日粮中不同葡萄籽添加比例对多浪羊营养物质消化代谢的影响

彭婉婉 许贵善，2* 马忠杰 何 刚 刘建行 王 彦 高 帆 冯昕炜,2

（1.塔里木大学动物科学学院，新疆阿拉尔843300；2.塔里木畜牧科技兵团重点实验室，新疆阿拉尔843300）

独特的自然地理和历史人文条件，形成了新疆以牛羊养殖为主的畜牧业生产结构[1]。长期以来，新疆尤其是南疆饲草资源短缺的问题一直未得到根本解决，成为限制畜牧业发展的主要因素和瓶颈问题。解决南疆草食动物养殖饲草料资源短缺的问题关键是要“开源节流”，即开发新型饲料资源和充分利用现有饲料资源。

统计数据表明，2017 年全国葡萄产量1 308.3 万吨，新疆产量为249.3 万吨，约占全国葡萄产量的19%[2]。葡萄酿酒过程中，产生的主要副产物是葡萄渣，占葡萄加工量的25%～30%，其中葡萄籽占葡萄渣的比例为4%～6%[3]。研究证实，葡萄渣产品应用于反刍动物可以增加动物抗应激能力[4]，提高奶牛的泌乳量[5]和乳品质[6]，改善动物毛色，增强光泽[7]，提高日增重[8]。葡萄籽中含有丰富的粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪等物质[9]，但因含有较高的单宁，在家畜营养中产生负效应，且单宁的收敛性减少动物采食量，降低动物生产性能，采食大量单宁甚至会引起家畜中毒[10]，因此葡萄渣在反刍动物生产中并未得以充分应用。

本课题组前期体外试验结果表明，绵羊日粮中葡萄籽的适宜添加范围为8%～12%[11]，本试验以此作为体内试验的参考依据，在多浪羊日粮中添加不同比例的葡萄籽，研究主要营养物质表观消化率和代谢规律，旨在进一步探索绵羊全价日粮中葡萄籽的适宜添加比例，以期为葡萄籽资源的开发利用提供参考，为解决南疆饲料资源短缺的问题提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验时间地点

本试验于2019年4月8日至5月4日在塔里木大学动物科学学院试验站进行。

1.2 试验日粮

参考美国NRC(2007)体重30 kg、日增重100 g∕d的肉羊营养需要，根据“等能等氮”的原则，设计5 种添加不同比例葡萄籽的日粮：0%（D1）、4%（D2）、8%（D3）、12%（D4）、16%（D5），日粮配方见表1。葡萄籽来自新疆伊犁某葡萄酒厂，自然干燥后含水分9.93%，灰分3.02%、粗蛋白质9.24%、粗脂肪16.25%、中性洗涤纤维60.52%、酸性洗涤纤维51.77%[12]。葡萄籽单宁含量约为4.55%[12]。自然干燥后用中药粉碎机粉碎与各精料原料在混合机内搅拌混匀备用。

表1 5种葡萄籽添加比例的日粮组成及营养水平（DM基础）

1.3 试验动物的饲养管理

试验选用15 只健康、1.5 岁左右、体重(41.0±1.0) kg、安装永久瘤胃瘘管的多浪羊羯羊，在晨饲前空腹称体重，根据体重相近原则随机分为5 组，每组3 只羊，每组分别饲喂1种日粮，早9：00和晚21：00各饲喂一次，每只羊每日饲喂1.1 kg日粮，先喂精料，后喂粗料，试验羊在消化代谢笼上单笼饲养，自由饮水，预试期15 d，正试期8 d，试验开始前一个月每只羊注射1 mL伊维菌素驱虫。

1.4 样品的收集

料样的收集：正试期，每日晨饲采集饲料样品200 g，按照精粗饲料所占百分比分别采集精料和粗料，每日晨饲前收集剩料并称重，将每只羊8 d收集的样料和剩料分别混匀，烘干后粉碎，过40目筛。

粪样的收集：15 只试验羊在消化代谢笼内完成粪样收集。试验期，每日晨饲前，粪样称重，计为前一天的排粪量，将粪样混合、去除其中的杂物后按排粪量的10%采集两份分析样品，一份加入10 mL 10% H2SO4溶液混匀，于-20 ℃保存，用于测定氮含量，另外一份用来测定能量及其他营养物质含量。将8 d 的样品混合，于65 ℃烘箱中烘24 h，放于室内回潮24 h。

