【毕业学位论文】（Word原稿）奶牛日粮中粗蛋白与中性洗涤纤维间组合效应的研究动物营养与饲料科学硕士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 奶牛日粮中粗蛋白与中性洗涤纤维间 组合效应的研究 n n I 摘 要 组 合效应理论的出现对现行的反 刍 动物饲养标准提出了巨大的挑战，旧有的将各养分进行简单的加权来进行饲料配比的方式己不再适应客观发展要求 。 本研究通过 外产气试验 ，从营养素角度研究了奶牛饲料间中性洗涤纤维 （ 粗蛋白（ 组合效应，并通过奶牛生产性能试验，探讨组合效应理论与实践问题。 试验一 将 羊草 蓿 玉米青贮 豆粕按照 P 比例为 个处理 6个重复。用 记录不同组合 2， 4， 6， 8，12， 24， 36， 48， 72和 96究其组合效应，并测定瘤胃液 度和 外评价时，所有的组合均发生正的组合效应 。羊草 豆粕组合时，当 P 现显著的正组合效应， 在 P 为 有最大正效应值发生；苜蓿 豆粕组合时，当 P 为 现显著的正组合效应，最大正效应值发生在 P 为 玉米青贮 P 为 出现显著的正组合效应，最大正效应发生在 P 为 效应随着培养时间的延长不断减弱，培养 12h 组合效应值最大，培养 96h 组合效应值最小。当粗饲料 豆粕组合，以 P 值较大时（ 蛋白比例较小时就出现正效应，随着蛋白比例的提高，正效应也提高，在一定的 P 比例值（ 到 最大值，随着蛋白比例的再次提高，正效应又有下降。 试验二 将 羊草 豆粕、菜粕 和 棉粕按照 个处理 6 个重复。用 记录不同组合 2， 4， 6， 8， 12， 24， 36， 48，72和 96究其组合效应，并测定瘤胃液 度和 度。体外评价时，所有的组合均发生正 效应，组合效应值随着粗蛋白比例的上升而增高 ,但当粗蛋白含量很高时，正效应值又有下 降的趋势 。 豆粕与羊草 合时， P 比例在 有最 大的正效应；菜粕与羊草 合时， P 比例在 有最大正效应；棉粕与羊草 合时，P 比例在 有最大正效应。 当粗蛋白来源不同时，产生的组合效应差异不显著。 试验三 选择了 16 头处于中产水平（平均产奶量 17kg/d）的荷斯坦奶牛，根据产奶量、胎次和泌乳日龄按配对法随机分为四组，调整奶牛日粮中 比例（ ，研究了不同 P 比例对泌乳奶牛的产奶性能和乳成分的影响。结果显示 ， 奶牛日粮中不同的（中低产水平）的产奶性能有显著影响（ P of .4,a P of .8,. of DF P on in P of .2,M 、 DF ,为负组合效应； 绝对值则反映组合效应的程度大小。 营养物质消化率 当组合效应出现时 ,往往伴随着饲料中某种营 养物质消化率的变化。 1988）观察到在饲喂氨化秸秆时绵羊的瘤胃内干物质降解率比饲喂未处理秸秆时大得多 ,这是典型的对消化率影响的正组合效应。 1988） 把饲料的可利用能值或消化率作为衡量饲料间组合效应的唯一指标 ,认为日粮中各个单一饲料的消化率加权求和即可以作为日粮消化率的期望估算值 ,将日粮消化率的实测值与期望估算值进行比较 ,即可得出日粮组合效应的程度。 国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 3 利用率 在反刍动物中 ,由于饲料间可吸收养分的差异对代谢能利用率的影响很大 ,表现出明显的组合效应。 同时 ,在采食量和消化率同样的条件下 ,由于饲料种类和配合比例的不同 ,使得反刍动物对某种营养物质利用率出现不同。薛白（ 2001）实验发现 ,牦牛和黑白花牛在采食低精料 （ 20%） 日粮时对氮的利用率显著高于其在采食其它两种日粮（精料 50%和 80%）时对氮的利用率。