王永昌,翟雙雙,李孟孟,王參參,楊琳,王文策
(華南農業大學動物科學學院,廣東廣州510642)
不同產地桑枝莖葉營養成分分析及四川白鵝對其養分利用率的測定
王永昌,翟雙雙,李孟孟,王參參,楊琳*,王文策
(華南農業大學動物科學學院,廣東廣州510642)
試驗采集了14個桑枝莖葉樣品,測定其營養成分并通過代謝試驗方法評定四川白鵝對其養分利用率。結果表明:(1)不同產地桑枝莖葉的營養成分有差異,粗蛋白質含量較高,其變化范圍為18.59%~26.81%;鈣含量較高,為1.49%~4.15%;含磷量低,平均含量為0.32%;粗脂肪含量為1.46%~3.79%;粗纖維含量為15.26%~29.28%,平均值為20.72%;中性洗滌纖維(NDF)含量為37.41%~57.34%,平均值為45.37%;酸性洗滌纖維(ADF)含量的變化范圍為16.85%~26.32%,平均值為20.91%。(2)不同產地單寧含量差異大,變化范圍為0.13%~0.47%。(3)不同產地桑枝莖葉的表觀代謝能(AME)和真代謝能(TME)均值變化范圍分別為3.00~4.92 MJ/kg和3.74~5.66 MJ/kg。(4)不同產地桑枝莖葉的NDF利用率、酸性洗滌纖維利用率、蛋白質真利用率存在差異(P<0.05),并且利用率均較低。綜上,桑枝莖葉粗蛋白質、粗灰分含量高,鈣多磷少,但由于其含有抗營養物質單寧和活性物質等因素,導致蛋白質利用率低,AME和TME也較低。
桑枝莖葉;鵝;代謝能;養分利用率
隨著養鵝業的飛速發展,常規飼料原料已不能滿足其生產的需要,新型飼料原料的開發成為動物營養學領域關注的焦點。我國是傳統的種桑養蠶大國,桑樹廣泛分布于全國各地,桑葉資源十分豐富。桑葉作為一種蛋白質含量高、纖維含量相對較低同時富含微量元素的非常規新型飼料,如能將其有效應用到鵝飼糧中,將可以大幅度降低飼料成本,提高養鵝經濟效益。吳萍和李龍(2006)研究表明,桑葉干物質中的蛋白質質量分數高達28%,其含量比禾本科牧草高80%以上,比熱帶豆科牧草高40%~50%,是優良的蛋白質飼料。秦儉等(2010)研究報道,1 hm2桑園可年產桑葉蛋白質1.65 t左右,相當于3 t大豆的粗蛋白質含量。李正濤等(2000)研究表明,桑葉蛋白質是優良的蛋白質補充料。但是,目前國內外有關鵝的飼料營養價值評定報道較少,鵝的飼料配制大多數參考雞或鴨的營養參數,沒有專門鵝飼料營養價值數據庫。王雯熙等(2012)通過體外產氣法估測29種桑葉的代謝能,其值變化范圍為5.05~8.09 MJ/kg。本試驗采集了14個桑枝莖葉樣品,測定其營養成分以及四川白鵝對桑枝莖葉的養分利用率,通過對桑枝莖葉的營養價值進行全面系統地分析,為桑枝莖葉在水禽飼料中的合理利用提供基礎數據。
1.1試驗材料制備分別將采集到的14個桑枝莖葉樣品粉碎處理,利用四分法將桑枝莖葉粉混合均勻,加入適量的多維多礦及適當蒸餾水后制粒,風干,制成試驗飼糧,封裝于自封袋中,置于-4℃冰柜中保存備用。
1.2試驗動物分組選取健康、體重相近的成年雄性四川白鵝36只,隨機分成6個組(5個試驗飼料組,1個空腹組),每組6個重復,每個重復1只鵝。每1個桑枝莖葉樣品對應1個試驗飼料組。
1.3試驗動物管理在正式代謝試驗開始前,將選取好的四川白鵝由室外場地轉移到代謝室內特定的鵝代謝籠中,進行2周的適應。適應期間,注意觀察鵝只的健康和采食飲水情況。在適應的第一周,把試驗鵝泄殖腔周圍的羽毛拔凈,在泄殖腔處縫合實驗室自制的直徑為5.5 cm塑料瓶蓋(瓶蓋面被挖空及四周鉆有6或8個小孔)。適應期間飼喂配合飼糧,每日飼喂2次,上午8∶00飼喂一次,下午5∶00飼喂一次,自由飲水,24 h人工光照,適應期及恢復期內每三天清洗代謝室,在強飼12 h前徹底清洗代謝室,并檢查試驗鵝縫合的蓋子是否牢固。
1.4代謝試驗方法在參考Sibbald(1976)TME法基礎上采用排空強飼法,采用24+24 h模式。根據鵝的消化生理特點確定具體的代謝試驗流程:適應期為2周,飼喂配合飼糧,乳頭式飲水裝置,自由采食、飲水;預飼期3 d,飼喂試驗飼糧;禁飼排空24 h;強飼當天,每只鵝強飼量為50 g,排泄物準確計時后一共收集24 h(頻率為4h收集一次);空腹組采用平行對照方式。整個代謝試驗過程中鵝自由飲水,24 h人工光照。
1.5排泄物的收集和處理將收集排泄物的瓷盤稱重標記,每4 h組織試驗人員收集一次排泄物(最后一次收集時用蒸餾水反復沖洗滯留在收集封口袋上的排泄物),將收集的排泄物倒入相應標記的瓷盤中,并滴入適量10%的鹽酸固定氨氣,防止揮發。之后在120℃烘箱中滅菌10~15 min,再將溫度下調至65℃烘干,烘干后取出瓷盤回潮24 h,稱重記錄后將糞樣粉粹,過40目篩轉入小封口袋(封口袋上用記號筆記錄),于-4℃保存備用。
