作者：王燕 张永根
摘要：文章采用康奈尔大学净蛋白和净碳水化合物体系（CNCPS）的测定方法，对10种蛋白来源不同的饲料常规营养成分和CNCPS组分的含量进行测定，评定其营养价值，从而找出能有效替代豆粕的原料,减少对豆粕的依赖，缓解蛋白质原料紧缺的现状，并深入剖析了饲料的蛋白质组分和碳水化合物组分，进一步了解各种饲料的微观组分，为以后从更微观的角度配合饲粮提供参考依据。
关键词：蛋白质；碳水化合物；CNCPS
饲粮中的碳水化合物和蛋白质是反刍动物能量和氮的来源，二者一直是研究的重点。目前旧的能量和蛋白体系正逐渐被完善，新的体系正向模型化方向发展，康奈尔净碳水化合物蛋白质系统（cornellnet car- bohydrate and protein system，CNCPS）是模型体系的代表。这个系统自1991年问世以来已发展到6版，它的应用范围很广，主要对饲料组成生物学价值瘤胃亚模型进行描述与评价。 它根据瘤胃微生物对能量和蛋白质的利用将微生物分为结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物2类，结构性碳水化合物的微生物以氨为氮源，而利用非结构性碳水化合物的微生物可以以氨、氨基酸和肽为氮源，这种划分方法使瘤胃微生物分类简单化。 同时根据饲料中2种碳水化合物各组分在瘤胃中的降解情况将其分为快速降解部分、 中速降解部分、慢速降解部分和不可利用的纤维类4部分。 蛋白质被划分为非蛋白氮、真蛋白和不可利用氮。CNCPS体系的特点是把饲料的化学分析与植物的细胞成分及反刍动物的消化利用结合起来，使分析结果更有参考价值。本试验利用了康奈尔净碳水化合物蛋白质分析系统，对10种常见的饼粕类饲料进行测定和分析，找出能有效替代豆粕的原料，缓解蛋白质原料紧缺的现状，并深入分析了饲料的蛋白质组分和碳水化合物组分，为以后从更微观的角度配合饲粮提供参考依据。
分别采用吉林、佳木斯、方正县的米糠粕，新疆、山东棉粕，海拉尔、四川菜粕，双城、吉林DDG，哈市豆粕等十种饲料原料，风干，粉碎，过1 mm网筛，用于分析。干物质、粗蛋白质、粗灰分和粗脂肪按照AOAC法进行分析；中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和木质素、中性洗涤不溶蛋白和酸性洗涤不溶蛋白按照VanSoes等(1991)的方法进行；可溶性蛋白质按照Roe等(1990)的方法进行分析；淀粉按照 AACC法进行分析。
根据Sniffen等的方法进行计算。利用CNCPS模型中的方法计算碳水化合物中的A、B1、B2、C 组分以及蛋白质中的A、B1、B2、B3 和C组分。计算公式如下：
PA（%CP）= NPN（%SOLP）×0.01×SOLP（%CP）
PB1（%CP）= SOLP（%CP－PA（%CP）
PC（%CP）= ADFIP（%CP）
PB3（%CP）= NDFIP（%CP）－ADFIP（%CP）
PB2（%CP）= 100－PA(%CP)－PB1(%CP)－PB3(%CP)－PC（%CP）
其中：CP（%DM）为粗蛋白质在干物质的百分比；NPN(%CP)为非蛋白氮占饲料粗蛋白的百分比；SOLP (%CP)为可溶性蛋白占粗蛋白的百分比；NDFIP(%CP)为中性洗涤剂不溶蛋白占粗蛋白的百分比；ADFIP(%CP) 为酸性洗涤剂不溶蛋白占粗蛋白的百分比；PA（%CP）为非蛋白氮占粗蛋白质的百分比；PB1（%CP）为快速降解蛋白占粗蛋白的百分比；PB2（%CP）为中度降解蛋白质占粗蛋白的百分比；PB3（%CP）为慢速降解蛋白质占粗蛋白的百分比；PC（%CP）为结合蛋白质占粗蛋白质的百分比。因式中百分号仅作为单位，并不参与乘法运算，故两数值相乘后需乘以0.01，使得出的单位为百分数，以下同。
CHO（%DM）= 100－CP（%DM）－FAT（%DM）－ASH（%DM）