同时 ,黑白花牛对日粮 P 的利用率随精料水平升高而直线上升 （ 极显著高于 此 , 霍鲜鲜（ 2004）认为 ,在反刍动物日粮中有一个理想的精粗比例 ， 或更精确地说有一个比例 ， 在此比例状况下纤维物质的消化率会达到最高。谭支良等（ 1999） 实验证实，绵羊日粮中 整个碳水化合物的 （即日粮中 例为 日粮中纤维物质的利用率达到最高。 他们认为 ,在日粮中保持一定水平的易发酵碳水化合物 ， 不仅有助于纤维物质在瘤胃内的降解发酵 ， 而且有利于在后肠道的发酵消化 ， 从而提高了纤维物质在整个消化道的消化率。王星凌等（ 2002）研究表明 ， 在麦秸日粮中适量添加不同易降解碳水化合物显著提高降解有机物的日产量。大豆壳和果胶均能提高麦秸 解率。 碳水化合物效应主要是由于瘤胃微生物具有优先利用易发酵可溶性碳水化合物的特性。当饲料富含可溶性碳水化合物时 ， 瘤 胃内非纤维分解菌将优先从可溶性碳水化合物中获取能量 ， 从而竞争性地抑制了纤维分解菌的生长 ,或者是利用纤维分解产物的纤毛虫从其它途径获取了所需能量 ， 不再与纤维分解菌协同作用之故。此时如果增加优质粗饲料的比例以稀释糖类 ,将可以消除这种负组合效应（卢德勋 ， 2000）。 饲料添加剂的相互作用 为了使反刍动物最大限度的发挥生产性能 ， 人们常常在饲料中使用添加剂。但是随之出现的是饲料添加剂之间或添加剂与饲料中营养成分之间的组合效应。 离子载体和酵母 目前 ,在反刍动物中 应用较广泛 的 离子载体是 瘤胃素（莫能菌素）。 莫能霉素能抑制革兰氏阳性菌 ， 包括产乙酸、丁酸、氢离子 、 乳酸盐和甲酸盐的细菌 ， 但不影响产丙酸的革兰氏阴性菌 ,以及乳酸发酵菌。体内法试验结果表明 ， 莫能霉素能使甲烷产量降低 31%。因而通过饲喂莫能霉素可增加瘤胃丙酸含量和降低产甲烷作用 ， 提高饲料可消化能的利用效率 （ 984） 。此外， 1995） 等报道 ,莫能霉素可降低瘤胃氨浓度 ,减少饲料蛋白在瘤胃的降解。 酵母可影响细菌和原虫的数量 ， 改善瘤胃生态环境 ， 刺激瘤胃中利用乳酸和消化纤维的细菌生长 ， 增 加了纤维素消化的起始速度 ， 能显著增加瘤胃中乙酸、丙酸以及总挥发性脂肪酸的浓度 ， 从而使得瘤胃中挥发性脂肪酸含量上升。 1990）证实同时使用酵母和 莫能菌素 比单独使用 莫能菌素 能使 公牛 增重 12% 具有正组合效应。同时 ， 酵母与离子载体的组合效应还表现在酵母可以抵消添加离子载体所引起的 乳脂率的下降 ， 并且由于酵母能刺激乳酸的利用 ， 离子载体能抑制产乳酸细菌的生长 ， 所以同时添加酵母和离子载体能减少反刍动物酸中毒的发生。 脂肪和烟酸 为了弥补反刍动物能量 的 不足 ， 我们常 常会在日粮中添加一定量的脂肪 ， 可以提高反刍家畜能量进食量 ,改善反刍 家畜 的生产性能。但是 ， 由于瘤胃微生物的特殊功能 ， 使得反刍家畜的脂肪中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 7 代谢与非反刍家畜有着明显的不同。日粮中添加脂肪能抑制瘤胃微生物的活动 ， 影响其它营养成分的消化吸收 ， 降低乳蛋白含量 （ 郑晓中和冯仰廉 ,1996） 。 （ 1996）研究表明 ， 在日粮中添加烟酸可以消除添加脂肪产生的负面作用。 外产气技术 粗饲料的采食量和消化率会极大影响反刍动物的奶量和生产性能（ 990），长久以来，动物营养学家一直很关注这些 指标。但通过体内法测定饲料的采食量和消化率费时、费力、价格昂贵、需要大量的饲料品而且不能大量地测定（ ， 1998； ， 1994），所以，科学家一直在尝试通过实验室方法来测定采食量和消化率。曾有研究试图建立起饲料化学成分与消化率之间的回归关系，但尚未有广泛适用的关系（ 1971； 1994）。 