青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊生產性能、乳品質、養分表觀消化率、瘤胃發酵參數和血清生化指標的影響

凌 浩 郭水強 李鑫垚 屈金濤,2 李飛鳴 張佩華*

(1.湖南農業大學動物科學技術學院，長沙410128；2.城步羴牧牧業有限公司，邵陽422500； 3.湖南桑葉加農業科技有限公司，寧鄉610604)

近年來，隨著消費者對優質肉、蛋、奶的需求不斷增加，我國畜牧業也逐漸向集約化、規模化演變，但是優質飼料資源的短缺是限制我國飼料工業和養殖業發展的瓶頸。合理利用各種常規飼料資源，開發利用新型飼料資源，才能從根本上解決我國飼料資源短缺的問題，促使畜牧業朝著良性循環發展。桑樹是桑科桑屬的落葉喬木，其抗逆性強，在我國種植歷史悠久，分布面積廣闊[1]。桑葉的營養價值較高，粗蛋白質(CP)含量可達22.0%～29.8%，氨基酸組成均衡，同時富含植物甾醇、黃酮類等多種生物活性物質，是一種應用前景十分廣闊的優質蛋白質飼料資源[2]。但是，桑葉和桑枝中也含有植酸等大量的抗營養因子，不利于其在動物生產中的大規模生產應用。已有研究證實，桑葉經過青貯發酵后，在保留其營養物質和生物活性成分的同時，能夠顯著降低植酸等抗營養因子含量，這無疑使其飼用價值得到極大提高[3]。目前，桑葉在畜牧生產中的應用研究已有一定進展，相關研究表明，青貯桑葉具有良好的適口性，飼糧中添加青貯桑葉可以提高動物的生長性能、免疫力和抗氧化功能，調節反芻動物的瘤胃發酵，促進營養物質的消化吸收，改善肉品質[4-8]。但是，桑葉在奶畜生產上的研究還鮮有報道，飼糧中添加青貯桑葉能否提高奶山羊生產性能、調節瘤胃發酵、增加養分表觀消化率、改善山羊奶品質更不清楚。因此，本研究擬在奶山羊飼糧中使用青貯桑葉等比例替代青貯玉米，探討其對奶山羊生產性能、乳品質、養分表觀消化率、瘤胃發酵參數和血清生化指標的影響，為青貯桑葉在奶山羊中的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

本試驗于2019年10月13日至2019年12月5日在湖南省邵陽市城步縣某奶山羊牧場進行。試驗期52 d，其中預試期10 d，正試期42 d。

1.2 試驗材料

試驗所用青貯桑葉由湖南某農業科技公司提供。采收時將新稍長至80～90 cm的桑葉整株刈割，留茬高度在6 cm左右，保留嫩枝條、葉柄和葉片。待收獲的桑葉及嫩枝含水量為55%～60%時，切碎至2～4 cm，進料倉加菌種(枯草芽孢桿茵、乳酸菌和酵母菌，總活菌數大于2×1010CFU/g)攪拌，出倉后制成青貯包裹，發酵40 d左右備用。

試驗所用青貯玉米為全株玉米青貯，淀粉含量約為18%，由湖南攸縣某農業公司提供。新鮮玉米的收割時期為乳熟后期至蠟熟前期，使用機械整株刈割，留茬高度在10 cm左右。收割后切碎至2～5 cm，待含水量為65%～70%時，直接打包成青貯包裹，發酵45 d左右備用。青貯桑葉和青貯玉米的營養成分見表1。

表1 青貯玉米和青貯桑葉的營養成分(干物質基礎)

1.3 試驗設計

選擇30頭胎次、產羔日期、產奶量、體重相近的西農薩能奶山羊，隨機分成2組，每組15頭。玉米組飼喂青貯玉米全混合日糧，桑葉組飼喂青貯桑葉全混合日糧。分組后試驗動物信息見表2。

表2 分組后試驗動物信息

預試期數據 Pre-experimental period data。

1.4 試驗飼糧

試驗飼糧參照NRC(2007)奶山羊標準進行設計，其組成及營養水平見表3。試驗采用全混合日糧飼喂方式。

表3 試驗飼糧組成及營養水平(干物質基礎)