CC（%CHO）= 100×[NDF（%DM）×0.01×LIGNIN（% NDF）×2.4]/CHO（%DM）
CB2（%CHO）= 100×{[NDF（%DM）－NDFIP（%CP）× 0.01×CP（%DM）－NDF（%DM）×0.01×LIGNIN（%NDF）×2.4]/CHO（%DM）}
NSC（%CHO）= 100－CB2（%CHO）－CC（%CHO）
CB1（%CHO）= STRACH（%NSC）×[100－CB2（%CHO）－CC（%CHO）]/100
CA（% CHO）= [100 －STRACH （% NSC）]×[100 －CB2（%CHO）－CC（%CHO）]/100
其中：CP（%DM）为粗蛋白占饲料干物质的百分 比；CHO（%DM）为碳水化合物占饲料干 物质的百分比；FAT（%DM）为脂肪占饲料干物质的百分比；ASH (%DM)为灰分占饲料干物质的百分比;NDF(%DM)为中性洗涤纤维占饲料干物质的百分比;NDFIP(%DM)为中性洗涤不溶蛋白质占饲料的百分比；LIGNIN（%NDF）为木质素占NDF的百分比；STRACH（%NSC）为淀粉占非结构性碳水化合物的百分比；CA（%CHO）为糖类占碳水化合物的百分比；CB1（%CHO） 为淀粉和果胶占碳水化合物的百分比；CB2（%CHO）为可利用纤维占碳水化合物的百分比；CC（%CHO）为不可利用纤维占碳水化合物的百分比；饲料中不可消化纤维的数量为木质素的2.4倍。
从不同产地的米糠粕的蛋白质含量来看，米糠粕的粗蛋白(%DM)含量在16.30%～18.18%，吉林米糠粕的蛋白含量比其它产地含量高，说明吉林产的米糠粕质量比方正县米糠粕和佳木斯米糠粕的质量好。可溶性粗蛋白(%CP)含量在 14.08%~21.12%，佳木斯的米糠粕可溶性粗蛋白含量在米糠粕中最高。不同产地的米糠 粕的非蛋白氮含量在11.69%~24.77%，可见非蛋白氮的变化幅度稍大。从碳水化合物成分来看，三种米糠粕的脂肪含量以吉林米糠粕最高，达11.2%，高于豆粕。三种米糠粕的中性洗涤纤维含量在33.26%~38.01%，酸性洗涤纤维9.96%~11.05%，其中吉林米糠粕纤维含量最高。由于木质素在瘤胃中不能降解,而米糠粕的木质素含量均不高，说明米糠粕的纤维利用价值高。米糠粕的淀粉含量高于其它饲料，有利于瘤胃发酵。
从棉粕蛋白质的含量来看，棉粕的粗蛋白含量在40.33%～44.63%，仅次于豆粕，以新疆棉粕的蛋白显著高于山东棉粕，这可能与饲料的加工方式和地区差异有关。棉粕的可溶性蛋白含量在13.08%～21.03%,新疆 棉粕的可溶性蛋白较高，因而降解率也较高。从碳水化合物成分看，两种棉粕脂肪含量较低，均低于豆粕。中性洗涤纤维的含量是23.51%～24.63%，低 于 米糠粕，高于豆粕。木质素含量以新疆的棉粕最高，这可能与棉粕的加工工艺有关。棉粕的淀粉含量居中，并且新疆棉粕的淀粉含量高于山东棉粕。
从菜粕的蛋白质的含量来看，菜粕的粗蛋白含量在40.47%～43.04%，仅次于豆粕，海拉尔菜粕的蛋白含量显著高于四川菜粕，从可溶性蛋白含量来看，海拉尔菜粕显著高于四川菜粕(P＜0.05)，四川菜粕的非蛋白氮(NPN)高于海拉尔菜粕。从碳水化合物的成分来看，菜粕的脂肪含量高于棉粕和豆粕，低于米糠粕和DDGS；NDF的含量低于米糠粕和DDGS,高于豆粕。菜粕的木质素含量低于米糠粕高于DDGS和豆粕。
从DDG的蛋白含量来看，DDGS的粗蛋白含量在28.23%～31.68%，双城DDGS的蛋白含量高于吉林DDGS的蛋白含量,且差异显著（P＜0.05）。可溶性蛋白吉林DDGS高于双城DDGS，且高1.58个百分点，NPN的含量双城DDGS的显著高于吉林DDGS，超过50%，说明多数DDGS中的可溶性粗蛋白主要是非蛋白氮，可溶性真蛋白的含量少。不同的生产工艺和来源可能对非蛋白氮和可溶性真蛋白这两个指标有影响。从碳水化合物的成分看，DDGS的脂肪含量较高，高于棉粕、豆粕、菜粕，这与史丹丹(2008)研究结果一致，NDF的含量有较大差异，双城DDG的含量较高。木质素的含量较低，除了比豆粕的稍高以外，低于其他的饲料。
