應用體外產氣法評定廣西區內豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養價值

韋升菊 楊 純 鄒彩霞 龔艷琴 梁賢威

應用體外產氣法評定廣西區內豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養價值

韋升菊 楊 純 鄒彩霞 龔艷琴 梁賢威

試驗應用注射器式體外產氣法評定來源于廣西的豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養價值。瘤胃液來源于 2 頭健康狀況良好的帶有瘤胃瘺管的水牛，記錄了 2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h 的累積產氣量，并取發酵了96 h的底物作為測定乙酸、丙酸和丁酸以及氨態氮的含量。試驗結果顯示，從各時間點累計產氣量來看，豆腐渣和木薯渣的產氣量相近，啤酒糟較低。潛在產氣量最高的為豆腐渣，其次為木薯渣，啤酒糟最低。總揮發性脂肪酸最高的是木薯渣，其次為啤酒糟，豆腐渣最低，乙酸比例最高的是木薯渣，啤酒糟豆腐渣的丙酸比例相近，皆高于木薯渣的丙酸比例。根據飼料相對評定指數（RFV）計算公式，得到豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的RFV值，從大到小排列順序為：木薯渣（164.69）＞豆腐渣（155.96）＞啤酒糟（143.60）。由24 h體外產氣量計算的可消化有機物質含量和代謝能從大到小的順序為：木薯渣（762.12 g/kg，10.81 MJ/kg DM）、豆腐渣（742.77 g/kg，10.54 MJ/kg DM）、啤酒糟（513.03 g/kg，7.33 MJ/kg DM）。

畜牧學；飼草營養價值評定；注射器式體外產氣法；代謝能；可消化有機物質含量

啤酒糟是制造啤酒時大麥發酵后的殘留部分，是釀造業的主要副產品，具有特殊的香味，適口性也較好。廣西是木薯生產大省，全區木薯種植面積已達30萬公頃，產量達到600萬噸，由此產出了大量的木薯淀粉的加工副產物木薯渣，全面地對豆腐渣、木薯渣、啤酒糟進行營養價值評定可為水牛養殖提供指導。本文試圖結合化學成分分析和體外產氣法來評定豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的營養價值，以期為廣西水牛的飼養提供參考。

1 材料與方法

1.1 飼草原料的來源

豆腐渣：2008年8月采自廣西南寧豆腐廠。

啤酒糟：2008年8月采自廣西南寧啤酒廠，發酵3～4 d后取樣。

木薯渣：2008年8月采自廣西武宣縣淀粉廠，發酵3～4 d后取樣。

先將新鮮樣制成風干樣，再粉碎，過1 mm篩，保存于樣品瓶中待測。

1.2 瘤胃液供體動物及其飼養

試驗動物為2頭裝有永久性瘤胃瘺管的水牛（飼養于廣西水牛研究所水牛養殖示范場內），體重（500±25）kg。飼喂日糧精粗比為30：70，精飼料為象草和玉米苞葉及芯。每天喂料兩次（8:00和16:30），自由飲水。在早飼前抽取2頭瘺管水牛的瘤胃液，混合后經四層紗布過濾至預熱處理過的收集瓶，39℃下連續通入CO2。

1.3 常規營養成分測定

干物質、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗纖維測定方法參照楊勝（1993）[1]。

1.4 累計產氣量的測定

測定方法參考Menke等（1988）[2]。 記錄了 2、4、6、9、12、24、36、48、72、96 h 的產氣量。根據 GP=a+b（1-ect）計算出 a、b、c值。

1.5 揮發性脂肪酸的測定方法

取體外發酵培養96 h后的上清液1 ml，加入相同體積8.2%的偏磷酸，4℃、20 000×g下離心10 min，取離心后的上清液置于冰箱中備用，所用儀器為島津2010型氣相色譜儀，配氫火焰離子化檢測器（FID），色譜柱為HP-INNOWAX（19091N-133）毛細管柱，規格為 30 m×0.25 m×0.25 μm。按 Hu 等（2005）[3]方法測定上清液中乙酸、丙酸、丁酸的含量。

