茴香秸秆和茴香秕壳对绵羊营养价值的评定

刘婷，郑琛，李发弟＊，马友记，袁玖，汪晓娟，郭江鹏，郝正里，李冲

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃 兰州730070；2.甘肃省饲料工程技术研究中心，甘肃 兰州730070）

茴香（Fennel，Foeniculum vulgare），别名小茴香、小茴、小香、茴香苗、香丝菜、刺梦等［1］，属多年生草本植物，高60～150cm，全株表面有粉霜［2］，无毛，有强烈香气，具有耐盐碱、耐瘠薄、抗旱、节水、省肥等特点。茴香含有茴香脑、宁稀、茴香醚等二十多种成分，其中全株都含有挥发性芳香油，故具有特殊香味，以果实中含量最高，不同变种间果实精油含量一般在2%～8%［3］。我国大部分地区均可以栽培茴香，但用以出口的茴香，以内蒙古、山西和甘肃产为主［4］。甘肃茴香产量占全国总产量的65%左右，其中民勤县是甘肃小茴香的重点产区。

茴香广泛应用于医学、食品加工及化妆品工业，副产品茴香秸秆和茴香秕壳主要用作绵羊的粗饲料。目前尚未见到茴香秸秆和茴香秕壳营养价值评定的资料，生产上无法科学合理地利用。本研究通过消化试验测定茴香秸秆和茴香秕壳在绵羊体内养分消化率以及对瘤胃发酵的影响，旨在为茴香秸秆和茴香秕壳的开发利用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

于2010年3月－2011年1月在甘肃农业大学动物科学技术学院动物训练中心及动物营养实验室进行。

1.2 试验材料

茴香秸秆和茴香秕壳样品均采自甘肃省民勤县，自然风干，色泽为绿色或黄绿色，质量良好。

1.3 试验动物及饲养管理

选取6只2周岁、体重28kg左右的体况良好、健康、安装永久瘤胃瘘管的甘肃高山细毛羯羊作为试验动物。绵羊单笼饲养，每只绵羊每天饲喂1.2kg饲粮。在过渡期每只绵羊均饲喂基础饲粮，每日8：00和16：00两次等量饲喂，准确记录每只绵羊采食量，自由饮水。预试期及正试期按照试验设计饲喂试验饲粮，饲喂方式和饲养管理制度不变。

1.4 试验设计

采用2个3×3无重复拉丁方试验设计，每期试验16d，其中预试期10d，正试期6d。每个试验设3个饲粮处理，秸秆处理1为基础饲粮（含5%的茴香秸秆），秸秆处理2用茴香秸秆替代15%基础饲粮（风干基础），秸秆处理3用茴香秸秆替代30%基础饲粮（风干基础）；秕壳处理1为基础饲粮（含5%的茴香秕壳），秕壳处理2用茴香秕壳替代15%基础饲粮（风干基础），秕壳处理3用茴香秕壳替代30%基础饲粮（风干基础）［5，6］（表1）。

1.5 试验饲粮配方

参照中国肉羊饲养标准（NY／T 816－2004）中体重30kg、日增重0.1kg／d的育成公绵羊营养需要量配制含有茴香秸秆和茴香秕壳5%的基础饲粮（处理1），再分别用茴香秸秆和茴香秕壳代替15%及30%基础饲粮配制处理2和处理3饲粮。

表1 饲粮组成和营养水平Table 1 Compose and nutrient levels of the experiment diets %，风干基础 Air dry basis

1.6 样品的采集及处理

每期试验的正试期采集饲粮、粪和尿样；正试期最后1d在食前及食后2、4、6和8h从绵羊瘤胃瘘管中抽取50mL瘤胃液，立即测定瘤胃液的pH值，然后用4层纱布过滤，收集于采样瓶中，并加入1mL饱和HgCl2溶液使酶灭活，放入－20℃冰箱冷冻保存。

饲料、粪和尿中养分的测定采用张丽英［8］推荐的方法；瘤胃液pH用Sartorius PB－10型酸度计测定；瘤胃液氨氮采用冯宗慈［9］改进后的比色法测定；瘤胃液尿素氮采用二乙酰一肟法测定；饲料和粪样中的能量采用WZR－1A微电脑自动热量计测定；瘤胃液挥发性脂肪酸（VFA）采用气相色谱法测定。

