奶牛常用精饲料过瘤胃淀粉及其小肠消化率的测定

奶牛常用精饲料过瘤胃淀粉及其小肠消化率的测定
近年来国内外对反刍动物过瘤胃淀粉营养进行了大量的研究。

20世纪早期，国外一些研究者认为瘤胃后段消化道对淀粉消化没有明显效果。

与此相反，另一些研究者却认为淀粉在反刍动物小肠中消化比在瘤胃中消化更具有能量优势，能量利用效率比瘤胃降解率高42%，且增加小肠瘤胃淀粉消化对产乳量和乳蛋白量有提高的效果，究其原因可能是由于增加了瘤胃的MCP而引起的。

淀粉在小肠内大约有45％～80%被吸收，可为机体提供更多的葡萄糖,说明适量的过瘤胃淀粉能给反刍动物提供大量的外源葡萄糖,可减少内源合成葡萄糖的能量损失,节约体内的生糖氨基酸，使更多的葡萄糖用于乳的合成,改善乳的组成。

本文采用尼龙袋法和小肠液冻干粉法测定奶牛常用精饲料的过瘤胃淀粉及过瘤胃淀粉在小肠内的消化率以计算这部分过瘤胃淀粉提供的可代谢的葡萄糖量，用以调控小肠可消化淀粉以提高奶牛能量利用率。

1 材料与方法
1.1 试验动物和日粮
选用2头带有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛，日粮设计采用中国奶牛（2001）饲养标准，饲养水平为1.2倍的维持需要，精粗比为55：45，日喂两次，自由饮水。

基础日粮配方见表1。

1.2 试验原料及其处理
将6种原料置于60～65 ℃的恒温干燥箱中烘8～12 h，经粉碎机粉碎过1 mm筛。

其营养成分见表2。

1.3 试验方法
1.3.1 瘤胃尼龙袋法（参照Tamminga等（1990）推荐的方法）
采用分期试验法，共进行6期，依次以尼龙袋法测定6种饲料原料在瘤胃内淀粉的动态降解率并利用Φrskov 和McDonald（1979）提出的饲料营养物质瘤胃降解模型得出了6种原料淀粉降解模型参数和降解率。

依此据Tamminga（1994）提出的公式计算过瘤胃淀粉量。

淀粉的测定采用酶解法参照任莹（2001）的硕士论文。

1.3.2 过瘤胃淀粉小肠内消化率的测定
采用奶牛小肠液冻干粉法（FDI）对6种饲料原料的过瘤胃淀粉在小肠内的消化率进行测定。

1.3.
2.1 饲料瘤胃非降解残渣的制备
称取5 g玉米放入尼龙袋内，于晨饲后1～2 h将尼龙袋放入2头装有永久性瘤胃瘘管奶牛的瘤胃内,培养16 h后取出,冲洗后于65 ℃烘至恒重,然后将玉米残渣粉碎，经2.5 mm筛混合,装入封口塑料袋中保存备用。

1.3.
2.2 奶牛小肠液冻干粉（FDI）的制备
①奶牛小肠液的采集
本试验所用奶牛小肠液均在内蒙古穆斯林牛羊肉交易市场采集，奶牛屠宰后立即收集全小肠食糜（十二指肠到回肠末端），每头牛取500 ml小肠液，采集的小肠液立即放入－50 ℃超低温冰箱中保存。

回到试验室后，经冷水解冻，用双层纱布过滤后，分装在500 ml样本瓶中，将冷冻后的小肠液样品在－20 ℃冰柜中保存。

②小肠液的离心
在离心前将－20 ℃冷冻保存的小肠液取出，冷水解冻，于4 ℃、4 000 r/min离心15 min，用吸管吸去上层浮油，将上清液装入干净的样本瓶中－20 ℃保存。

③小肠液的冻干
在冻干前2 d将样本用冷水解冻，用冷冻干燥机制成小肠液冻干粉（FDI），将FDI迅速分装在样本瓶中，－20 ℃保存。

1.3.
2.3 小肠液冻干粉中淀粉酶活性的测定
用南京建成提供的淀粉酶试剂盒测定小肠液冻干粉中淀粉酶的活性为255.57 IU/g。

1.3.
2.4 缓冲液的配制
参考史清河等（2000）对奶牛小肠液冻干粉所做的研究，本试验选用MeDougall缓冲液。

MeDougall缓冲液的配方（10 L）见表3，缓冲液配制时，用0.2 mol/l HCl调整pH=7.0。

1.3.
2.5 主要仪器设备
离心机、冷冻干燥机、恒温水浴摇床、－20 ℃冰柜、722型分光光度计、电子天平、酶解管。

1.3.
2.6 体外小肠液冻干粉法具体操作程序
①称取0.5 g样品置于小尼龙袋中放入酶解管中;
②取适量的FDI置于30 ml缓冲液中；
③将酶解管放在39 ℃恒温水浴摇床上振荡；
④培养到规定时间后取出,尼龙袋过滤干燥分析;
⑤计算饲料中淀粉成分的消化率。

1.4 过瘤胃淀粉提供的葡萄糖量（BSEG）的计算
根据卢德勋（1996）提出的BSEG的计算公式：
BSEG（g/d）=0.9×k2×BS
式中：BSEG——由过瘤胃淀粉提供的葡萄糖；
BS——过瘤胃淀粉量（g/d）；
0.9——淀粉转化为葡萄糖的转化系数；
k2——过瘤胃淀粉在小肠内的吸收率。

