人工瘤胃(in Vitro)法評估山羊日糧中
添加醱酵雞糞對瘤胃性狀之影響
摘要
家禽排泄物中含有豐富的粗蛋白質,總可消化營養分及鈣、磷等成分可作為反芻動物氮素與能量來源。本試驗以連續性醱酵裝置,利用羊隻飼養試驗之日糧分別添加醱酵雞糞(含雞糞70%乾物)0、15、30及45%等四組,並調製成粒狀完全日糧進入人工瘤胃之消化以探討利用連續裝置評估瘤胃液性狀的可行性。經培養測定的結果顯示:氨態氮之濃度各組分別為10.0、11.0、13.0及13.0mg/100ml,30%及45%組顯著高於0%及15%組(P<0.05)。總揮發性脂肪酸濃度分別為139.35、113.14、98.03及86.80 mmole/l,0%組顯著高於其他三組(P<0.05)。個別揮發性脂肪酸的摩爾百分比;乙酸:45%組顯著較15%組為高(P<0.05)。丙酸:0%與15%組顯著高於30%及45%組(P<0.05)。丁酸:30%及45%組顯著高於0%及15%組(P<0.05)。異丁酸:45%顯著高於0%及15%組(P<0.05)。戊酸:15%組顯著高於0%組(P<0.05)。異戊酸:各組間皆無顯著影響(P>0.05)。乙酸/丙酸的比例分別為0.92、0.86、1.00及1.47;45%組顯著高於其他三組(P<0.05)。人工培養瘤胃液粗蛋白質含量依次為19.58、20.53、19.90及17.97%;45%組顯著較前三組為低(P<0.05)。總胺基酸含量分別為15.45、15.29、15.19及13.75%;45%組顯著較0%組為低(P<0.05)。個別胺基酸中天門冬胺酸、麩胺酸及白胺酸的含量以45%組顯著低於前三組(P<0.05)。脯胺酸、纈胺酸及苯丙胺酸的含量以45%組顯著低於0%及15%組(P<0.05)。甲硫胺酸及酥胺酸的含量以45%組顯著低於0%組(P<0.05)。其他各種胺基酸的含量皆無顯著影響(P>0.05)。
關鍵詞:山羊、醱酵雞糞、連續性醱酵器、氨態氮、揮發性脂肪酸、胺基酸。
緒言
台灣地區幅員不大,可耕地面積有限,每年生產雜糧不多,僅佔畜牧事業所需6.3%,其餘之飼料皆仰賴進口,每年花費大筆外匯購買雜糧供應畜牧生產,是畜牧事業成本居高不下之原因。由於畜牧經營規模擴大,大量禽畜排泄物已經嚴重影響國人生活品質,社會大眾環保意識提高,畜牧公害廣被重視,因此畜牧生產應該使污染減至最低。
禽畜排泄物循環再利用(recycling)的研究甚多,證實適當的加工處理,取代部份日糧可以降低飼料費用。Fontenot(1982)比較各種禽畜排泄物的營養價值,以雞的排泄物營養分最高。Smith and Wheeler(1979)以禽畜排泄物添加12~24%飼養肥育牛,日增重達0.90~1.16Kg,顯示達到很好的增重。反芻動物可以更有效的利用禽畜排泄物當做能量和蛋白質來源,(Bhattacharya and Taylor 1975)。Trung(1988)指出乳牛以雞排泄物取代23%日糧,可以節省30%飼料費用,增加37%收入。醱酵雞糞可以提高適口性,增加採食量(Caswell et al., 1977;Goering and Smith, 1977;Harmon et al., 1975a, b)。McCaskey and Wang(1983)試驗指出,青貯之水分為40%時可以在3~5日內殺滅大腸桿菌(E. Coli)及沙門氏菌(Samonella)等微生物,而家禽排泄物所含寄生蟲無傳染給反芻動物之顧慮,且寄生蟲可藉由加工方法殺滅,同時青貯可以提高氮的利用率及減少氮的損失(Newton et al., 1977)。Westing et al., (1985 a, b)以原子吸光儀測定雞排泄物的43種礦物質,發現含量均較對照組為高,以此排泄物再飼養牛、羊,結果不會影響動物生長,屠體亦不會影響人類健康。因此世界糧農組織規定屠宰前必須有15~30天的停用期,而建立適當的停用期是可以保障禽畜排泄物的安全使用(Taylor and Geyer, 1979)。
