甘露寡糖(mannan oligosaccharides, MOS)是近年来国内外研究较多的新型饲料添加剂，是由2~10个葡萄糖、甘露糖或半乳糖分子通过β-1, 4-D-甘露吡喃糖苷键或是由α-1, 2、α-1, 3或α-1, 6糖苷键连接而成，为直链或支链低度聚合糖，主要通过富含MOS的酵母细胞壁发酵获得。MOS不但能促进有益菌增殖，还能吸附病原菌，改善肠道微生态，增强动物非特异性免疫，提高动物抵抗力[1-4]。此外，MOS还是一种肠道调节剂，相比抗生素而言，具有无污染、无残留及无副作用等优点。至今，国内外对MOS在单胃动物养殖中的应用已有较多的研究，但在反刍动物养殖中的应用研究较少。
饲粮精粗比对反刍动物瘤胃内环境及消化代谢有重要的影响，精粗比过低或过高都会对其健康状况和生产性能造成不利影响。添加适宜的粗饲料，不但可以增加动物的饱腹感、节省饲料成本，还可以促进动物胃肠道的蠕动、提高消化率，同时对优化反刍动物瘤胃内环境也具有潜在益处[5-6]。饲喂适宜精粗比饲粮对提高养分利用率和生产性能有重要意义。因此，本试验采用尼龙袋法测定添加不同水平MOS的不同精粗比饲粮在绵羊瘤胃内干物质(dry matter, DM)、有机物(organic matter, OM)和粗蛋白质(crude protein, CP)的降解率，并对其交互作用进行探讨，为MOS在反刍动物生产中的应用及其与饲粮精粗比的交互作用研究提供基础数据。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验采用4×6双因子析因试验设计，共设2个因子，分别为饲粮精粗比(A)和MOS添加水平(B)，饲粮精粗比设4个水平，分别为20:80(A1)、30:70(A2)、40:60(A3) 和50:50(A4)，MOS添加水平设6个水平，分别为0(B1)、0.4%(B2)、0.8%(B3)、1.2%(B4)、1.6%(B5) 和2.0%(B6)，共形成24个处理。具体试验设计方案见表 1。
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表 1 试验设计方案 Table 1 The experimental design scheme |
试验选用玉米、大豆粕、棉籽粕、苜蓿干草和燕麦草等MOS含量较低的饲料原料，配制MOS含量较低的4种不同精粗比的试验饲粮，其组成及营养水平见表 2。按照试验设计，在不同精粗比饲粮中添加不同水平的MOS。
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表 2 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
选用6只年龄在1岁左右、体重为(28.04±2.07) kg并安装永久瘤胃瘘管的健康杂种羯羊(白头萨福克×小尾寒羊♀)作为供试动物。试验期内给供试绵羊饲喂A3饲粮(每头1.0 kg/d)，自由饮水。
1.4 尼龙袋试验准确称取样品3.0 g，装入袋面积为18 cm×15 cm、孔径为40 μm的尼龙袋内，扎紧袋口，每个处理3个重复。每只羊瘤胃中放入12个尼龙袋，重复2次，拴系于瘘管口固定，于晨饲前将夹好的尼龙袋送入供试绵羊瘤胃腹囊中。分别在放入后3、6、9、12、24和48 h时取出尼龙袋，用37 ℃蒸馏水冲洗，控制水流速与水温以及冲洗时间，冲洗时间大约为5 min。冲洗后，将尼龙袋及样品放入65~70 ℃恒温箱内干燥至恒重，然后根据张丽英等[7]的方法测定饲粮和残渣中DM、OM和CP的含量，并计算其降解率。
1.5 饲粮瘤胃流通速率及DM、OM和CP有效降解率的测定采用铬标记的方法[8]进行饲料瘤胃流通速率的测定。根据各采样的时间点和粪便中氧化铬的浓度，利用软件CurveExpert 1.3进行最小二乘法曲线拟合，测定饲料瘤胃流通速率，计算结果见表 3。DM、OM和CP有效降解率计算采用Ørskov等[9]提出的模型，并用SAS 9.3软件进行最小二乘法数据曲线拟合，得出a、b、c值。
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表 3 不同精粗比饲粮的K值 Table 3 K values of diets with different concentrate to roughage ratios |