尿样的采集：本试验采用全收尿法，集尿桶加入100 mL 10%H2SO4溶液固氮，每日晨饲前，量筒测量动物排尿量，自来水稀释至5 L，以4层纱布过滤20 mL尿样保存。每只羊8 d的尿样混合，-20 ℃保存，用以测量总能和总氮。

1.5 相关指标测定及计算

营养物质消化代谢：

①采食量（g∕d）=饲料饲喂量-剩料重量

②某养分的表观消化率(%)=[（试验羊食入的某养分量-试验羊粪中排出的某养分量）∕试验羊食入的某养分量]×l00

③沉积氮（g∕d）=食入氮-粪氮-尿氮

④氮的表观消化率（%）=（食入氮-粪氮）∕食入氮×100

能量消化代谢：

①食入总能（MJ∕d）=每千克日粮干物质能值×干物质日采食量

②消化能（MJ∕d）=食入饲料能量-粪中能量

③代谢能（MJ∕d）=总能-粪能-尿能-甲烷能（总能的8%）

④总能消化率（%）=消化能∕食入总能×100

⑤总能代谢率（%）=代谢能∕食入总能×100

⑥消化能代谢率（%）=消化能∕食入总能×100

相关指标测定方法：干物质(DM)、有机物(OM)参照《饲料分析及饲料质量检测技术》测定[13]，使用凯氏定氮法测饲料中氮含量，能量使用IKA C200 氧弹式热量测定仪；NDF和ADF使用ANKOM纤维分析仪测定，脂肪（EE）使用脂肪浸提仪。

尿能的测定：取三张空白定量滤纸，在氧弹式量热仪中分别测定其能值，并计算出三张空白滤纸的平均能值。每个尿样取5 mL尿液分多次均匀滴在滤纸上，65 ℃烘干后在氧弹式量热仪中测定滤纸和尿液的总能值。尿能（MJ∕d）=平均每日排尿量×（滴加尿液的滤纸总能值-空白滤纸的平均能值）∕5。

1.6 数据处理

所有数据采用SAS 9.2软件中的单因素方差分析（oneway ANOVA）进行显著性检验，LSD 多重比较差异，以P＜0.05 为差异显著性判断标准，结果用平均值和SEM表示。

2 结果与分析

2.1 日粮中不同葡萄籽添加比例对营养物质表观消化率的影响（见表2）

表2 日粮中不同葡萄籽添加比例对营养物质表观消化率的影响（n=15）

由表2可见，5种全价日粮对各组试验动物DM和OM采食量无显著差异（P＞0.05)；D5组的DM消化量和OM消化量均显著低于D1组（P＜0.05），D5组的DM和OM表观消化率显著低于D1组（P＜0.05）。NDF消化量和NDF表观消化率为D5组显著低于D1组（P＜0.05）。5组试验动物ADF采食量随日粮中葡萄籽的添加而升高，ADF采食量为D3、D4、D5组显著高于D1、D2组（P＜0.05），ADF消化量D3、D4、D5组高于D1、D2组但差异不显著（P＞0.05），各组间ADF表观消化率差异不显著（P＞0.05），但ADF表观消化率大小为D4＞D3＞D5＞D2＞D1。由EE的表观消化率情况可见，随着日粮中葡萄籽添加比例的增加，EE采食量增加，其中D4、D5组显著大于D1、D2组和D3组，D3、D4组和D5组的EE的消化量在20.65～23.99 g∕d，显著大于D1和D2组（P＜0.05），EE 表观消化率先增长后降低，D4 组表观消化率最大（66.92%），但各组间差异不显著（P＞0.05）。

2.2 日粮中不同葡萄籽添加比例对氮代谢的影响（见表3）

表3 日粮中不同葡萄籽添加比例对氮代谢的影响（n=15）

由表3可知，各组间食入氮差异不显著，但D5组的粪氮排出量显著大于其余各组（P＜0.05），D1 组和D2组的尿氮排出量显著大于另外3组（P＜0.05），D5组氮的消化量显著低于D1、D2 组和D3 组（P＜0.05），氮的表观消化率随葡萄籽添加比例的增加而降低，D5组显著低于D1 组（P＜0.05），但是葡萄籽添加比例对氮沉积量无显著影响（P＞0.05）。D5 组氮存留率显著低于D3组和D4组（P＜0.05），但是D1、D2、D3组和D4组间氮存留率差异不显著（P＞0.05）。

