桑叶在肉牛瘤胃中的降解特性研究

高月娥，蔡 明，2，黄必志，王 馨，刘彦培，张继才，刘建勇

(1.云南省草地动物科学研究院，云南 昆明 650212；2.兰州大学 草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020)



桑叶在肉牛瘤胃中的降解特性研究

高月娥1，蔡 明1，2，黄必志1，王 馨1，刘彦培1，张继才1，刘建勇1

(1.云南省草地动物科学研究院，云南 昆明 650212；2.兰州大学 草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020)

为明确桑叶在肉牛瘤胃中的降解率及饲用价值，试验以桑叶为研究对象，选用6头装有永久性瘤胃瘘管的肉牛，采用尼龙袋法，研究桑叶在肉牛瘤胃中停留时间为6 h、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h的降解变化。结果表明，桑叶营养成分丰富，其粗蛋白含量较高，达到20.64%；其干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的降解率均随在瘤胃停留时间的延长而增大，大体上，24 h～72 h的降解率与24 h前的降解率变化差异显著(P<0.05)；24 h之后，降解率变化较为平缓，72 h降解率最大。24 h时干物质的降解率为81.49%、粗蛋白的降解率为88.72%、中性洗涤纤维的降解率为72.59%，酸性洗涤纤维的降解率为18.94%。

桑叶；瘤胃降解；营养成分；肉牛

我国桑树种植历史悠久，新石器晚期就已开始了种桑养蚕[1-3]，因为这种方式生产周期短、比较效益好，曾在一定历史时期对我国的出口外贸起到了重要的推动作用[4，5]。但是，这种传统方式近期却遭遇了发展瓶颈。一方面，随着经济发展，养蚕农户外出务工，导致养蚕劳动力短缺，另一方面，随着纺织技术进步，传统蚕织技术发展遇到冲击，此外，蚕桑丝绸市场行情变动较大，种植风险增加，经济效益低下等因素使其陷入发展困境[6-8]。为此，开展桑树的综合利用和多样化转型成为蚕桑产业可持续发展亟待解决的问题[9，10]。

桑叶(MorusalbaL.)营养成分优于大部分牧草，且富含多种比例均衡的氨基酸、脂肪酸、维生素和矿物质元素，是一种很好的非常规饲料资源[11-13]。它具有种植广、抗逆性优良、山地环境适应力强等特点。近些年，随着养殖业的发展，在畜牧业的运用领域也越来越广。桑叶饲喂动物，从最初的养蚕、养鱼，到现在的养鸡、养猪、养羊，均有大量的文献报道[14-18]，而国内关于桑叶作为饲料在大型反刍动物肉牛上进行瘘管消化率的试验研究鲜有报道。本试验利用尼龙袋法探讨桑叶在肉牛瘤胃内的降解特性，以期为实现开发新的草畜饲料来源、提高其利用率及其推广应用提供技术支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桑叶来自西南大学，样品在65℃烘箱烘干后进行研磨，样品过5.0 mm筛孔粉碎备用。

安装有永久瘤胃瘘管的膘情中等云岭牛与云南黄牛杂交一代(体重450 kg左右，牛龄2年半左右)作为试验动物6头。

1.2 试验设计

精料和粗饲料玉米青贮按1∶4配比，实验期间分两个时间点进行饲喂，每天早上10点和晚上20点，自由饮水。

精料补充料配方：玉米53%、豆粕10%、菜粕7%、棉粕8%、麦麸12%、酒糟粉8%、预混料2%。

1.3 试验方法

采用孔径40～60 um，袋平面为80 mm×120 mm的尼龙袋，每个尼龙袋称样5 g，每个时间点6个重复(6头牛)，每个重复3个平行，将每组装有桑叶样品的尼龙袋绑在50 cm的半软质塑料管上。尼龙袋在瘤胃中的停留时间分别为6 h、12 h、24 h、36 h、48 h、72 h，采取同时放入，分时取出的原则。经过瘤胃降解后在规定的时间内取出，冲洗干净，测定各尼龙袋的桑叶营养成分，并利用公式计算出降解率。

某目标成分某时间的实时降解率(%)

1.4 试验指标测定

测定桑叶的干物质(DM)，粗蛋白(CP)，中性洗涤纤维(NDF)，酸性洗涤纤维(ADF)、灰分(ASH)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)指标，各营养成分指标与分析参照杨胜[19]的方法进行。

