引用本文
鲁院院, 田刚, 余冰, 罗玉衡, 周树峰, 陈代文, 陈航. 晒干大黑山薏苡全株在生长肉兔上的营养价值评定. 草业科学, 2017,34(5):1100-1106
Lu Yuan-yuan, Tian Gang, Yu Bing, Luo Yu-heng, Zhou Shu-feng, Chen Dai-wen, Chen Hang. Nutritive value of sun-cured whole plant of Coix ‘Daheishan’ for growing rabbits. Pratacultural Science,2017,34(5): 1100-1106  
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晒干大黑山薏苡全株在生长肉兔上的营养价值评定
鲁院院1, 田刚1, 余冰1, 罗玉衡1, 周树峰2, 陈代文1, 陈航1
1.四川农业大学动物营养研究所 动物抗病营养教育部重点实验室,四川 成都 611130
2.四川农业大学玉米研究所,四川 成都 611130
通信作者：田刚(1974-),男(土家族),重庆黔江人,副教授,硕导,博士,主要从事家兔营养与饲料高效利用研究。E-mail:[email protected]

第一作者:鲁院院(1992-),女,陕西榆林人,在读硕士生,主要从事饲料开发与高效利用研究。E-mail:[email protected]

收稿日期: 2016-12-23
基金: 基金项目:四川省科技支撑项目(2016NZ0002); 四川农业大学“双支计划”项目
摘要

为拓展家兔的粗饲料来源,本研究评定了由四川农业大学玉米研究所选育的大黑山薏苡( Coix lacryma-jobi cv. Daheishan)全株(晒干)对生长肉兔营养价值的影响。在分析化学组成的基础上,将24只42日龄遗传背景相同、体重相近(1 107.00±98.42) g的健康法国伊拉商品兔随机分为两组(每组12只),单笼饲养在粪尿分开的金属网笼(60 cm×60 cm×45 cm)中,分别饲喂基础饲料(100%)和试验饲粮(85%基础饲粮+15%大黑山薏苡全株),进行体内消化试验,试验期11 d(预试期7 d,收集期4 d)。结果显示,大黑山薏苡全株的干物质(dry matter, DM)含量为88.46%。以DM计,总能(gross energy, GE)、粗蛋白质(crude protein, CP)、粗纤维(crude fiber, CF)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)、酸性洗涤木质素(acid detergent lignin, ADL)、无氮浸出物(nitrogen free extract, NFE)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗灰分(crude ash, Ash)、钙(calcium, Ca)和总磷(total phosphorus, TP)含量分别为16.94 MJ·kg-1、13.46%、29.58%、62.57%、42.05%、7.01%、31.20%、1.02%、13.19%、1.21%和0.20%,精氨酸(arginine, Arg)、组氨酸(histidine, His)、异亮氨酸(isoleucine, Ile)、亮氨酸(leucine, Leu)、蛋氨酸(DL-Methionine, Met)、赖氨酸(lysine, Lys)、苯丙氨酸(phenylalanine, Phe)、苏氨酸(L-Threonine, Thr)和缬氨酸(valine, Val)含量分别为0.47%、0.15%、0.37%、0.74%、0.14%、0.41%、0.46%、0.45%和0.49%。对于生长肉兔,大黑山薏苡全株的DM、GE、CP、CF、NDF、ADF、ADL、EE、Ash、Ca 和TP全肠表观消化率分别为31.67%、30.02%、60.09%、4.55%、10.26%、0.80%、29.21%、54.68%、38.17%、58.84%和6.25%,消化能(digestible energy, DE)为5.69 MJ·kg-1 DM;Arg、His、Ile、Leu、Met、Lys、Phe、Thr和Val全肠表观消化率分别为89.98%、87.16%、82.54%、84.31%、72.40%、83.77%、83.63%、75.81%和83.84%。综上可知,晒干大黑山薏苡全株的营养物质尤其是粗蛋白质和钙含量较高,纤维组分构成较合理,且其营养物质尤其是氨基酸在生长肉兔上的消化率较高。因此,从化学组成和营养物质消化利用角度看,大黑山薏苡全株可作为粗饲料用于家兔生产。

