日糧中添加不同比例醋糟對山羊養(yǎng)分表觀消化率及氮平衡的影響

孟梅娟， 高立鵬， 白云峰， 涂遠(yuǎn)璐， 張 凱

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院循環(huán)農(nóng)業(yè)研究中心/農(nóng)業(yè)部種養(yǎng)結(jié)合重點實驗室，江蘇南京 210014)

醋糟是固態(tài)法發(fā)酵食醋生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，是制醋業(yè)在生產(chǎn)過程中排放的有機廢棄物。目前，我國食醋年產(chǎn)量約為250萬t，按照生產(chǎn)1 t食醋產(chǎn)生0.6～0.7 t醋糟計算，每年我國將生產(chǎn)鮮醋糟150～175萬t[1-2]。醋糟具有較高的粗纖維，其中中性洗滌纖維為53.80%，粗蛋白質(zhì)含量(10.44%)不低于玉米，并含有大量的鐵、鋅、硒等微量元素[3-4]。然而，目前大部分農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物醋糟不僅沒有被充分利用，反而被當(dāng)做垃圾棄掉，這樣不僅對環(huán)境造成污染，還浪費了資源。因此，如何科學(xué)地發(fā)掘和利用醋糟，使其變廢為寶，這對促進(jìn)制醋產(chǎn)業(yè)循環(huán)發(fā)展和促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展具有積極的意義。研究表明，將醋糟添加到兔[5-7]、豬[8]和肉雞[9]飼料中可提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。有報道用醋糟飼喂山羊[10]、湖羊[11-12]和肉牛[13]，在降低飼料成本的同時，提高了其生長性能。但是，目前關(guān)于醋糟在山羊養(yǎng)分消化率方面的研究相對較少，僅任克良等通過用6種不同比例的醋糟(對照組、7%、14%、21%、28%和35%)替代日糧中的谷物與小米殼飼喂獺兔，研究表明，酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維及木質(zhì)素的消化率均以21%水平組最高[5]。醋糟價格低廉、來源廣泛、營養(yǎng)豐富，因此利用醋糟做動物粗飼料，不僅可以解決目前粗飼料匱乏的現(xiàn)狀，還可以降低飼料成本、促進(jìn)醋糟廢棄物的合理利用[14-17]。目前，對于醋糟利用的研究雖然比較多，但是對醋糟在山羊日糧中最佳添加水平的研究鮮有報道。因此，本試驗以波雜山羊為研究對象，在日糧中添加不同比例的醋糟，以探究其對山羊養(yǎng)分表觀消化率及氮沉積的影響，為醋糟在反芻動物上的應(yīng)用研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物選擇及試驗設(shè)計

試驗選擇4只體況良好、體質(zhì)量為(25.5±0.6) kg的波雜山羊(波爾山羊×蘇淮山羊)為試驗動物。采用4×4拉丁方設(shè)計，通過消化代謝試驗研究飼糧中添加不同比例的醋糟對山羊養(yǎng)分表觀消化率及氮平衡的影響，其中醋糟在飼糧中的添加比例為0%、20%、40%和60%。試驗分4期進(jìn)行，每期15 d，前10 d為預(yù)試期，后5 d為正試期，正試期收集糞樣和尿樣。

1.2 醋糟的來源

試驗日糧中醋糟是采用固態(tài)發(fā)酵法釀造食醋過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，來自鎮(zhèn)江某醋廠，其常規(guī)主要營養(yǎng)成分見表1。

表1 醋糟和稻草的營養(yǎng)成分

1.3 試驗日糧及飼養(yǎng)管理

參考NRC山羊營養(yǎng)需要[18]配制試驗日糧。處理組分別記為日糧A、B、C、D。以稻草50.50%水平的基礎(chǔ)日糧(日糧A)作為對照日糧，日糧B、C、D醋糟在日糧中添加比例分別為20%、40%、60%。日糧組成和營養(yǎng)水平見表2。4組日糧的價格分別為1.45、1.44、1.40、1.37元/kg。

試驗羊單欄飼養(yǎng)，4只羊自由采食，將所有羊最低日采食量確定為每日固定給料量，以確保試驗中所有羊均能采食完試驗日糧， 并記錄日采食量。分別在 08：00和18：00等量飼喂2次，自由飲水。

表2 日糧組成及營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))