CNCPS的蛋白质和碳水化合物组分见表 2、表 3。
CNCPS 将饲料的碳水化合物分为4类，CA部分为糖类，在瘤胃中可快速降解；CB1为淀粉，为中度降解部分，是可利用的细胞壁；CB2为缓慢降解部分；CC部分是不可利用的细胞壁。 碳水化合物的不可消化纤维为木质 素。CNCPS将饲料的蛋白质分为5部分，PA、PC、PB1、PB2、PB3，分别被描述为PA（ 非 蛋 白 氮 ），PB1、PB2、PB3为真蛋白和PC不能利用蛋白质，结合蛋白质。PA和PB1在缓冲液中可溶解，PB2在瘤胃中可快速降解，PC含有与木质素结合的蛋白质、单宁蛋白质复合物和其他高度抵抗微生物和哺乳类酶类的成分，在酸性洗涤剂中不能被溶解、在瘤胃中不能被瘤胃细菌降解和在瘤胃后消化道也不能被消化。PB3 在中性洗涤剂中不溶解，但可在酸性洗涤剂中溶解，由于PB3与细胞壁结合在一起，因而在瘤胃中可缓慢降解，其中大部分可逃脱瘤胃降解。缓冲液不溶蛋白质减去中性洗涤剂不溶蛋白，剩余部分为PB2，部分PB2在瘤胃中可被发酵，部分流入后肠道中。
蛋白质和碳水化合物成分特点：在以上十种饲料中，豆粕的PA含量最低，说明豆粕的非蛋白氮含量最少，真蛋白含量最高。在所测饲料中，PA含量最高的 是双城DDGS，由于PA代表的是非蛋白氮的含量，这说明双城DDGS的真蛋白氮含量最低。由表2可以看出，吉林DDGS的PC(结合蛋白质)含量最高，说明吉林DDGS中的完全不可利用粗蛋白的含量最高，其次是双城 DDGS、四川菜粕、海拉尔菜粕，最低的 豆粕。PB1含量最高的是佳木斯米糠粕，为18.65%，其次是哈市豆粕、吉林米糠粕、方正县米糠粕，说明三种产地的米糠粕的快速降解蛋白含量跟豆粕含量较为接近，大量研究表明，快速降解蛋白含量与饲料中瘤胃可降 解蛋白的含量成正比。豆粕的PB2（中速降解蛋白）含量最高，其次是海拉尔菜粕、四川菜粕、山东棉粕、新疆棉粕和 DDGS，最低的是方正县米糠粕。
CHO（碳水化合物）的含量在34.19%～62.39%， 不同产地的米糠粕的CHO含量显著高于其 他饲料的CHO含量，由于CHO的含量与能量有关，说明米糠粕提供的能量多于其它饲料。 其中CC（不可利用碳水化合物的含量）的含量在4.33%～29.01%，由表3可以看出，各种饲料的CC含量比其他实验验结果略高一些，这可能是与饲料的种类，加工方式及储存转运有关，CC含量最高的是新疆棉粕，其次是山东棉粕、海拉尔菜粕、佳木斯米糠粕、 吉林米糠粕，含量最低的是豆粕。CA含量最高的是新疆棉粕，其次是山东棉粕，海拉尔菜粕、吉林DDGS，含量最低的是哈市豆粕，仅为0.48%，由于CA代表的是快速降解的糖类，说明豆粕 的可溶性糖含量低于其他饲料。CB2（可利用纤维）以豆粕的含量最高，其次是方正县米糠粕、吉林米糠粕、 佳木斯米糠粕，双城 DDGS、吉林 DDGS、四川菜粕、海拉尔菜粕，山东棉粕和新疆棉粕最低。CB1（淀粉和果胶）的含量4.47%～13.69%，以三种产地的米糠粕的含量最高，其次是豆粕、双城DDGS、山东棉粕，最低的是菜粕。 由于米糠粕和豆粕在PB1 (快速降解蛋白)和CB2（可利用纤维）含量差异较小，另外米糠粕的CHO含量显著高于豆粕，从真蛋白质的可利用性方面以及碳水化合物的可利用性方面测定的指标来看，在反刍动物的日粮中部分米糠代替部分豆粕成为可能。
通过以上的分析，米糠粕作为优质的蛋白质原料和能量原料，在反刍动物生产上有较好的利用价值。尤其是在当前玉米、豆粕等原料价格高涨的时期，用米糠粕替代一部分玉米和豆粕，不仅降低了饲料成本，而且缓解了饲料资源的高度紧张。CNCPS体系作为新的评定蛋白质的体系能全面科学地反映饲料的营养价值，区分了非蛋白氮、真蛋白氮、淀粉和糖类，反映了动物对饲料的利用情况。
参考文献：略
转自：饲料工业