Pt=a+b(1-e-ct)。
式中：Pt为待测养分在t时刻的降解率；a为快速降解部分；b为慢速降解部分；a+b为可降解部分；c为b的降解速率；t为饲料在瘤胃内停留时间。
待测养分的瘤胃有效降解率与饲粮瘤胃流通速率有关，其有效降解率为：
P=a+(b×c)/(c+K)。
式中：P为待测养分的瘤胃有效降解率；a为快速降解部分；b为慢速降解部分；c为b的降解速率；K为饲粮瘤胃流通速率。
1.6 数据统计分析采用SPSS 16.0软件包进行双因素方差分析，差异显著时，采用Tukey法进行多重比较，分别以P < 0.05和P < 0.01作为差异显著性和极显著性判断标准，设P≤0.20为有显著变化趋势。由于饲粮精粗比和MOS添加水平的交互作用(A×B)对各指标均没有产生显著影响，因此仅列出主效应数据。
2 结果与分析 2.1 不同精粗比饲粮中添加MOS对绵羊瘤胃养分降解率的影响从表 4、表 5和表 6可以看出，饲粮精粗比对各时间点绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率均产生了显著影响(P < 0.05)，其变化规律均为随饲粮精料比例的升高而升高，以A4组各时间点DM、OM和CP的降解率均最高，且显著高于A1和A2组(P < 0.05)。B因子仅对各时间点绵羊瘤胃CP的降解率产生显著影响(P < 0.05)，其呈现出随MOS添加水平的增加先升高后降低的趋势，B5组各时间点CP的降解率均最高，且显著高于B1组(P < 0.05)。
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表 4 不同时间点瘤胃DM降解率 Table 4 Rumen DM degradation rate at different time points |
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表 5 不同时间点瘤胃OM降解率 Table 5 Rumen OM degradation rate at different time points |
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表 6 不同时间点瘤胃CP降解率 Table 6 Rumen CP degradation rate at different time points |
从表 7、表 8和表 9可以看出，饲粮精粗比对绵羊瘤胃DM和OM的a、b、a+b和有效降解率及CP的a、b、c和有效降解率均产生了显著影响(P < 0.05)，其变化规律均为随饲粮精料比例的升高而升高，以A4组DM、OM和CP有效降解率最高，显著高于A1、A2和A3组(P < 0.05)。MOS添加水平仅对绵羊瘤胃CP的a+b产生了显著影响(P < 0.05)，其变化规律为随MOS添加水平的增加先升高后降低，以B5组CP的a+b最高，显著高于B1、B2和B3组(P < 0.05)。
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表 7 瘤胃DM降解参数及有效降解率 Table 7 Rumen degradation parameters and effective degradation rate of DM at different time points |
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表 8 瘤胃OM降解参数及有效降解率 Table 8 Rumen degradation parameters and effective degradation rate of OM at different time points |
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表 9 瘤胃CP降解参数及有效降解率 Table 9 Rumen degradation parameters and effective degradation rate of CP at different time points |