1.6 氨態氮的測定方法

取體外發酵培養的瘤胃液5 ml，3 500～4 000 r/min離心 10 min，取上清液，采用Searle（1984）[4]、馮宗慈等（1993）[5]改進方法，使用氯化銨作為標準品，用可見分光光度計（721型）測定700 nm波長條件下上清液中氯化氨濃度。

1.7 可消化有機物的計算方法

可消化有機物（digestible organic matter,DOM）的計算方法是根據體外產氣法得到的培養24 h后的產氣量來進行計算的，公式如下：DOM=（7.65±0.062）×GP24h+（353±0.59）（Menke 等，1979）[6]，其中 DOM 的單位為 g/kg，GP24h的單位為 ml。

1.8 RFV的計算方法

樣品的飼料相對值（RFV）為：RFV=DMI（%BW）×DDM（%DM）/1.29，其中：DMI（Dry Matter Intake，占%BW）為粗飼料干物質的隨意采食量，單位為占體重的百分比即%BW；DDM（Digestible Dry Matter）為可消化的干物質，單位為%DM。DMI與DDM的預測模型分別為：DMI（%BW）=120/NDF（%DM）；DDM（%DM）=88.9-0.779×ADF（%DM）。

1.9 ME的計算方法

根據公式ME（MJ/kg DM）=-0.20+0.141 0×DO計算（Menke等，1988）[2]，公式中的 DO 為有機物消化率（Digestibility of the organic matter）。

1.10 數據處理

所有的分析數據為3次重復測定結果的平均值。

2 結果與分析（見表1、圖1）

表1 豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的化學成分

從表1所示，豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的化學成分分析的角度來看，以干物質為基礎，啤酒糟的粗蛋白含量、總能值和中性洗滌纖維含量為最高。從飼料相對值來看，木薯渣＞豆腐渣＞啤酒糟。

從圖1所示的累計產氣量來看，豆腐渣和木薯渣的產氣量相近，啤酒糟較低。

圖1 工業副產品產氣量動態變化

從豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的發酵動力學參數、體外96 h累積產氣量、DO和ME來看（見表2），快速產氣部分的產氣量a除啤酒糟外，均為負值，即在快速降解開始前存在一個延滯時間。豆腐渣的慢速產氣部分的產氣量b最高68.95 ml，啤酒糟最低為35.86 ml；產氣速率c都在0.04～0.07 ml/h。木薯渣的有機物消化率和代謝能最高，其次為豆腐渣，啤酒糟最低。

表2 豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的發酵動力學各參數及各指標測定結果

pH值是最直觀和最基本的反映瘤胃發酵是否正常的生理指標。對于飼料的消化有重要作用，它綜合反映了瘤胃中碳水化合物、粗蛋白等物質發酵、代謝的過程，也反映了瘤胃液中VFA等酸的總酸度和氨態氮濃度的指標。而且維持正常范圍內的pH值是保證瘤胃正常發酵的前提條件之一。本試驗研究的結果顯示：3種樣品體外發酵終產物pH值為6.72～6.98，均處于水牛瘤胃液正常生理范圍（pH值6.4～7.4）內，適合瘤胃內微生物的生存條件，不會影響瘤胃的發酵功能,這與Hoover等[7]的研究是一致的。

NH3-N不但是瘤胃內飼料蛋白質、肽、氨基酸、氨化物、尿素和其它非蛋白氮化合物分解的終產物，還是微生物合成菌體蛋白的主要原料[8]。即NH3-N濃度是評價瘤胃內環境的重要指標，其取決于飼料中蛋白質在瘤胃中的降解、吸收以及瘤胃微生物對NH3-N的利用程度[9]。

本試驗是模擬靜態的瘤胃發酵，故氨氮濃度的高低受發酵底物本身蛋白質含量和降解性的影響，主要由瘤胃微生物分解蛋白質和利用氨合成微生物蛋白質的速度決定的。瘤胃中NH3-N濃度過高或過低都不利于微生物的生長繁殖，因此保持瘤胃液中的最適NH3-N濃度是保證微生物蛋白合成的首要條件。本試驗測定的3種樣品的發酵液中NH3-N濃度在15.83～36.08 mg/100 ml范圍內，高于瘤胃微生物最佳生長所需的NH3-N濃度在5～28 mg/100 ml范圍內的要求[10]。這可能是由于發酵系統不同造成，另外，體外發酵試驗中缺少瘤胃壁對氨態氮的吸收，可能會使其在培養管中累積，造成氨態氮濃度升高。