影響瘤胃總揮發性脂肪酸(volatile fatty acid;VFA)濃度及個別VFA molar %之因素甚多。Church(1979)指出VFA之量可以反應出微生物之活力,給予適當環境期營養時,可以使微生物活力增加,而瘤胃吸收功能達到高峰。因此飼養反芻動物的基本原則為瞭解瘤胃生理功能,給予良好的醱酵環境才可以達到最高的生產能力。個別VFA molar%與攝食日糧成分有關,日糧中粗料比例增加,則乙酸(acetic acid;C2)molar%升高,丙酸(propionic acid;C3)及戊酸(valeric acid;C5)的molar%相對降低(和泉與西埜1974, 1979)。
家禽排泄物中含有豐富的氮源,估計粗蛋白質佔28~31.3%,其中真蛋白質佔11.3~16.7%(Fontenot, 1982)。瘤胃微生物可以利用不同的氮源合成必需的胺基酸(Allison, 1969)。但以非蛋白態氮合成胺基酸是不足高產反芻動物之需(Huber and Kung, 1981)。家禽排泄物中含有高量非蛋白態氮,其中尿酸態氮佔總氮的30~60%,進入瘤胃後迅速被分解成氨態氮(Bhattacharya and Taylor, 1975)。因此添加高量的EDPW會影響氨態氮之濃度(Caswell et al., 1975、1977、1978;Goering and Smith, 1977及Lucase et al., 1975)。Stern and Hoover(1979)指出瘤胃菌體蛋白質(bacteria crude protein;BCP)合成能力與日糧中碳水化合物及氮源有關,因此添加高量的EDPW會影響BCP的合成量,進而影響胺基酸的產量。
本試驗為利用連續性醱酵器,藉其精密控制醱酵之進行;探討不同EDPW添加量對瘤胃醱酵性狀影響,進而探討蛋白質及胺基酸合成能力,做為禽畜排泄物飼料化之參考。
材料與方法
Ⅰ、試驗材料
(1)醱酵雞糞(Ensiled dry poultry waste;EDPW)製備:
購自商業蛋雞場日晒乾燥雞糞(dry poultry waste;DPW),經檢查去除去屬、塑膠與雜物,再依乾物量調配成金雞糞70%、玉米粉25%及糖蜜5%,並且調整水份40%,混合後置於青貯窖壓緊密封,進行厭氣醱酵。21日後取出晒乾,並作一般分析及熱能測定;一般分析依A.O.A.C.(1984)法分析,熱能測定以氧彈卡計(oxygen bomb carolimeter)測定,作為調配日糧之參考(表1)。
表1. 醱酵雞糞之成分分析
Item | Ensiled poultry wastea% |
Dry matter | 87.21 |
Crude protein | 13.55 |
Crude fat | 2.79 |
Crude fiber | 11.41 |
Ash | 25.54 |
Calcium | 8.06 |
Phosphorus | 1.08 |
Nitrogen free extract | 33.92 |
Acid detergent fiber | 20.52 |
Neutral detergent fiber | 35.62 |
a醱酵雞糞乾基為70%雞糞+25%玉米粉+5%糖蜜,調整40%水分,醱酵21日後取出,再以陽光曬乾。 |
(2)完全日糧之製作:
試驗日糧參考NRC(1981)山羊的營養標準調配,日糧分為四組處理,依配方分別添加粉碎醱酵雞糞0、15、30及45%(表2),充分混合後擠壓製成粒狀完全日糧供試驗用。試驗日糧以胺基酸分析儀(Beckmen 6300 System)分析17種胺基酸供人工瘤胃(in vitro)試驗之參考,完全日糧之胺基酸組成及成分分析分別列於表3及表4。
表2. 試驗用飼料配方
Item | EDPW | |||
0 | 15 | 30 | 45 | |
──────%────── | ||||
Corn | 53.2 | 42.7 | 29.5 | 16.4 |
Soybean meal | 10.2 | 7.7 | 5.9 | 4.0 |
Molasses | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