1.5 飼養管理

試驗羊采用小欄飼養，每組15頭試驗羊分為5欄飼喂，每欄3頭。分別于每天08:00和16:30飼喂試驗飼糧，保證每欄有5%剩料。分別于每天07:00和18:00擠奶。自由飲水和自由采食，消毒、免疫等按羊場常規程序進行。

1.6 樣品采集及指標測定

1.6.1 飼糧樣采集及測定

正試期以欄為單位每天記錄每頭試驗羊的平均飼糧喂料量和剩料量，用于測定干物質采食量。飼料轉化率計算公式如下：

飼料轉化率=平均日產奶量/平均日干物質采食量。

正試期每周采用四分法收集1次玉米組和桑葉組飼糧樣和剩料樣各500 g，稱重后及時在65 ℃鼓風烘箱中烘48 h，測定初水分含量，測定后粉碎，過40目篩用于測定常規養分含量。參照GB/T 6435—1986的方法測定干物質(DM)含量，參照GB/T 6432—1994的方法測定粗蛋白質含量，參照GB/T 6433—2006的方法測定粗脂肪(EE)含量，參照GB/T 6438—1992的方法測定粗灰分(Ash)含量，參照GB/T 6436—2018的方法測定鈣(Ca)含量，參照GB/T 6437—2018的方法測定磷(P)含量，參照GB/T 6434—2006的方法測定中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量。

1.6.2 乳樣采集與測定

試驗期每天記錄每頭羊的產奶量，正試期第1天、第42天每頭羊按早、晚產奶量=6∶4(體積比)的比例采集奶樣100 mL，添加防腐劑，混勻后分裝至50 mL離心管，用于測定乳常規成分。使用FOSS乳成分分析儀(Milko canTMFT6000)測定山羊奶的乳糖率、乳脂率、乳蛋白率以及乳中尿素氮、非乳脂固體含量，使用利拉伐DCC體細胞計數儀測定乳中體細胞數。

1.6.3 糞樣采集與測定

試驗結束前5天收集糞樣。收集每頭奶山羊的新鮮糞便，每只羊500 g，分裝為2份，一份加10%硫酸固氮，用于粗蛋白質含量測定；另一份不加硫酸，用于其他營養物質含量的測定。采用酸不溶灰分(AIA)內源指示劑法[9]測定干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗脂肪表觀消化率，計算公式如下：

某營養物質的表觀消化率(%)=100-100× [糞中該營養物質含量(%)×飼糧中 AIA含量(%)]/[飼糧中該營養物質 含量(%)×糞中AIA含量(%)]。

1.6.4 血樣采集與測定

正試期第42天晨飼前，使用一次性真空采血管進行頸靜脈采血，每頭羊采集血樣10 mL，4 ℃離心(633×g，15 min)，用移液槍取上清液并分裝到至1.5 mL離心管，-20 ℃冰箱保存，用于測定血清生化指標。血清生化指標試劑盒購自科華生物，使用全自動生化分析儀(卓越450，上海科華生物工程股份有限公司)測定血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)含量和谷草轉氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)活性。

1.6.5 瘤胃液采集與測定

正試期第42天晨飼前，使用胃管式瘤胃液采樣器(VP30，北京萊伯泰科科技有限公司)經口腔插入瘤胃，每頭羊抽取50 mL瘤胃液，經4層紗布過濾后，取適量瘤胃液用事先校準好的便攜式pH計(AS700，上海三信儀表廠)測定pH，其余瘤胃液分裝至2 mL凍存管，液氮速凍后于-80 ℃冰箱保存，用于測定揮發性脂肪酸(volatile fatty acids，VFA)和氨態氮(NH3-N)濃度。

氨態氮濃度的測定：參照馮宗慈等[10]的方法進行測定。

揮發性脂肪濃度的測定：取5 mL瘤胃液，1 042×g離心15 min后轉移上清，按體積比9∶1(900 μL上清+100 μL 25%偏磷酸)加到2 mL離心管中，混勻后室溫靜置反應3～4 h后，45 μm微孔濾膜(尼龍系)過濾，加入上樣瓶(600 μL以上)待測。