瘤胃养分降解率反映了饲料原料被消化利用的难易程度，是饲料营养成分被机体利用程度的重要标志，也是饲用价值高低的体现。较高的有效降解率标志着饲料可以更好地被微生物和机体组织所利用，而饲粮精粗比就是决定瘤胃养分降解率的重要因素之一[10]。
王吉峰等[11]以4头安装永久瘤胃瘘管的泌乳奶牛为研究对象，采用尼龙袋法测定不同精粗比饲粮的瘤胃养分降解率，结果发现，随精料比例的升高，DM和OM在瘤胃中的降解率显著升高。Getachew等[12]曾对苜蓿干草、青贮玉米和青贮麦秸体外培养72 h后测定其DM降解率，发现苜蓿干草的DM降解率高于青贮玉米和青贮麦秸。Castrillo等[13]的研究表明，升高的精料比例和饲粮中添补大麦，绵羊瘤胃DM和OM的降解率升高。赵天章[14]研究了几种奶牛常用粗饲料DM、CP及纤维物质的动态降解规律和有效降解率，结果显示，瘤胃内苜蓿草与苜蓿草块的DM、CP、NDF和ADF的降解率均高于其他粗饲料。本试验结果与上述这些结论一致。本试验研究证实，各时间点绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率随饲粮精料比例的升高而升高，精粗比为50:50时有效降解率最高。饲粮中精料比例升高时，供给瘤胃微生物的可发酵养分增加，促进了瘤胃微生物的生长和增殖，进而导致饲粮中各种养分的降解率升高。在营养水平相近时，改变精粗比必然导致饲粮组成的变化，可以影响瘤胃微生物的数量，进而影响饲粮中各养分的降解率[15-17]。此外，饲料中中性洗涤纤维(NDF)的含量与体外消化率呈负相关[12]。薄玉琨等[18]在尼龙袋试验中发现，同白酒糟相比，醋糟的DM消化率较低，这与醋糟中相对较高的NDF含量有关。刘海霞等[19]以装有永久瘤胃瘘管的健康杂交绵羊(东北细毛羊×小尾寒羊)为试验动物，采用尼龙袋法测定绵羊常用粗饲料瘤胃DM和CP的降解率，发现饲料中粗纤维(CF)含量相对高时可能导致瘤胃中CP降解率下降。国外也有研究发现，粗饲料的蛋白质中有相当一部分与木质素紧密结合，造成蛋白质在瘤胃中不易被降解[20]。
本研究还发现，饲粮精粗比对绵羊瘤胃DM和OM的a、b、a+b及有效降解率产生了显著影响，对CP的a、b、c及有效降解率产生了显著影响，其变化规律均为随精料比例的升高而升高，以A4组最高。薄玉琨等[18]的尼龙袋试验发现，白酒糟的a比醋糟高，可能是由于白酒糟中含有较多的易于降解的CP引起的。有研究表明，a与CP含量呈正相关，b主要与NDF含量和消化性呈正相关，且粗饲料的蛋白质中有相当一部分与木质素紧密结合[21]。因此，随着精料比例升高，a会逐渐增加，而b会逐渐降低。
粗饲料的蛋白质多存在于细胞内容物中，蛋白质的降解速度取决于植物细胞壁的纤维结构[22]，因此，饲料中纤维的降解情况对蛋白质的降解率有重大的影响。本试验结果证实，MOS显著促进了绵羊瘤胃CP的降解，显著增加了CP的a+b。这种改变可能是由于外源寡糖改善了瘤胃发酵功能，稳定和改善了瘤胃内环境，为瘤胃微生物的生长提供了良好的条件，促进了瘤胃微生物的增殖，进而提高了CP和纤维物质在瘤胃中的降解率。在饲粮中添加适量的MOS还能提高瘤胃中蛋白酶和纤维分解酶的活性，进而提高瘤胃中CP的降解率[23-25]。
本试验中饲粮精粗比、MOS添加水平这2个因子对各个时间点绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率及其有效降解率均未产生显著交互作用，这是由于饲粮精粗比对绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率产生了较强的主效应作用，因而没有显示出显著的交互作用。
4 结论① 随着饲粮精料比例的升高，绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率和有效降解率均升高，并均在饲粮精粗比为50:50时达最高值。
② 饲粮中添加MOS可提高绵羊瘤胃CP的降解率，当MOS添加水平达到1.6%时达最高值。
③ 饲粮精粗比与MOS添加水平对绵羊瘤胃DM、OM和CP的降解率均没有产生显著的交互作用。
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