关键词: 晒干; 薏苡; 生长肉兔; 营养价值; 表观消化率; 粗饲料; 饲料开发
中图分类号:S816.15 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2017)05-1100-07 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0433
Nutritive value of sun-cured whole plant of Coix ‘Daheishan’ for growing rabbits
Lu Yuan-yuan1, Tian Gang1, Yu Bing1, Luo Yu-heng1, Zhou Shu-feng2, Chen Dai-wen1, Chen Hang1
1.Key Laboratory for Animal Disease-Resistance Nutrition of Ministry of Education, Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
2.Maize Research Institute of Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China
Corresponding author: Tian Gang E-mail:[email protected]
Abstract

In order to develop a roughage source for rabbits, the nutritive value of sun-cured whole plants of Daheishan ( Coix lacryma-jobi cv. Daheishan) was determined. The plant was bred by the Maize Research Institute of Sichuan Agricultural University. Twenty-four healthy, 42-day-old French IRA rabbits with the same genetic background and similar weight (1 107.00±98.42) g were randomly assigned to two groups (12 each per group). All rabbits were housed individually in single wire metabolism cages that allowed separation of faeces and urine. The rabbits were fed two diets: basal (100% basal diet) and test (85% basal diet plus 15% whole plant of Daheishan). The experimental duration was for 11 d (7 d of adaptation period, and 4 d of collection period). After the study period, in vivo digestion test was performed. The results showed that the dry matter (DM) content of whole plants of Daheishan was 88.46%. The contents of gross energy (GE), crude protein (CP), crude fibre (CF), neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF), acid detergent lignin (ADL), nitrogen free extract (NFE), ether extract (EE), crude ash (Ash), calcium (Ca), and total phosphorus (TP) of the DM were 16.94 MJ·kg-1, 13.46%, 29.58%, 62.57%, 42.05%, 7.01%, 31.20%, 1.02%, 13.19%, 1.21%, and 0.20%, respectively. The Arg, His, Ile, Leu, Met, Lys, Phe, Thr, and Val contents were 0.47%, 0.15%, 0.37%, 0.74%, 0.14%, 0.41%, 0.46%, 0.45%, and 0.49%, respectively. For growing rabbits, the total tract apparent digestibilities of DM, GE, CP, CF, NDF, ADF, ADL, EE, Ash, Ca, and total P of whole plant of Daheishan were 31.67%, 30.02%, 60.09%, 4.55%, 10.26%, 0.80%, 29.21%, 54.68%, 38.17%, 58.84%, and 6.25%, respectively. DE was 5.69 MJ·kg-1 DM. In addition, the total tract apparent digestibilities of Arg, His, Ile, Leu, Met, Lys, Phe, Thr, and Val were 89.98%, 87.16%, 82.54%, 84.31%, 72.40%, 83.77%, 83.63%, 75.81%, and 83.84%, respectively. These results indicated that sun-cured whole plants of Daheishan had particularly higher crude protein and calcium contents than other contents. Fibre composition was reasonably high, and thus, this plant had a high nutrient digestibility in growing rabbits; Daheishan also had high amino acid content. Therefore, from the perspective of chemical composition and digestibility of nutrients, the whole plant of Daheishan can be used as roughage in rabbit production.

Keyword: sun cured; Coix lacryma; growing rabbits; nutritional value; apparent digestibility; roughage forage; feed development

家兔是一种小型单胃草食性后肠发酵哺乳动物, 其独特的消化道结构和消化生理对饲粮组成有特殊要求, 尤其是纤维的含量和质量[1, 2, 3, 4]。研究表明, 如果家兔摄入纤维组分不合理的饲粮, 会造成消化功能紊乱, 导致发病, 甚至死亡[1, 2, 3, 5, 6]。目前, 家兔饲粮中的纤维主要由苜蓿(Medicago sativa)提供。我国是家兔的生产和消费大国[7], 对苜蓿的需求量极大, 但我国苜蓿的产量有限且价格昂贵, 需大量进口[8]。而且, 目前苜蓿产业的发展也存在许多问题, 急需改革[9]。因此, 现今着力于寻求廉价的苜蓿替代品, 以满足家兔营养和饲粮配制要求, 进而降低家兔养殖成本, 缓解养殖业压力。

