成的[29]，同时角质小麦与粉质小麦纤维性物质比例不同及种皮中阿拉伯木聚糖等抗营养因子共同造成的[30,31]。两组间48 h的降解率仍存在差异，说明NDF和ADF在48 h时未降解完全，降解仍在进行。

4 结论

角质小麦和粉质小麦的瘤胃降解特性差异显著。角质小麦组DM、OM和CP 的降解率显著高于粉质小麦组，粉质小麦组NDF和ADF的降解率显著高于角质小麦；角质小麦组DM和OM的有效降解率显著高于粉质小麦，角质小麦组NDF和ADF的有效降解率显著低于角质小麦。

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The Comparative Study on The Rumen Degradation Characteristics of Horny Wheat and Silty Wheat

LI Hong-tao, ZHANG Chong-yu, ZHANG Gui-guo, WANG Ying-nan, YANG Yu, YANG Zai-bin*

271018,

The objective of this test was to evaluate thedifferent quality wheat varieties in rumen of Dorper sheep. Four sheep (BW of 55.10 ± 1.24 kg) fitted with permanent ruminal fistulae were used for the measurement of the rumen degradation rate of the horny wheat and silty wheat by nylon bags technique. The results showed thatthe rumen degradation rates of DM and OM of the horny wheat groups at 2 to 24 h were significantly higher than that of the silty wheat groups (< 0.05); the degradation rate of CP of the horny wheat groups at 12 to 24 h was significantly higher than that of the silty wheat groups (< 0.05); the degradation rates of NDF and ADF of the horny wheat groups were significantly higher than that of the silty wheat groups after 24 h (< 0.05). The effective degradation rates of OM and DM of the horny wheat groups were significantly higher than that of the silty groups (< 0.05), but the effective degradation rate of NDF and ADF of the silty wheat groups was significantly higher than that of the horny groups (< 0.05). It is seen that the degradation characteristics of horny wheat and silty wheat were different. the rumen degradation rates of DM, OM and CP of the horny wheat were higher than that of the silty wheat, but the rumen degradation rates of NDF and ADF of the silty wheat were higher than that of the horny wheat.

Horny wheat; silty wheat; sheep; rumen; degradation characteristics

S821.5

A

1000-2324(2019)01-0107-05

10.3969/j.issn.1000-2324.2019.01.024

2016-04-10

2016-04-22

山东省肉羊良种工程

李洪涛(1990-),男,在读硕士生,主要从事反刍动物营养的研究.E-mail:18854889155@163.com

Author for correspondence. E-mail:yzb204@163.com