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煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米NDF和ADF含量的影响
作者:管理员    发布于:2016-03-09 16:36:29    文字:【】【】【

  畜牧兽医学报煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米NDF和ADF含量的影响闫贵龙2,程成3,曹春梅2,刁其玉H(1.中国农业科学院饲料研究所,北京100081;2.河北北方学院动物科技学院,张家口075000;3.北京农学院动物科学技术学院,北京102206)究以VanSoest传统方法所测结果为对照,对煮沸时间30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130min进行优选。

  结果显示,用滤袋法测定全株玉米青贮和不带穗玉米青贮NDF含量时分别以煮沸110和120min为宜,测定全株玉米青贮和不带穗玉米青贮ADF含量时分别以煮沸60和70 min为宜。可见,用滤袋法测定青贮玉米的NDF、ADF含量时,二者的适宜煮沸时间明显不同。

  测定纤维性物质含量是评价粗饲料营养的重要手段,VanSoest等的分析方法由于能将植物细胞壁各项组分明确分离开来而得到世界公认。不仅如此,人们为提高分析的速度和精度,已经将滤袋技术应用于饲料纤维性物质测定。

  滤袋技术虽然不是我国首创,但中国农业大学孟庆翔教授的科研团队所研发的滤袋法测定技术,不仅滤袋比国外进口的更耐酸碱、成本低,而且分析仪简单实用、价格低廉。因此,近年来滤袋法测定技术已经在我国得到广泛使用H12.尽管如此,该项技术在我国应用过程中还存在着一些问题,其中主要的是分析样品时煮沸时间很不一致。其中,张秋芝测定全株玉米的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)分别煮沸72和60mm,樊霞分析肉牛饲料和粪便的NDF、ADF含量分别煮沸75和45min,华金玲和门宇新分析水稻秸中NDF、ADF含量分别都煮沸90和75min,Vogel等测定粗饲料分别煮沸80和70min,而薛红枫和孟庆翔、刘国栋、王伟民、刘惠青等开展各自的试验研究时,则无论是测定NDF,还是测定ADF,均采用相同的煮沸时间,但具体时间各不相同,分别为1h、90min、75min和45min.在测定NDF和ADF过程中煮沸时间就是化学试剂与饲料样品发生化学反应的时间,这个时间的长短决定着饲料中非NDF成分或非ADF成分是否能被完全溶解,并随洗涤剂被过滤出去,因而,它是决定测定结果准确性的重要因素之一。为此,本研究开展了煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米纤维性物质含量的影响试验,以期为准确测定粗饲料的NDF、ADF提供依据。

  1材料与方法1.1玉米青贮样品的制备从北京大兴区黄村镇狼各庄村同一农田中取得乳熟后期玉米,其中,一部分去穗后作为不带穗玉米青贮原料,另一部分保持全株作为全株玉米青贮原料,青贮原料当天先经铡草机铡碎成2cm长度,然后用锤片式粉碎机再粉碎并过2.5cm孔径筛后,分别装填8个玻璃青贮罐(容积1. 64L),并压实、加盖、密封。制作完毕后将玻璃青贮罐置于室温1530 C避光保存,待青贮至64d时分别选出5瓶好的,弃去瓶口部约10cm厚的部分后,取样测定干物质,其他全部进行快速风干,风干后粉碎(过60目筛)以备测定纤维性物质含量。

  1.2试验设计采用滤袋法测定NDF、ADF的煮沸时间均设110、120min,对照组按VanSoest等的传统方法,将玉米青贮样品直接放人高腰烧杯中煮沸60min. NDF含量的测定准确称取玉米青贮样1. 5g,将其直接置于600mL高腰烧杯中,同时,加人290mL中性洗涤剂和1.5g无水亚硫酸钠,每种样品分别做10个重复。

  套上冷凝装置,在调温电炉上510mn内煮沸,然后保持微沸状态60mn.煮沸完毕后将烧杯中的残渣和液体全部倒人已测干物质质量、并编号的滤袋(中国农业大学研制的CAU滤袋)中过滤,并用5倍的热水(蒸馏水)冲洗过滤。接着用60mL丙酮冲洗过滤。后将滤袋和其中的残渣于105C烘干,测定干物质质量,计算NDF含量。

  1中相同,滤袋选用CAU滤袋,上口宽4cm,高6cm,孔径20pm.首先将滤袋用2B铅笔编号后105C烘干,测定干物质质量。其次,称取玉米青贮样0.500.55g,无损转移至滤袋中,并用塑料封口机封口。这样,每种样品分别装样并封口100个。再次,将装样封口的滤袋放人高腰烧杯中,每个烧杯放3个滤袋。另外,取3个空滤袋也封口作为空白处理。后,在每个烧杯中加人290mL中性洗涤剂和1. 5g无水亚硫酸钠,并放置防止滤袋漂浮的特制压块,套上冷凝装置,在调温电炉上加热,具体煮沸时间按试验设计的10个梯度进行,每个梯度煮10个滤袋。煮沸完毕后取出滤袋,用热水冲洗10次以上,并用洗衣机甩干5次以上,再按每个滤袋20mL丙酮冲洗2次。后,将滤袋105C烘干,测定干物质质量。