薏苡(Coix lacryma)是一种禾本科植物, 又称薏米、草珠子、川谷、六谷子、药玉米等[10]。在我国薏苡种植历史悠久, 至少有6 000~10 000年的栽培驯化历史, 且分布广泛[10, 11]。除大面积的原生地外[12], 我国每年薏苡种植面积达0.93万h m213。大黑山薏苡(Coix lacryma-jobi cv. Daheishan)是四川农业大学玉米研究所从野生薏苡(Coix agrestis)中选育而成的一种多年生新型饲用作物, 具有饲用品质优、产量高、抗逆性强等特点。历史上, 薏苡作为我国及东南亚许多国家的用于传统保健和药用植物[10]。薏苡种仁具有很高的食用和药用价值, 被誉为“ 世界禾木科植物之王” 、“ 生命健康之本” , 日本将其列为防癌食品[14]。薏苡茎叶提取物具有抗氧化[15]及清热利湿、健脾杀虫等功效[16]。此外, 也有关于薏苡用作畜禽饲料的少量报道[10, 17]。根据四川农业大学动物营养研究所家兔饲料高效开发与利用课题组初步观察发现, 鲜绿大黑山薏苡全株适口性好, 牛、羊、兔等草食动物喜食。然而, 除一篇关于薏苡茎化学组成的报道外[18], 目前尚无关于薏苡全株的营养价值尤其是能量和营养物质消化率的报道。

因此, 本研究以晒干大黑山薏苡全株为试验材料, 在测定其能量、常规养分、纤维组分和氨基酸含量的基础上, 通过体内消化试验, 考察其被生长肉兔消化利用的情况, 旨为丰富家兔饲料原料数据库提供基础资料。

1 材料与方法
1.1 试验设计

消化试验采用单因子试验设计, 用替代法测定能量和营养物质全肠表观消化率。24只42日龄遗传背景相同、体重相近(1 107.00± 98.42 ) g的健康法国伊拉商品兔, 随机分为两组, 每组12只动物, 单笼饲养在粪尿分开的金属网笼(60 cm× 60 cm× 45 cm)中, 两组饲喂不同的饲粮。对照组饲喂100%的基础饲粮; 试验组饲喂85%的基础饲粮+15%的大黑山薏苡全株。

基础饲粮参照de Blas和Wiseman[2]推荐的生长兔营养需要进行配制, 其组成及营养水平见表1。

大黑山薏苡为四川农业大学玉米研究所选育的一种新型饲草, 采集于四川农业大学玉米育种云南西双版纳基地(100° 45'43″ E, 21° 57'22″ N), 为花期前收获植株。植株采集后, 自然晒干, 粉碎后保存备用。饲粮均制成直径2.5 mm的颗粒料。

表1 基础饲粮配方及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (dry-matter basis)
1.2 饲养管理

消化试验参照Perez等[19]的方法在四川农业大学动物营养研究所科研基地进行。试验期共11 d, 其中适应期7 d, 收集期4 d。试验前5 d用甲醛和高锰酸钾(体积比为2∶ 1)熏蒸消毒兔舍。适应期开始各组饲喂对应的饲粮, 日喂两次(09:00和18:00), 自由采食和饮水, 并仔细观察动物的采食和健康情况。收集期每天准确称重各动物的饲料量, 并结算余料和损失料; 次日08:00开始收集各动物的全部粪样并称重, 连续收集4 d。舍内温度(15.20± 1.05) ℃, 相对湿度(66.87%± 4.27%), 自然光照和通风。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 样品采集与化学成分分析 鲜粪除去兔毛后, 喷洒10%盐酸固氮, -18 ℃封装保存; 试验结束时, 将各动物4 d的粪样混匀、称重, 65 ℃烘干、称重, -18 ℃封装保存备用。