1.6測定指標及方法測定14個桑枝莖葉樣品和排泄物的常規營養成分。水分、粗蛋白質、粗脂肪、鈣、磷等測定方法參照張麗英等(2007)的研究方法;粗纖維、中性洗滌纖維(NDF)及酸性洗滌纖維(ADF)測定參照《飼料分析與飼料質量檢測技術》第三版中的濾袋法,采用ANKON A200i型半自動纖維分析儀測定;能值測定采用德國IKA C200全自動量熱儀測定;單寧采用丙酮提取-分光光度法測定。
1.7計算公式

式中:計算代謝能以空腹為內源排出量。
1.8數據處理數據經Excel整理和初步處理后,使用SPSS 20.0軟件進行One-ANOVA方差分析,并進行Duncan’s多重比較以及獨立樣本T檢驗。統計顯著水平為P<0.05,試驗結果采用“平均值±標準誤”表示。
2.1不同產地桑枝莖葉的營養成分及抗營養因子含量由表1可知,14個桑枝莖葉樣品總能含量為16.40~20.29 MJ/kg,平均值為17.99 MJ/kg。粗蛋白質含量變化范圍為18.59%~26.81%,平均值為22.04%,其中最高達26.81%。粗脂肪含量為1.46%~3.79%,平均值為2.29%。粗灰分含量均高于10%,最高達到了17.29%。鈣含量的平均值為2.57%,磷含量的平均值為0.32%,表現鈣多磷少的特點。除了干物質和總能的變異系數小于10%,其他常規營養成分變異系數均大于10%,其中鈣含量的變異系數最大。粗纖維含量為15.26%~29.28%,平均值為20.72%。NDF含量在37.41%~57.34%,平均值為45.37%。酸性洗滌纖維含量的變化范圍在16.85%~26.32%,平均值為20.91%。抗營養因子單寧含量差異很大,變異系數為40.28%,單寧含量變化范圍為0.13%~0.47%,平均值為0.28%。

表1 不同產地桑枝莖葉樣品的營養成分含量
2.2四川白鵝對不同產地桑枝莖葉養分利用率的測定由表2和表3可知,不同產地桑枝莖葉的AME、TME、能量表觀利用率、能量真利用率差異較大(P<0.05)。AME和TME均值變化范圍分別是3.00~4.92 MJ/kg和3.74~5.66 MJ/kg,能量表觀利用率和真利用率的均值變化范圍分別是16.13%~27.00%和20.33%~31.02%,TME最高的為廣東華農3,為5.66 MJ/kg。不同產地桑枝莖葉的NDF利用率、酸性洗滌纖維利用率、蛋白質真利用率存在差異(P<0.05),并且利用率都不高,酸性洗滌纖維利用率、NDF利用率分別為22.64%~39.64%和15.61%~33.35%,平均值分別為31.77%和24.19%,蛋白質真利用率最高的是廣東化州產地,為30.98%,最低為廣西上林產地,為18.83%。

表2 不同產地桑枝莖葉代謝能和能量利用率

表3 不同產地桑枝莖葉NDF、ADF及蛋白質真利用率%
3.1桑枝莖葉營養成分含量國內外有不少研究對桑枝莖葉的常規營養成分進行了分析,但因品種、產地、收獲季節、加工工藝等不同,分析結果差異較大。孫雙印等(2008)研究表明,不同季節、不同枝葉比例的桑枝莖葉的營養成分差異很大。丁佐龍(1999)研究表明,桑枝莖葉的粗蛋白質含量為16.80%~23.02%,粗脂肪含量為3.67%~4.03%,粗纖維含量為10.60%~14.56%,粗灰分含量為7.53%~9.96%。張愛芹(2004)研究表明,桑葉的粗蛋白質含量為15.00%~30.00%,粗脂肪含量為4.00%~10.00%,粗纖維含量為8.00%~12.00%,粗灰分含量為8.00%~12.00%,鈣含量為1.00%~3.00%,總磷含量為0.30%~0.60%。
另外,桑枝莖葉中的鈣磷含量不平衡,表現為鈣少磷多的特點,所以實際生產中,要注意平衡飼料中鈣磷比例。桑枝莖葉中的鈣磷比例本身并不大,數據差異可能與試驗樣品的采集部位有關。據王芳等(2005)研究發現,鈣含量下位葉比上位葉高,磷含量剛好相反,然而研究人員一般采集一些下位桑枝莖葉進行試驗(上位葉用于養蠶),從而致使鈣磷比例失衡。另外,本試驗發現桑枝莖葉中的粗灰分含量很高,均高于10%,說明桑枝莖葉中礦物質含量較高。蘇海涯等(2001)研究也表明,桑葉中不僅含有鈣磷,還含有豐富的鉀、鈉、鐵、錳、銅等礦物質。本試驗測定的桑枝莖葉的大部分營養成分含量都在文獻資料報道的范圍內,只有粗脂肪含量低于文獻報道,這可能與采集桑枝莖葉的品種、時節及產地等因素有關。
3.2桑枝莖葉抗營養因子含量單寧又稱單寧酸或鞣酸,是一類水溶性酚類化合物,是廣泛存在于植物體內的一類次生代謝產物。單寧可結合蛋白質(Frazier等,2010)、糖類(Lacassagne等,1988)、金屬離子(Al-Mamary等,2001)等形成難以消化吸收的復合物,從而降低飼料營養物質利用率。關于桑葉的單寧含量的報道較少,肖洪等(2013)采用超聲波輔助提取-分光光度法測得不同品種桑葉的單寧含量為5.10~9.40 mg/g,高于本試驗結果。本試驗中14個不同產地桑枝莖葉樣品單寧含量為1.30~4.70 mg/g,可能是由于本試驗采用的是丙酮提取-分光光度法,導致提取率不高,含量偏低。