  ADF含量的测定无论是采用传统法还是滤袋法测定玉米青贮样的ADF含量,其操作与1.3中相同,只是所用的化学试剂不同,具体见VanSoest等的方法。

  1.5其它化学成分含量的测定取玉米青贮样,测定水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分含量3;按Xong等的方法,用淀粉葡萄糖苷酉每(Amyloglucosidase,SigmaCat.No.A-7255)水解、比色测定样品的总糖含量;水溶性碳水化合物(WSC)含量采用蒽酮比色法进行分析,其样本前处理方法简述如下:取风干青贮饲料样品4g,加人100mL蒸馏水,40C下搅拌30min,过滤。再取该溶液5mL以蒸馏水稀释,并定容至50mL,取后稀释液进行蒽酮比色法测定WSC含量。

  1.6数据统计8.02统计分析软件(SAS,1999)中的广义线性模型(GLM)进行单因子试验方差分析,对化学成分测定结果进行f检验。

  2结果2.1煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米NDF含量的影响不同煮沸时间条件下用滤袋法测定玉米青贮NDF含量的统计分析结果见表1.由表1可以看出,无论是不带穗玉米青贮,还是全株玉米青贮,采用不同煮沸时间测出的NDF含量均存在极显著差异(T<0. 001)。其中,不带穗玉米青贮的结果中,除滤袋法40min明显高,滤袋法130min明显低,均与传统方法差异显著(T<0.05)外,其他滤袋法煮沸时间所得结果均与传统方法差异不显著(P> 0.05)。由于滤袋法煮沸40和130min的结果与传统法有明显差异,该2种煮沸时间不能用于滤袋法测定不带穗玉米青贮的NDF.其他滤袋法煮沸时间所得结果虽然都与传统法无明显差异,但从表观数值看,滤袋法煮沸120mn与传统法更为吻合。可见,滤袋法测定不带穗玉米青贮的NDF含量应以煮沸120min为宜。

  全株玉米青贮的结果中,除滤袋法煮沸90、100、110min所得结果与传统法差异不显著(T> 0.05)外,其他滤袋法煮沸时间均与传统法差异显著或极显著(T<0.05或P<0.01)。其中滤袋法煮沸40、50、60、70、80min结果均显著或极显著高于传统法(T<0. 01),而滤袋法煮沸120、130min结果均显著低于传统方法(P<0. 05),这说明滤袋法采用这些煮沸时间测出的NDF含量与传统方法存在明显差异。因此,煮沸40、50、60、70、80、120、130min均不适合用于滤袋法测定全株玉米青贮的NDF.虽然滤袋法90、100、110min与传统法均无明显差异,但从表观数值看,以滤袋法煮沸110mn与传统法为接近,作为滤袋法测定全株玉米青贮的NDF更为适宜。

  表1不同煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米NDF含量的影响全株玉米青贮Wholeplantcorn滤袋法同一列中肩注相同字母表示差异不显著(P>0.05),肩注相邻字母表示差异显著(P<0.05),肩注相间字母表示差异极显著(P<0.01)。下同2.2煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米ADF含量的影响不同煮沸时间条件下用滤袋法测定玉米青贮ADF含量的统计分析结果见表2.由表2可以看出,无论是不带穗玉米青贮,还是全株玉米青贮,不同煮沸时间测出的ADF含量也均存在极限值差异(T<0. 001)。其中,不带穗玉米青贮的结果中,滤袋法煮沸30、40、50min显著或极显著(T<0. 01)高于传统方法,滤袋法煮沸110和120min显著或极显著(T<0.05或P<0.01)低于传统方法,而滤袋法煮沸60、70、80、90、100min与传统法差异不显著(P>0.05)。这说明滤袋法煮沸30、40、50、110、120min测出的ADF含量与传统方法存在明显差异,不能用于滤袋法测定不带穗玉米青贮的ADF含量,而滤袋法煮沸60、70、80、90、100mn与传统方法无明显差异,可以作为滤袋法测定不带穗玉米青贮ADF含量的选择范围,但从表观数值看,滤袋法煮沸70mn与传统法为接近。因此,煮沸70min作为滤袋法测定不带穗玉米青贮ADF较为适宜。

  全株玉米青贮的结果中,除滤袋法煮沸60min与传统方法差异不显著(T>0. 05)外,其他滤袋法煮沸时间均与传统法差异显著或极显著(P<0. 01)。其中滤袋法煮沸30、40、50min明显高于传统方法,而滤袋法煮沸70、80、90、100、110、120min明显低于传统方法。可见,只有滤袋法煮沸60mm与传统方法没有明显差异,该煮沸时间用于滤袋法测定全株玉米青贮的ADF含量较为适宜。