Barley bran | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
Wheat bran | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
Ensiled dry poultry waste | 0 | 15.0 | 30.0 | 45.0 |
Salt | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Dicalcium phosphate | 1.0 | ─ | ─ | ─ |
Limestone | 1.0 | ─ | ─ | ─ |
Premixa | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
Total | 100 | 100 | 100 | 100 |
a預拌料成分:每公斤預拌料含量:Vitamin A 10,000 IU;Vitamin E 70,000 IU;Vitamin D 1,600,000 IU;Fe 50 gm;Zn 40 gm;Mn 40 gm;I 0.5 gm;Co 0.1 gm;Cu 10 gm;Se 0.1gm. |
表3. 試驗日糧胺基酸組成a
Item | EDPW | |||
0 | 15 | 30 | 45 | |
─────%───── | ||||
Crude protein | 14.64 | 14.73 | 14.82 | 14.99 |
Total amino acid | 14.22 | 13.21 | 11.93 | 13.49 |
Aspartic acid | 1.31 | 1.23 | 1.14 | 1.24 |
Serine | 0.71 | 0.70 | 0.63 | 0.70 |
Glutamic acid | 2.83 | 2.58 | 2.17 | 2.67 |
Proline | 1.12 | 1.01 | 0.87 | 1.08 |
Glycine | 0.63 | 0.65 | 0.66 | 0.62 |
Cysteine | ─ | ─ | ─ | ─ |
Valine | 0.72 | 0.69 | 0.65 | 0.68 |
Methionine | 0.22 | 0.21 | 0.19 | 0.23 |
Isoleucine | 0.55 | 0.51 | 0.45 | 0.52 |
Leucine | 1.38 | 1.10 | 1.02 | 1.29 |
Tyrosine | 0.52 | 0.50 | 0.47 | 0.48 |
Phenylalanice | 0.74 | 0.69 | 0.61 | 0.69 |
Histidine | 0.39 | 0.36 | 0.27 | 0.37 |
Lysine | 0.72 | 0.68 | 0.60 | 0.68 |
Arginine | 0.97 | 0.86 | 0.70 | 0.87 |
Threonine | 0.48 | 0.51 | 0.45 | 0.49 |
Alanine | 0.88 | 0.93 | 1.04 | 0.87 |
a飼料成分分析以乾物質計算。 |
表4. 試驗日糧成分分析值a
Analyzed value | EDPW | |||
0 | 15 | 30 | 45 | |
─────%───── | ||||
Dry matter | 88.89 | 88.86 | 88.84 | 88.14 |
Crude protein | 13.0 | 13.09 | 13.17 | 13.21 |
Crude fat | 3.63 | 3.14 | 3.11 | 3.25 |
Crude fiber | 7.42 | 7.66 | 8.06 | 9.66 |
Ash | 5.19 | 6.78 | 8.75 | 13.56 |
Calcium | 0.78 | 1.08 | 1.47 | 2.57 |