体外技术的发展 二十世纪五十年代以来建立的体外法，包括英国学者 1963 年）建立的两 阶段 法， 1983 年） 、 德国荷恩海姆大学动物营养研究所 1979） 等人发展的产气法（ 、 真菌纤维素酶法和尼龙袋法。 因为生物学方法中所利用的微生物和酶对各种影响因素非常敏感而且具有针对性，所以该方法较化学方法更有意义（ 1994）。但需要重视的是，有效适用的实验室体外方法应该重复性好，而且能和通过体内测定得到的参数建立起关系。另外，体外方法不仅仅只是便宜而且还应该比体内方法所得到的数据更为精确。 1963） 所建立的技术由于其方便性，特别是需要测定大量样品时的可操作性已在饲料价值评定中得到广泛的应用。该方法又称两 阶段 法，饲料先在缓冲的瘤胃液中培养 48h，然后再在胃蛋白酶的酸性缓冲液中培养 48h。 1970） 对该方法进行了改进，即在瘤胃液中培养后测定中性洗涤纤维的量，从而估计饲料干物质的真消化率。该方法与体内法有很高的相 关关系 （ 1994），但仍然有一些缺陷；由于该方法是终点测定法，所以在经过费时费力的培养之后，仍不能得到饲料的消化动力学参数，另外 残留物的测定会破坏样品，故在试验中需要大量的重复。所以该方法很难应用于植物组织或细胞壁的评价。 酶法（ 975； 1982； 1986）是利用酶取代两 阶段 法中的微生物，该方法同两 阶段 法一样是终点法，具有两 阶段 法所具有的一些不足。该方法最大的优点在于其不需要瘘管动 物作为接种物的来源。与两 阶段 法不同，酶法所得到的结果不能很真实 地 反应体内的情况。 尼龙袋法可以测定饲料的降解速度及降解率，已经应用多年（ 1977）。该技术能有效地测定饲料的降解速度、降解率以及潜在降解率，其不足在于每个时间点只能测定少量的饲料样本，而且至少需要三头瘘管动物来消除动物的个体差异。这些不足限制了利用该技术在实验室评价大量的样本，另外应用该技术时，消化初期阶段样本的流失以及微生物对品质不同的粗饲料的附着情况会使试验结果失真。 （ 1995） 比较了尼龙袋法和两 阶段 法，发现前者会高估饲料的消化率，这是因为利用尼龙袋法时，饲料中快速降解的碳水化合物成份在降解之前已经消失。基于消化残留物分析的两 阶段 法和尼龙袋法在评价富含单宁的饲 料样本中都会高中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 8 估饲料的干物质降解率，因为在这两个体系中，单宁能溶解，但不能被消化（ ， 1993）。 瘤胃降解与气体产量之间的关系很早就被关注（ 1984） ，但直到上世纪 40 年代才开始测定瘤胃的气体产量（ 1943）。 （ 1979）通过体外产气的测定，发现体外产气量与体内的消化参数具有很高的相关性。在此之后，产气技术才被确定为评价饲料营养价值的有效方法之一。 体外产气技术的原理 体外产气技术的原理 当体外利用缓冲瘤胃液消化 饲料时，碳水化合物会降解成短链的脂肪酸（ 气体（主要是二氧化碳和甲烷）和微生物的细胞成份。气体主要是碳水化合物在降解为乙、丙、丁酸的过程中产生的，与碳水化合物相比，蛋白质降解时的产气量要低（ 1960） ， 脂肪的产气量可以忽略不计。 2000可可油、棕桐油或豆油的产气量为 而同等质量的纤维素和酶蛋白的产气量分别为 80 988； 997） 。 体外产气技术中的气体成份主要是发酵产生的二氧化碳、甲烷以及缓 冲液缓冲短链脂肪所释放的二氧化碳。当利用碳酸盐缓冲液培养粗饲料时，约 50%的气体为缓冲液缓冲短脂肪酸时所产生，其余的则为发酵产生（ 993） ， 当所产生的丙酸比例较高时（精料），缓冲液释放的二氧化碳可达总产量的 60%。利用磷酸盐缓冲液时，每 1短链脂肪酸能使缓冲液释放 二氧化碳 （ 1992； 993） 。短链脂肪酸的产气量具有高度相关性 （ 1992； 1993；1995） 。 