1.5 数据处理

用Excel 2003整理数据，绘制降解率曲线，用SPSS 20.0软件进行方差分析(One-way ANOVA)和Duncan描述法分析数据。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 桑叶的常规营养成分

表1 桑叶的营养成分

由表1可知，桑叶常规营养成分丰富，其粗蛋白含量高达20.64%，粗纤维18.33%，中性洗涤纤维达到37.56%，酸性洗涤纤维达到27.39%，灰分含量11.13%(表1)。

2.2 干物质(DM)的瘤胃降解变化

图1 干物质(DM)的瘤胃降解变化

注：不同小写字母表示不同时间处理下差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示同时间处理下差异极显著(P<0.01)，下同。

从图1可以看出，桑叶干物质的降解率整体上呈上升趋势。其中72 h的降解率最大，达到80%，与6 h、12 h、24 h相比，差异极显著(P<0.01)。从24 h开始，一直到72 h这个时间段的降解率较大，与6 h、12 h差异极显著(P<0.01)。24 h之后，降解曲线较为平缓。干物质降解率由6 h的33.71%增加到72 h的85.33%。24 h时的降解率为81.49%。

2.3 粗蛋白(CP)的瘤胃降解变化

图2 粗蛋白(CP)的瘤胃降解变化

从图2可以看出，桑叶粗蛋白的降解率整体上呈上升趋势。其中48 h、72 h的降解率最大，与6 h～24 h这个时间段的差异极显著(P<0.01)，且与6 h～36 h差异显著(P<0.05)。24 h的降解率为88.72%，24 h之后，降解曲线相对平缓。粗蛋白降解率由6 h的39.20%增加到72 h的95.86%。

2.4 中性洗涤纤维(NDF)的瘤胃降解变化

图3 中性洗涤纤维(NDF)的瘤胃降解变化

从图3可以看出，桑叶中性洗涤纤维的降解率随着时间延长而呈上升趋势。其中72 h的降解率最大，与6 h、12 h、24 h差异极显著(P<0.01)。从24 h开始，一直到72 h，这个时间段的降解率较大，降解率为72.59%，与6 h、12 h差异极显著(P<0.01)。24 h之后，降解曲线趋于平缓。NDF的降解率由6 h的36.01%增加到72 h的75.89%。

2.5 酸性洗涤纤维(ADF)的瘤胃降解变化

从图4可以看出，桑叶酸性洗涤纤维的降解率随着时间的延长，整体上呈上升趋势。其中72 h的降解率最大，降解率为19.68%，与6 h、12 h、24 h差异极显著(P<0.01)；从24 h起，一直到72 h的降解率较大，24 h的降解率为18.94%，与6 h、12 h差异极显著(P<0.01)，且在24 h之后，降解曲线较为平缓。酸性洗涤纤维的降解率由6 h的9.05%增加到72 h的19.68%。

图4 酸性洗涤纤维(ADF)的瘤胃降解变化

3 结论与讨论

桑叶的营养成分含量较高，蛋白含量为20.64%，有研究表明，桑叶粗蛋白含量高于紫花苜蓿、草木犀、聚合草、青贮玉米等饲草[20]，可见，桑叶作为蛋白饲草来源的潜力较大。然而营养成分高并不一定代表营养价值高，还需要看其在动物中的消化吸收情况，而消化率可由饲草的降解特性来体现。尼龙袋法是一种半体内法，能够比较真实地反映出饲草在瘤胃内的降解情况，且能直观的说明饲料的营养价值[21，22]。干物质瘤胃降解率的高低可以反映饲料被消化的难易程度。干物质是衡量植物有机物积累、营养成分含量的一个重要指标。在肉牛瘤胃降解试验中，桑叶干物质的降解率随时间的延长，逐渐增大，72 h时达到80%以上。可见桑叶干物质降解率较高，也从一定程度上表明肉牛对于桑叶干物质的消化率较高。通过一些消化试验得出，桑叶的消化率最高能达到90%，与本研究结果一致[23，24](由于样品为粉状，尼龙网孔样品损失等，导致样品逃逸率的出现，消化率结果有可能稍微偏大)。干物质瘤胃降解率会直接影响肉牛的干物质采食量，干物质的有效降解率越高，则滞留在消化道内的残留物越少，可以促进肉牛采食，有利于肉牛的育肥。