注：1.預(yù)混料為每kg飼料提供Note：維生素A 66 000 IU，維生素D3800 000 IU，維生素E 1 490 IU，硫酸亞鐵 345.15 mg，硫酸銅 88 mg，硫酸鉀253.6 mg，硫酸鋅285.7 mg，硫酸錳 220.15 mg，氯化鈷1.25 mg，亞硒酸鈉 44.75 mg，莫能菌素30.00 mg，碳酸氫鈉 3 704.55 mg。2.試驗原料消化能為計算值，其余均為實測值。

1.4 樣品采集及預(yù)處理

按4分法收集飼料樣品，粉碎過40目篩，用密封袋于 -20 ℃ 冰箱中保存待測。

糞尿：按照全糞尿法收集。每日按鮮糞質(zhì)量10%取樣，加10%鹽酸固氮(每100 g糞樣加10%鹽酸，10 mL)，在 75 ℃ 烘箱中烘至恒質(zhì)量，室溫下回潮24 h，稱質(zhì)量，將烘干的糞樣粉碎過40目篩，用密封袋保存。將每天收集尿液，滴加1～2滴濃硫酸，5 d后，將收集的尿樣搖勻、紗布過濾，取樣置于塑料瓶中，將收集的糞樣、尿樣-20 ℃保存待測。

1.5 樣品測定

按照常規(guī)方法測定飼料和糞中的水分、粗灰分、總能、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素、鈣、磷、粗蛋白質(zhì)含量以及尿中的粗蛋白質(zhì)含量[19]。

1.6 統(tǒng)計分析

利用SAS V8軟件中的ANOVA程序進(jìn)行顯著性檢驗，采用One-Way-ANOVA中的Duncan’s法進(jìn)行多重比較。P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧中不同醋糟添加比例對山羊無機物和有機物表觀消化率的影響

由表3可知，4組日糧的干物質(zhì)(DM)攝入量差異顯著，日糧B的DM攝入量明顯高于其他3組日糧(P<0.05)。日糧A的DM排出量顯著高于日糧B、C、D(P<0.05)，日糧B、C的DM排出量差異不顯著(P>0.05)，日糧B、C、D的DM表觀消化率均顯著高于日糧A(P<0.05)，且日糧D的DM表觀消化率顯著高于日糧B和日糧C(P<0.05)。這說明用日糧中添加醋糟可明顯提高山羊?qū)θ占Z中DM消化率。4組日糧之間的有機物(OM)進(jìn)食量差異顯著(P<0.05)，日糧B的OM進(jìn)食量明顯低于其他3組日糧(P<0.05)，可能是由于日糧B中粗灰分含量較高所致(4組日糧中粗灰分含量分別為10.92%、12.92%、9.81%和5.91%)。日糧A的OM排出量與日糧B、C差異不顯著(P>0.05)，但明顯高于日糧D(P<0.05)，日糧D的OM表觀消化率與日糧C差異不顯著，但日糧D的OM表觀消化率明顯高于日糧A和日糧B(P<0.05)，日糧B、C、A的OM表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，這表明日糧中添加20%或40%的醋糟不影響山羊?qū)M表觀消化率，但日糧中添加60%的醋糟可有效提高山羊?qū)M和OM的表觀消化率。

2.2 日糧中不同醋糟添加比例對山羊纖維物質(zhì)表觀消化率的影響

由表4可知，4組日糧之間的NDF、ADF攝入量差異顯著(P<0.05)，但4組日糧的NDF、ADF攝入量在數(shù)值上相差不大。日糧A、B、C 3組的NDF排出量差異不顯著(P>0.05)，但均明顯高于日糧D(P<0.05)。日糧A、B、C 3組的NDF表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，但均明顯低于日糧D(P<0.05)，其中日糧B和日糧C的NDF表觀消化率在數(shù)值上高于日糧A。4組日糧的ADF排出量和表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，但日糧D的ADF表觀消化率在數(shù)值上略高于其他3組。這表明日糧D的NDF和ADF質(zhì)量較高。4組日糧之間的木質(zhì)素攝入量和排出量差異顯著(P<0.05)，4組日糧之間的木質(zhì)素攝入量和排出量由大到小依次為日糧D>日糧C>日糧B>日糧A，但4組日糧的木質(zhì)素表觀率差異不顯著(P>0.05)。