1.7 数据统计分析

采用SPSS 16.0统计软件包对数据进行拉丁方方差分析，差异显著时，采用Tukey法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 绵羊对各处理组饲粮、茴香秸秆和茴香秕壳养分表观消化率及消化能

分别用15%和30%的茴香秸秆和茴香秕壳替代基础饲粮时，3个处理组饲粮及茴香秸秆和茴香秕壳在绵羊体内的养分表观消化率及消化能均没有出现显著差异（P＞0.05）（表2）。

表2 绵羊对各处理组饲粮及茴香秸秆和秸秆秕壳养分表观消化率及消化能Table 2 The nutrients apparent digestibility and DE of diets，fennel straw and shell

2.2 绵羊瘤胃液pH及挥发性脂肪酸

用茴香秸秆饲喂绵羊时，采食秸秆处理3饲粮绵羊瘤胃液pH显著高于采食秸秆处理1饲粮绵羊（P＝0.040），采食秸秆处理1饲粮绵羊瘤胃液中乙酸摩尔比及乙酸／丙酸极显著低于而丙酸摩尔比显著高于其余2个处理组绵羊（P＝0.001，P＝0.000，P＝0.022，P＝0.016，P＝0.031，P＝0.024），采食秸秆处理1饲粮绵羊瘤胃液中丁酸摩尔比显著高于采食秸秆处理3饲粮绵羊（P＝0.026）。其余差异不显著（P＞0.05）。

用茴香秕壳饲喂绵羊时，采食秕壳处理3饲粮绵羊瘤胃液中乙酸摩尔比显著高于采食秕壳处理2饲粮绵羊（P＝0.015），采食秕壳处理3饲粮绵羊瘤胃液中丁酸摩尔比显著低于其余2个处理组绵羊（P＝0.045，P＝0.002），采食秕壳处理2饲粮绵羊瘤胃液中其他酸摩尔比显著高于采食秕壳处理1饲粮绵羊（P＝0.040）。其余差异不显著（P＞0.05）（表3）。

表3 绵羊瘤胃液pH、总挥发性脂肪酸（TVFA）浓度及各种酸摩尔比Table 3 The pH，TVFA concentration and molar ratio of each acid to TVFA in ruminal fluid of sheep

采食含茴香秸秆饲粮后各处理组绵羊的瘤胃液pH降低（图1a），6h时降至最低点，随后升高，但秸秆处理1组绵羊在采食后瘤胃液pH随时间的推移逐渐下降（图1）；各处理组绵羊瘤胃液乙酸摩尔比在采食后2h降至最低值（图1b），随后逐渐升高，但秸秆处理3组绵羊瘤胃液乙酸摩尔比在4h升至最高值后又逐渐降低；各处理组绵羊瘤胃液丙酸摩尔比变化趋势大致相同（图1c），采食后2h升至最高点后逐渐降低；各处理组绵羊瘤胃液丁酸摩尔比在采食后下降（图1d），食后4h降至最低点后升高，食后6h之后又降低，但秸秆处理1组绵羊瘤胃液丁酸摩尔比在食后4h降至最低点后上升；各处理组绵羊瘤胃液乙酸／丙酸在食后2h降至最低点（图1e），随后缓慢升高。采食含茴香秸秆饲粮绵羊瘤胃液各项参数均无显著差异（P＞0.05）。

饲喂含茴香秕壳饲粮后各处理组绵羊瘤胃液pH逐渐降低（图2a），6h降至最低点随后升高，但秕壳处理1组绵羊瘤胃液pH食后4h降至最低点后升高，6h后又逐渐降低（图2）；各处理组绵羊瘤胃液乙酸摩尔比在食后2h降至最低点，后逐渐升高（图2b），秕壳处理1组绵羊瘤胃液乙酸摩尔比在6h后降低；各处理组绵羊瘤胃液丙酸摩尔比变化趋势大致相同（图2c），食后2h升至最高点后逐渐降低；各处理组绵羊瘤胃液丁酸摩尔比和乙酸／丙酸变化趋势大致相同（图2d、e），食后2h降至最低点后逐渐升高。采食含茴香秕壳饲粮绵羊瘤胃液各项参数均无显著差异（P＞0.05）。