气体主要是在底物发酵为乙酸和丁酸时产生，而降解为丙酸时的气体产量仅仅来源于缓冲液缓冲酸所释放的二氧化碳，所以，相对较低的产气量往往意味丙酸的产量较低（ 960；1966； 1994）。底物发酵时产生的短链脂肪酸中丙酸的摩尔比取决于底物的种类 （ 1992； 1993） 。所以乙丙酸的比例可以用来评价各种饲料的差异。快速发酵的碳水化合 物所产生的丙酸要比乙酸多，慢速发酵的碳水化合物则相反。很多学者已经报道，当饲喂富含谷物类饲料时，丙酸的产量会很高，乙丙酸的比例则较低（ 990）。如果体外培养过程中乙酸的比例很高，那么此时发酵的产气量要高于高比例丙酸的发酵，换言之，产气量的变化会影响丙酸占短链脂肪酸的比例。 体外发酵时微生物会受到很多因素的影响，从而影响到产气量，如厌氧程度、温度、 及缓冲能力。 （ 1970）发现，体外培养 3h 时，当底物的量从 1g 增加到 3g 时，产气量会递减，这可能是由于缓冲液的缓冲能力下降 而且微生物附着在底物的比例减少的原因，尚未发现关于当底物量增加而增加缓冲瘤胃液体积的报道。 （ 1983）报道， 24h 的产气量与底物量有 很高的线性相关性，但产气量超过 90，相关性则不再存在，这可能是由于培养时产生的短链脂肪酸超过缓冲液的缓冲能力造成的。 1992）建议，在体外培养时为了避免因为产生的酸过多超过缓冲能力而造成 降、瘤胃微生物活性降低，短链脂肪酸的产量不能超过 使碳酸缓冲液释放 1体，其体积在 39 时为 。 （ 1996） 利用同样的缓冲液（ 992）培养粉碎的玉米，发现当底物超过 ，会超过缓冲液的缓冲能力。所以。体外培养时，底物的量一定要根据缓中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 9 冲液的缓冲能力而定。试验动物（ ， 1970）及瘤胃液（ 992）也会影响产气量， 1992）利用不同时间采集的瘤胃液培养葡萄糖、大米淀粉和纤维素，发现产气量 有 显著差异，但这种差异能通过适当的方法进行校正。 产气量的理论计算 若体外培养的产物能进行测定，可以通过这些数据计算体外的产气量，理想的计算值与实际观测值之间具有高度的相关性（ 992），另外，还可以通过短链脂肪酸的摩尔比以及总量计算出发酵时二氧化碳和甲烷的产量。 体外产气技术的用途 消化参数的预测 研究者很早就利用回归公式通过饲料的化学成分来预测其体内的消化率（ 971； 1994）。 （ 1979）对体外产气量和各种化学成份进 行多元回归（数据来源 89 个试验），建立了饲料体内有机物消化率与这些因素的回归方程（ R=该研究小组作了进一步的研究，通过 400 个体外试验来建立体外产气量和饲料化学成份与体内代谢能的关系，结果发现，基于产气量和化学成份的预测要比仅仅基于化学成份的预测更为精确。其他学者们（ ， 1997； 1997； ， 1997； ，1997）也报 导 了体外产气量与体内消化率具有显著的相关性，若考虑饲料中蛋白对产气量的影响则 能进一步提高对体内消化率的预测。 （ 1996）通过预测饲料的净能比较了酶法、化学成份法和体外产气法，发现在评价单个饲料净能时，体外产气法较另外两种方法更接近体内的结果。 （ 1983）在 （ 1979）的注射器式产气技术和氨测定技术基础上，提出了测定瘤胃蛋白降解率的方法。饲料在缺乏或存在碳水化合物的体外体系中培养，由于产气量与培养液中氨的浓度是呈负相关的，这样就能够计算出在没有可发酵碳水化合物时氨氮的释放量，饲料所释放的净的氨氮量就可以用总氨氮量减去通过计算得到的空白氨氮量（不含 底物培养时的氨氮）而得，这样就可以计算出饲料蛋白的体外降解率。该方法曾被用来研究各种工农业副产品（ 1987）、油籽饼粕（ ， 1990）的蛋白降解率，得到的结果与通过其他方法测定的结果比较接近（ ， 1983）。 （ 1997）改进了该技术用来测定粗饲料中的体外降解率。 