表3 日糧中不同醋糟添加比例對山羊干物質(zhì)、有機物表觀消化率的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

表4 日糧中不同醋糟添加比例對山羊中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和木質(zhì)素表觀消化率的影響

2.3 日糧中不同醋糟添加比例對山羊礦物質(zhì)表觀消化率的影響

由表5可知，雖然日糧B的鈣攝入量明顯高于日糧A、C、D(P<0.05)，但4組日糧的鈣攝入量在數(shù)值上相差不大。日糧A、B、C 3組的鈣排出量和鈣表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，日糧A、B、C的鈣排出量顯著高于日糧D(P<0.05)，日糧A、B、C的鈣表觀消化率顯著低于日糧D(P<0.05)，其中日糧B和日糧C的鈣表觀消化率在數(shù)值上有高于日糧A的趨勢，這表明日糧中添加醋糟有利于鈣的消化和吸收。4組日糧的磷攝入量差異顯著(P<0.05)，日糧A的磷攝入量顯著高于其他3組日糧(P<0.05)，但4組日糧的磷攝入量在數(shù)值上相差不大。日糧A的磷排出量顯著高于其他3組日糧(P<0.05)，日糧B和日糧C的磷排出量差異不顯著(P>0.05)，但明顯高于日糧D(P<0.05)。日糧D的磷表觀消化率顯著高于日糧A、日糧B和日糧C(P<0.05)，其中日糧B、C的磷表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，但日糧B、C的磷表觀消化率顯著高于日糧A(P<0.05)。

表5 日糧中不同醋糟添加比例對山羊鈣、磷表觀消化率的影響

2.4 日糧中不同醋糟添加比例對山羊能量表觀消化率的影響

由表6可知，4組日糧的能量攝入量差異顯著(P<0.05)，日糧D的能量攝入量明顯高于日糧A、B、C(P<0.05)。日糧A、B的糞能差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于日糧C、D(P<0.05)，日糧C和日糧D的糞能差異不顯著(P>0.05)，日糧D的能量表觀消化率與日糧C差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于日糧A、B(P<0.05)，日糧A、B、C的能量表觀消化率差異不顯著(P>0.05)，這可能是由于日糧D中纖維物質(zhì)消化率較高所致。

2.5 日糧中不同醋糟添加比例對山羊氮平衡的影響

由表7可知，4組日糧的氮攝入量、 糞氮以及尿氮之間差異不顯著(P>0.05)。日糧B、C、D之間的氮保留差異不顯著(P>0.05)，但明顯高于日糧A。日糧B、C、D之間的氮保留率和氮生物學(xué)價值差異不顯著(P>0.05)，但明顯高于日糧A。

表6 日糧中不同醋糟添加比例對山羊能量表觀消化率的影響

表7 日糧中不同醋糟添加比例對山羊氮沉積的影響

3 討論

3.1 日糧中不同醋糟添加比例對山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

干物質(zhì)和有機物消化率的大小可以表明飼料在反芻動物體內(nèi)的消化特性。本試驗結(jié)果表明，日糧中添加醋糟，有提高動物對日糧的消化率。其中，以日糧中添加60%醋糟的提高效果較為明顯。日糧纖維對反芻動物具有重要的作用，它不僅是瘤胃內(nèi)微生物重要的能量來源，還能維持瘤胃壁健康[20-22]。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率可以反映動物對日糧中纖維素的消化能力[23]。木質(zhì)素由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，很難被動物消化分解，反芻動物對飼料消化率的大小，受日糧中木質(zhì)素含量多少的影響[24]。4組日糧的木質(zhì)素表觀消化率差異不顯著，這表明在飼糧中添加醋糟替代稻草，不影響木質(zhì)素的消化利用。日糧中木質(zhì)化程度高，不僅降低纖維物質(zhì)本身的可消化性，還影響了日糧總體的消化狀況，由試驗結(jié)果可知，日糧A的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的消化率低，這與其干物質(zhì)和有機物消化率較低相一致，這與李勇等的研究結(jié)果[25]一致。這表明在日糧中添加醋糟可有效提高山羊?qū)w維物質(zhì)的表觀消化率，其中以60%添加組最為明顯。這可能是由于與稻草相比，醋糟中含有的纖維素結(jié)構(gòu)更易于羊消化利用，促進(jìn)了纖維物質(zhì)在瘤胃中的消化，提高了纖維的消化率。

