馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛瘤胃內環境及血清生化指標的影響

王 典 李發弟 張養東 卜登攀 孫 鵬 周凌云＊

（1.甘肅農業大學動物科技學院，蘭州730070；2.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，動物營養學國家重點實驗室，北京100193）

馬鈴薯淀粉渣（potato pulp）是在馬鈴薯淀粉生產過程中產生的一種主要成分是水、細胞碎片和殘余淀粉顆粒的副產物。鮮馬鈴薯淀粉渣水分含量高達90%，自帶菌多達33種，不易儲存、運輸，腐敗變質后產生惡臭，易造成環境污染［1－3］。馬鈴薯淀粉渣中含有大量的淀粉、纖維素、半纖維素、果膠等可利用成分，同時含有少量蛋白質，可作為發酵培養基，具有很高的開發利用價值和重要研究意義。但目前國外只有 Okine等［4］和Zunong等［5］研究報道飼喂馬鈴薯淀粉渣青貯飼料未對奶牛的干物質攝入量、乳產量和乳成分產生影響，國內只有閆曉波［6］研究報道馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯可以完全替代全株玉米青貯飼喂奶牛，尚未見更多報道，并且馬鈴薯淀粉渣的利用和開發問題一直也沒有得到更好的解決。本研究將馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯后用于飼喂肉牛，通過其飼喂效果來對馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料品質進行評價，確定馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料在肉牛上適宜的飼喂量，為生產實踐提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯淀粉渣（水分含量89.0%）由甘肅凱龍淀粉有限公司提供，玉米秸稈（水分含量23.4%）從甘肅省定西市隴西縣購買。常規營養成分的測定參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》［7］，青貯劑購自臺灣亞芯生物科技開發有限公司，由活性乳酸菌、纖維素酶及營養物質等組成，乳酸菌≥1×1011CFU／g。

表1 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈營養水平（干物質基礎）Table 1 Nutrient levels of potato pulp and corn straw （DM basis） %

1.2 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料制備

將玉米秸稈切割成1～2cm長小段，然后與馬鈴薯淀粉渣按照1∶（4～5）比例混合，最后將稀釋好的青貯劑均勻噴灑在混合料上，裝袋、壓實、密封，保證混合青貯料的水分含量為65%～75%。判斷水分的方法：用手抓一把青貯料，用力擠壓，可以擠出水珠，但不掉落，表明水分含量在65%～75%。室溫條件下青貯發酵45d，發酵后的青貯料呈黃色，無任何異味，無霉變，無粘手現象，有強烈的酸香味，為品質優良。

1.3 方法設計與飼養管理

試驗采用4×4拉丁方設計，4組分別為：1）對照組，40%精料＋60%玉米秸稈黃貯料；2）S25組，40%精料＋45%玉米秸稈黃貯料＋15%馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料；3）S50組，40%精料＋30%玉米秸稈黃貯料＋30%馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料；4）S75組，40%精料＋15%玉米秸稈黃貯料＋45%馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料。每個試驗期16d，其中預試期10d，正試期6d，4期共64d。試驗飼糧組成及營養水平見表2，飼糧設計參照我國農業部頒發的2004年版《肉牛飼養標準》［8］。粗料為青貯料，精粗比均為40∶60。試驗牛采取舍飼栓系飼喂，每日07：00、14：00和19：00各飼喂1次。試驗期中第16天晨飼前頸靜脈采集血樣，第16天晨飼后2h通過口腔采集瘤胃液樣品。試驗期第14～16天晨飼前收集剩料稱重并采樣。

1.4 測定指標

1.4.1 飼料及剩料

每個試驗期第14～16天晨飼前收集剩料并

稱重，稱重后通過4分法采集剩料樣，并在65℃

烘干，測定干物質、粗蛋白質等指標。

1.4.2 瘤胃內環境

每個試驗期第16天時，在清晨飼喂2h后通過口腔采集瘤胃液樣品，測定pH、氨態氮（NH3－N）和揮發性脂肪酸（VFA）濃度。

1.4.3 血清生化指標

在每個試驗期第16天早上（08：00）對16頭牛空腹頸靜脈無菌采血10mL，并于3 500r／min離心15min制備血清，血清樣品放入－20℃冰箱中保存。測定血清總蛋白（total protein，TP）、尿素氮（urea nitrogen，UN）、葡 萄 糖 （glucose，GLU）含量。

