水牛瘤胃对不同木质素单体组成粗饲料中纤维降解的研究

木质素是粗饲料中最难被动物消化利用的成分，木质素包含愈创木基丙烷(G)、紫丁香基丙烷(S)、对羟基苯基丙烷(H)三种基本单体，这些单体的组成是影响木质素降解率的重要因素。
　　水牛是为数不多的能消化粗饲料中木质素的动物之一。本研究首先运用热裂解气相色谱质谱法(Py-GC-MS)测定了谷壳、酒糟、青贮玉米、稻草、花生藤、玉米杆、苞叶、红薯藤等8种粗饲料的G(mg/g)、S(mg/g)、H(mg/g)、G+S+H(mg/g)等含量和S/G、H/G、H/S、G/(G+S+H)、S/(G+S+H)、H/(G+S+H)等比值，然后以水牛为实验动物，通过尼龙袋法从体内水平分析木质素含量和单体组成与水牛瘤胃对粗饲料的干物质降解率(DMD)、中性洗涤纤维降解率(NDFD)、酸性洗涤纤维降解率(ADFD)、纤维素降解率(CELD)、半纤维素降解率(HCD)、木质素降解率(ADLD)等的相关性，以及利用水牛瘤胃液进行体外发酵，从体外水平研究粗饲料木质素含量和单体组成与体外干物质降解率(IVDMD)、产气量GP(ml/g)、甲烷产量CH4(ml/g)、二氧化碳产量CO2(ml/g)、挥发性脂肪酸浓度VFA(mmol/L)、乙酸浓度(mmol/L)、丙酸浓度(mmol/L)、丁酸浓度(mmol/L)、乙酸/丙酸值等的相关性，建立基于木质素组成特征的粗饲料及其纤维在水牛瘤胃中降解的预测模型，以期揭示粗饲料木质素结构特征对粗饲料粗纤维组分在水牛瘤胃中降解率的关系，为水牛粗饲料品质的评价提供科学方法，主要结果如下:
　　(1)粗饲料木质素中H/S与水牛瘤胃对粗饲料的DMD呈负相关，S、S/G、S/(G+S+H)与DMD呈正相关。多元线性逐步回归方程为DMD=0.405+1.072*S/G-0.036*H/S,(R2=0.753, P＜0.01)。
　　(2)粗饲料木质素中H/S与水牛瘤胃对粗饲料的NDFD呈负相关，S、S/G、S/(G+S+H)与NDFD呈正相关。多元线性逐步回归方程为NDFD=0.647-0.071*H/S，(R2=0.628，P＜0.01)。
　　(3)粗饲料木质素中H/S与水牛瘤胃对粗饲料的ADFD呈负相关，S、S/G、S/(G+S+H)与ADFD呈正相关。多元线性逐步回归方程为ADF=0.427+0.826*S/G-0.045*H/S，（R2=0.678,P＜0.01）。
　　(4)粗饲料木质素中H、H/S、H/G、H/(G+S+H)与水牛瘤胃对粗饲料的ADLD呈负相关，粗饲料木质素中S、S/(G+S+H)与ADLD呈正相关。多元线性逐步回归方程为ADLD=0.161-1.918*H+3.152*S,(R2=0.758,P＜0.01)。
　　(5)粗饲料木质素中S/(G+S+H)与体外发酵VFA、乙酸、丙酸、丁酸浓度均呈正相关，多元线性逐步回归方程为VFA=4.787+510.299*S/(G+S+H)-1423.775*S+2.18*H/S,(R2=0.940,P＜0.01);乙酸=12.635+128.632*S/(G+S+H),(R2=0.848,P＜0.01);丙酸=3.884+126.039*S/(G+S+H)-514.463*S,(R2=0.920,P＜0.01);丁酸=2.151+32.145*S/(G+S+H),(R2=0.881, P＜0.01)。
　　结论:由(1)(2)(3)可知，本研究8种粗饲料中H/S值越高，干物质及纤维成分的瘤胃降解率越低;由(4)可知，H单体含量越高，木质素在瘤胃中的降解率越低，S单体含量越高，木质素在瘤胃中的降解率越高;由(5)可知，S/(G+S+H)值越高，VFA、乙酸、丙酸、丁酸浓度越高。