纖維與芻料品質的關系

huang080808 · 發表于 2007-5-31 15:45:37

纖維與芻料品質的關系
      飼料中纖維是一個很重要的部份，會影響飼料攝食量、消化率、牛乳產量及牛乳的組成等，在芻料中衡量纖維的標準，目前已采用ADF及NDF取代了粗纖維，讓我們進一步來探討。
      ADF和NDF取代了粗纖維在芻料中衡量纖維的標準，本篇在於敘述目前所使用的纖維專有名詞及它等對芻料營養價值的關系。
      有三位酪農在一起討論他們的苜蓿半乾青貯草(Alfalfa haylage)的品質，三位均在苜蓿開花初期收割并經過檢驗分析結果均含有20％蛋白質，而他們纖維的含量有很大不同，分別為40％、19％、22％。
      為何在同樣的成熟期，同樣的蛋白質含量，會有不同纖維含量發生，是不是纖維的分析有誤？不，是由於每一酪農所得到的纖維分析不同，分別中性洗劑纖維(Neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗劑纖維(Acid detergent fiber, ADF)、粗纖維(Crude fiber, CF)。
      這里強調的是目前使用的專有名詞導致混淆不清。然而，飼糧中的纖維是一個很重要的部份，會影響飼料攝食量、消化率、牛乳產量及牛乳的組成等，讓我們進一步來看看：
纖維是什麼？
      所謂的纖維有幾個定義，在植物來講，是構成細胞壁而為植物的組成，有保護及穩固的作用。在化學上來講，細胞壁分析後的組成含有木質素、纖維素、半纖維素及膠質等。
      對母牛來講，纖維的定義一定要從營養方面去考慮，纖維占據瘤胃的空間而且消化緩慢，除非它已磨碎，否則便需要咀嚼使顆粒變小以利下降至消化道。
      在營養方面，纖維包括木質素、纖維素、半纖維素。木質素是不消化而且會降低其他纖維組成的消化率。纖維素、半纖維素均為纖維，它們和淀粉、蛋白質、脂肪等比較，其消化率較為低。
      一般分析為舊式的飼料分析制度，它把乾物質區分為粗蛋白、粗纖維、無氮抽出物(NFE)、乙醚抽出物(粗脂肪)及灰分。粗纖維和NFE代表植物的碳水化合物部份。粗纖維是測定經由稀釋的酸或鹼煮沸後不溶解的殘留部份，過去是打算作為估計飼料中不可消化的部份。NFE是打算作為代表碳水化合物容易消化的部份。
      不幸的是一般分析無法依營養價值把碳水化合物分開，在某些情況下，NFE比粗纖維消化低，因NFE包括了木質素。粗纖維并未完全含蓋細胞壁的每一種成份(木質素、纖維素、半纖維素)，而這些成份是飼料中較不易消化的部份，粗纖維大部份是可消化的，而一般分析并沒有把可消化的與不可消化的作一個適當的分野。
NDF、ADF是什麼？
      Van Soest以洗劑系統(見圖一)把飼料分析發展成為可將植物分離出不同的重要營養部份，洗劑是用於溶解蛋白、脂肪及碳水化合物。這種中性洗劑溶解物是飼料中可消化高的部份，包括蛋白質、脂肪、碳水化合物、非蛋白氮、淀粉、糖、膠質及可溶的礦物質等。
圖一
                                 飼       料       乾       物       質
                        ┌────────────────┐
                        │←中性洗劑                                           │←酸性洗劑
               溶解 │  不溶解                                     溶解 │  不溶解
         ┌───┴───┐                               ┌───┴───┐
中性洗劑可溶物       中性洗劑纖維       酸性洗劑可溶物       酸性洗劑纖維(ADF)
〔蛋白質、脂肪    (NDF)〔植物細       (包括半纖維素)       〔纖維素及不可消化
、可消化性高的       胞壁，包括木                                           之木質素。〕
的碳水化合物。〕質素、纖維素                                        硫    酸→│
                                 不易消化之半                                           ┌───┘
                                 纖維素。〕                                     溶解│不溶解
                                                                                       ┌──┴──┐
                                                                                    纖維素          木質素
                                                                                                         (不被消化的)
      飼料在中性洗劑無法溶解的部份稱之為中性洗劑纖維(NDF)。NDF可估計細胞壁的量；包括木質素、纖維素、半纖維素。酸性洗劑可溶解半纖維素(較易於消化)而殘留木質素(不被消化)及纖維素，而這些殘留稱之為酸性洗劑纖維(ADF)。ADF可再分離測定木質素的含量。
      我們可利用這種洗劑的過程把飼料乾物質分離為可消化和不可消化的成份。NDF比ADF對飼料攝食量有較密切的關系，因為NDF包括所有的纖維成份，此會占據瘤胃空間而且消化緩慢。ADF較適於作為芻料消化率的指標，因為ADF含有的木質素比例較高，而木質素為不可消化的纖維部份。NDF的量永遠比ADF高，因為NDF包括有半纖維素，而ADF則無。
豆科與禾本科牧草之比較
      豆科與禾本科牧草的纖維組成有何不同？一般來講，豆科比禾本科的NDF較少(請見表一)。苜蓿乾物質中可消化性高之細胞可溶物占較大部份(50～60％)，而禾本科較少(約為30～45％)，這就解釋了為何一般豆科比禾本科較容易消化，因為豆科的纖維含量較少，含較多的可消化之可溶物。