粗蛋白的降解是衡量饲草饲用价值的重要指标。本试验中，粗蛋白的降解率在36 h时，就已达到90%，与48 h、72 h差异不显著，说明在36 h时开始，粗蛋白消化已达最大。有报道指出，桑粉蛋白质富含多种氨基酸，以谷氨酸的含量最高，占氨基酸总量的12%左右。可见，桑粉中氨基酸种类齐全且必须氨基酸含量高，其所含蛋白质是品质较优的蛋白质资源[23]。肉牛的瘤胃特殊结构和作用能够借助微生物来利用有效纤维，维持瘤胃的生态环境及营养物质的平衡，可以刺激肉牛反刍，分泌唾液，从而提高其采食量[24-26]。本试验中，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维最高消化率分别为75%和19%，一定量的纤维可通过饲粮搭配利用纤维含量调控肉牛的瘤胃环境，控制其合理采食量。此外，适当的纤维还可以吸附消化道的有害物质，排除体外。酸性洗涤纤维的组成是粗饲料中最难消化的部分，其中的主要组分木质素，几乎不能被瘤胃微生物分解，故酸性洗涤纤维消化率较低。建议适当调整日粮精粗比例，以维持动物正常的生产性能。此外，有报道指出桑叶适口性较好，且作为饲料能够有效缓解冬春季饲草短缺问题[27]。可见，桑叶营养成分不仅丰富且含量较高，可成为肉牛等反刍动物的蛋白饲料来源。

通过对桑叶的瘤胃降解试验得出：桑叶粗蛋白含量较高，其干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的降解率均随在瘤胃停留时间的延长而增大，大体上，24 h前后的降解率变化差异显著(P<0.05)；24 h之后，降解率变化较为平缓，72 h降解率最大。桑叶是一种营养成分丰富、含量较高、降解率较高的蛋白饲料。

2015年我国蛋白饲料原料总消费量6000万吨以上，依赖进口程度很高，我国桑树种植面积较广，桑叶蛋白含量较高，产量较大，如果大规模加以饲料化，可缓解我国蛋白饲料短缺的局面。农业部《全国饲料工业“十三五”发展规划》指出：支持桑叶等作物进行脱水干燥等加工，转化为便于工业化生产使用的饲料原料，从而提高我国饲料原料的保障能力[28]。在这种大背景下，桑叶饲料化不仅可有效缓解传统蚕桑产业发展瓶颈问题，而且能促进我国饲料工业及草食畜牧业的发展。其应用前景将会十分广阔。

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Study on Degradation Characteristics of Mulberry Leaf in Rumen of Beef Cattle

GAOYue-e1，CAIMing1，2，HUANGBi-zhi1，WANGXin1，LIUYan-pei1，ZHANGJi-cai1，LIUJian-yong1

(1.AcudemyofGrasslandandAnimalScience，KunmingYunnan, 650212，China；2.CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology，LanzhouUniversity，LanzhouGansu, 730020，China)

In order to determine the degradation rate and feed value of mulberry leaves in the rumen of beef caffle. Using mulberry leaves as the research object，the nylon bag method，study the mulberry leaves respectively in beef cattle in the rumen with different time (6， 12， 24， 36， 48， 72 h)，when the degradation of change.The results showed that the mulberry leaf nutrition is rich， the CP content is higher，at 20.64%；the degradation rate of DM、CP、NDF and ADF increases with longer duration of stay in rumen。Degradation rate of the 24 h～72 h and 24 h before the degradation rate of change of significant difference (P<0.05)；After 24 h， the degradation rate changes more gently，72 h degradation rate is the largest. The degradation rate of DM was 81.49%， the degradation rate of CP was 88.72%， the degradation rate of NDF was 72.59%， and the degradation rate of ADF was 18.94%.

MorusalbaL. ；rumen degradation；nutritional ingredient；beef cattle

2017-01-17；

2017-04-20

国家公益性行业(农业)科研专项(201403049)；云南省科技创新人才培养(项目编号：2013CX)；现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-38)。

S816.5

A

1008-0457(2017)04-0080-05 国际

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2017.04.015

*通讯作者：刘建勇(1969-)，男，硕士，研究员，主要研究方向：动物营养与饲料资源研究；E-mail：liy@ynbp.cn。

高月娥、蔡明在本文中具有同等贡献。