应用CNCPS体系比较饲用小黑麦和燕麦草的营养价值组分

杨燕燕， 孙 宇， 吴春会， 李运起， 武瑞鑫， 王明亚*， 李秋凤*

(1.河北农业大学动物科技学院， 河北 保定 071000； 2. 河北省农林科学院旱作农业研究所河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北 衡水 053000)

小黑麦(×TriticaleWittmack)是杂交新物种，由小麦属(Triticum)和黑麦属(Secale)经过属间杂交并应用染色体工程育种方法培育而成[1]，因而兼具小麦和黑麦的优点，具有抗病、抗旱、抗寒、生产量高、营养品质好、适口性好、为畜禽所喜食等特点，使其在畜牧业应用上具有广阔前景[2-3]。饲用小黑麦种植可利用冬闲田和与其他作物复种，且加工利用形式灵活多样，是发展“供给侧改革”、“粮改饲”的重要饲草[4-5]。据相关报道，饲用小黑麦蛋白质含量高、维生素含量丰富，能显著提高奶牛的产奶量、乳蛋白含量、乳脂率及经济效益[6]。燕麦草(Avenasativa)在畜牧业应用广泛，但近年来受中美贸易争端、非洲猪瘟和新冠疫情影响，畜牧业产品进出口受限，燕麦供应趋紧(燕麦对外依存度高)[7]。因此在当前国际贸易和疫情形式下，利用小黑麦代替燕麦草成为潜在的趋势，但是饲用小黑麦和燕麦草的详细营养价值尚待比较。

反刍动物饲料的营养价值取决于其化学成分含量、消化率及消化程度[8]，为更合理地利用饲料资源，应对饲料营养价值进行评定。目前常规营养价值评定均采用Van Soest体系进行评定，而反刍动物消化生理机制较为特殊，该体系并不能充分说明反刍动物对饲料的消化利用情况。康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(Cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS)是基于干草的常规营养价值和反刍动物体内消化降解规律，将干草中的碳水化合物和蛋白质划分为可降解部分和不可降解部分，其分析结果对反刍动物饲养更具有参考价值[9]。殷满财[10]、朱丹[11]、靳玲品[12]等人均利用CNCPS对常见粗饲料进行了营养价值评定，结果显示，CNCPS对饲料营养价值的评价更精确，为粗饲料的科学利用提供了基础参数。目前利用CNCPS评价体系评价的粗饲料有全株玉米(Zeamays)青贮[13]、苜蓿(Medicagosativa)[14]、棉籽壳[15]、玉米秸秆[10]、狼尾草(Pennisetumalopecuroides)[16]、羊草(Leymuschinensis)[17]、花生(Arachishypogaea)秧[18]、大豆(Glycinemax)秧[19]、豆粕[20]、菜粕[20]、油菜(Brassicanapus)秸秆[21]、黔紫金草[22]、大麦(Hordeumvulgare)苗[23]，而利用CNCPS对饲用小黑麦的营养价值评定尚未见报道。因此本研究利用CNCPS体系测定分析国产燕麦、进口燕麦及小黑麦各个细化指标，比较其营养价值的差异，为小黑麦的合理利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用燕麦来自河北保定宏达牧业有限公司，分别为国产燕麦和进口燕麦，国产燕麦来自内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗天山镇，进口燕麦产自澳大利亚(制造商：JC Tanloden Victoria Pty Ltd)，均为市场流通商品草。小黑麦为河北省农林科学院旱作研究所提供，为6个品系的混合样品，6个品系分别为JS20-1,JS20-2,JS20-10,JS20-22,JS20-48,JS20-49，均在河北省衡水市种植，乳熟期收获。各取原始风干样品1000 g以上，分别用10目和40目筛网将其粉碎，并在密封干燥的环境中贮存，备用。

1.2 测定指标和方法

1.2.1常规组分测定方法 饲料中水分测定采用GB/T 6435-2014测定；干物质(DM)为100%-水分；粗脂肪(EE)参照GB/T 6433-2006进行测定、粗蛋白(CP)参照GB/T 6432-2018进行测定、粗灰分(Ash)参照GB/T 6438-2007测定。中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)分别参照GB/T 20806-2006，NY/T 1459-2007用美国ANKOM A2000i全自动纤维仪进行测定。中性洗涤不溶蛋白(NDIP)、酸性洗涤不溶蛋白(ADIP)参考AOAC[24]推荐方法测定；非蛋白氮(NPN)用三氯乙酸法[25]测定；可溶性粗蛋白(SOLP)含量采用周荣[26]方法进行测定；淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法[27]进行测定；酸性洗涤木质素(ADL)先使用ANKOM纤维分析仪进行酸性洗涤，再用72%的H2SO4溶解[28]。

1.2.2CNCPS组分测定及计算方法 CNCPS将粗饲料中的碳水化合物和粗蛋白进行了细化。将饲料的碳水化合物(CHO)分为4个部分，分别为糖类(CA，在瘤胃中可快速降解)、淀粉和果胶(CB1，为中速降解部分)、可利用纤维(CB2，为缓慢降解部分)、不可利用纤维(CC，为ADL含量×2.4)。将蛋白质细化为非蛋白氮(PA)、真蛋白质(PB)和不可降解粗蛋白(PC)。其中真蛋白质又进一步细化为快速降解真蛋白质(PB1)、中速降解真蛋白质(PB2)和慢速降解真蛋白质(PB3)3部分。根据Sniffen等[9]方法计算饲料碳水化合物组分CA，CB1，CB2，CC和蛋白组分PA，PB1，PB2，PB3，PC。计算公式见表1。