目前,關于降低植物性原料中單寧方法的報道較多,主要包括理化方法和生物降解法。單寧作為桑葉中最主要的抗營養因子,如果得到有效的降解,這對于桑葉作為蛋白質飼料原料的開發具有極其重要的意義。Canbolat等(2007)用不同濃度的NaOH溶液(0、20、40、60和80 g/L),分別對2種樹葉處理7 d,結果發現,隨著堿液濃度的升高,樣品中單寧含量直線下降。Marzo和Urdaneta(2002)研究發現,機械擠壓可以顯著降低蕓豆中的單寧和多酚類物質等抗營養因子含量。然而傳統理化法降低植物單寧的同時,也降低了其他營養成分含量,生物降解法有效避免了此缺點。研究發現,霉菌發酵顯著降低了刺槐中單寧含量并且提高了粗蛋白質含量,也顯著提高了其干物質消化率(Rakesh等,2000)。Towo等(2006)研究表明,發酵可以顯著降低高粱中酚類物質和植酸鹽的含量,并能提高其鐵的體外消化率。
3.3桑枝莖葉養分利用率的評價
3.3.1桑枝莖葉代謝能及能量利用率本試驗測定14個桑枝莖葉的代謝能和能量利用率,結果發現不同產地的AME、TME、能量表觀利用率以及能量真利用率均有顯著差異,AME范圍為3.00~4.92 MJ/kg,TME為3.74~5.66 MJ/kg,能量表觀利用率為16.31%~27.00%,能量真利用率為20.33%~31.02%,這表明鵝對桑枝莖葉的能量利用率不高。造成這種原因可能是與桑葉中活性脫氧野尻霉素(DNJ)和黃酮有關,李有貴等(2012)研究發現,桑葉中的DNJ、黃酮等活性物質具有抑制與糖代謝有關酶和血液脂肪酶的作用,從而降低了動物對飼料中碳水化合物及脂肪的代謝和吸收能力,最終降低了動物對飼糧的利用率。
目前關于鵝對桑枝莖葉代謝能研究報道較少。劉紅和葉志毅(2001)通過體內瘤胃降解試驗,計算出桑葉的代謝能可達8.94 MJ/kg。Al-Kirshi等(2013)試驗研究表明,桑葉對蛋雞和肉雞的表觀代謝能分別為7.7、7.6 MJ/kg。黃璇等(2015)研究4個品種的桑葉對鵝的表觀代謝能為7.69~8.68 MJ/kg。上述研究表明,鵝對桑葉表觀代謝能高于雞,原因可能是由于桑葉的纖維含量較高。楊曙明等(1995)報道鵝對粗纖維的代謝能高于雞。相關文獻報道的代謝能都高于本試驗結果,這可能與代謝方法、桑葉本身差異和動物品種有關。
3.3.2桑枝莖葉的ADF和NDF利用率本研究結果表明,不同產地桑枝莖葉的NDF利用率為22.64%~39.64%,平均值為31.77%;酸性洗滌纖維利用率為15.16%~33.35%,平均值為24.19%。NDF利用率和酸性洗滌纖維利用率的差異可能與桑枝莖葉采摘季節有關,季節影響著桑枝莖葉的生理結構。吳秋玨和徐廷生(2006)研究報道,NDF利用率的大小通常取決于NDF中木質素所占的比例。Al-Kirshi等(2013)研究報道,桑葉對蛋雞和肉雞的NDF利用率分別為29.00%和27.00%。黃璇等(2015)試驗指出,鵝對桑葉粗纖維利用率為29.28%~35.26%。本試驗的NDF利用率均值略高于上述文獻報道,說明對于桑葉的NDF鵝比雞的利用率稍高,也符合鵝比雞更耐粗飼料的生理規律。
3.3.3桑枝莖葉的粗蛋白質真利用率桑枝莖葉粗蛋白質含量比較高,其蛋白質含量與優質牧草相當。相關研究報道桑枝莖葉粗蛋白質含量范圍為15%~35%,具體含量主要取決于桑枝莖葉的品種、采摘季節、產地及桑葉與桑枝之間的比例。本試驗結果顯示,粗蛋白質含量變化范圍為18.59%~26.81%,平均值為22.04%,其中最高達26.81%;粗蛋白質真利用率為18.83%~30.98%,平均值為26.48%。
本試驗中雖然桑葉粗蛋白質含量豐富,但鵝對其真利用率卻不高,最高不超過30%,這主要與單寧降低蛋白質的利用率有關(Vilarin~o等,2009;Barry和Manley,1984)。King等(2000)用單寧含量不同的高粱對北京鴨進行試驗,發現高單寧含量顯著降低了蛋白質的利用率。Barahona等(1997)試驗發現單寧能提高綿羊糞氮排出量。然而,Rakesh等(2000)研究發現,霉菌發酵顯著降低了刺槐中單寧含量并且提高了粗蛋白質含量,也顯著提高了其消化率。因此為了提高動物對植物性桑葉蛋白質的利用率,可以通過發酵等特殊處理去除桑葉中部分單寧再用于動物生產,目前有關微生物降解單寧的研究報道較多(Frutos等2004;Makkar,2003;Singh等,2001)。