1.5 統計分析

原始數據經Excel 2003初步處理后，采用SAS 8.0軟件包中one－way ANOVA對試驗數據進行單因子方差分析。并用LSD法和Duncan氏法進行多重比較。結果用“平均值±標準差”表示，P＜0.05為顯著性標準。

2 結 果

2.1 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛生長性能影響

從表3中可以看出，S25、S50和S75組平均日增重較對照組差異不顯著（P＞0.05），但在數值上都有一定增加；S25、S50和S75組干物質采食量和蛋白質攝入量較對照組差異不顯著（P＞0.05），可能是馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料的適口性較玉米秸稈黃貯料的適口性好，使肉牛的干物質采食量和蛋白質攝入量有一定增加。

表2 試驗飼糧組成及營養水平（干物質基礎）Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets（DM basis） %

表3 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛生長性能的影響Table 3 Effects of mixed silages of potato pulp and corn straw on growth performance of beef cattle

2.2 馬鈴薯淀粉渣玉米秸稈混合青貯對肉牛瘤胃液pH和NH3－N濃度的影響

從表4中可以看出，S25、S50和S75組與對照組瘤胃液pH 較相近（P＞0.05）；S25、S50和S75組瘤胃液NH3－N濃度較對照組有一定提高，分別提高了58.96%、36.35%、26.17%，但差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 馬鈴薯淀粉渣玉米秸稈混合青貯對肉牛瘤胃液VFA濃度的影響

從表5中可以看出，各組間乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、總揮發性脂肪酸（TVFA）濃度和乙酸、丙酸、丁酸、戊酸比例及乙酸／丙酸、（乙酸＋丁酸）／丙酸均無顯著差異（P＞0.05）。

表4 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛瘤胃液pH和NH3－N濃度的影響Table 4 Effects of mixed silages of potato pulp and corn straw on rumen pH and NH3－N concentration of beef cattle

表5 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛瘤胃液揮發性脂肪酸濃度的影響Table 5 Effects of mixed silages of potato pulp and corn straw on rumen VFA concentration of beef cattle

2.4 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛血清生化指標的影響

從表6中可以看出，各組間血清總蛋白、尿素氮和葡萄糖含量均無顯著差異（P＞0.05）。S50和S75組血清葡萄糖含量較對照組降低，但差異不顯著（P＞0.05）；S25和S75組血清尿素氮含量較對照組升高，但差異不顯著（P＞0.05）；S50和S75組血清葡萄糖含量較對照組升高，但差異不顯著（P＞0.05）。

表6 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯對肉牛血清生化指標的影響Table 6 Effects of mixed silages of potato pulp and corn straw on serum biochemical parameters of beef cattle

3 討 論

3.1 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛生長性能的影響

Okine等［4］和 Zunong等［5］研 究 表 明，直 接 用馬鈴薯淀粉渣制作青貯原料，添加不同的發酵劑后制作成青貯飼料，并且制備的青貯飼料可以直接作為反芻動物飼糧原料。將含有150g／kg馬鈴薯淀粉渣青貯料的飼糧飼喂放牧的奶牛，結果表明飼喂馬鈴薯淀粉渣青貯料未對奶牛的干物質攝入量、乳產量和乳成分有一定影響。而國內閆曉波［6］研究表明，當玉米秸稈粉碎至2～3cm，玉米秸稈和馬鈴薯淀粉渣的混合比例為1∶3，水分含量為65%時，制作出的馬鈴薯淀粉青貯料品質優良。其進一步用馬鈴薯淀粉渣青貯料替代25%、50%和100%的玉米青貯料飼喂奶牛，發現馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料可以完全替代全株玉米青貯料飼喂奶牛。趙萍等［10］和邵淑麗等［11］報道，微生物發酵可改善馬鈴薯淀粉渣粗纖維結構，產生淡淡的香味，適口性得到了很好改善，將發酵生產的蛋白質飼料部分替代肉兔飼料可提高肉兔的平均日增重，且不影響肉品質和免疫功能。以上結果表明，馬鈴薯淀粉渣含有豐富的營養，其發酵產生的乙酸可增加動物的采食量。本研究中3個試驗組的干物質采食量均高于對照組，說明馬鈴薯淀粉渣與玉米秸稈混合青貯后，其適口性有所提高，在動物的飼糧中添加適量的含有馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料可提高動物的采食量。

3.2 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛瘤胃內環境的影響

pH是反映瘤胃發酵水平的綜合指標。瘤胃纖維分解菌對瘤胃pH的變化比較敏感，當瘤胃pH低于6.2時其生長將會受到抑制［12］。本試驗中各組間瘤胃平均pH無顯著差異，且各組瘤胃平均pH都高于6.2，瘤胃內微生物生長未受到抑制。