Phosphorus | 0.51 | 0.57 | 0.65 | 0.86 |
Gross energy kcal/kg | 3745 | 3795 | 3724 | 3479 |
Acid detergent fiber | 11.61 | 12.62 | 14.08 | 18.29 |
Neutral detergent fiber | 43.62 | 42.52 | 42.14 | 41.99 |
a飼料成分分析以乾物質計算。 |
(3)試驗設計及設備:
利用連續性醱酵器(operation of continuous culture system)進行試驗,試驗設計為四個處理六重複。
Ⅱ、試驗方法
(1)連續性醱酵器試驗進行方法:
1. 緩衝液配製:仿造人工唾液配製含礦物質等緩衝溶液(buffer),其成分如表5。
表5. 人工瘤胃液緩衝液成分
Item | (g/l) | (g/501) |
Na2HPO4 | 1.76 | 88.0 |
NaHCO3 | 5.0 | 250.0 |
KCl | 0.6 | 30.0 |
MgSO4•7H2O | 0.12 | 6.0 |
KHCO3 | 0.6 | 80.0 |
NH2CONH2 | 0.45 | 22.5 |
D-H2O | 1000.0 | 50000.0 |
備註:pH在8.35~8.55之間。 |
2. 瘤胃液採集:消化試驗結束的羊隻,每組取一頭,繼續任食相同日糧,經過四小時絕食後犧牲,迅速剝腹取出瘤胃,小心剝開瘤胃將內容物(digesta)倒出,用四層砂布擠壓過濾,取含有微生物的濾液400~500ml置於塑膠瓶內,放入保溫箱中迅速送實驗室依組別置於醱酵器中培養。
3. 培養期:將裝置完成的連續性醱酵器運轉後,經檢視下列條件均符合後開始試驗。前7日為調整期,後每隔3日為採樣期,中間隔兩天為調整期。反覆六次採樣期間隨時記錄下列資料供爾後參考。
(1)pH:用pH自動控制器(Chemcadet pH meter/controller)設定pH在6.0±0.5。以3N HCl及5N NaOH自動調整酸鹼,每日記錄酸鹼使用量。
(2)溫度:利用恆溫熱水循環保溫,使每個醱酵槽保持39.0±0.5℃,每兩日檢視恆溫槽,防止缺水現象。
(3)氮氣:裝設氣壓計,調整氮氣壓力為20mmHg。
(4)自動給飼系統:每組醱酵槽每天給予80g粒狀日糧,分別於上午和下午八時換裝飼料,每管飼料裝有40g(10g×4),中間有塑膠分隔。再以馬達減速器將飼料推入培養槽中。使各組皆能定時定量將飼料置入醱酵槽,供微生物利用。
(5)緩衝溶液流量調整:每分鐘流量換算公式如下:ml/分=醱酵槽容積ml×24hrs×8%÷24hrs÷60分本試驗F1容器為1214ml,依上列公式故每分鐘流量為1.62ml調整時每4分鐘為6.5ml。
(6)樣品總流出量(over flow):調整期每日上午8:00收集、秤重、記錄並作為調整緩衝液之參考。
(7)攪拌:自動攪拌防止飼料沈澱。
4. 採樣期(sampling period):
(1)冷卻水:在採樣前24hrs,將循環冷卻水放入收集槽,開動冷卻器(cooler)使水溫保持在4~5℃。
(2)每期連續三天為一個採樣期:每天將流出樣品秤重,用2000rpm均質機(Golygron, PT 10-35)均質5分鐘,取樣600ml/日置於4℃冰箱冷藏之,三天共採樣1800ml。
(3)將每期收集樣品均質5分鐘後取樣200ml,用四層砂布過濾,取3×5ml置-20℃冷凍供氨態氮(NH3-N)測定用,及3×25ml以5份樣品加1份25%偏磷酸(H3PO4)充分混合後冷凍保存,供總VFA及個別VFA分析用。
(4)將剩餘樣品取2×500ml置於85℃烘乾箱(oven)烘乾,精確記錄乾物質量,再將烘乾物粉碎貯存胺基酸及一般分析用。
(5)每期取500ml緩衝液以85℃烘乾,供測定乾物質用。
(2)測定項目及方法:
1. pH之測定:每一採樣期最後一天所採樣品。立刻以酸鹼測定器(Suntex SP~32型)測定。
