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奶牛饲料分析(评价)研究进展

2010-7-28 23:38| 发布者: admin| 查看: 3751| 评论: 0|原作者: 陈美莲 王光文|来自: 上海光明乳业有限公司技术中心

摘要: 近年来,奶牛营养学及饲料分析研究进展日新月异。美国康乃尔大学的净碳水化合物和蛋白质体系(CNCPS)(1992-1993),反映奶牛饲料的采食情况,蛋白质、碳水化合物在瘤胃的发酵和在肠道的消化吸收、排泄情况,热量的 ...

近年来,奶牛营养学及饲料分析研究进展日新月异。美国康乃尔大学的净碳水化合物和蛋白质体系(CNCPS)(1992-1993),反映奶牛饲料的采食情况,蛋白质、碳水化合物在瘤胃的发酵和在肠道的消化吸收、排泄情况,热量的产生、营养的吸收对维持、生长、泌乳、繁殖等利用情况。美国康乃尔大学、宾戏法尼亚大学和CNCPS进行改进,来评估和配合日粮该体系可有效地平衡日粮中氨基酸的供给。应用最新的营养学研究成果等先进技术,美国在1989所到1998年的十年间奶牛平均单产提高了20%。

奶牛是反刍动物,饲草(粗饲料)对奶牛的健康和提商乳脂率是非常重要的。近年来粗饲料的检测分析越来越被奶牛营养界所重视。日本1982年开拓粗饲料分析事业,经过15年到1997年,鉴定牛平均单产从6400kg提高到8200 kg增长28%。

奶牛营养学和饲料分析的研究进展是互相促进的。

美国Van soest等在1963—1967年发明的中性洗涤纤维 (NDF)酸性洗涤纤维(ADF)等一套测定方法和美国康乃尔大学的CNCPS把饲料蛋白质分成溶解性蛋白质(S——P)、分解性蛋白质(D——P)、非分解性蛋白质(U——P)的方法得到广泛推广。近年来NDF、U——P、非结构性碳水化合物(NFC)等新饲喂标准(营养管理指标)和相对饲料值(RFV)等在美国、加拿大和日本等到许多奶牛业发达国家得到广泛推广并取得良好效果,大幅度提高了奶牛的生产性能。

中国农业大学冯仰廉教授等对“反刍家畜新蛋白质(小肠蛋白质)体系的研究”和“反刍动物能量转化规律及营养调控(1994--1998)”历时八年的研究,已提出了我国较系统的小肠蛋白质营养新体系和常用饲料中NDF、ADF含量,并已列入中国《奶牛营养需要和饲养标准》(修订第二版)(2000)。

在奶牛饲养技术进展住处化、国际化的高度竞争的今天,按常规饲料分析法所提到的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(ASH)、可溶液性无氮浸出物(NFE)和粗纤维(CF)等指标配合奶牛日粮已不能适应技术进步与生产发展的需要,迫切需要对奶牛常用饲料特别是粗饲料的分析加以改进,为奶牛的生产提供与营养技术进展相一致的分析数据。为使奶牛饲料分析(评价)新技术得以迅速推广,我们把Van Soest的洗涤剂分析法及其与常规饲料分析法的区别、饲草分析新项目及其简要分析方法和饲草的相对饲料值等介绍如下:

1.Van Soest的洗涤分析法及其与常规饲料分析法的区别

目前我国沿用的饲料万分常规分析法是1860年德国Weende农业试验站创立的,它对于评估饲料的营养价值有用,但测定粗纤维等指标,存在严重的缺点。如“粗纤维”所指的并非均质的化学万分,它有纤维素、半纤维素、本质素和角质等构成,这些成分的营养价值不仞相同,将之混为一谈,显然不够确切;又如,粗纤维分析法相继用酸和碱处理榈,部分半纤维素和木质素变为可溶性物质而随滤液漏出,使测得的纤维成分比实际低,;因右失推算的得的无氮浸出物含量偏高。Van Soest指出,粗纤维分析法有时可能把80%的半纤维素、50—90%的木质素和10—50%的纤维素未计入粗纤维含量内。

Van Soest等的方法,能够比较简便地把饲料总碳水化合物(TC)分成细胞壁、纤维素、增纤维素和木质素等指标。近二十多年来这套方法在许多奶牛发达国家得到广泛推广并取得良好的效果。