表一一般豆科與禾本科牧草不同之纖維
	細胞可溶物	中性洗劑纖維(NDF)	酸性洗劑纖維(ADF)	粗纖維(CF)	木質素
	( 乾物％ )
苜蓿(Alfalfa) 　生長晚期　開花早期　開花中期　全開時期紅三葉草(Red clover) 鳥足擬三葉草(Trefoil bridsfood) 雀麥草(Brome) 　生長晚期　開花晚期果園草(Orchard grass) 　開花晚期梯牧太草(Timothy) 　生長晚期　開花中期　開花晚期青貯玉料(Corn silage) 　穗熟	60 58 54 50 40 53 　 35 32 　 28 　 45 33 30 　 49	40 42 46 50 56 47 　 65 68 　 72 　 55 67 70 　 51	29 31 35 37 41 36 　 35 43 　 45 　 29 36 40 　 28	22 23 26 29 29 31 　 30 37 　 37 　 27 31 33 　 24	7 8 9 10 10 9 　 4 8 　 9 　 3 5 7 　 4
資料來源：1982, U.S.－Canadian of feed c composition.

      豆科的NDF較低也可以解釋為何攝食量會較禾本科高，原因是它的纖維較少，所占據瘤胃的空間較小，因此較不會影響攝食量。NDF高又會降低消化及通過的速率，更進一步限制到攝食量。
      同成熟階段的豆科及禾本科牧草所含的ADF差異不大。能量的估計一般禾本科比豆科為高，因為ADF含量水準相同時，禾本料比豆科所含的木質素較少。但不管如何，禾本科的消化較慢，因此，在飼料攝食量高(高產乳牛)而通過消化道的速率加快時，禾本科的消化率降低較多，這些現象在高NDF水準時就會發生。
      芻料成熟的階段和植物纖維的組成兩者之間有什麼關系？一般來講，為芻科成熟時有下列情形：
      1.NDF、ADF及木質素增加。
      2.細胞可溶物減少。
      3.消化和通過的速率減少。
      當芻料成熟時，這些的變化均與攝食量和消化率之降低有關。早熟品種的芻料具較高攝食量的原因是由於NDF含量低及瘤胃之消化，顆粒分解和通過的速率較快。
      高消化率有關的三個因素：
      1.可消化之細胞可溶物量大。
      2.NDF大部份是可消化的。
      3.NDF的消化速率快。
      粗纖維隨著植物成熟階段增加而增加，但植物中無法分離出與攝食量及消化率下降有關的部份。
      在舊式的飼料分析系統(一般分析)之下，粗纖維無法衡量出飼料中的所有纖維，因為它并沒有包括所有的木質素及半纖維素。目前Van soest系統，纖維的衡量以NDF及ADF取代粗纖維。
      NDF和芻料的攝食量及消化率呈負相關。ADF和消化率有更密切的關系。這些纖維的組成均受芻料種類及成熟階段之影響，因此NDF及ADF常被用作為芻料品質的預估。
      纖維值(Fiber values)已被用作為測定飼料的能量值，并且為了防止乳脂下降，訂定了維持飼糧最低需要的水準。目前，纖維已更受人重視，NDF及ADF時下正被人用來評估下列：
      1.與可消化乾物質攝取與泌乳能量產出之關系。
      2.加上芻料的物理性狀，可以用來評估飼糧之有效纖維。
      3.用作為計算乾草的飼料價值以備乾草之訂定價格。
      4.直接從上述各種纖維分析作為乳牛飼糧配方