2.3 绵羊瘤胃液含氮量

用茴香秸秆饲喂绵羊时，采食秸秆处理1饲粮绵羊瘤胃液尿素氮浓度极显著低于其余2个处理组绵羊（P＝0.006，P＝0.000）；采食秸秆处理3饲粮绵羊瘤胃液蛋白氮浓度显著高于采食秸秆处理1饲粮绵羊（P＝0.020）。其余差异不显著（P＞0.05）（表4）。

图1 饲喂茴香秸秆绵羊瘤胃参数动态变化Fig.1 Dynamic changes of parameters in ruminal fluid of sheep fed diets with fennel straw

图2 饲喂茴香秕壳绵羊瘤胃参数动态变化Fig.2 Dynamic changes of parameters in ruminal fluid of sheep fed diets with fennel shell

表4 绵羊瘤胃液含氮量Table 4 Nitrogen concentration in ruminal fluid of sheep mg／mL

3 讨论

3.1 绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳的消化率评定

饲料常规成分分析和体外试验并不能准确对饲料进行营养价值评价，还需要通过动物试验对饲料养分的消化率进行评定。饲料中养分被家畜消化吸收越多，饲料养分消化率就越高，饲料营养价值越高［10］。吴自立等［11］利用全收粪法测定甘肃高山细毛羊对普通红豆草（Onobrychisviciaefolia）营养期青干草消化率，结果表明甘肃高山细毛羊对营养期红豆草青干草干物质消化率为62.28%，有机物消化率为65.70%，粗蛋白质消化率为69.79%，无氮浸出物消化率为69.83%，粗纤维消化率为55.68%。娄玉杰等［12］采用消化试验，测定了东北细毛羊对吉生羊草（Leymuschinensis）的消化利用情况，结果表明东北细毛羊对吉生羊草消化能为9.90MJ／kg，代谢能为8.12MJ／kg；东北细毛羊对吉生羊草干物质消化率为50.10%，有机物消化率为52.70%，粗蛋白质消化率为63.40%，粗脂肪消化率为45.10%，粗纤维消化率为57.80%，无氮浸出物消化率为52.12%。弓剑和曹社会［13］的研究表明绵羊对柠条（Caraganakorshinskii）草粉的消化能为10.45MJ／kg，可消化粗蛋白质含量为178.8g／kg，干物质和蛋白质的有效降解率分别为57.89%和72.67%。本试验中绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳的干物质消化率、氮消化率、氮存留率、有机物消化率、中性洗涤纤维消化率、酸性洗涤纤维消化率、钙消化率、磷消化率和消化能分别为62.11%和61.63%，63.83%和65.63%，50.58%和47.72%，62.63%和62.50%，54.95%和53.02%，52.18%和49.50%，23.19%和20.35%，31.98%和35.03%，以及9.86和9.51MJ／kg。绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳中各养分的消化率均高于上述报道的粗饲料，尤其是绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率较高，说明茴香秸秆和茴香秕壳木质化程度较低，属于消化率较高的粗饲料。

3.2 饲喂不同含量茴香秸秆和茴香秕壳饲粮对绵羊瘤胃内环境的影响

瘤胃液pH是反映反刍动物瘤胃综合发酵水平的重要指标，它主要受到日粮性质、有机酸积聚和唾液分泌量等因素影响［14］。Murphy和 Kennelly［15］，韩正康和陈杰［16］指出，瘤胃内pH 值变动范围为5.0～7.5，呈现有规律形式变动，取决于饲粮性质和摄食后时间，一般于饲喂后2～6h达最低值。本试验各处理组绵羊瘤胃液pH值随时间的变化趋势大致相同，且都处于正常变动范围。用茴香秸秆饲喂绵羊时，采食处理3饲粮绵羊瘤胃液pH显著高于采食处理1饲粮绵羊，这是由于处理3饲粮中所含粗饲料比例较高，纤维类物质含量较高而易发酵碳水化合物较少，导致生成的TVFA较低。