色譜條件：氣相色譜儀(GC-2010-Puls，日本島津公司)，進樣量為1 μL，以巴豆酸作為內標物。測定條件為：色譜柱SH-RTX-WAX(30.00 m×0.25 mm×0.25 μm)；火焰氫離子檢測器(FID)、氣化室溫度均分別為250、200 ℃；柱溫初始溫度為100 ℃，按照5 ℃/min升至120 ℃，保持5 min。

1.7 數據處理與分析

試驗數據通過SAS 9.4軟件進行正態分布檢驗后，使用獨立樣本t檢驗分析。結果用“平均值±標準差”表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結 果

2.1 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊生產性能的影響

由表4可知，桑葉組的干物質采食量極顯著高于玉米組(P<0.01)，產奶量顯著高于玉米組(P<0.05)。飼料轉化率在2組間無顯著差異(P>0.05)。

表4 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊生產性能的影響

2.2 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊乳品質的影響

由表5可知，桑葉組的乳蛋白率極顯著高于玉米組(P<0.01)，非乳脂固體含量顯著高于玉米組(P<0.05)。體細胞數、乳脂率、乳糖率和乳中尿素氮含量在2組間均無顯著差異(P>0.05)。

表5 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊乳品質的影響

2.3 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊養分表觀消化率的影響

由表6可知，桑葉組的粗蛋白質表觀消化率極顯著高于玉米組(P<0.01)，酸性洗滌纖維表觀消化率顯著高于玉米組(P<0.05)。干物質、中性洗滌纖維、粗脂肪表觀消化率在2組間均無顯著差異(P>0.05)。

表6 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊養分表觀消化率的影響

2.4 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊瘤胃發酵參數的影響

由表7可知，桑葉組的瘤胃液pH極顯著低于玉米組(P<0.01)，瘤胃液乙酸、丙酸、丁酸和總揮發性脂肪酸濃度均極顯著高于玉米組(P<0.01)，瘤胃液異戊酸濃度顯著高于玉米組(P<0.05)。瘤胃液氨態氮、異丁酸、戊酸濃度在2組間無顯著差異(P>0.05)。

2.5 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊血清生化指標的影響

由表8可知，桑葉組的血清高密度脂蛋白含量極顯著高于玉米組(P<0.01)，血清尿素氮含量極顯著低于玉米組(P<0.01)。血清總蛋白、白蛋白、總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、葡萄糖含量及谷草轉氨酶、堿性磷酸酶活性在2組間均無顯著差異(P>0.05)。

表8 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊血清生化指標的影響

3 討 論

3.1 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊生產性能的影響

通過干物質采食量和產奶量可以反映出奶山羊的生產性能狀況。朱萬福等[11]在灘羊飼糧中添加青貯桑葉，結果表明青貯桑葉能夠改善飼糧適口性，增加灘羊的采食量，提高生產性能。Liu等[7]使用桑葉替代菜籽粕飼喂生長期羔羊，研究結果表明桑葉能夠改善羔羊瘤胃微生物環境，提高干物質采食量。羅陽等[8]在湘西雜交育肥黃牛飼糧中添加不同比例的青貯桑葉，結果表明青貯桑葉能夠增加湘西雜交育肥黃牛的干物質采食量，提高生產性能。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉后，奶山羊的干物質采食量和產奶量顯著或極顯著提高。新鮮桑葉鮮嫩多汁，口味甘甜[1]，經青貯發酵后更是氣味清新且具有濃郁的酸香氣味，在試驗中觀察奶山羊采食發現，桑葉組采食速度明顯比玉米組快。由此可見，飼糧中添加青貯桑葉有助于改善適口性，增加奶山羊干物質采食量，提高生產性能。

