南非西北省Searsia属叶饲料初级与次级代谢产物的季节性动态及其对反刍动物营养价值的调控机制

《Agroforestry Systems 2.0》：The proximate and secondary metabolites of the leaf fodder of Searsia species are affected by seasons in the North West province of South Africa

本研究针对半干旱地区反刍动物饲料短缺问题，由西北大学动物科学系团队开展Searsia lancea和S. pyroides叶饲料的季节性营养评估。研究发现夏季叶片粗蛋白(CP)含量最高(132.0 g/kg DM)，冬季纤维(NDF/ADF)和单宁(CT)显著升高，体外干物质降解率(IVDMD)在48h达345.1 g/kg。该研究为季节性饲料资源优化利用提供了关键数据，对缓解旱季营养危机具有重要实践意义。

　　在南非西北部的半干旱牧场，气候变化与过度放牧正导致传统牧草资源急剧退化。每年旱季，纤维含量升高而蛋白质锐减的天然牧草，使得当地反刍动物面临严重的营养危机。这种季节性饲料短缺不仅制约着牲畜的生产性能，更威胁着以畜牧业为生的农户生计。面对这一挑战，西北大学的Onke Hawu团队将目光投向了当地广泛分布的Searsia属木本植物——这些被农民砍作饲料的树种，或许能成为解决季节性营养缺口的关键。

研究人员在Ngaka Modiri Molema地区选取S. lancea和S. pyroides两种优势树种，采用多季节采样策略，系统评估了其叶片营养成分的动态变化。通过标准Weende分析法测定粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)等指标，结合70%丙酮超声提取-福林酚法量化总酚(TP)和缩合单宁(CT)，并利用ANKOM Daisy^II系统完成72小时体外发酵实验。所有数据通过SAS软件进行双因素方差分析，以揭示物种与季节的交互效应。

季节与物种的博弈
研究显示，两树种营养特征呈现显著季节差异：夏季CP含量达到峰值(132.0 g/kg DM)，较冬季提高17.3%；而冬季NDF(410.8 g/kg DM)和ADL(115.4 g/kg DM)分别比夏季高11.2%和20.1%。值得注意的是，S. pyroides始终保持着更高的CP含量(128.7 vs 115.9 g/kg DM)，但S. lancea的纤维组分普遍更低。这种差异暗示着在旱季饲料配比中，两种树种可能具有互补价值。

次级代谢产物的防御策略
甲醇提取物揭示出丰富的防御性化合物：皂苷在所有季节高浓度存在于S. lancea中，而类萜在冬季显著积累。定量分析显示冬季总酚(TP)含量高达19.1 g/kg DM，缩合单宁(CT)达115.7 g/kg DM，远超反刍动物耐受阈值(20-40 g/kg DM)。这种季节性波动与植物应对环境压力的防御机制密切相关，也解释了冬季饲料适口性下降的现象。

体外发酵的突破发现
IVDMD实验呈现明显时间梯度：48小时降解率夏季最高(356.7 g/kg)，冬季最低(310.5 g/kg)。S. pyroides在所有时段表现更优，36小时降解率比S. lancea高6.3%。相关性分析表明，ADL和CT含量与降解率呈显著负相关，证实了木质化程度和单宁蛋白结合对消化的抑制作用。

这项发表在《Agroforestry Systems》的研究，首次系统阐明了南非Searsia属饲料树种的季节性代谢规律。其创新性在于将传统营养指标与植物防御化学相结合，为半干旱地区反刍动物饲养提供了重要决策依据：夏季采收可获得最佳蛋白补充，而冬季使用时需配合单宁钝化处理。该成果不仅对改善小农户养殖效益具有直接指导价值，也为理解植物环境适应机制提供了新视角。未来研究可进一步探索单宁降解菌剂开发，以充分释放这些野生资源的营养潜力。