大黑山薏苡全株、基础饲粮、试验饲粮和烘干粪样均按张丽英[20]的方法进行采样和化学成分分析。所有样品均粉碎后过0.425 mm筛, 用四分法取样。GE、DM、CP、CF、NDF、ADF、ADL、EE、Ash、Ca、TP及氨基酸(amino acid, AA)等含量测定在四川农业大学动物营养研究所实验室完成。

1.3.2 计算公式 大黑山薏苡全株全肠表观消化率按下列公式[21]计算:

DNCTI=DNCTD-(1-SRC )× DNCBDSRC;

SRC=SR/ (1-SR)DMBDDMTI+SR.

式中:DNCTI、DNCTD和DNCBD分别表示待测原料、试验饲粮和基础饲粮中的可消化营养物质含量; SRC表示矫正后的替代比例; SR表示矫正前的替代比例; DMBD和DMTI分别表示基础饲粮和待测原料的干物质含量。

1.4 数据分析

数据用Excel 2013整理, 大黑山薏苡全株的GE和营养物质表观消化率用平均值± 标准误(SE)表示。SE由下列公式[20]计算:

SE= 1SRV(TD)n(TD)+(1-SR)(1-SR)V(BD)n(BD).

式中:SR表示矫正前的替代比例, V(TD)和V(BD)分别表示试验饲粮组和基础饲粮组的总方差; n(TD)和n(BD)分别表示试验饲粮组和基础饲粮组中的有效试验动物数(即用于计算数据的实际动物数), 本试验中计算能量和常规养分消化率时n=8, 计算氨基酸消化率时n=4(即由计算能量和常规养分消化率的8个样品, 按增重、采食量和排粪量相近原则两两混合而得)。

2 结果
2.1 大黑山薏苡全株的营养物质及氨基酸含量

大黑山薏苡全株的粗蛋白质、粗纤维及钙的含量相对较高, 且各种氨基酸的含量较为适宜。除此之外, 大黑山薏苡总磷的含量相对较低(0.20%)(表2)。

表2 大黑山薏苡全株总能、主要营养物质和氨基酸含量(干物质基础) Table 2 Gross energy, major nutrients and amino acid content in whole plant of Daheishan (dry-matter basis)
2.2 大黑山薏苡全株的主要营养物质表观消化率和消化能值

大黑山薏苡全株的消化能为5.69 MJ· kg-1(表3)。生长肉兔对大黑山薏苡全株中除粗纤维、酸性洗涤纤维、无氮浸出物和总磷的表观消化率较低外, 其它营养物质的全肠表观消化率相对较高。

生长兔对大黑山薏苡全株中氨基酸的消化率多数在80%以上, 其中对蛋氨酸和苏氨酸的消化率相对其它氨基酸的消化率较低, 精氨酸的表观消化率最高(表3)。

表3 大黑山薏苡全株能量、主要营养物质和氨基酸表观消化率(干物质基础) Table 3 Apparent digestibility of major nutrients, energy, and amino acid content in whole plant of Daheishan (dry-matter basis)
3 讨论
3.1 大黑山薏苡全株的营养成分含量

禾本科植物与豆科植物相比较, 其粗蛋白质含量较低, 粗纤维含量较高。薏苡是一种食药兼用的禾本科植物, 其茎秆可以用于饲喂动物。本研究中大黑山薏苡全株为花前期收获, 具有较高的纤维含量(表2)且其纤维组分构成较为合理。此外, 大黑山薏苡全株中粗蛋白质和钙含量(13.46%和1.21%)相当可观, 略低于豆科植物紫花苜蓿[22](CP 15.3%和Ca 1.5%)。并均高于稻草(Oryza sativa)[23]、谷草(Setaria italica)和羊草(Leymus chinensis)[24]及多花黑麦草(Loium multiflorum)[25]中的营养物质含量。本研究测定的大黑山薏苡全株中营养物质的含量, 除干物质外, 其它营养物质含量均高于时维静等[17]测定的薏苡植株的结果。这可能与植物的品种[26]、产地[27, 28]及收获期[29, 30]等因素有关。因此, 本研究中大黑山薏苡全株的营养物质含量略低于豆科牧草, 但是高于几种常用的禾本科牧草。可见, 其营养物质组成水平较高, 且纤维水平较为合理, 适宜作为家兔的饲料来源之一。