桑枝莖葉有蛋白質含量高、鈣多磷少等特點,但由于其含有抗營養物質單寧和活性物質等因素,導致蛋白質利用率低,AME和TME也較低,采取合理的工藝手段來改善桑枝莖葉的養分利用率和能量利用率,尚有待于進一步研究。
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This experiment was conducted to analysis the nutrient contents of mulberry twig leaves from different areas and study its nutrient utilization efficiency by Sichuan White geese.The study collected 14 mulberry twig leaves,and determined its nutritional components and nutrient utilization efficiency in Sichuan White geese.The results showed that:(1)The nutrient components of mulberry leaf from different areas were various.The content of crude protein in mulberry leaf samples were abundant,which ranged from 18.59%to 26.81%;the calcium content was fluctuated between 1.49%and 4.15%,while the phosphorus content was low and the average content was 0.32%;the crude fat content ranged from 1.46% to 3.79%;the crude fiber(CF)content was within the range of 15.26~29.28%and the average value of crude fiber(CF)was 20.72%;neutral detergant fiber(NDF)content fluctuated between 37.41%and 57.34%,and acid detergant fiber(ADF)content fluctuated between 16.85%and 26.32%.(2)The tannin level was changed greatly which ranged from 0.13%to 0.47%.(3)Apparent metabolizable energy(AME)and true metabolizable energy(TME)of the mulberry twig leaves were 3.00~4.92 MJ/kg and 3.74~5.66 MJ/kg from different areas.(4)NDF and ADF utilization,true availability of crude protein differed from different areas(P<0.05),and the utilization rate was low.In conclusion,the mulberry twig leaves samples had more crude protein and ash,less phosphorus and more calcium.Because of the anti-nutrients factors such as tannins and other active substances,the utilization of protein was extremely low,as well as AME and TME.
mulberry twig leaves;geese;metabolizable energy;nutrient utilization
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161605
S816.11
A
1004-3314(2016)16-0018-05
公益性行業科研專項(201303143);教育部博士點新教師聯合資助基金(20134404120024);國家現代農業產業技術體系水禽產業技術體系(nycytx-45-09);動物營養國家重點實驗室開放課題(2004DA125184F1308)