2.3 日粮中不同葡萄籽添加比例对能量代谢的影响（见表4）

由表4可以看出，各组间采食量∕代谢体重差异不显著（P＞0.05），各组动物的食入总能、尿能、消化能和代谢能也均无显著性差异（P＞0.05），5 组试验动物的总能消化率在53.34%～62.63%间，D5 组最小为53.34%，5 组总能代谢率在40.30%～50.20%间，D5 组最低为40.30%，消化能代谢率在74.53%～80.14%间，大小为D1＞D4＞D2＞D5＞D3。

表4 日粮中不同葡萄籽添加比例对能量代谢的影响（n=15）

3 讨论

3.1 日粮中不同葡萄籽添加比例对DM和OM表观消化率的影响

干物质的消化率是动物对日粮消化特征的反映。体外试验研究结果表明，在全价日粮中添加0%～28%的葡萄籽时，体外产气量先升高后降低，16%添加组的潜在产气量最大，葡萄籽添加量大于12%以后，干物质降解率和粗蛋白质降解率显著低于对照组[11]；Gao等[14]瘤胃尼龙袋试验中，日粮中添加12.50%、16.67%的酿酒葡萄渣可显著降低肉羊瘤胃干物质和有机物有效降解率；赵栋等[15]试验结果表明，随着日粮中葡萄渣的添加比例增加，绵羊的干物质、有机物表观消化率随之下降。本试验中饲喂D2、D3、D4 组日粮的多浪羊，DM 和OM 的表观消化率与D1组差异均不显著，但D5 组与D1 组相比，DM 和OM 表观消化率显著降低。粗纤维和植物单宁可以促进胃肠道的收敛性，D5 组日粮中ADF 和单宁含量大幅度增加，原因主要是D5组日粮促进了肠道的排空，导致DM和OM的表观消化率下降。

3.2 日粮中不同葡萄籽添加比例对NDF和ADF表观消化率的影响

纤维是反刍动物需求量较大的一类营养素，能够给动物提供大量能量，反刍动物采食一定量纤维利于维持瘤胃的正常生理功能和机体健康。在家畜粗纤维营养研究上，现普遍用酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）的消化率衡量家畜对粗纤维的利用能力。赵栋等[14]研究结果表明在日粮中添加5%～15%葡萄渣对NDF、ADF的表观消化率没有产生显著的影响；卢珍珍等[16]试验中羔羊NDF和ADF表观消化率随日粮中葡萄渣比例的增加降低；孙占鹏等[17]研究表明，日粮中添加8%以上葡萄籽降低NDF 和ADF 表观消化率。本试验中，D5 组日粮的NDF 表观消化率显著低于对照组，与卢珍珍、孙占鹏等研究结果一致，但是本试验各组间ADF表观消化率无显著差异，可能是因为多浪羊ADF采食量、ADF消化量随日粮中葡萄籽添加比例的升高而增加造成。涂远璐等[18]研究表明，葡萄籽粕的体外干物质降解率、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维为29.4%、25.28%、18.39%，均处于较低水平，可能与葡萄籽中单宁含量有关，单宁可与植物细胞表面的大分子物质(如多糖、纤维素等)结合，降低细胞壁或细胞膜的通透性，使细胞内营养成分不易溶出被利用[19]。冯昕炜等[20]试验中多浪羊在70%限饲水平下，ADF表观消化率为38.83%，本试验多浪羊ADF表观消化率为46.74%～51.36%，高于前人研究，可能是试验动物年龄不同造成这一差异，本试验所用多浪羊均为1.5岁以上成年羯羊，瘤胃发育完全，可能对纤维的消化利用率高。

3.3 日粮中不同葡萄籽添加比例对粗脂肪和氮消化代谢的影响

脂肪作为含能量最高的营养素应用于反刍动物日粮，可避免因增加碳水化合物提升能量而导致的瘤胃酸中毒的发生[21-22]。而小肠是蛋白质和脂肪的主要消化场所，增加过瘤胃蛋白质和脂肪有利于提高优质饲料的利用率。试验所用葡萄籽的粗脂肪含量为16.25%，日粮中粗脂肪含量与葡萄籽的比例正相关。肉鸡上研究结果表明，日粮中添加葡萄渣可提高粗脂肪的表观消化率[23]，鹅上的研究结果表明，日粮中添加葡萄籽粕显著提高脂肪的利用率[24]，还有研究表明，葡萄籽提取物用于牛和兔可提高粗脂肪的表观消化率[9，25]。在本试验结果中，随着多浪羊日粮中葡萄籽添加比例的增加，多浪羊脂肪采食量显著升高，葡萄籽添加比例从0%增至16%时粗脂肪表观消化率先升后降，说明一定水平的葡萄籽日粮可以提高脂肪的表观消化率。与前人研究结果类似，可能葡萄籽中的植物提取物利于脂肪等营养物质的消化吸收。本试验中，D3、D4、D5 组日粮中脂肪的消化量显著高于D1、D2 两组，而研究表明，随日粮中粗脂肪水平的升高可降低生茸期梅花鹿粗脂肪消化率[26]。反刍动物消化道对脂类的消化损失较小，加之微生物脂类的合成，所以反刍动物日粮中一般脂类含量较低，占精料的3%～5%，本试验D5组日粮粗脂肪含量占全价日粮的3.32%，D5 组日粮中粗脂肪表观消化率有所下降，说明并不是日粮中脂肪含量越多，越有利于脂肪的消化，过量采食可能会造成营养物质浪费，也有可能是葡萄籽添加量过大，影响了反刍动物对营养物质的消化。

