李 博,张丹丹,程 景,靳 光,王栋才,孙锐锋,徐 芳,梁 圆,张元庆
(山西农业大学(山西省农业科学院)动物科学学院,山西太原 030032)
传统测定饲料中粗纤维(CF)的方法是经过稀酸、稀碱处理后烘干可得,此方法测定的结果仅包括部分纤维素、半纤维素和木质素,测得的结果会低于实际测定结果[1]。Van Soest 等[2]在1991 年提出测定饲料中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的方法,主要是通过消煮、过滤法进行参比分析,目前仍是学界公认的精准度较高的方法。在此原理基础上,发展了滤袋法、ANKOM 纤维仪法[3-4]。朱立涛等[5]、张崇玉等[6]用滤袋法测定了饲料原料的CF 含量,同时以国标法测定结果验证了滤袋法测定结果的准确性,表明滤袋法测定粗纤维是可行的。刘磊等[7]采用滤袋法测定了饲料CF、NDF 和ADF 残渣中各成分含量。国内研究已对滤袋法和ANKOM 测定方法进行改进[8-9]。但ANKOM原装滤袋价格昂贵,为了节约成本,同时探索一种测定NDF、ADF 准确高效的方法,本试验将传统滤袋用于ANKOM 仪器中测定饲料中NDF、ADF,并采用滤袋法和ANKOM 纤维仪法验证其测定准确性及可行性,为饲料中NDF、ADF 的不同测定方法分析以及饲料数据库建立时的差异分析提供依据。
1.1 试验材料 试验选取13 个高纤维、低纤维饲料(小麦秸、构树、连翘、苜蓿、苜蓿青贮、全株玉米青贮、豆科青贮、精料、白酒糟、豆粕、玉米胚芽饼、DDGS、喷浆玉米),65℃烘干制成风干样品,粉碎,过40 目筛,然后将样品充分混合均匀,密封保存以备分析测定。
饲料纤维分析滤袋(传统滤袋)由北京一牛肉牛信息技术研究中心研制,进口特制无纺布,42 mm×53 mm,孔径38~45 μm。ANKOM 专用滤袋F57(ANKOM 2000i 型全自动纤维分析仪,孔径25 μm,美国ANKOM 科技公司)。
1.2 滤袋法测定NDF、ADF 含量
1.2.1 滤袋法测定饲料NDF 含量 ①将滤袋用2B 铅笔编号后置于105℃烘箱中烘干,称重。②样品烘干称重,计算水分或干物质含量。③称取风干饲料样品0.5~0.6 g,无损转移至滤袋中,并用塑料袋封口机封口。每个样品做4 个平行样。④在600 mL 高腰烧杯中加入约260 mL中性洗涤剂、2~3 滴十氢化萘、耐高温α-淀粉酶6 mL和0.5 g 无水亚硫酸钠,再放入3~4 个已装好样品的滤袋,并放置压块。⑤套上冷凝装置,在调温电炉上加热,煮沸1 h。⑥煮沸完毕后取出滤袋,并用热水冲洗和洗衣机甩干5 次以上,直至洗液中无泡沫,再用20 mL丙酮冲洗2 次。⑦将滤袋置于105℃烘箱中烘干,称重。
1.2.2 滤袋法测定饲料ADF 含量 ①同1.2.1 测定步骤①、②和③。②在600 mL 高腰烧杯中加入约260 mL酸性洗涤剂、2~3 滴十氢化萘,再放入3~4 个已装好样品的滤袋,并放置压块。③同1.2.1 测定步骤⑤。④煮沸完毕后取出滤袋,用热水冲洗和甩干滤袋至洗液呈中性,再用少量的丙酮冲洗2 次。⑤同1.2.1 测定步骤⑦。
1.3 ANKOM 测定饲料NDF、ADF 含量 使用ANKOM专用滤袋F57,操作步骤遵循ANKOM 2000i 的操作说明。每个饲料样品做4 个平行,样品称样0.5~0.6 g。
1.4 ANKOM(传统滤袋)测定饲料NDF、ADF 含量使用传统滤袋,具体操作步骤遵循ANKOM 2000i 的操作说明。每个饲料样品做4 个平行,样品称样0.5~0.6 g。
1.5 统计分析 试验数据用Excel 2016 整理,以平均值±标准差的方式表示。使用SPSS 21.0 对变量结果进行配对样本T 检验及线性回归分析,P>0.05 为差异不显著,P<0.05 为差异显著。
2.1 不同方法测定饲料中NDF 含量的分析 由表1 可知,经过配对样本T 检验分析,ANKOM 纤维仪法、ANKOM 纤维仪(传统滤袋)与滤袋法以及ANKOM纤维仪(传统滤袋)与ANKOM 纤维仪法配对分析测定结果差异均不显著。
2.2 不同方法测定饲料中ADF 含量的分析 由表2 可知,ANKOM 纤维仪法、ANKOM 纤维仪(传统滤袋)与滤袋法经过配对以及ANKOM 纤维仪(传统滤袋)与ANKOM 纤维仪法配对分析测定结果差异均不显著。