表1 CNCPS组分计算公式

1.3 数据处理

试验数据使用Excel 2010软件进行基础记录，使用统计分析软件SPSS 22.0对数据进行正态分布检验，不符合正态分布的数据进行非参数检验，符合正态分布检验的数据进行单因素方差分析，然后用Tukey法进行多重比较，结果用平均值±标准误表示，以P< 0.05表示差异显著，P>0.05表示无显著差异。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分分析

由表2可知，三种牧草的常规营养成分存在差异，小黑麦DM,CP,Ash,ADL显著高于两种燕麦草(P<0.05)，DM含量分别比国产燕麦和进口燕麦高2.7%和2.68%，CP含量分别比国产燕麦和进口燕麦高4.99%和4.42%，Ash含量分别比国产燕麦和进口燕麦高12.0%和33.7%，ADL/NDF含量分别比国产燕麦和进口燕麦高3.13%和4.67%。国产燕麦的EE含量最低，显著低于小黑麦和进口燕麦(P<0.05)；小黑麦的ADIP/CP和SOLP/CP含量分别为6.80%,37.71%，显著低于国产燕麦和进口燕麦(P<0.05)；国产燕麦NDIP/CP含量较高，显著高于小黑麦(P<0.05),与进口燕麦差异不显著；小黑麦、国产燕麦和进口燕麦NDF,ADF,NPN/SOLP,Starch差异不显著。

表2 国产燕麦、进口燕麦、小黑麦常规成分比较

2.2 CNCPS组分分析

在碳水化合物组分中(表3)，被测粗饲料CHO含量为86.95%～88.22%，小黑麦、国产燕麦与进口燕麦差异不显著；小黑麦CA和CB2含量显著低于国产和进口燕麦(P<0.05)。小黑麦的CC含量显著高于国产和进口燕麦(P<0.05)。在蛋白组分中，小黑麦的PB2显著高于国产和进口燕麦(P<0.05)，分别高12.77%和8.17%。小黑麦的PC含量显著低于国产和进口燕麦(P<0.05)，其他蛋白组分差异不显著。

3 讨论

在常规养分分析中，小黑麦木质素含量显著高于国产和进口燕麦，其他碳水化合物含量指标没有显著差异，为进一步比较三种干草碳水化合物差异，需要使用CNCPS体系。植物性饲料中CHO是反刍动物的主要能量来源，饲料CHO对反刍动物的营养价值主要取决于结构碳水化合物含量和非结构碳水化合物含量在瘤胃中降解程度[29]。在本研究中，燕麦和小黑麦CHO含量为86.95%～88.22%，与靳玲品等[12]报道的禾本科粗饲料CHO含量在78.6%以上一致，这可能是由于禾本科牧草固有属性决定的。国产燕麦和进口燕麦CHO含量均在88%左右，与苏玲玲等[15]报道的新疆塔城燕麦草CHO含量为82.95%一致。小黑麦与燕麦的NSC没有显著差异，含量在26.02%～29.61%，高于全株青贮玉米(24.65%)，低于苜蓿干草(37.11%)[12]。小黑麦的CA和CB2显著低于燕麦，CC显著高于燕麦，说明小黑麦相比于燕麦，结构性碳水化合物较多，在瘤胃中消化较慢，利用率较低，因此在实际生产应用中应注意添加比例，最好与更优质干草配合使用。张玉洁等人[30]的研究也与我们的观点一致，他们研究发现用10%的小黑麦干草替代玉米青贮和大麦草，能显著提高舍饲羔羊的生长性能、采食行为和反刍行为，而在肉羊日粮中小黑麦干草最佳添加比例为25%[31]。因此在生产实践中，小黑麦通常与其他优质青干草等合理搭配或经加工调制后使用，以提高其利用率。国产燕麦和进口燕麦CNCPS碳水化合物组分之间没有显著差异，说明国产燕麦和进口燕麦在碳水化合物方面品质相当。

小黑麦干草的CP含量显著高于进口燕麦和国产燕麦，与全株玉米青贮CP含量相当[12]，但小黑麦的SOLP含量显著低于进口和国产燕麦，NPN三者没有显著差异，这三个指标较难判断三种干草蛋白质优劣。CNCPS蛋白组分小黑麦PB2显著高于国产和进口燕麦，而PC和PB3显著低于进口和国产燕麦，说明小黑麦可消化蛋白和中速降解蛋白优于国产和进口燕麦，小黑麦的蛋白品质优于国产和进口燕麦。国产燕麦除了慢速降解蛋白PB3显著高于进口燕麦，其他CNCPS蛋白组分没有差异，说明国产燕麦蛋白品质优于进口燕麦。

4 结论

小黑麦碳水化合物含量与国产和进口燕麦没有差异，但是不可利用纤维含量高于国产和进口燕麦，在碳水化合物方面国产和进口燕麦优于小黑麦，国产和进口燕麦之间没有差异；小黑麦粗蛋白质和慢速降解真蛋白质含量显著高于进口和国产燕麦，不可降解蛋白低于国产和进口燕麦，在蛋白品质方面，小黑麦优于国产和进口燕麦，国产燕麦稍优于进口燕麦。本研究丰富了我国饲料资源库，为小黑麦的合理利用提供理论参考。