甜菜及其副产品的营养价值及瘤胃动态降解率

潘军 迪力拜尔·阿木提 高腾云

摘要：为研究甜菜及其副产品的营养价值及瘤胃动态降解率，通过化学分析法测定了甜菜根、渣、茎、叶中的化学成分，选用6只年龄、体质量[（35.42±3.96） kg]相近的本地白山羊羯羊安装永久性瘤胃瘘管，过渡期后采用尼龙袋技术，分4批次测定了甜菜根、渣、茎、叶瘤胃动态降解率;结果表明：（1）甜菜叶粗蛋白、灰分、钙、磷的含量最高，分别达到了21.93%、20.10%、0.97%、0.17%;甜菜根中粗脂肪含量最高，分别极显著高于甜菜渣、茎（P<0.01）;甜菜渣中中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量极显著高于甜菜根、茎、叶。（2）甜菜根干物质和有机物有效降解率分别比甜菜渣、茎、叶高出3 555.20%（P<0.01）、2.40%、8.48%和1 626.85%（P<0.01）、28.75%（P<0.05）、14.35%;甜菜根粗蛋白在瘤胃内的有效降解率分别比甜菜渣、茎、叶高出348.60%（P<0.01）、35.60%（P<0.05）、15.07%;甜菜根NDF在瘤胃内的有效降解率、快速降解部分a值、a+b值均极显著高于甜菜渣、茎、叶（P<0.01）。说明甜菜作为反刍动物饲料具有较高的瘤胃有效降解率，甜菜叶中的粗蛋白、钙、磷含量较高，甜菜渣中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高。

关键词：甜菜根;甜菜渣;甜菜叶;营养价值;瘤胃降解率

甜菜是我国主要的农作物之一，也是重要的糖料作物，据统计，2015年我国甜菜种植面积达到了13.7万hm2，产量达到了803.2万t[1]，甜菜不仅为制糖行业的重要原料来源，其本身也是反刍动物的优良饲料资源，郭利磊等报道，我国制糖业加工副产品甜菜渣的年产量为43.59万t[2]，甜菜茎叶和甜菜渣也是反刍动物的常用饲料。林曦等报道了甜菜、甜菜渣、甜菜茎叶的营养价值及甜菜副产品的处理方式[3]。漆燕玲等比较了甜菜茎叶和甜菜根的营养价值及含糖率[4-5]。Hartnell等比较研究了转基因和非转基因饲用甜菜、制糖甜菜、甜菜渣在绵羊体内的消化率[6]。然而对甜菜各组分（根、渣、茎、叶）的营养成分和瘤胃有效降解率的分析研究鲜有报道，本试验通过化学分析和瘤胃尼龙袋降解试验比较了甜菜及其副产品的营养价值，以期丰富甜菜及其副产品在反刍动物饲料中应用的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及前处理

试验所用甜菜块根、甜菜渣、甜菜茎、甜菜叶样品均来源于新疆阿克苏红旗坡糖厂，品种为制糖甜菜BETA356，将新鲜、干净、无污染的甜菜根、渣、茎、叶样品在68 ℃的恒温条件下烘干。分别测定试验样品中粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（ASH）、干物质（DM）、有机物（OM）、钙（Ca）和磷（P）含量，试验样品用40目（0.45 mm）孔径筛孔粉碎机进行粉碎，并过40目筛;测定样品中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量，粉碎粒度为20目（0.9 mm）并过20目筛;测定样品瘤胃降解率，粉碎粒度为8目（2.0 mm）并过8目筛。

1.2 试验动物与饲养管理

选择年龄、体质量[（35.42±3.96） kg]接近的6只饲养于河南农业大学畜牧站的本地白山羊羯羊为试验对象，给试验羊进行永久瘤胃瘘管术，待术后恢复到正常生理后按1.2倍维持能量需要配制试验日粮，日粮配方参照中国饲料成分及营养价值表和美国NRC（1981）山羊饲养标准进行配制，试验羊饲养于代谢笼内，按1 ∶ 2精粗比进行早晚2次饲喂，自由飲水，试验羊日粮配方及营养水平见表1。