2. 氨態氮測定:依據A.O.A.C.(1984)之方法測定。
3. 總揮發性脂肪酸(total volatile fatty acid)之測定:依森本宏(1971)方法測定。
4. 個別揮發性脂肪酸(individual VFA)之測定:依據Erwin(1961)方法測定,以5000r.p.m 10℃遠心分離20分鐘(Hitachi SCR 20B)。取上層澄清液2μl注入氣相色層分析儀(Varian 3400 gas chromatography)分析。再與標準液(Spelco WSFA-2)所析出尖峰面積比較換算摩爾百分比(molar%)
5. 胺基酸分析:採用胺基酸分析儀(Beckman 6300 system)分析。取乾燥粉碎之樣品0.07g,加適量內標準液(internal standard)正白胺酸(L-Norleucine),添加6NHCl在110℃無氧下水解24小時。以5B定量濾紙過濾,取濾液加緩衝液(檸檬酸鈉)稀釋,過濾後取50μl注入胺基酸分析儀測定,以積分儀(Hewletl-packard 3390 A)測出某胺基酸的n mole數再換算成胺基酸百分比。
Ⅲ、試驗資料之統計分析
(1)統計模式:
採用完全逢機設計,In vitro之重複均假設符合下列統計模式:
Yij=μ+Ti+Eij
其中Yij•第i個處理的第j個觀測值。
μ:所有試驗單位的平均值。
Ti:第i個處理的固定效應,且ΣTi=0。
而Eij:機差。
(2)分析方法:
利用SAS套裝程式(Statistical Analysis System;簡稱SAS)做統計分析,並使用一般線性模式程序(General Linear Model Procedure;簡稱GLM)進行變方分析及利用鄧肯氏(Duncan's Multiple Range Test)多變域性比較其差異性。
結果與討論
Ⅰ、對In vitro的瘤胃液性狀之影響
(1)對pH的影響:
人工培養瘤胃液pH值經檢測結果四組間皆無統計上的差異(P>0.05)(表6)。此結果與Caswell et al., (1975、1977、1978),Cullison et al., (1976),Harmon et al., (1974)及Lucase et al., (1975)等之試驗結果一致。本試驗所訂pH值為6.0±0.5,因此pH均在正常範圍內。
(2)對氨態氮(NH3-N)之影響:氨態氮之濃度EDPW 30及45%添加組顯著高於0及15%添加組(P<0.05)(表6)。此結果與Caswell et al., (1975、1977、1978),Goering and Smith(1979)及Lucase et al., (1979)等之研究結果相同。但添加15%組與對照組無顯著差異(P>0.05),此與Harmon et al., (1974)研究指出不同熱處理之DPW對瘤胃氨態氮亦無顯著影響之結果相似。本試驗可證明添加EDPW可使瘤胃液昇高氨態氮之含量,而添加量超過30%以上則有顯著差異。上述結果與Bhattacharya and Taylor(1975)指出雞糞中含有高量非蛋白態氮(47~64%)其中尿酸態氮佔總氮的30~60%,進入瘤胃後迅速被分解成氨有關。
(3)總VFA的影響:
如表6所示,總VFA之產生,對照組為139.35m mole/l顯著高於其他三組(P<0.05),且添加EDPW量高者總VFA濃度有下降趨勢。此結果與Cu1lison et al.(1976)研究添加乾燥肉雞墊料(Brolier litter;簡稱BL)13~20%與大豆粕比較時,大豆粕組之總VFA產量顯著高於添加肉雞墊料組之結果完全一致。添加EDPW 15、30、45%三組在統計上無顯著差異(P>0.05)與Cullison et al.(1976)試驗添加13~20%肉雞墊料,各組間總VFA無顯著差異之結果相似。也與Caswell et al.(1977、1978)Harmon et al.(1978)及Oltjen and Dinius(1976)研究乾燥雞糞(dry poultry waste;簡稱DPW)或青貯BL對瘤胃液總VFA濃度均無顯著差異之結果相同。但亦有相反之結果者如Cullison et al.(1973、1976)及Smith and Calvert(1976)添加DPW13~14%取代全量粗蛋白質,總VFA的濃度顯著高於大豆粕組。綜合以上研究報告結果,瘤胃液總VFA濃度之變異很大,各試驗所得結果不一致之原因與飼料組成有關(Church, 1979)。