3.2 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊乳品質的影響

乳蛋白是乳中總蛋白質的總稱，主要分成酪蛋白、乳清蛋白2類[12]。非乳脂固體可由乳中總固體含量減去脂肪含量而得，主要由乳蛋白和乳糖等組成[13]。青貯桑葉的營養價值較高，富含黃酮類、有機酸和生物堿等多種活性成分，能夠改善畜產品質量[4,14]。李勝利等[15]研究表明，飼糧添加飼用桑葉粉能夠顯著提高牛奶乳蛋白率。郭建軍等[16]研究發現，在奶牛飼糧中添加5%的桑葉粉能夠顯著提高牛奶的乳蛋白率和干物質含量。Li等[17]研究發現，桑葉黃酮能夠緩解熱應激條件下水牛的氧化應激，調節瘤胃微生物菌落平衡，提高水牛奶的4%脂肪校正乳和乳蛋白含量。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉后，山羊奶的乳蛋白率極顯著提高，非乳脂固體含量顯著提高，尿素氮含量及乳糖率、體細胞數、乳脂率差異不顯著。這與上述研究結果相近，說明飼糧中添加青貯桑葉能夠提高奶山羊的乳品質。

3.3 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊養分表觀消化率的影響

養分表觀消化率是評價飼糧組成是否合理、營養成分是否均衡的重要指標，其高低直接影響到動物的生長速度和飼料報酬[18]。Huyen等[6]在肉牛飼糧中添加桑葉顆粒，結果表明干物質、有機物、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率隨飼糧中桑葉顆粒水平的提高而增加。張洪燕[5]用發酵桑葉在肉牛瘤胃中進行降解，結果表明發酵桑葉的各營養成分在瘤胃中36 h就能基本降解完成，降解速度快，此外發酵桑葉的干物質、粗蛋白質、有機物在瘤胃中幾乎完全降解，降解率高。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉能夠顯著提高奶山羊粗蛋白質和酸性洗滌纖維的表觀消化率。這可能是桑葉經過青貯發酵后，大分子營養物質被降解成小分子營養物質，同時植酸、單寧等抗營養因子被大量降解消除，提高了奶山羊對飼糧中營養物質的消化吸收[19]。

3.4 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊瘤胃發酵參數的影響

反芻動物主要依賴瘤胃發酵獲取營養物質，瘤胃發酵狀況變化將直接影響反芻動物的消化吸收能力，進而調控機體的健康狀況和生產性能[20]。瘤胃液揮發性脂肪酸的組成比例、pH和氨態氮濃度是研究反芻動物瘤胃發酵參數的主要指標，這些指標能夠評估瘤胃內微生物的生理代謝狀況和瘤胃內飼糧的發酵程度。

瘤胃液pH是反映瘤胃微生物發酵和內環境平衡的最重要指標之一，一般變化范圍為5.5～7.5，適宜范圍為6.5～7.0[21]。瘤胃液pH主要受采食與反芻時間、唾液分泌以及飼糧精粗比的影響[22]，其變化反映了瘤胃液中揮發性脂肪酸與唾液中緩沖物質的相互作用動態平衡[23]。在本試驗中，玉米組和桑葉組瘤胃液pH均在瘤胃發酵的適宜pH范圍內，且桑葉組瘤胃液pH極顯著低于玉米組，這可能與青貯桑葉在瘤胃內更容易被微生物降解代謝產生較多的揮發性脂肪酸有關。

瘤胃氨態氮是由瘤胃內微生物分解飼糧中的蛋白質、小肽、氨基酸以及非蛋白氮所產生，其濃度變化可以反映飼糧中的粗蛋白質在瘤胃中的降解程度和微生物利用效率[24]。確保適宜的氨態氮濃度對瘤胃微生物的生長與發酵非常重要。在本試驗中，桑葉組的粗蛋白質表觀消化率顯著高于玉米組，氨態氮濃度在2組間卻無顯著差異，由此推測桑葉組的瘤胃微生物對氨態氮的利用率可能更高，有利于乳蛋白質的合成，因此桑葉組乳蛋白率顯著高于玉米組。但是，飼糧中的粗蛋白質主要在瘤胃和后腸道進行消化，粗蛋白質表觀消化率除了在瘤胃也有可能在后腸道提高，所以具體原因還需要進一步探究。