NH3－N是瘤胃內飼料蛋白質、氨基酸、尿素等分解的終產物，同時又是微生物合成微生物蛋白質（MCP）的原料，其在瘤胃液中的濃度直接影響著瘤胃MCP的產量［13］。NH3－N濃度反映蛋白質降解與合成之間所達到的平衡狀況，瘤胃微生物生長需要有適宜的NH3－N濃度，其最佳濃度范圍為6.3～27.5mg／dL［14］。本試驗中 NH3－N 濃度在9.82～15.61mg／dL之間，與前人的報道結果一致［15－17］，基本上滿足了瘤胃微生物生長的需要。NH3－N濃度過低會影響微MCP的合成量，而NH3－N濃度過高，則說明瘤胃微生物降解氮源釋放氨氣（NH3）的速率超過了微生物利用NH3合成MCP的速率，會增加瘤胃氮循環中氮素的損失［18］。本試驗中各組NH3－N濃度相對于對照組都有一定的提高，原因可能是本試驗是在飼喂2h后采集的瘤胃液樣品，而此時瘤胃內NH3－N濃度正處于最大值。馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯替料代玉米秸稈黃貯料后各組瘤胃NH3－N濃度較對照組有一定的提高，說明馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料替代玉米秸稈黃貯料后可以為瘤胃微生物提供更多的NH3合成MCP，有利于動物生長性能的提高。

飼料中的碳水化合物被瘤胃微生物利用生產乙酸、丙酸以及丁酸等VFA，瘤胃液中VFA濃度和組成是反映瘤胃消化代謝活動的重要指標，瘤胃發酵產生的VFA也是反芻動物重要的能量來源，占反芻動物能量吸收總量的70%～80%，評定VFA產量及比例，對進一步提高反芻動物能量利用率具有重要意義［19］。本試驗中各組間乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、TVFA濃度和乙酸、丙酸、丁酸、戊酸比例及乙酸／丙酸、（乙酸＋丁酸）／丙酸均無顯著差異。

3.3 馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料對肉牛血清生化指標的影響

血清中各種生化成分是動物體生命活動的物質基礎，其含量及其變化規律是動物體重要的生物學特征［20］。血清蛋白指標是機體蛋白質合成代謝的一個重要指標，其中血清總蛋白含量高是蛋白質代謝旺盛的表現，有利于促進動物的生長和提高飼料轉化率［21］。本試驗中各組間血清總蛋白含量無顯著差異，說明馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料替代不同比例玉米秸稈黃貯料飼喂肉牛后對肉牛血清總蛋白含量沒有影響，在肉牛飼糧中馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料可以替代75%的玉米秸稈黃貯料。

正常情況下，血糖含量變化是機體對糖吸收、運轉和代謝的動態平衡的反映［22］。血糖水平升高刺激機體釋放胰島素，低血糖促進胰高血糖素的釋放，而胰高血糖素升高有助于葡萄糖轉運進入細胞，降低細胞中環－磷酸腺苷的濃度，加強了糖原的合成。本試驗中S50和S75組較其他組有所下降，說明馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料替代玉米秸稈黃貯料飼喂肉牛有利于糖原合成。

陳會良等［23］、王文娟等［24］、汪水平等［25］指出，血清尿素水平可以較準確地反映體內蛋白質的代謝狀況和飼糧氨基酸的平衡情況，蛋白質代謝良好時，血清尿素氮含量較低，說明機體對飼料蛋白質的利用率提高。本試驗中各組血清尿素氮含量無顯著差異，但S25和S75組血清尿素氮有一定升高，與瘤胃液中NH3－N濃度呈正相關。

4 結 論

在本試驗條件下，馬鈴薯淀粉渣和玉米秸稈混合青貯料可以替代肉牛飼糧中75%的玉米秸稈黃貯料。

［1］ 王卓，顧正彪，洪雁.馬鈴薯渣的開發與利用［J］.中國糧油學報，2007，22（2）：133－136.

［2］ 王拓一，張杰，吳耘紅，等.馬鈴薯渣的綜合利用研究［J］.農產品加工：學刊，2008，142（7）：103－105.

［3］ 袁惠君，趙萍，李志忠.馬鈴薯渣的開發利用價值及前景［J］.甘肅科技縱橫，2004，33（6）：67－68.