本試驗中對照組總VFA濃度顯著高於各組之原因,與日糧含有高量碳水化合物(玉米)有關,因此添加EDPW愈高者,總VFA之濃度愈低與Church(1979)的報告一致。
表6. 日糧添加醱酵雞糞對In Vitro的瘤胃性狀之影響
Item | EDPWd | SEe | |||
0 | 15 | 30 | 45 | ||
人工瘤胃液pH | 5.79 | 5.56 | 5.75 | 5.85 | 0.08 |
NH3-N, mg/100ml | 10.0b | 11.0b | 13.0a | 13.0a | 0.008 |
Total VFA(m mole/l) | 139.35 | 113.14b | 98.03b | 86.80b | 8.78 |
Individual VFA(molar %) Acetic acid(C2) Propionic acid(C3) Butyric acid(C4) Iso-butyric acid(iso-C4) Valeric acid(C5) Iso-valeric acid(iso-C5) Acetic acid:Propionic acid(C2:C3) |
41.51ab 46.77a 6.79b 0.34b 4.17b 0.50 0.90b |
38.66b 45.81a 6.01b 0.29b 9.01a 0.35 0.86b |
39.82ab 39.51b 12.44a 0.41ab 7.51ab 0.47 1.00b |
44.83a 31.10c 16.42a 0.68a 6.79ab 0.48 1.47a |
1.78 1.85 1.74 0.10 1.14 0.05 0.26 |
d同一行平均值英文字母不同者表示差異顯著(P<0.05)。 e機差SE:Common pooled standard error of treatment means. |
(4)對個別VFA摩爾百分比(molar%)之影響:
1. 乙酸(C2)之molar%影響:
添加不同量之EDPW對C2 molar%之影響,以添加45%組顯著高於15%組(P<0.05),其他各組間均未達顯著水準(P>0.05)(表6)。Cullison et al.(1976)及Smith and Calvert (1976)等學者研究添加高量DPW時C2的molar%顯著高於低量組,與本試驗之結果相同。
2. 丙酸(C3)之molar%影響:
添加EDPW 0與15%組間無顯著差異(P>0.05),但較添加30及45%組呈顯著昇高(P<0.05),且30%添加組亦顯著高於45%添加組(P<0.05)(表6)。Cross and Jenny(1976)設計等蛋白質日糧分別添加0、15、30、45%青貯火雞墊料(ensiled turkey litter;簡稱ETL)取代青貯玉米稈,添加ETL者丙酸molar%較對照組呈現較低之值。本試驗與上述結果相反,經查係因本試驗添加EDPW取代玉米、大豆粕,因此降低日糧中的總能量及提高纖維含量,而Cross and Jenny(1976)的試驗係以ETL取代青貯玉米稈,因為處理不同,致結果相異。Smith and Calvert(1976)以綿羊為試驗,於日糧中添加7~14%乾燥肉雞墊料(dry brolier litter;簡稱DBL),對丙酸的molar%無顯著影響,與本試驗添加15%EDPW組與對照組無顯著影響之結果相同。Church(1979)指出,日糧中總能含量高者C3 molar%高,添加高量EDPW時粗纖維含量升高,總能降低,因此C3 molar%有降低趨勢,亦能合理解釋此現象。