瘤胃液揮發性脂肪酸是瘤胃微生物厭氧消化過程中的主要產物，除了為反芻動物生長、繁殖、泌乳等提供主要能量來源外，還具有調節反芻動物干物質采食量、內分泌功能、復胃運動、甲烷產量等作用[25]。Ma等[26]研究表明，飼糧中添加桑葉黃酮對綿羊瘤胃液pH和氨態氮濃度無顯著影響，但提高了瘤胃總揮發性脂肪酸濃度。Huyen等[6]研究發現，飼糧中添加桑葉顆粒能夠改善瘤胃微生物發酵狀況，提高瘤胃液總揮發性脂肪酸、乙酸和丁酸濃度。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉顯著提高了奶山羊瘤胃乙酸、丙酸、丁酸、異戊酸和總揮發性脂肪酸濃度，這可能是由于桑葉組的干物質采食量和酸性洗滌纖維表觀消化率顯著高于玉米組，增加了瘤胃微生物的發酵底物和酸性洗滌纖維的利用率。乙酸和丁酸由微生物發酵分解飼糧中粗纖維生成，是反芻動物乳脂合成的主要前體物質，丙酸是糖異生的前體物質，與動物體能量利用密切相關[27]。由生產性能結果可知，桑葉組的產奶量顯著高于玉米組，推測可能是飼糧中添加青貯桑葉調節了奶山羊的瘤胃內環境，促進微生物發酵，產生更多的揮發性脂肪酸，從而使產奶量增加。

3.5 青貯桑葉替代青貯玉米對奶山羊血清生化指標的影響

血清生化指標是衡量動物機體健康和生理代謝的重要指標。血清中的谷草轉氨酶和堿性磷酸酶活性是反映動物肝功能的重要指標，肝臟細胞受損時血清中的谷草轉氨酶和堿性磷酸酶活性會增加[28]。山羊的血清谷草轉氨酶和堿性磷酸酶活性參考范圍分別為66～220 U/L和61～283 U/L[29]。在本試驗中，玉米組和桑葉組奶山羊血清谷草轉氨酶和堿性磷酸酶活性均在正常范圍內，且差異不顯著，說明飼糧中添加青貯桑葉不會對奶山羊肝功能產生負面影響。葡萄糖是機體能量供應的主要來源，其含量的變化可以反映機體對糖類物質的合成與代謝的動態平衡狀態[30]。山羊血清葡萄糖含量的參考范圍為2.8～4.2 mmol/L[29]。在本試驗中，玉米組和桑葉組奶山羊血清葡萄糖含量均在正常范圍內，且差異不顯著，說明飼糧中添加青貯桑葉不會對奶山羊糖代謝產生負面影響。

血清總蛋白、白蛋白、尿素氮具有重要營養學功能，可以反映動物對飼糧中蛋白質的吸收、轉化效率及機體的健康狀況，尤其尿素氮含量較為敏感，當其含量降低時，表示機體內蛋白質合成效率升高[31]。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉能夠極顯著降低奶山羊血清尿素氮含量，血清總蛋白和白蛋白含量差異不顯著，推測飼糧中添加青貯桑葉對奶山羊的蛋白質合成、轉化和沉積有一定的促進作用。

血清中的甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白是血脂的重要組成成分，其含量的高低反映動物機體脂質代謝的狀況。桑葉中生物活性成分含量和種類比較豐富，主要包括黃酮類、甾類和生物堿等，具有降血脂、調節脂質代謝的功能[32-33]。黃靜等[34]研究表明，發酵桑葉能夠降低胡須雞血清總膽固醇、甘油三酯含量，提高血清抗氧化能力。丁鵬等[35]在寧鄉花豬飼糧中添加發酵桑葉，結果表明發酵桑葉可降低寧鄉花豬血清總膽固醇和葡萄糖含量。在本試驗中，與玉米組相比，飼糧中添加青貯桑葉能夠極顯著增加血清高密度脂蛋白含量，血清甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白含量差異不顯著，推測飼糧中添加青貯桑葉能夠促進奶山羊的脂質代謝和轉化。

4 結 論

在本試驗條件下，青貯桑葉同比例替代青貯玉米可以促進奶山羊瘤胃發酵，提高養分表觀消化率，增加產奶量，改善乳品質。