1.3 试验方法

将尺寸为6 cm×8 cm、孔径为300目的尼龙袋标号后在自来水中浸泡和冲洗1 h，置于68 ℃烘箱中烘至恒质量，备用。分别准确称取经8目（2.0 mm）孔径粉碎机粉碎并过8目筛后的待测试验样品各2.0 g装入尼龙袋中，用尼龙绳将袋口扎紧。甜菜根、渣、茎、叶的瘤胃降解率分批次进行测定，每次用6只羊同时测定4种样品中的1种样品，每种样品测定完毕后间隔7 d再测定另一种样品。分别将装有样品的尼龙袋在瘤胃内留置0、6、12、24、36、48、72 h，每个时间点设2个重复，将尼龙袋于晨饲前1 h投入瘤胃中。于设定的时间取出尼龙袋，以留置0 h的尼龙袋为对照袋，置于自来水中浸泡 55 min，再于中等流速的自来水下冲洗1 min，将水洗后的尼龙袋在68 ℃烘箱中烘48 h至恒质量，测定其原样和各设定时间点内残留样的DM、OM、CP、NDF、ADF含量[7]。

1.4 试验指标测定

参照贺建华编写的《饲料分析与检测》中的饲料营养成分测定方法[8]测定DM、CP、EE、ADF、NDF、Ca、P含量。

1.5 试验数据计算方法

1.5.1 实时降解率的计算 被测样品某成分某时间点实时降解率=[降解前样品某成分质量（g）-降解后样品某成分质量（g）]/降解前样品某成分质量（g）×100%。

1.5.2 动态降解参数的计算 根据rskov等提出的数学指数模型P=a+b（1-e-ct）计算瘤胃降解率参数[9]。式中：P表示甜菜根、渣、茎、叶在t时刻的瘤胃降解率，%;a表示甜菜根、渣、茎、叶的快速降解部分，%;b表示甜菜根、渣、茎、叶的慢速降解部分，%;c表示慢速降解部分的降解速率，%/h;t表示甜菜根、渣、茎、叶在瘤胃内停留的时间，h。

采用SPSS 16.0软件中的非线性回归程序计算式中a、b、c的值[7]。

1.5.3 有效降解率的计算 样品成分的有效降解率（ED）由公式ED=a+bc/（c+k）计算。式中：ED表示甜菜根、渣、茎、叶待测成分的有效降解率，%;k表示待测甜菜根、渣、茎、叶的瘤胃外流速率，%/h，取3.765%/h[10]。

1.6 试验数据处理

试验数据用SPSS 16.0软件进行统计分析，甜菜根、渣、茎、叶中的各测定指标采用单因素方差分析法进行F检验，并用Duncan's法进行差异显著性比较，试验结果表示形式为平均值±标准差[7]。

2 结果与分析

2.1 甜菜根、渣、茎、叶营养成分分析

由表2可知，在4种样品中，甜菜叶的粗蛋白含量最高，达到了 21.93%，分别高于甜菜根332.54%、甜菜渣89.54%、甜菜茎86.16%，且均达到了极显著水平;甜菜根的粗脂肪含量最高，达到了2.11%，分别比甜菜渣、茎、叶高出744.00%（P<0.01）、102.88%（P<0.01）和0.48%;甜菜叶灰分含量最高，达到了20.10%，分别比甜菜根、渣、茎高出540.13%（P<0.01）、450.68%（P<0.01）、14.53%（P<0.05）;甜菜渣的NDF含量最高，达到了64.61%，分别极显著高于甜菜根755.76%、甜菜茎192.75%、甜菜叶141.53%;甜菜渣的酸性洗涤纤维含量最高，达到了40.39%，分别高于甜菜根 1 077.55%、甜菜茎324.26%、甜菜叶535.06%，均达到了极显著水平;甜菜叶的钙含量最高，达到了0.97%，分别比甜菜根、渣、茎高出321.74%（P<0.01）、14.12%、29.33%（P<0.05）;甜菜叶的磷含量最高，达到了0.17%，甜菜叶磷含量分别极显著高于甜菜根88.89%、甜菜渣 142.86%、甜菜茎240.00%，且均达到了极显著水平。

2.2 甜菜根、渣、茎、叶瘤胃降解率

由表3可知，甜菜根干物质在瘤胃内的有效降解率最高，分别比甜菜渣、茎、叶高出3 555.20%（P<0.01）、2.40%、8.48%;甜菜根有机物在瘤胃内的有效降解率也最高，分别比甜菜渣、茎、叶高出1 626.85%（P<0.01）、28.75%（P<0.05）、14.35%;甜菜根有机物和干物质快速降解部分a值和a+b值大多高于甜菜渣、茎、叶。