发酵的动力学研究及产气的数学模型 由于粗饲料主要是由瘤胃微生物降解的，如果能掌握其降解特性，对评价粗饲料的营养价值是很有帮助的 （ ， 1986）。饲料发酵的动力学参数可以通过发酵产气量和缓冲液缓冲短链脂肪酸所释放的气体计算得到 ，这些参数主要与饲料中可溶、不可溶但能降解和不能降解的部分所占的比例有关，通过对产气特性的数学描述可以分析数据、评价底物和培养液造成的差异和饲料溶解成份及慢速发酵成份的降解率。研究者们已经建立了很多模型来描述体外产气。 1979）基于尼龙袋法所建立的指数模型已被广泛的用来评价饲料的降解动力学参数。该方法也可用作体外产气法时的动力学描述（ ， 1990； ， 1993； ，中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 10 1993），该模型假定饲料的降解速度是恒定的，即描述的是动力学的第一级参数（ ， 1996）。但由于有一些饲料颗粒的发酵速度并不一致，所以该模型不能试用所有饲料。 1993）比较了多种产气模型，发现与 S 型模型相比，指数模型会导致比较大的残余平均方差。（ 1996）建立了“三段”模型来区分饲料中可溶、不可溶但能降解和不能降解的部分，从理论上来说，该模型能够提供非常有用的数据，但利用该模型时，需要非常复杂的设备来记录各个时间点的产气量，此外，研究者发现在 预测 24h 产气量时不是很准确（ ， 1998）。 随意采食量的预测 随意采食量是限制反刍动物利用粗饲料的一个重要因素（ 1990），所以预测采食量特别是纤维类物质的采食量，是反刍动物营养学的一个重要研究领域（ 1990）。众多学者均报道体外产气量与干物质采食量有显著性的相关性（ 1997； 1997； 997;），利用体外产气量可以预测动物的采食量。粗饲料的细胞壁 会由于瘤胃的填充原理影响随意采食量（ 1994），与全饲料的产气量相比，从饲料中提取的中性洗涤纤维的产气量与随意采食量的相关性更高，中性洗涤纤维的产气量较全饲料的产气量更能准确的预测采食量（ 82%（ 1997）。目前已有很多模型来预测随意采食量，从试验结果看，既考虑发酵初期的产气量（ 4考虑到整个培养过程的降解（ 24h）的模型要比只考虑产气的动力学模型更为合理些（ ， 1997； 997）。 抗营养因子的研究 与原位技术和其他基于残留物分析的体外技术相比，体外产气法更具有优势研究饲料中的抗营养因子。基于残留物分析的体外技术会忽视掉可溶性的抗营养因子，认为其不会对能量的消化和代谢起作用，这样会导致错误的结果，而在体外产气技术中，这些抗营养因子会对产气量产生影响，从而被检测到。 此外，产气技术可能还比化学分析法更能准确地定量饲料中的抗营养因子。化学方法只是根据某一个抗营养因子的理化特性来测定其含量，但抗营养因子在动物体内表现的是其生物学上的特性，而且同一个抗营养因子在不同的饲料中可能 会再现出不同的特性，而体外产气技术则是综合地体现出营养因子在生物层面上对发酵的影响。此外，体外产气技术还能反映出各种不同抗营养因子在发酵时的互作效应。 科学家已利用体外产气法研究地中海地区（ ， 1993）和非洲地区牧草中的抗营养因子（ ， 1993； ， 1994； ， 1995）。 （ 1995）利用体外产气技术研究了单宁和茶皂素的作用，并测定了它们对微生物蛋白合成的影响，发现单宁和茶皂素的作用是累加的，相互不会抵消对方的作用。饲料中的酚类物质对消化有负面 作用，而且通过体外产气技术得到的影响比尼龙袋法得到的更为显著（ ， 1993）。 （ 1995） 报道饲料中单宁的浓度与体外产气量具有显著的负相关。 结合化学方法，可以通过体外产气技术评估单宁对饲料的结合力（ ， 1995； 1993）， 从而研究单宁对饲料发酵的负面影响以及如何提高富含单宁的饲料的消化率（ 1995； ， 1993； 1993）。 