氮的表观消化率反映饲料的可消化性、营养价值以及动物的消化能力。反刍动物对氮的消化代谢和瘤胃中的微生物降解作用、粪氮及尿氮的排出量有关。现研究认为仅依靠瘤胃中的菌体蛋白不能满足高产家畜的营养需要量，必须在小肠吸收一定量的蛋白质饲料——过瘤胃蛋白[27]。各种饲料蛋白质在瘤胃中的降解率和降解速度与蛋白质溶解性有关，蛋白质溶解性愈高，降解愈快，降解程度也愈高。而葡萄籽蛋白在水溶液中的溶解性与pH相关，在pH为8左右最大，在pH 为4 左右最小[28]，体外试验中葡萄籽粕的瘤胃有效降解率仅为39.57%，小肠可消化蛋白为39.64%[29]，葡萄籽蛋白的体外降解率低，可能与葡萄籽中单宁含量有关，单宁与植物蛋白结合成不易消化的分子复合物，可降低肠道微生物对氮的有效利用。但是新的研究结果表明，相比于不含单宁的牧草，饲喂一定量富含单宁的百脉根[30]、红豆草[31]、柞树叶和榛子叶等植物[32]可提高反刍动物生产性能和氮的利用率。田华勤[33]以葡萄籽提取物证实，0.36%的葡萄籽提取物可以显著增加湖羊氮存留率，卢珍珍等试验结果表明，随着羔羊饲粮中葡萄渣比例的增加，氮的表观消化率降低、氮存留率升高；本试验随着日粮葡萄籽的变化，氮表观消化率下降，D5组显著低于D1组，而氮存留率大小为D3＞D4＞D2＞D1＞D5，说明D3和D4组日粮可一定程度增加氮存留率。

3.4 日粮中不同葡萄籽添加比例对能量消化代谢的影响

代谢能可较为准确的表示反刍动物的能量需要量，5 组试验动物的代谢能大小为D2＞D4＞D1＞D3=D5，各组摄入日粮总能与D1组相比一定程度升高，可能是日粮中葡萄籽的脂肪含量较高，粉碎过程使葡萄籽熟化，具有一定诱食作用，D3组采食量低可能是因为动物代谢体重较低，影响了动物采食量。本试验结果表明，多浪羊的总能消化率和消化能代谢率的范围为53.34%～62.63%和74.53%～80.14%，与冯昕炜等[20]研究结果相似。李会菊等[7]试验结果显示，成年母羊精料中添加16%以上的葡萄籽，能量消化率显著低于D1 组，Baumgarte 等[34]研究表明日粮中添加葡萄渣可显著降低绵羊营养物质消化能，本试验5组日粮的总能消化率没有显著性差异，可能是试验羊品种差异造成的，长期干旱少雨的环境，导致南疆牧草短缺，土地的盐碱化，植物中的单宁含量较其他环境多，使得多浪羊耐粗饲，具有较好的饲料适应能力。本研究结果显示，5 种葡萄籽全价日粮均未对能量的消化代谢产生显著性影响。有研究表明，动物的基础代谢率和能量摄入对单宁酸的反应可能具有时段性,短期内能量消耗增加，但随着动物对食物的适应，生理功能恢复到正常水平[35]。

4 结论

多浪羊日粮中添加12%以下的葡萄籽可一定程度降低DM、OM、NDF 和N 的表观消化率，升高ADF、EE 的表观消化率和氮存留率，而添加16%的葡萄籽可显著降低DM、OM、NDF、氮表观消化率，因此，多浪羊全价日粮中添加16%的葡萄籽不利于营养物质的消化。