翼豆块茎替代玉米粉对泰国本地肉牛饲料利用及瘤胃发酵特性的影响研究

《BMC Veterinary Research》：Winged bean tuber as a novel alternative to corn meal in concentrate mixture in Thai native beef cattle diets

为解决饲料成本高涨和资源竞争问题，泰国研究人员探索了翼豆块茎(WBT)替代玉米对肉牛生产的影响。通过4×4拉丁方设计实验发现，WBT可100%替代玉米而不影响干物质摄入量(DMI)、氮平衡和血液尿素氮(BUN)，同时显著提高瘤胃pH值、氨氮(NH3-N)浓度和丙酸(C3)比例。该研究为热带地区开发新型替代饲料提供了重要依据。

　　

在东南亚农业国家泰国，玉米作为主要饲料原料面临价格波动和供应短缺的双重压力。俄罗斯-乌克兰冲突导致全球玉米价格上涨20%，叠加新冠疫情和气候变化影响，迫使当地畜牧产业寻求替代方案。翼豆(Psophocarpus tetragonolobus)这种被忽视的豆科植物引起了科学家们的注意——其块茎(WBT)含有20%蛋白质和25-60%碳水化合物，能量值(15.98 MJ/kg)与玉米(16.36 MJ/kg)相当，且全株可食、适应性强。然而，关于WBT在反刍动物饲料中的应用研究几乎空白。来自孔敬大学的研究团队Narirat Unnawong和Anusorn Cherdthong*等人在《BMC Veterinary Research》发表的研究，首次系统评估了WBT替代玉米对泰国本地肉牛生产性能的影响。

研究采用4×4拉丁方实验设计，选取4头体重300±20 kg的泰国本地公牛，设置0%、33%、67%和100%四个WBT替代梯度。通过代谢笼精确收集粪便和尿液样本，运用气相色谱分析瘤胃挥发性脂肪酸(VFA)，采用分光光度法测定氨氮(NH₃-N)浓度，并通过血细胞计数板直接计数原生动物种群。所有实验方案均通过孔敬大学动物伦理委员会审批(IACUC-KKU-46/65)。

在饲料成分方面，WBT展现出显著优势：粗蛋白(CP)含量达225 g/kg DM，远超玉米(71 g/kg DM)；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)分别为314和144 g/kg DM。当WBT替代比例升至67%和100%时，NDF和ADF摄入量显著线性增加(p<0.05)，但干物质(DM)、有机物(OM)和CP摄入量保持稳定。值得注意的是，尽管纤维摄入增加，各替代组的营养物质表观消化率无显著差异，表明WBT中的碳水化合物(57.72%)能有效维持瘤胃微生物活性。

瘤胃环境监测揭示了WBT的独特作用。替代水平≥67%时，饲后4小时瘤胃pH从6.88升至7.07(p<0.01)，NH₃-N浓度由17.74增至19.05 mg/dL(p<0.01)，原生动物数量显著增加(p<0.01)。这种碱性环境的改善可能源于WBT纤维的缓慢降解特性，其纤维素和半纤维素成分延长了发酵时间。挥发性脂肪酸谱发生明显变化：丙酸(C₃)比例从19.04%升至22.23%(p<0.01)，乙酸(C₂)/丙酸比值从3.70降至3.04(p<0.01)，暗示WBT可能通过促进淀粉降解菌(Selenomonas ruminantium)增殖改变发酵途径。

在氮代谢方面，所有替代组的氮摄入(0.92-0.98 g/kg BW^0.75)、吸收(0.63-0.68 g/kg BW^0.75)和留存(0.54-0.57 g/kg BW^0.75)均无显著差异，血液尿素氮(BUN)维持在7.13-7.88 mg/dL的正常范围。这表明WBT蛋白质的利用效率与玉米相当，未出现氨中毒风险。

讨论部分强调了三项重要发现：首先，WBT的100%替代可行性打破了传统能量饲料的局限，其15.5吨/公顷的产量潜力远超泰国玉米平均产量(4.3吨/公顷)；其次，WBT提升的丙酸比例有助于提高能量利用效率；最后，该研究为开发"气候智能型"饲料提供了模板——翼豆耐旱性强，适合在气候变化背景下推广。作者建议后续研究应聚焦WBT消化能值的精确测定，以及在不同畜种和生产体系中的验证。

这项研究不仅为缓解热带地区饲料短缺提供了切实方案，更开创了利用本土植物资源实现畜牧业可持续发展的新路径。随着种植规模的扩大，WBT有望从高价特种作物(3-5美元/公斤)转变为具有价格竞争力(当前玉米0.2-0.6美元/公斤)的大宗饲料原料，对保障东南亚地区粮食安全具有重要意义。