1996）利用单宁的中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 11 生物学特性， 在体外培养时加入聚乙烯乙二醇 6000（ 研究单宁的活性，该配体能与单宁结合为 宁对瘤胃微生物的影响越大，产气量的升高幅度就越大。然后根据产气量和 立的公式计算出代谢能和有机物的消化率，从而评价含有单宁的饲料中单宁对饲料代谢能和有机物消化率可能的影响。 评价饲料间组合效应 在配制反刍动物日粮时 ,我们假设配合日粮中总的营养物质等于单个饲料组分的加权和值。然而有时配合日粮的表观消化率并不等于日粮中各单个饲料组分表观 消化率的加权和值。 （ 1995）利用体外产气技术测定了基础日粮与补充料混合物的产气量，从而研究基础日粮与补充料之间的组合效应，该试验显示，易发酵的饲料补充料能提高瘤胃微生物的活性，从而促进粗饲料的降解。 花生饼与 稻草之间存在正组合效应，而与稻糠之间则出现负组合效应。他们还发现，在培养的早期（ 12h）的组合效应比培养末期（ 52h 和 166h）要强得多。 苏海涯（ 2002）利用体外产气技术研究了桑叶与各种饼粕类饲料间的组合效应，并从能氮平衡上解释了组合效应产生的机制 ， 发现用产气量评定的结果同用消化率评 定的结果在趋势上高度一致 ， 他认为可以 以直接用气体产量评定饲料间的组合效应 。 （ 2002）采用体外产气法研究了 未处理稻秆和化学处理稻秆中添加黑麦草 (桑树叶时也发现了正组合效应。他们认为这是由于添加的牧草或蛋白质类饲料 (如花生饼、棉饼 )增加了组合料中的易发酵物质 (如能量、氨基酸或缩氨酸 ),从而促进了瘤胃微生物的生长 ,使组合料在体外培养时产生了组合效应。 使用这种方法， （ 2002）研究两种粗饲料（ 精料或干草之间的组合效应，以总产气量为衡量发现粗饲料与精料间存在组合效应而与干草之间却不出现组合效应。 （ 2003）研究了玉米青贮、大麦、豆粕和苜蓿干草之间的组合效应。发现超过 10%的正组合效应发生在体外培养的早期阶段（例如 6h），但是，随着培养时间的延长，这些效应则逐渐消失。同时，使用三种原料的混合在 6h 时组合效应值为 7%而到了 24h 时，下降到 3%在 72h 时则为 1% 在体外产气法中，组合效应发生的程度随着饲料的种类和不同比例而变化，特别是随着培养时间 而变化，因此，在某些情况下应用体内法来验证体外法的结果是必需的。 饲料的加工处理 最近， （ 2003）应用产气法评价了不同加工处理的玉米对体外瘤胃发酵的影响。尽管整粒玉米（ 蒸汽压片玉米（ 被粉碎相同的颗粒大小，但是在体外发酵特性上两者处在差异。 8h 累积产气量上要高于 24h 和 72h 则没有差异。同时，达到全部产气量的 25%、 50%、 75%和 90%的时间 短于 此，体外产气法能被应用到谷物加工厂检测谷物的加工处理情况，同时能比较不同 加工厂的处理程度。 甲烷的测定 甲烷是导致温室效应的主要因素之一（ 989）。反刍动物是主要的甲烷排放源，地球上反刍动物年产甲烷量约 07 吨，占散发到大气中的甲烷总量的 15%,而且还以每年 1%的速度递增（ ， 1988）。同时甲烷是瘤胃发酵能量损失的主要原因，约有 6%饲料能量以甲烷的形式被损耗（ ， 1994； ， 1991），因此对瘤胃甲烷产量调控、测定甲烷中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 12 含量是必要的。使用体外技术被认为是比较可行的测定甲烷含量的有效方法（ ， 2003；， 2004）。 （ 2005）利用体外产气法评价 7 种 粮的总产气量和甲烷产量。结果表明，甲烷含量在 6 和 24h 时没有差异，但在 48 和 72h 则有差异。 （ 2003）应用产气法测定了24h 甲烷产量。谷物的甲烷产量范围为 34粗饲料的甲烷含量范围在 12多应用产气法测定甲烷产量与体内法测定的结果是相似的（ ， 2002），表明这种方法在测定甲烷产量变化是可行的。 小结 反刍动物饲料组合效 应是普遍存在的 ， 但是由于动物种类、饲养水平、饲料种类和加工水平等因素 ， 组合效应发生的机制不会是单一的 ， 往往是多种机制同时存在。认识到饲料组合效应的重要性 ， 了解组合效应发生机制 ， 从而在生产实践中避免负组合效应出现 ， 有意识 地 利用正组合效应来提高动物对饲料的采食量和利用率 ， 提高动物生产性能 ， 完善饲料营养价值评定理论和技术 ， 进一步促进动物营养学理论的发展。 研究 目的、意义、 内容和技术路线 究 目的和意义 本研究旨在揭示奶牛日粮组合效应发生机制及其对瘤胃环境、粗饲料利用率及对奶牛生产性能的影响， 确定正组合效应出现时各营养物质的最佳比例，建立产气量为主要指标的评估反刍动物饲料间组合效应的实验室体系 。 通过本 试验 研究， 探讨 产生组合效应的原因 ， 有助于通过日粮组合和营养 调控 达到瘤胃发酵的最佳 效果 ， 将为进一步系统研究反刍动物中不同种类饲料间的组合效应 提供理论依据 ，为更合理配制反刍动物日粮提供理论指导，从而有效地提高现有饲料资源的利用率。 究内容 试验一 不同来源 粗蛋白间组合效应 试验二 不同来源粗蛋白与 组合效应 试验三 日粮粗蛋白与 组合效应对奶牛生产性能的影响 试验四 日粮粗蛋白与 组合效应对日粮表观消化率的影响 术路线 本试验 通过体外和体内相结合的方法，研究日粮 粗蛋白组合效应及对泌乳奶牛生产中国农业科学院 硕 士学位论文 第一章 绪论 13 性能和消化率的影响，其技术路线见下图： 实验室研究 动物试验 外产气法 不同 P 比例混合日粮的组合效应对奶牛生产性能的影响 不同来源 豆粕蛋白间的组合效应 不同来源蛋白质与羊草 的组合效应 不同来源 不同来源蛋白质与 确定 调整日粮中 P 比例 不同 P 比例混合日粮的组合效应对奶牛日粮表观消化率的影响 产奶量测定 乳成分测定 各种养分表观消化率测定 产气量 国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 不同来源 粗蛋白间组合效应 14 第二章 不同 来源 粗蛋白间组合效应 粗饲料是反刍动物 日粮的主要组成部分 ，但是由于其粗纤维含量丰富，粗蛋白含量较少，导致采食量和消化率都 比较低 。因此，在低质量粗饲料中添加蛋白，可以提高反刍动物对粗饲料的利用率，从而提 高生产性能，即有正组合效应。可是过多添加蛋白则是不经济，而且易造成环境污染，还会影响纤维消化率，导致乳脂率下降，并引起代谢疾病。因此，确定合适的蛋白供给量是非常重要的。本试验的主要目的是确定蛋白源与粗饲料 组合效应发生时的最佳比例及瘤胃发酵特性，为配制奶牛日粮提供参数。本试验选取 3 种常见奶牛粗饲料 用 粗蛋白间组合效应，旨在寻找当正组合效应发生时最佳比例及对瘤胃发酵的影响。 材料与方法 验材料 蛋白源：豆粕 经 65 干燥，粉碎，过 40 目筛，密封， 4 保存。 ：羊草、苜蓿、玉米青贮提取 以下方法制备： 饲料原料经 65 干燥，粉碎，过 40 目筛，称取 烧杯中 ， 加入 100性洗涤液 ， 105 恒温 1h， 用 37龙布过滤 ，并用热蒸馏水反复洗涤过滤 ， 最后用丙酮和乙醇各 100涤 1 次 ， 自然干燥后 ， 再用100 硫酸铵溶液浸泡过夜 ， 以除去微量的以离子键结合的洗涤剂，然后用热蒸馏水反复洗涤过滤 ， 最后在 50 烘干，密封， 4 保存。 原料主要成分见表 2 2料主要成分 of 羊草 米青贮 蓿干草 源：以玉米淀粉作为主要非结构性碳水化合物 （ 来源。