黄瓜秸秆青贮饲料作为绵羊替代饲草来源的可行性研究：对瘤胃发酵、营养物质利用效率和血液代谢物的影响

《Animal Feed Science and Technology》：Use of cucumber waste silage as an alternative forage source for sheep

本研究针对地中海盆地园艺副产物浪费严重的问题，探讨了利用黄瓜与秸秆混合青贮作为绵羊替代饲草源的可行性。研究人员通过体内试验比较了燕麦干草与黄瓜-秸秆青贮对绵羊采食量、瘤胃发酵、营养物质消化率、氮平衡及血液指标的影响。结果表明，黄瓜-秸秆青贮可作为安全的能量来源，虽蛋白质含量有限，但通过增强尿素循环等补偿机制维持了瘤胃氨氮水平和微生物蛋白合成，为减少食物浪费、促进循环农业提供了新策略。

　　

在地中海地区，蓬勃发展的园艺产业在满足人们蔬果需求的同时，也产生了大量的副产物。这些看似无用的“废弃物”，如果得不到妥善处理，不仅会造成资源浪费，还可能引发环境问题。以黄瓜为例，西班牙每年产量约77万吨，其中近三分之一最终被丢弃。与此同时，反刍动物养殖业正面临提高生产效率和应对可持续性挑战的双重压力。能否将这两个看似不相关的难题联系起来，找到一个“变废为宝”的解决方案？这正是Mahmoud Hassan、Inés Rivelli、David R. Yá?ez-Ruiz和Alejandro Belanche等研究人员思考的问题。他们设想，将这些富含水分的园艺副产物通过青贮技术保存起来，作为反刍动物的替代饲草来源，或许是一条值得探索的路径。青贮是一种成本低廉的保存方法，能够将易腐败的鲜料转化为稳定的饲料，尤其在干旱半干旱地区，可以在牧草短缺时期为牲畜提供口粮。此前已有研究通过体外实验证实，用黄瓜和秸秆制作的青贮饲料可以完全替代日粮中的粗饲料（占比高达70%），且不会对瘤胃发酵模式产生负面影响。然而，其在真实动物体内的营养价值和生理效应究竟如何，尚缺乏系统评估。为此，研究人员在《Animal Feed Science and Technology》上发表了他们的最新研究成果，旨在通过体内试验验证一个假设：黄瓜-秸秆青贮饲料能为绵羊提供与地中海地区常用常规饲草（如燕麦干草）相媲美的营养价值。

为开展此项研究，研究人员采用了几个关键技术方法。他们首先制备了两种实验饲草：作为对照的燕麦干草和由黄瓜果实与小麦秸秆按一定比例混合制成的商品青贮。研究选用18头10月龄的塞古雷尼亚羊，随机分为两组，分别饲喂两种饲草。实验设计包括一周的自由采食适应期和两周的限量饲喂测量期。在测量期内，研究人员系统评估了绵羊的营养物质消化率、氮平衡、瘤胃发酵参数（如pH、氨氮、挥发性脂肪酸VFA）、血液代谢指标（如β-羟基丁酸BHB、尿素氮BUN）以及尿液中的嘌呤衍生物（用于评估微生物蛋白合成）。样品的化学分析遵循了标准方法，包括常规营养成分、纤维组分和能量测定等。

3.1. 饲料成分

实验饲草的化学成分差异显著。与燕麦干草相比，黄瓜-秸秆青贮的有机物、粗脂肪和纤维含量更高，具体表现为中性洗涤纤维（NDF：780 vs. 516 g/kg DM）、酸性洗涤纤维（ADF：475 vs. 240 g/kg DM）和酸性洗涤木质素（ADL：45.5 vs. 23.5 g/kg DM）均显著升高，导致其总能（GE）也更高。相反，燕麦干草的粗蛋白（CP：82.9 vs. 64.9 g/kg DM）和非结构性碳水化合物（NSC：282 vs. 67 g/kg DM）含量显著高于青贮。

3.2. 营养物质摄入量、瘤胃发酵和消化率

在自由采食阶段，两种饲草的干物质自愿采食量无显著差异。在限量饲喂阶段，尽管投喂量相同，但青贮组绵羊的实际干物质采食量显著高于干草组。这导致青贮组绵羊的有机物、NDF、ADF和粗脂肪摄入量也更高，但粗蛋白摄入量较低。瘤胃发酵方面，青贮组绵羊的瘤胃pH值显著高于干草组。两组瘤胃氨氮和总VFA浓度无差异。然而，青贮组绵羊瘤胃中乙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的摩尔比例显著升高，而丙酸比例显著低于干草组，使得乙酸/丙酸比值升高。表观消化率结果显示，两组干物质和有机物消化率相似，但青贮组绵羊的NDF和ADF消化率显著更高，而干草组绵羊的粗蛋白消化率更高。

3.3. 营养物质利用效率

所有绵羊在实验期间体重均略有下降。青贮组绵羊的总能摄入量和消化能摄入量显著高于干草组，但其粪便能量排泄也稍高。两组间的能量利用效率和能量平衡无显著差异。在氮代谢方面，青贮组绵羊的氮摄入量和可消化氮摄入量显著低于干草组，导致其氮沉积和氮利用效率也显著降低。然而，两组的粪便氮、尿氮和总氮排泄量无差异。通过尿液嘌呤衍生物评估的微生物蛋白合成在两组间也无显著差异。

3.4. 血液代谢物

所有血液参数均在生理范围内，表明动物健康状况良好。青贮组绵羊的血液β-羟基丁酸、白蛋白和尿素氮浓度显著高于干草组。而其他与能量代谢、蛋白质代谢和肝功能相关的血液参数在两组间无显著差异。

综合以上结果，研究人员在讨论部分深入分析了其背后的机制和意义。研究表明，黄瓜-秸秆青贮饲料对绵羊而言是一种安全可行的替代能量来源。其较高的纤维消化率可能与青贮过程改变了植物细胞壁结构、较小的颗粒尺寸增加了微生物附着面积以及较高的纤维摄入量刺激了纤维分解微生物活性有关。瘤胃发酵模式的改变（更高的乙酸和丁酸，更低的丙酸）与青贮料高纤维、低淀粉的化学组成相符。尽管青贮料粗蛋白含量较低，但青贮组绵羊通过增强的尿素循环（表现为更高的血液尿素氮和瘤胃异支链脂肪酸）等生理补偿机制，维持了与干草组相似的瘤胃氨氮水平和微生物蛋白合成，这解释了为何在低氮摄入下仍能维持基本的氮代谢。然而，较低的氮利用效率也提示，若将此类青贮料用于高产反刍动物，可能需要额外的氮补充。

综上所述，这项研究证实了利用黄瓜副产物制作青贮饲料饲喂绵羊的可行性。它不仅为减少园艺废弃物、促进循环农业提供了具体方案，也为在资源受限地区开发替代饲草资源、增强畜牧业可持续性提供了科学依据。未来的研究可进一步在生长或泌乳动物上进行农场试验，以验证其在生产条件下的实际效果。