表1 不同方法测定饲料中的NDF 含量的分析(风干基础) %
2.3 ANKOM 测定饲料中的NDF、ADF 含量校正结果以滤袋法测定饲料中的NDF、ADF 结果校正ANKOM纤维仪法和ANKOM 纤维仪(传统滤袋)测定结果,建立的回归公式极显著(P<0.001),ANKOM 纤维仪法和ANKOM 纤维仪(传统滤袋)测定结果与滤袋法测定结果有密切的相关性,建立的公式有意义(表3)。
Van Soest 等[2]提出的测定NDF、ADF 方法,虽说仍是国际上公认的测定NDF、ADF 准确度较高的方法,但在实际测定过程中发现煮沸时间、消煮方式、饲料质量、洗涤液比例、过滤时滤孔的孔径大小以及滤膜面积等均会对饲料NDF、ADF 的测定结果产生影响[10-12]。另外在测定过程中,每次消煮只能测定一个样品,测定量少;消煮过程中,温度及冷凝水调节不当时会造成洗涤剂沸腾,且在抽滤过程中容易造成样品损失。
表2 不同方法测定饲料中的ADF 含量的分析(风干基础) %
表3 不同方法测定饲料中NDF、ADF 含量校正结果
滤袋法是在Van Soest 法的基础上,改进得到的一种精确、简便的方法。使用滤袋法测定时可将多个滤袋放于同个烧杯中一起消煮,可以扩大样品测定量;在洗涤过程中省去抽滤步骤,避免抽滤耗时耗力,而滤袋也因其独特的材质可避免洗涤时造成的包装破裂样品损失。所以滤袋法测定同时可以批量测定多个样品,既提高了试验测定的准确度、精确度;也提高了试验的效率,节省时间[4]。杨喆等[13]利用滤袋法测定苜蓿草中粗纤维的含量,操作方法简单,检测效率高,且适用于大批量测定;张晨等[14]研究表明聚酯网袋法与国标法测定饲料的CF 以及滤袋法与国标法测定饲草中NDF、ADF含量结果[15]均差异不显著,且用滤袋法效率高、成本低,精密度优于国标法。
ANKOM 纤维仪法相较于滤袋法,可以解决因加热不均造成的洗涤剂浓度变化引起的测定误差,减少了因人为操作造成的测定误差,且试验操作过程简单、安全,测定样品量更大。Nguyen 等[16]分别按照AOAC 991.43 和AOAC 2011.43 方法用ANKOM 仪器测定日粮总纤维以及可溶性和不溶性纤维的含量无差异,表明ANKOM 仪器测定纤维含量准确率较高。但ANKOM纤维仪价格昂贵,原装滤袋价格较高。
利用滤袋法和ANKOM 纤维仪法测定饲料NDF、ADF 时,称取的样品质量均为0.5~0.6 g,相较于Van Soest 法,滤袋法和ANKOM 法省去了抽滤的过程,消除了因为抽滤产生的误差。滤袋材质及孔径的大小同样会影响纤维的测定结果[17],一般纤维测定仪会配有专用的纤维滤袋,ANKOM 纤维滤袋价格昂贵,来源单一,测定样本量大时费用较高。因此,本研究设计了利用传统滤袋代替ANKOM 滤袋测定饲料NDF、ADF 含量试验,各操作步骤与ANKOM 纤维仪法均保持一致,所用饲料来自同一批,消除因饲料原料、操作等不同造成的测定误差。通过与滤袋法配对样本T 检验分析试验结果,NDF、ADF 测定结果差异均不显著,表明用传统滤袋代替ANKOM 原装滤袋测定饲料中的NDF、ADF 含量是可行的。在此基础上,本研究建立了滤袋法校正ANKOM 法(传统滤袋)测定测定饲料中的NDF、ADF 含量回归公式,说明ANKOM 纤维仪法和ANKOM 纤维仪(传统滤袋)测定结果与滤袋法测定结果有密切的相关性,建立的公式有意义。
本研究通过配对样本T 检验分析,使用传统滤袋代替ANKOM 滤袋测定饲料NDF、ADF 含量差异不显著,可以用传统滤袋代替ANKOM 原装滤袋测定饲料中的NDF、ADF 含量。不同方法测定测定饲料中的NDF、ADF 含量建立的校正公式分别为NDF滤袋法=-1.46+1.064NDFANKOM(R2=0.923,P<0.001),NDF滤袋法=0.786+0.993NDFANKOM(传统滤袋)(R2=0.884,P<0.001);ADF滤袋法=0.545+1.026ADFANKOM(R2=0.954,P<0.001),ADF滤袋法=1.176+0.996ADFANKOM(传统滤袋)(R2=0.936,P<0.001)。