由于淀粉是瘤胃微生物的主要底物之一，大部分能分解淀粉的细菌不能利用纤维素，且淀粉是中度发酵成分，能弥补发酵缓慢的纤维素对快速降解的 N 源提供碳源的不足。 验动物及其饲养管理 采 用两头 2 周岁、体况良好、体重约 400 公斤、安装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦阉公牛作为中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 不同来源 粗蛋白间组合效应 15 瘤胃微生物的供体动物。试验牛按 维持水平饲喂，每天分 2 次 8:00 和 14:00） 饲喂混合精料 2精料配方见表 2，羊草 2玉米秸自由采食，自由饮水。 表 2验用瘘管牛精料配方 of 料 百分比 （ %） 玉米 粕 24 豆皮 15 石粉 酸氢钙 1 食盐 混料 养成分 粗蛋白 试验设计 将 蛋白 源 按以下 比例 （ P） 混合， 采用 气法进行体外培养试 验，每个处理 6 个重复。 例为： 1， 1， 1， 1， 1， 1（见表 2 表 2养底物原料组成 （ of 项目 组成比例（ P） 粕 米淀粉 体外培养系统 工瘤胃装置 具塞注射器状培养器 （ 100具有 1度 ）、 恒温 水浴摇床。 胃液 试验用瘤胃液取自两只装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦阉公牛，在早饲前采集瘤胃食糜，采集中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 不同来源 粗蛋白间组合效应 16 部位为瘤胃的后背盲囊。采集到的瘤胃液立即放入 39左右的水浴中保存，以防止瘤胃液中微生物死亡。然后，将瘤胃食糜用四层纱布两次过滤于接收瓶中，置于 39恒温水浴箱中保存，通入二氧化碳，待用。 工唾液 人工唾液的调制 ： 400馏水 +量元素溶液 （ A） + 200冲液 （ B） + 200 C） +天青溶液 （ D） ，用 于培养 前 1h 加入加还原剂 （ E）直至溶液由淡兰色转变为无色。置于恒温水浴中预热至 39待用。 调制成人工唾液的各溶液分别组成 : A、微量元素溶液 : 蒸馏水至 100B、缓冲液 : 蒸馏水至 1000C、常量元素溶液 :无水 ） 、 无水 ） 、 7蒸馏水至 1000D、刃天青溶液 : W/V） ; E、还原剂溶液 （ 现配现用 ） :l l） ， 蒸馏水 95 作步骤 准确称取经粉碎过 40 目筛的试验原料 200DM 小心地放入培养器内腔，然后用少量液体石蜡或凡士林涂在活塞筒的四周，以防漏气，而且消除培养器内腔和内塞之间的摩擦，尽量减小气体产生过程中活塞向上移动的阻力。然后准确量取用二氧化碳饱和的微生物培养液30出培养器中的气泡，密封， 记录初始刻度后，将其置于 39 水浴摇床中进行体外发酵培养。每次产气试验至少 有三个空白对照作校正用，至少在不同时间重复测定二次。 定指标 分别记录 培养液 发酵 2， 4， 6， 8， 12， 24， 36， 48， 72和 968h的 品 制备与 分析 体外培养 48注射器取出，迅速放入冰水浴中终止发酵，并将注射器中发酵液 排出至50刻用酸度计测定 后将发酵液离心（ 10,000 g， 15，保存于 用于挥发性脂肪酸（ 氨态氮的测定 酵液 定： 瘤胃液中 度计测定，测定前，使用 中国农业科学院 硕 士学位论文 第二章 不同来源 粗蛋白间组合效应 17 量测定： 采用 离子色谱分析仪， 子色谱柱，电导检测器，流动相由 洗液在线发生器产生（ 1%氢氧化钾溶液），流速 动进样器，进样量 10，室温下进行测试。进样前样品稀释 1025 倍， 45 m 滤膜过滤。（傅彤等， 2005） 准液的制备 A： 去蛋白溶液