为了便于理解,洗涤剂分析法及其与常规饲料分析法的区别见下图。

洗涤剂分析 法

蛋白在瘤胃内的溶解性

细胞内容物(CC)(中性洗涤剂可溶部分)

总碳水化合物(TC)

溶解性蛋白质(S——P)
分解性蛋白质(D——P)
非分解性蛋白质(U——P)

脂肪色素

灰分 非结构性碳水化合物(NFC) 细胞壁成分中性洗涤纤维(NDF) 酸性洗涤纤维(ADF)

植物的成分

蛋白质非蛋白氮

脂肪色素

灰分 淀粉、糖有机酸

半纤维素

木质素 纤维素

常规分析法

粗蛋白质 粗脂肪 粗灰分

可溶性无氮浸出物(NFE)

粗纤维

2.饲草(forage)的分析新项目及其简要分析方法

2.1饲草的分析项目——日本阿部亮等(1997)提议饲草的分析项目主要有如下内容:

(1)水分(干物质)(11)粗脂肪
(2)粗蛋白质(12)青贮有机酸
(3)溶解性蛋白质(13)青贮挥发性盐基态氮
(4)分解性蛋白质(14)常量元素(钙、磷、钾、镁等)
(5)非分解性蛋白质(15)微量元素(硒、碘、锌等)
(6)结合蛋白质(16)硝酸态氮
(7)总纤维OCW(OCC)(17)TDN
(8)总纤维NDF(18)采食量
(9)高消化纤维Oa(低消化性纤维Ob)(19)采食TDN量
(10)非结构性碳水化合物(NFC或NCWFE)
NDF和OCW之间可以进行正确度很高的相互换算,实施哪一项都可以。黑体字表示的为提案强调的新项目,其它均为常规实施项目。下面就以黑体字表示的实施项目作为介绍。

2.2饲草新项目简要分析方法

1.)蛋白质的分类

蛋白质的分类——蛋白质根据在第一胃的溶解性来分类。试料(饲料)装入尼龙袋通瘤胃瘘放入第一胃,浸光一定时间后测定其分解率的方法(in situ法);试料(饲料)中加入瘤胃内溶液在试管中培养一定时间后测定其分解率的方法(in vitro法)。

根据缓冲液和蛋白质分解酶的组合可以把蛋白质分成二类:
(1)溶解性蛋白质(2)分解性蛋白质。只用缓冲液处理,把溶解出的粗蛋白质称位为溶解性蛋白质;用蛋白质分解酶处理,被蛋白质分解酶分解的蛋白质称为分解性蛋白质。用酸必洗涤剂处理,也不溶解的蛋白质称为结合蛋白质。

下面以2。1中所列的顺序号对其分析方法作简要介绍。

(3)溶解性蛋白质

[缓冲液的配制]磷酸二氢钠溶液和4硼酸钠溶液等量混合,将PH调整到6。8。

[操作]取试料0。5G放入100ML三角长颈瓶或聚苯乙烯样品瓶中,加入50ML缓冲液,置于40度恒温槽中振动1小时抽出,然后将内容物用滤纸滤过,滤纸上的残渣用缓冲液洗净,残渣干燥后连同滤纸放入凯氏法进行蛋白质定量分析,蛋白质含量少的试料可以增加样品的数量。

[计算]溶解性蛋白质=粗蛋白质-残渣中的蛋白质

(4)分解性蛋白质

[缓冲液的配制]磷酸二氢钠溶液和4硼酸钠溶液等量混合,将PH调整到7。8-8。0。

[操作]取试料0。5G放入三角长颈瓶或聚苯局烯样品瓶中,加入40ML缓冲液,置于40度恒温槽中静置1小时,铕从恒温槽中取出,加入10ML酶溶液再放回到恒温槽中振动,进行蛋白质分解,分解时间粗饲料为48小时,精饲料为18小时。分解结束与(3)溶解性蛋白质的方法相同,进行蛋白定量分析。

[计算]分解性蛋白质=粗蛋白质-残渣中的粗蛋白质

(5)非分解性蛋白质

用粗蛋白质减去分解蛋白质求得非分解性蛋白质。

(6)结合蛋白质

所表示的为酸性洗涤纤维(ADF)定量残渣中的粗蛋白质。

[操作]取试料1G,放入500ML容积的大烧杯中,加入100ML酸性洗涤剂和数滴萘烷后,在纤维煮沸1小时。残渣用滤纸滤过,水洗,丙酮洗净在滤过台上干燥,风干后残渣连同滤纸放入凯氏分解瓶中,用凯氏法进行蛋白质定量分析,定量测得的粗蛋白质为结合蛋白质。