微生物蛋白占反芻動物可提供蛋白需要的40%～80%，因此是最主要的氮源供應者，其合成需要碳水化合物、維生素、微量元素及常量元素等各種營養物質的供應。而維持微生物生長最主要的營養物質是能量和蛋白質。本試驗測定的3種樣品的發酵液中微生物蛋白產量為3.79～4.69 mg/ml。

反芻動物瘤胃發酵所產生的揮發性脂肪酸（VFA）大約占進入機體代謝的碳流量的2/3[11]，是反芻動物賴以生存、保持正常生長、泌乳、繁殖的主要能源，可提供能量總需要量的70%～80%[12]，因此研究VFA的轉化及其營養調控，為提高反芻動物日糧能量代謝效率提供了基礎。豆腐渣、木薯渣、啤酒糟經96 h培養的模擬瘤胃內總揮發性脂肪酸在68.72～76.94 mol/l范圍內，乙酸摩爾百分數在47.94%～56.05%范圍內，丙酸摩爾百分數在30.03%～40.08%范圍內，工業副產品乙酸/丙酸比在 1.23～1.87（見表 2）。

3 小結

根據飼料相對評定指數（RFV）計算公式，得到豆腐渣、木薯渣、啤酒糟的RFV值，從大到小排列順序為：木薯渣（164.69）＞豆腐渣（155.96）＞啤酒糟（143.60）。由24 h體外產氣量計算的可消化有機物質含量和代謝能從大到小的順序為：木薯渣 （762.12 g/kg，10.81 MJ/kg DM），豆腐渣（742.77 g/kg，10.54 MJ/kg DM），啤酒糟（513.03 g/kg，7.33 MJ/kg DM）。

[1] 楊勝.飼料分析與飼料質量檢測技術[M].北京：中國農業大學出版社，1993.

[2] Menke K H,H.Steingass.Estimation of the energetic feed value obtained from chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid.Anim.Res.Dev.1988,28:7-55.

[3] Hu WL,Liu JX,Ye JA.,Effect of tea saponin on rumen fermentation in vitro.Anim.Feed Sci[J].Technol,2005,120:333-339.

[4] Searle L.The berthelot or indophenol reaction and its use in the analytical chemistry of nitrogen:a review.Analyst,1984,109:549-568.

[5] 馮宗慈，高民.通過比色法測定瘤胃液氨態氮含量方法的改進[J].內蒙古畜牧科學，1993（4）:40-41.

[6] Menke KH,L.Raab,H.Steingass,D.The estimation of the digestibility and metabolizable energy contentofruminant feedingstuffs from the gas production when they are incubated with rumen liquor in vitro.Cambrigde University Press,1979:217-222.

[7] Hoover W H,et al.Balancing carbohydrates and proteins for optimum rumen microbial yield[J].Dairy Sci.,1991,74:36-30.

[8]沈美英.日糧內不同粗飼料品質對綿羊瘤胃發酵功能和微生物區系的影響 [D].呼和浩特：內蒙古農業大學碩士學位論文，2006,37.

[9]胡偉蓮.皂甙對瘤胃發酵與甲烷產量及動物生產性能影響的研究[D].杭州：浙江大學博士學位論文，2005,63.

[10] Wanaapat M,et al.Effect of ruminal,NH3-N levels on ruminal fer-mentation,Purine derivatives,digestibility and rice Straw intake in Swamp Buffaioes[J].Asian Australasian Anim Sci.,1999,12（6）:904.

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[12] Marten Van Houtert.Challenging the retinal for altering VFA ration in growing ruminates[J].Feed,1996,4.

S 816.15

A

1001-991X（2011）07-0046-03

韋升菊，中國農業科學院水牛研究所，530001，南寧市邕武路24-1號。

楊純、龔艷琴，廣西大學動物科技學院。

鄒彩霞（通訊作者）、梁賢威，單位及通訊地址同第一作者。

2011-03-04

項目來源：桂科青0832071；桂科青0832072；桂科轉0718005-4A；桂科合1010019-24和水牛基1007006資助

（編輯：劉敏躍，lm-y@tom.com）