  表2不同煮沸时间对滤袋法测定青贮玉米ADF含量的影响滤袋法2.3除NDF、ADF外青贮玉米的其它化学成分含量除NDF、ADF外青贮玉米中其它化学成分含量的统计分析结果见表3.由表3可以看出,全株玉米青贮的粗蛋白、总糖和粗脂肪含量均显著或极01)高于不带穗玉米青贮,干物质和粗灰分含量显著或极显著(P<0.05或P<0.01)低于不带穗玉米青贮,水溶性碳水化合物含量虽然差异不显著(P>0.05),但从表观值看,也高于不带穗玉米青贮。可见,全株玉米青贮中容易被中性洗涤剂或酸性洗涤剂溶解的化学成分含量明显比不带穗玉米青贮多。

  表3除NDF、ADF外青贮玉米的其它化学成分含量3讨论本试验结果中采用滤袋法测定青贮玉米的NDF、ADF含量时适宜的煮沸时间分别为110120和6070min,而Ankom、华金玲、张秋芝、门宇新、樊霞等采用滤袋法测定试验样品NDF、ADF含量时的煮沸时间分别为75、60min,90、75min,72、60min,90、75min,75、45min,本试验结果与他们相比,虽然差距较大,但都反映出测定NDF的煮沸时间要比测定ADF长,这是与本试验结果的相似之处。这说明虽然目前还未见滤袋法测定NDF、ADF含量的适宜煮沸时间研究报道,但在该方法的实际使用过程中已经有人注意此问题了。

  然而,本试验中采用滤袋法测定NDF、ADF含量时适宜的煮沸时间与传统法比较为什么会有明显差异呢,特别是NDF的测定,滤袋法要达到传统法的结果需要的煮沸时间是传统法的1. 832.00倍。根据多年测定饲料纤维性物质含量的实践观测,作者认为采用传统法测定时,饲料样品是直接放人高腰烧杯中的,当中性洗涤剂或酸性洗涤剂沸腾后,饲料样品随沸腾液体进行着上下往复流动,样品不仅被洗涤液充分浸溶,而且被洗涤液溶解后的物质能够及时在样品颗粒周围得到疏散,使其浓度降低,从而有利于样品的非NDF成分或非ADF成分进一步被溶解。这样终结果使化学试剂与饲料样品得到了充分反应。而采用滤袋法时,由于样品被限制在滤袋内,沸腾液体虽然在高腰烧杯中仍然是上下往复流动,但在滤袋内这种沸腾液体的上下往复流动受到了很大的限制,被洗涤液溶解后的物质不能在样品颗粒周围得到及时疏散、降低浓度,终使得化学反应进行缓慢,与传统法比较形成了鲜明的差别。

  本试验结果中滤袋法测定NDF含量时达到传统法煮沸结果的时间为什么远比测定ADF含量的时间长,其原因可能仍然主要与滤袋煮沸方式有关,即被中性洗涤剂溶解的物质由于绝大部分还属于大分子或高分子物质,而且相互作用交织在一起,随洗涤液通过滤袋壁孔时受到了限制,它们被疏散到滤袋外部的速度就会降低,终使达到同一效果的煮沸时间延长。而酸性洗涤剂由于作用较强,它所溶解后的物质通过滤袋壁孔较为容易,被疏散到滤袋外部的速度较快,终使达到同一效果的煮沸时间较短。这一现象提示人们测定饲料中纤维性物质含量时,NDF和ADF两项指标不应采用相同的煮沸时间。

  本试验中采用滤袋法测定NDF、ADF含量的结果中,测定全株玉米青贮时的适宜煮沸时间均比不带穗玉米青贮的短,NDF和ADF两项指标分别均少10min.其原因可能是全株玉米青贮含容易被中性洗涤剂或酸性洗涤剂溶解的物质较多(表3和表1、表2中传统法测定值),而且容易被洗涤剂浸溶接触,而不带穗玉米青贮不仅含容易被洗涤剂溶解的物质较少(表3和表1、表2中传统法测定值),而且这些物质在植物组织中的分布不易被洗涤剂浸溶接触,因而导致这两种饲料采用滤袋法测定NDF或ADF时存在着一定的差异。这一现象提示人们测定饲料中纤维性物质含量时,适宜煮沸时间会因饲料种类不同而不同。

  本试验中对传统法测定NDF、ADF得到的残渣采用CAU滤袋替代玻璃坩埚进行过滤,消除了滤袋与玻璃坩埚在通透性方面的差异,使饲料样品直接在高腰烧杯中煮沸与装人滤袋中煮沸的差异得到了充分体现。

  本试验结果是采用中国农业大学研制的CAU滤袋取得的,CAU滤袋在我国目前市场上占据着绝大多数的份额,因而,该研究结果具有较大的现实意义。尽管如此,进口的ANKOM滤袋(型号F57)在我国市场上也占有一定份额,因此,该研究结果对ANKOM滤袋的实用性还有待进一步探究。

  4结论本试验条件下,采用滤袋法测定不带穗玉米青贮和全株玉米青贮的NDF含量时分别以煮沸120和110min为宜,测定不带穗玉米青贮和全株玉米青贮的ADF含量时分别以煮沸70和60 mm为宜。

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