饲料中的碳水化合物是动物机体能量的主要来源，而在反刍动物瘤胃中，约有55%～95%的碳水化合物经瘤胃微生物的降解，生成葡萄糖、果糖、木糖等己糖和戊糖，经酵解转化成丙酮酸后，进一步分解成VFA和ATP［17］。瘤胃发酵所产生的VFA，可提供反刍动物机体所需能量的70%～80%［18，19］，因此在反刍动物瘤胃调控中日益受到重视［20］。瘤胃VFA的产量及比例受日粮精粗比、酸碱度等的影响，粗饲料发酵时乙酸比例高达70%，而丙酸仅占20%。本试验中各处理组绵羊瘤胃液乙酸摩尔比均处于较高水平，这是因为饲粮中粗饲料所占的比例较高而导致乙酸摩尔比显著升高。用茴香秸秆饲喂绵羊时，采食处理1饲粮绵羊瘤胃液中乙酸摩尔比及乙酸／丙酸极显著低于而丙酸摩尔比显著高于其余2个处理组绵羊，这是由于处理2饲粮和处理3饲粮中茴香秸秆比例较高，导致采食处理2和处理3饲粮绵羊瘤胃液中乙酸摩尔比较高而丙酸摩尔比较低，引起绵羊瘤胃液乙酸／丙酸出现极显著差异。用茴香秕壳饲喂绵羊时，采食处理3饲粮绵羊瘤胃液中乙酸摩尔比显著高于采食处理2饲粮绵羊而丁酸摩尔比显著低于其余2个处理组绵羊，除了处理3饲粮粗饲料比例较高产生的影响外，丁酸可以抑制乙酸和丙酸在瘤胃上皮的激活，从而使丁酸被瘤胃上皮优先利用，减少了乙酸和丙酸的代谢量，采食处理3饲粮绵羊瘤胃液中丁酸含量最低，对乙酸和丙酸代谢量的影响最小。

反刍动物瘤胃液中的总氮包括氨氮、尿素氮、饲料中可溶解的蛋白氮以及菌体蛋白氮等，饲料粗蛋白质含量和降解率对瘤胃液总氮有直接影响，此外，瘤胃液总氮与饲粮在瘤胃液中的停滞时间也有关系。本试验中各处理组绵羊瘤胃液总氮含量表现出随茴香秸秆或茴香秕壳比例上升而升高的规律，可能与粗饲料比例较高时瘤胃稀释率下降，食糜在瘤胃中滞留时间延长而使饲料氮降解增多并增加瘤胃微生物合成强度有关，同时也表现出绵羊瘤胃液蛋白氮浓度显著升高的趋势，但具体原因还有待于进一步分析。

氨氮是反刍动物瘤胃内肽、氨基酸、氨化物、尿素和其他非蛋白氮化合物分解的终产物，同时又是微生物合成菌体蛋白的原料，瘤胃氨氮水平反映了饲粮蛋白质的含量、瘤胃降解特性和微生物的合成状况。本试验中茴香秸秆和茴香秕壳各处理组绵羊瘤胃液氨氮浓度分别为0.63～1.14和0.70～1.50mg／mL。高于Preston和Leng［21］提出的微生物生长对氨浓度耐受的临界范围为0.06～0.30mg／mL（最适氨氮浓度为0.075mg／mL）。这是因为pH值与氨氮浓度呈负相关。韩正康和陈杰［16］指出，当瘤胃液pH在7.61以下时，即使瘤胃氨氮高达80mg／100mL以上，动物不会出现中毒症状。

4 小结

绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳的干物质消化率、氮消化率、氮存留率、有机物消化率、中性洗涤纤维消化率、酸性洗涤纤维消化率、钙消化率、磷消化率和消化率分别为62.11%和61.63%，63.83%和65.63%，50.58%和47.72%，62.63%和62.50%，54.95%和53.02%，52.18%和49.50%，23.19%和20.35%，31.98%和35.03%，以及9.86和9.51MJ／kg。绵羊对茴香秸秆和茴香秕壳的消化率较高。

饲粮中添加茴香秸秆对绵羊瘤胃液pH、乙酸摩尔比、丙酸摩尔比、丁酸摩尔比、乙酸／丙酸以及瘤胃液中尿素氮和蛋白氮浓度均产生了显著的影响，对其他酸摩尔比、瘤胃液TVFA、总氮和氨氮浓度无显著影响；饲粮中添加茴香秕壳对绵羊瘤胃液乙酸、丁酸和其他酸摩尔比产生了显著的影响，对pH、丙酸摩尔比、乙酸／丙酸、瘤胃液TVFA和氮浓度无显著影响。

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