2.)非结构性碳水化合物的表现

饲料是的非结构性碳水化合物主要包括单糖、少糖类、淀粉、果胶,是易利用的能量饲料,碳水化合物的代谢产物青贮中的乳酸等有机酸也都包括在内。非结构性碳水化合物的表现型式有NCWFE(N itrogen cell wall free extracts,糖、淀粉、有机酸表示)、NSC(Non structural carbohydrates,非结构性碳水化合物)和NFC(Non-fibrous carbohydrates,非纤维性碳水化合物)三种,NSC和NFC的计算方法基本相同,所以对频率较高的NFC作主要阐述。

NCWFE和NFC的计算方法如下:

NCWFE=有机物—{粗蛋白质+粗脂肪+(总纤维。OCW—OCW中粗蛋白质)}

NFC=有机物—{粗蛋白质+粗脂肪+(总纤维。NDF—NDF中的粗蛋白质)}

NCWFE和NFC不同之处是总纤维分别用OCW和NDF表示。

3.)TDN含量的推算

方法1:根据实验室分析或NIRS分析法所测定的饲料万分用回归式推算TDN含量。

方法2:根据NIRS分析法直接推算TDN含量。

4.)采食量及采食TDN量

根据饲料的化学组成、营养价值确切评价牧草、饲料作物的采食量具有非常衫的意义,干物质采食量是奶牛营养管理的重要指标。青贮和干草的干物质采食量很大程度决定和影响奶牛日粮的干物质采食量。

干草的干物质采食量主要受OCW。NDF、Ob的影响。

青贮的干物质采食量主要受青贮的水分、发酵品质、乳酸比率、OCW。NDF的影响。

生产实践中应进行试验,分别根据OCW。NDF、Ob和青贮的水分、发酵品质、乳酸比率、OCW。NDF等指标推算干草和青贮的干物质采食量。

饲草的相对饲料值(RFV)

饲草是奶牛日粮中不可缺少的成分,其不仞提供蛋白质等营养素,还提供纤维,对奶牛的健康和提高乳脂率是非常重要的。

饲草的种类很多,影响其品质的因素和评定质量指标也很多,如水分、蛋白质、纤维含量、适口性等,近年美国研究提出相对饲料值(Relative Feed Value缩写RFV)作为评定牧草质量的一项指标。

Van Soest等首创的植物细胞壁成分分析技术得到推广,据研究,用此法测得饲草的NDF和ADF含量分别与消化率及采食量呈明显的负相关。Barber总结50余次试验结果建立了线形回归公式:DOMD%(可消化有机物质占饲草干物质的百分率)=85。05-0。886 ADF%,可从测的的ADF含量求得DOMD%,两项之间的相关系数高达0。747±0。0237,分析饲草的ADF和NDF含量,可推算綦消化率和采食量,将这两指标结合起来能测定饲草的能量摄入潜力,再参考粗蛋白的含量,可计算RFV。一般说来,随牧草成熟度的推进,NDF和ADF的含量逐渐提高。以盛茶期的苜蓿为例,其含有41%的ADF和53%的RFV为100,其他饲草的其相比较,得出某饲草的RFV。不同的ADF和NDF含量的饲草的RFV见下表:饲草品质和相对饲料值(RFV)

质量等级 干物质中的含量(%)

干物质*消化率DDF(%)

干物质摄入量**DMI(占体重的%) 相对***饲料值(RFV)

CP

ADF

NDF

特级

>19

<31

<40

>65

>3.0

>151

一级

17-19

31-35

40-46

62-65

3.0-2.6

151-125

二级

14-16

36-40

47-53

58-61

2.5-2.3

124-103

三级

11-13

41-42

54-60

56-57

2.2-2.0

102-87

四级

8-10

43-45

61-65

53-55

1.9-1.8

87-75

五级

<8

>45

>65

<53

<1.8

<75

凡是ADF和NDF含量低的饲草,其RFV都高于100,属优质饲草;凡是ADF和NDF含量高的饲草,其RDF都低于100,其品持较差。生产实践中高产牛的泌乳前期的奶牛应饲喂RFV为125-160(即特级和一级)的饲草;而低产牛的泌乳中、后期的奶牛及年龄较大的后备母牛可饲喂RFV为100-125(即二、三级)的饲草,以降低饲养成本。


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