3.2 大黑山薏苡全株的消化能及主要营养物质的全肠表观消化率

牧草的消化率可以反映出饲料中的营养物质能被动物利用的效果, 间接反映出牧草的营养价值。本研究结果显示, 大黑山薏苡全株的消化能为5.69 MJ· kg-1, 能量表观消化率为30.02%。与郭东新等[29]测定的羊草的消化能(5.96 MJ· kg-1)基本一致, 低于李海利等[24]测定的谷草和羊草的消化能(8.79和7.86 MJ· kg-1)和能量消化率(57.18%和47.38%), 也低于多花黑麦草表观消化能(7.21 MJ· kg-1)和能量消化率(33.45%)[25]。说明大黑山薏苡全株本身给家兔提供的能量较低, 但是由于家兔的后肠段较发达, 可以充分利用纤维, 进而间接地为机体提供足够的能量, 而本研究测定大黑山薏苡全株中粗纤维含量较高(29.58%)。

不同种类的牧草中同种营养物质的消化率截然不同, 而且当中纤维含量较高时, 其它营养物质的消化率会降低[2]。本研究中生长肉兔对大黑山薏苡全株中粗蛋白质的表观消化率(60.09%)均不同程度的低于紫花苜蓿[31]。但是远高于多花黑麦草[25](44.18%)、谷草(30.07%)和羊草(29.33%)[24]中的粗蛋白质表观消化率。可见, 大黑山薏苡全株与其它几种常用的禾本科牧草相比较, 其粗蛋白质组成更适宜家兔利用。此外, 本研究中生长肉兔对大黑山薏苡全株中粗纤维和酸性洗涤纤维的消化率较低, 远低于部分禾本科植物[25]。出现该种情况可能有两种原因:1)与家兔具有特殊的肠道生理结构有关, 粗纤维快速通过肠道, 对粗纤维的消化利用较低, 主要用于调节和维持肠道健康[32]。2)与原料本身的纤维组分组成有关。本研究中酸性洗涤纤维的表观消化率偏低, 有研究[5]表明, 植物的纤维组分的组成会影响动物对纤维各组分的利用率, 所以酸性洗涤纤维的消化率偏低可能与原料本身的木质素及半纤维素等纤维组分的组成有关。本研究中酸性洗涤木质素的表观消化率(29.21%)高于谷草(5.99%)和羊草(5.16%), 且高于酸性洗涤木质素的表观消化率的理论值(-18%~25%)[32]。由于木质素基本不能被动物所利用, 有研究[32]认为该种情况获得的酸性洗涤木质素的表观消化率值并不是被家兔消化利用, 而可能是由于木质素被溶解的结果, 具体原因仍需进一步研究。此外, 本研究中生长肉兔对大黑山薏苡全株中总磷的表观消化率(6.25%)远低于羊草[24]中磷的表观消化率(43.33%)。但是与杨桂芹等[23]研究的肉兔对稻草(0.51%)和豆秸(-68.15%)中磷的表观消化率有类似结果。有研究[33]认为出现该种情况可能与磷的摄入量低有关, 但是具体原因仍需探究。而生长肉兔对传统饲料的氨基酸消化率一般在64%~80%[33, 34, 35, 36]。本研究中生长肉兔对大黑山薏苡全株中的氨基酸消化率均在80%左右, 接近生长兔对豆科牧草紫花苜蓿中氨基酸的消化率[29]。说明家兔可以较好的利用大黑山薏苡全株中的各营养成分, 可以作为饲喂家兔的一种原材料。

4 结论

晒干大黑山薏苡全株的营养成分组成较为合理, 且家兔对其各营养成分的利用较好, 可以作为家兔的一种潜在的优质粗饲料。

(责任编辑 武艳培)

The authors have declared that no competing interests exist.

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