［4］ OKINEA A，HANADA A，AIBIBULA Y，et al.Ensiling of potato pulp with or without bacterial inoculants and its effection fermentation quality，nutrient composition and nutritive value ［J］.Animal Feed Science and Technology，2005，121（3／4）：329－343.

［5］ ZUNONG M，TUERHONG T，OKAMOTO M，et al.Effects of a potato pulp silage supplement on the composition of milk fatty acids when fed to grazing dairy cows［J］.Animal Feed Science and Technology，2009，152（1／2）：81－91.

［6］ 閆曉波.馬鈴薯渣和秸稈混合青貯對奶牛生產性能的影響［D］.碩士學位論文.蘭州：甘肅農業大學，2009.

［7］ 張麗英.飼料分析及飼料質量檢測技術［M］.2版.北京：中國農業大學出版社，2003：43－75.

［8］ 中華人民共和國農業部.NY／T 815—2004肉牛飼養標準［S］.北京：中國農業出版社，2004.

［9］ 楊露，楊亮，熊本海.肉牛日糧營養需要量及日糧配制指南概述［J］.飼料工業，2011，32（17）：19－25.

［10］ 趙萍，張珍.馬鈴薯渣生料發酵飼料生產［J］.食品與發酵工業，2000，27（3）：82－84.

［11］ 邵淑麗，劉興軍，邵會祥，等.馬鈴薯渣發酵飼料對兔肉質、免疫功能的影響［J］.生物技術，2002，12（1）：24－26.

［12］ 姜艷美，王加啟，鄧露芳，等.酵母培養物對瘤胃發酵的影響［J］.動物營養學報，2008，20（1）：92－97.

［13］ 王加啟，李樹聰.不同日糧類型對奶牛營養代謝影響的研究［A］／／動物營養研究進展.北京：中國農業科技出版社，2004：124－133.

［14］ ALLISON M N，SMITH R H.Biosynthesis of amino acids by ruminal microorganisms［J］.Journal of Animal Science，1967，29：797－807.

［15］ KLEVESAHL E A，COCHRAN R C，TITGEMEY－ER E C，et al.Effect of a wide range in the ratio of supplemental rumen degradable protein to starch on utilization of low quality，grass hay by beef steers［J］.Animal Feed Science and Technology，2003，105：5－20.

［16］ ARROQUY J I，COCHRAN R C，VILLARREAL M，et al.Effect of level of rumen degradable protein and type of supplemental non－fiber carbohydrate on intake and digestion of low quality grass hay by beef cattle［J］.Animal Feed Science and Technology，2004，115：83－99.

［17］ WICKERSHAM T A，TITGEMEYER E C，COCHRAN R C，et al.Effect of rumen－degradable intake protein supplementation on urea kinetics and microbial use of recycled urea in steers consuming lowquality forage［J］.Journal of Animal Science，2008，86：3079－3088.

［18］ HRISTOV A N，ROPP J K，HUNT C W.Effect of barley and its amylopectin content on ruminal fermentation and bacterial utilization of ammonia－Nin vitro［J］.Animal Feed Science and Technology，2002，99（1）：25－36.

［19］ 孫滿吉，劉彩娟，張永根，等.直接飼喂酵母培養物對奶牛瘤胃發酵的影響［J］.動物營養學報，2010，22（5）：1390－1395.

［20］ 汪張貴.日糧核黃索添加水平對新揚州仔雞免疫機能和血液乍化指標影響的研究［D］.碩士學位論文.揚州：揚州大學，2005.

［21］ 李冬梅，耿忠誠，于亞洲.日糧中添加半胱胺對肉羊血液生化指標及胴體品質的影響［J］.黑龍江八一農墾大學學報，2007，19（5）：58－61.

［22］ 嚴學兵，劉圈煒，王成章，等.苜蓿青飼對波爾山羊生長性能及血液生理生化指標的影響［J］.草地學報，2010，18（3）：456－451.

［23］ 陳會良，商常發，周巖，等."麥松散"對肉牛增重和血清生化指標的影響［J］.黃牛雜志，2005，31（3）：23－25.

［24］ 王文娟，汪水平，左福元.反芻動物淀粉消化與葡萄糖吸收研究進展［J］.西北農林科技大學學報：自然科學版，2008，36（5）：27－34.

［25］ 汪水平，王文娟，左福元，等.中藥復方對夏季肉牛的影響：Ⅱ.血氣指標、血清代謝產物濃度及免疫和抗氧化功能參數［J］.畜牧獸醫學報，2011，42（5）：734－741.