由表4可知，甜菜根粗蛋白在瘤胃内的有效降解率最高，分别比甜菜渣、茎、叶高出348.60%（P<0.01）、35.60%（P<0.05）、15.07%;甜菜根粗蛋白快速降解部分a值和 a+b值均高于甜菜渣、茎、叶。

由表5可知，甜菜根NDF在瘤胃内的有效降解率最高，分别比甜菜渣、茎、叶高出95.18%（P<0.01）、481.76%（P<0.01）、109.02%（P<0.01）;甜菜根NDF快速降解部分a值、a+b值均極显著高于甜菜渣、茎、叶。甜菜叶ADF在瘤胃内的有效降解率最高，分别比甜菜根、渣、茎高出5.95%、33.81%（P<0.05）、957.54%（P<0.01）。

3 讨论

3.1 甜菜根、渣、茎、叶营养成分

本试验甜菜叶粗蛋白、钙、磷含量均高于甜菜根、渣，粗蛋白含量达到了21.93%，这与漆燕玲等报道的甜菜茎叶粗蛋白含量为15.4%～21.6%，且甜菜茎叶粗蛋白含量高于甜菜根的结果[4-5]一致;与李春鸣等报道的甜菜茎叶中钙含量高于甜菜根的结果[5]一致。新鲜收获的甜菜茎叶水分含量较高，其可以作为蛋白质含量较高的青绿饲料进行利用，但不宜长时间保存，于艳冬等报道，甜菜茎叶直接青贮不能调制出优质的青贮饲料，通过添加0.001%和0.002%水平的乳酸菌、小球菌、半纤维素酶和纤维素酶添加剂可以明显改善甜菜茎叶的青贮品质[11]。

甜菜渣NDF和ADF含量均高于甜菜根、茎、叶，分别达到了64.61%和40.39%，这与玉柱等报道的甜菜渣青贮原料NDF、ADF含量分别为61.58%、30.67%较为接近[12];刘华报道，新疆北疆地区甜菜渣原料NDF、ADF含量分别为73.03%、26.53%[13]，与本研究数据有一定的差距，这可能与甜菜渣的不同产地有关;张丽娜等报道，甜菜渣粗纤维含量高于甜菜根、甜菜叶[14]，与本研究结果一致。甜菜渣作为制糖业的副产品，粗纤维含量较高，可以作为反刍动物优质的饲料进行青贮保存后使用。

3.2 甜菜根、渣、茎、叶瘤胃有效降解率

本试验用尼龙袋法和指数模型P=a+b（1-e-ct）测出甜菜根、渣、茎、叶在瘤胃中的实时降解参数，r值大多在0.95以上，表明瘤胃降解参数与瘤胃动态降解模型拟合度较高，有效降解率数值能较准确地反映甜菜根、渣、茎、叶在瘤胃中的降解情况[7]。由降解参数a值和有效降解率可以看出，甜菜渣的DM、OM、CP的快速降解部分均低于甜菜根、茎、叶，这可能与甜菜渣中粗纤维含量较高有关;甜菜根中DM、OM、CP的快速降解部分a值、a+b值、有效降解率大多高于甜菜渣、茎、叶，这可能与甜菜根中可溶性糖含量较高有关。

甜菜渣中干物质和粗蛋白有效降解率较低，仅为1.25%和6.81%，这与刘华报道的新疆北疆地区甜菜渣原料在流通速率为0.02%/h和0.05%/h时干物质有效降解率分别为39.38%和21.22%，粗蛋白有效降解率分别为46.28%和26.88%差距较大[13]，这可能与样品产地不同和流通速率参数不同有关。甜菜渣中NDF、ADF有效降解率为13.89%、 42.44%，与刘华报道的流通速率为0.02%/h和0.05%/h时NDF、ADF有效降解率分别为51.71%和31.78%、42.25%和 22.65% 的结果较为接近。说明甜菜渣在瘤胃内主要以粗纤维降解为主，宜作为反刍动物的优良粗饲料。

4 小结

在甜菜根、渣、茎、叶中，甜菜叶的粗蛋白、钙、磷含量最高，甜菜渣中NDF、ADF含量最高。甜菜根的DM、OM、CP、NDF的有效降解率最高，甜菜叶的ADF有效降解率最高。

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