能量是動物體內(nèi)代謝和生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)，反芻動物可以通過日糧中纖維物質(zhì)來獲取能量[26]。研究表明，當(dāng)反芻動物采食精飼料時，糞便中的能量占通過日糧攝入總能的20%～30%，采食粗飼料時為40%～50%[27]。本研究結(jié)果表明，各試驗組日糧中糞能占攝入總能比在35.32%～39.49%，與其研究結(jié)果[27]一致。本試驗中，日糧A、B的糞能較日糧C、D高，這可能是由于稻草的品質(zhì)低，纖維的有效降解率低，當(dāng)動物采食含有大量稻草的飼糧，其糞能值相對較高，這與夏科等和孟梅娟等的研究結(jié)果[28-29]一致。日糧D的能量消化率與日糧C差異不顯著，但明顯高于日糧A、B，日糧B、C的能量消化率與日糧A差異不顯著，這說明在本試驗研究背景下，在日糧中添加醋糟(20%、40%和60%)未對日糧的總能表觀消化率產(chǎn)生不良的影響。并且日糧中添加60%的醋糟，有提高日糧的總能表觀率的趨勢。

鈣、磷對反芻動物具有重要的作用，它通過維持瘤胃內(nèi)微生物的活性，進(jìn)而影響瘤胃對日糧的消化能力[30]。研究表明，磷對瘤胃微生物的活動具有促進(jìn)作用，它可以通過改變瘤胃內(nèi)環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)粗纖維在瘤胃中的消化[31]。當(dāng)瘤胃內(nèi)磷濃度低于正常水平，瘤胃內(nèi)微生物生長受到阻礙，抑制了其生長，從而降低了動物對纖維的消化率[32]。本試驗結(jié)果表明，日糧D的鈣、磷表觀消化率顯著高于日糧A、B、C，這說明日糧中添加醋糟，特別是添加60%的醋糟可以提高磷的表觀消化率，這與任克良等的研究結(jié)果[5]一致，在日糧中添加醋糟有提高鈣、磷表觀消化率的趨勢。日糧A的鈣表觀消化率較低，這可能是由于日糧A中的稻草與其他3組相比相對較高。因為稻草中草酸含量較高，當(dāng)動物采食日糧后，稻草中的草酸在動物體內(nèi)與鈣形成不溶性的草酸鈣，草酸鈣會隨糞便排出，從而降低了鈣的消化率[33]。或者是由于醋糟中含有某些酸性物質(zhì)，在日糧中添加醋糟，促進(jìn)了鈣、磷的吸收，從而提高了日糧B、C、D的鈣、磷表觀消化率。

3.2 日糧中不同醋糟添加比例對山羊氮沉積的影響

蛋白質(zhì)在動物生命活動中具有重要的作用[34]，動物機體對蛋白質(zhì)利用程度以及粗蛋白質(zhì)的優(yōu)劣程度可以通過飼糧中的氮保留率來反映[35]。本研究結(jié)果表明，日糧B、C、D的氮保留率和氮生物學(xué)價值均高于對照組(日糧A)，這表明日糧中添加醋糟提高了蛋白質(zhì)的消化和利用。研究表明，當(dāng)飼料中碳水化合物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，能夠提高日糧中氮的利用率[32]。相對于稻草作為主要粗飼料的對照組，日糧中添加不同比例醋糟，可能改變了日糧中碳水化合物構(gòu)成，使日糧中的碳水化合物結(jié)構(gòu)更有利于氮的消化利用，從而提高了日糧中蛋白質(zhì)的代謝率。雖然日糧B、C、D的氮保留率和氮生物學(xué)價值差異不顯著，但日糧D的生物學(xué)價值有高于日糧B、C的趨勢。這表明與日糧中添加20%和40%的醋糟相比，日糧中添加60%的醋糟更有利于氮的消化代謝。

4 結(jié)論

日糧中添加一定量的醋糟未對山羊養(yǎng)分表觀消化率產(chǎn)生不利影響，反而提高了山羊干物質(zhì)、有機物、中性洗滌纖維、鈣、磷以及能量的表觀消化率和氮保留以及氮生物學(xué)價值。在本試驗研究背景下，從山羊日糧養(yǎng)分消化利用角度，醋糟在山羊日糧中的適宜添加比例為60%。