1.5 数据处理
试验数据统计用SAS软件包中平衡试验设计方差分析过程(ANOVA) 和非平衡试验设计方差分析（GLM）进行。

2 试验结果与分析
2.1 奶牛常用饲料瘤胃淀粉的动态降解率及过瘤胃淀粉量和BSEG值的计算
采用尼龙袋法测定了6种常用饲料淀粉在瘤胃内的动态降解率(见表4)，并计算过瘤胃淀粉量和BSEG值(见表5、图1)。

从表4中可以看出，随着培养时间的增加6种饲料淀粉的降解率在逐渐增大，有效降解率由大到小为豆粕>胡麻饼>麸皮>酒糟>玉米>葵粕，分别为74.48%、69.18%、63.78%、59.38%、47.45%、45.18%。

可以看出，随着快速降解部分的增加淀粉的有效降解率也在增加。

从表5、图1中可见，6种原料的过瘤胃淀粉量（BPST）从大到小依次为：玉米>麸皮>酒糟>葵粕>豆粕>胡麻饼，BPST分别为406.79、217.11、139.25、113.73、86.38、48.97 g/kg；由过瘤胃淀粉提供的葡萄糖量（BSEG）从大到小依次为:玉米>麸皮>豆粕>酒糟>葵粕>胡麻饼，BSEG分别为172.64、30.89、28.99、19.65、14.28、13.99 g/kg。

说明玉米是一种较好的过瘤胃淀粉原料,可以为动物提供较高的外源葡萄糖，进而达到提高动物生产性能和饲料利用率的目的，除豆粕外随着BPST的增加BSEG 也在增加，这可能是由于豆粕中淀粉的快速降解淀粉(S)含量比较大，占淀粉的50.71%,使得豆粕在瘤胃内的过瘤胃淀粉减少。

与任莹(2001)研究的几种饲料在绵羊瘤胃内BSEG（玉米163.02 g/kg,麸皮39.68 g/kg,玉米淀粉210.56 g/kg,豆粕37.59 g/kg,胡麻饼49.94 g/kg，棉粕45.72 g/kg）测定结果比较有很大差异，这可能与试验条件、试验动物、操作不同而异。

2.2 用FDI评定饲料瘤胃非降解残渣小肠消化率方法的条件筛选
2.2.1 最佳奶牛小肠液冻干粉（FDI）用量的选择
本试验选用玉米16 h瘤胃非降解残渣作为底物(16 h为人工瘤胃体外培养最佳时间也是精料在瘤胃内的滞留时间)，利用FDI进行体外消化。

由于FDI用量及培养时间对于瘤胃非降解残渣的小肠消化率有直接影响，因此首先对其进行最优筛选。

本试验中的底物用量为0.5 g，FDI的用量分别为0.2、0.3、0.4、0.5和0.6 g；培养时间分别为4、8、12、16、18和24 h。

结果见表6、表7、图2、图3。

从表6、图2看出在FDI用量增加至0.3 g以后，继续增加FDI用量干物质消化率和淀粉消化率降低。

且在0.3 g和0.4 g时差异不显著（P>0.05），因而在用FDI测定精料瘤胃非降解残渣的离体小肠消化率时，FDI适宜用量为0.3 g。

2.2.2 最佳培养时间的选择
结合表7和图3可以看出，玉米瘤胃非降解残渣的干物质降解率和淀粉降解率动态变化趋势相似，曲线均表现为18 h前快速线性增加。

玉米干物质降解率在24 h最高、淀粉降解率在18 h最高，18 h与24 h二者的培养结果差异不显著（P>0.05），综上所述,本试验采用18 h作为FDI 测定16 h玉米瘤胃非降解残渣干物质和淀粉的小肠消化率的适宜培养时间。

目前FDI的最佳用量和底物的最佳培养时间的确定还没有完全的统一。

齐智利（2004）研究结果表明，奶牛12 h玉米瘤胃非降解残渣FDI中淀粉酶活性为247.40 IU/g，最佳用量为0.4 g，最佳培养时间为8 h；张建忠(1997)研究发现肉牛24 h玉米瘤胃非降解残渣中淀粉的小肠消化率的最佳FDI用量为0.35 g，最佳培养时间为7 h；史清河（2000）认为用绵羊小肠液冻干粉评定12 h瘤胃非降解精饲料残渣的干物质小肠消化率的适宜条件为： 0．45 g SIF/0.56 g 饲料，瘤胃非降解玉米与豆粕的最佳培养时间不同，分别为12 h与18 h。

2.2.3 6种常用饲料原料过瘤胃淀粉的小肠消化规律
采用单因子试验设计，根据上述试验结果筛选的FDI法最佳培养条件测定瘤胃非降解饲料残渣小肠的消化率。

试验结果见表8。

从表8看出，能量饲料中玉米的干物质和淀粉的小肠消化率最高，蛋白饲料中豆粕的干物质和淀粉的小肠
消化率最高，胡麻饼次之，葵粕较低。

3 小结
①奶牛6种常用精饲料淀粉在瘤胃的有效降解率由大到小依次为:豆粕74.48%、胡麻饼69.18%、麸皮
63.78%、酒糟59.38%、玉米47.45%、葵粕45.18%。

②在本试验条件下，小肠液冻干法中淀粉酶的活性为255.57 IU/g，小肠液冻干粉法最佳培养条件为：FDI 用量0.3 g；培养时间18 h。

③ 6种饲料的过瘤胃淀粉量(BPST)从大到小依次为:玉米406.79 g/kg、麸皮217.11 g/kg、酒糟139.25 g/kg、葵粕113.73 g/kg、豆粕86.38 g/kg、胡麻饼48.97 g/kg。

而BSEG 由大到小为：玉米172.64 g/kg、麸皮30.89 g/kg、豆粕28.99 g/kg、酒糟19.65 g/kg、葵粕14.28 g/kg、胡麻饼13.99 g/kg。