3. 丁酸(C4)molar%之影響:
添加30及45%EDPW兩組間對丁酸(C4)的molar%無顯著差異(P>0.05),但顯著高於0及15%添加組(P<0.05)(表6)。對照組與15%組也無顯著影響(P>0.05),此與Smith and Calvert(1976)研究在日糧中添加7~14%之DPW與對照組的C4無顯著影響之結果相同。亦與Lucase et al.(1975)報告在日糧中添加20%乾燥牛糞,無顯著影響之結果相似。Cross and Jenny(1976)指出添加15、30、45%ETL取代青貯玉米稈時,對照組之C4 molar%顯著高於15及45%ETL組(P<0.05),而本試驗結果相異之原因為本試驗以EDPW取代玉米、大豆粕,因此所得結果有差別,本試驗證實添加30%以上EDPW會顯著升高C4 molar%,但添加15%者稍低之原因尚待進一步研究。
4. 對異丁酸(iso-C4)molar%之影響:
不同EDPW添加量對iso-C4的molar%的影響方面,0、15、30%三組間無統計上之差異(P>0.05)(表6)。此結果顯示添加15及30%EDPW不會影響iso-C4的molar%,此結果與Caswell et al.(1975、1977、1978),Harmon et al.(1974),Oltjen and Dinius(1976)及Smith and Calvert(1976)等研究添加DPW或EDPW 7~22.8%時對iso-C4無顯著影響之結果一致。也與Lucase et al.(1975)研究日糧中給予20%乾燥牛排泄物不影響iso-C4的molar%之報告一致。但與Cullison et al.(1976)試驗添加BL 13%者顯著較大豆粕降低iso-C4的molar%之結果相異。本試驗添加30%、45%EDPW兩組間無顯著差異(P>0.05),但添加EDPW 30%以上,則iso-C4有增高的傾向,且添加EDPW 45%組顯著較0、15%添加組為高(P<0.05)。
5. 對戊酸(C5)molar%的影響:
試驗結果顯示EDPW 15%添加組的C5 molar%顯著較對照組者為高(P<0.05)。添加EDPW 15、30、45%三組間無顯著差異(P>0.05)(表6)。Caswell et al.(1975、1977、1978),Harmon et al.(1974)、Lucase et al.(1975)及Smith and Calvert(1976)分別用不同處理的乾燥雞糞或乾燥牛糞使用量在7~22.8%時,其C5的molar%都無顯著差異,與本試驗添加EDPW 15~45%間亦無顯著影響之結果一致。本試驗結果與Cullison et al.(1976)用13%DPW與對照組添加大豆粕(SBM)比較C5 molar%,對照組顯著高於13%組的結果完全不同,其原因尚待探討。總之,本試驗添加EDPW組皆有較對照組為高的C5 molar%之傾向。
6. 對異戊酸(iso-C5)的影響:
試驗結果顯示添加EDPW與否,對iso-C5皆無顯著差異(P<0.05)(表6)此結果與Caswell et al.(1975、1977)、Cullison et al.(1976)、Harmon et al.(1974)、Lucase et al.(1975)、Oltjen and Dinius(1976)、Smith and Calvert(1976)等研究添加5.8~32.8%的DPW、EDPW或DCW對iso-C5 molar%皆無影響的結果相同。Caswell et al.(1978)以DPW取代50%的氮來源,其iso-C5的molar%顯著較對照組為高之結果與本試驗結果相異。其原因不明。總之iso-C5在個別VFA所佔比例甚低。本試驗結果表示添加不同含量之EDPW不會影響其molar%。
7. 對乙酸/丙酸(C2/C3)比例的影響:
低於30%添加組間C2:C3無統計上的差異(P>0.05)(表6)。此結果與Cullison et al.(1973、1976)分別添加5.8~13%的BL時C2與C3之比較有顯著差異,但添加13%者有昇高之趨勢的結果相似。也與Cross and Jenny(1976)以ETL添加0、15、30、45%取代青貯玉米稈無顯著影響的結果相同。
本試驗中EDPW添加45%組,C2/C3比值顯著高於各組,推測其原因有三:1. 日糧中含有高灰分。2. 粗纖維含量高。3. 較低的熱能及較低的碳水化合物(Church, 1979),因此C3比例下降,C2比例升高所致。
Ⅱ、日糧中添加醱酵雞糞進行In vitro時對粗蛋白質及胺基酸之影響
(1)對粗蛋白質之影響:
以瘤胃液In vitro培養後的粗蛋白質含量皆較原日糧為高,分別為:19.58、20.53、19.90及17.97%。EDPW添加45%組的粗蛋白質含量顯著較各組為低(P<0.05)。其餘各組間皆無顯著差異(P>0.05)(表7)。與原來日糧比較,對照組增加33.7%的粗蛋白質,15%組增加39.4%,30%組增加34.3%,45%組增加19.9%。顯示45%組之微生物利用日糧中粗蛋白質及緩衝液(buffer)中之尿素合成菌體蛋白質(bacterial crude protein;簡稱BCP)的能力顯著較其他三組為差。Stern and Hoover(1979)報告瘤胃BCP合成能力與日糧中碳水化合物及氮源有關。本試驗45%組因含較低的碳水化合物及不同氮源(尿酸),且乾物質及有機物表面消化率亦顯著較差,因而其合成BCP的能力較差。
(2)對總胺基酸之影響:
總胺基酸的含量,對照組顯著高於添加EDPW 45%組(P<0.05),而15與30%兩組與各組間無顯著差異(P>0.05)(表7)。總胺基酸的產量,對照組增加8.6%,15%組增加15.7%,30%組增加27.3%,45%組增加1.9%。顯示瘤胃微生物合成總胺基酸以45%組較差。而EDPW添加15及30%組,總胺基酸增加比例較對照組為高之原因有待探討。
(3)對於個別胺基酸的影響:
天門冬胺酸(Asp.)、麩胺酸(Glu.)及白胺酸(Leu.)等胺基酸的量以45%顯著較其他三組為低(P<0.05),其他各組間無顯著差異(P>0.05)(表7)。天門冬胺酸(Asp.)的量%皆較原來日糧為高,顯示微生物合成Asp.能力頗高,30%添加組最高增加41.2%,45%增加14.5%最低,減少了17.2%,對照組亦減少8.1%。白胺酸(Leu.)以30%組增加46.1%最高,15%組增加41.8%次之,45%組增加2.3%最低。
脯胺酸(Pro.)、纈胺酸(Val.)及苯丙胺酸(Phe.)等胺基酸,對照組與15%添加組高於45%添加組呈顯著差異(P<0.05)(表7)。脯胺酸(Pro.)的量四組間皆較原來日糧為少,從69.4%~96.6%。纈胺酸(Val.)的量則較原來日糧提高20.6~36.9%,以30%添加組增加最多,45%添加組最低。苯丙胺酸(Phe.)的量以50%組增加32.8%最多,45%添加組增加5.8最少。甲硫胺酸(Met.)及酥胺酸(Tyr.)對照組顯著高於45%添加組(P<0.05),其他各組間無顯著差異(P>0.05)(表7)。甲硫胺酸(Met.)之增加量在52.2~105.3%間,其中以30%添加組增加最多,45%組最少。酥胺酸(Tyr.)各組之增加量在5.8~32.8%之間,仍以30%添加組增加最多,45%添加組最低。從以上個別胺基酸在量方面之消長,可知微生物合成胺基酸的比例以EDPW 45%添加組為最低。絲胺酸(Ser.)、甘胺酸(Gly.)、胱胺酸(Cys.)、異白胺酸(Ile.)、組胺酸(His.)、離胺酸(Lys.)、精胺酸(Arg.)、烴丁胺酸(Thr.)及丙胺酸(Ala.)等九種胺基酸,四組間皆無統計上之差異(P>0.05)。
表7. 日糧中添加醱酵雞糞對In Vitro粗蛋白質及胺基酸之影響
Item | EDPWd | SEe | |||
0 | 15 | 30 | 45 | ||
───────────%─────────── | |||||
Crude protein | 19.58a | 20.53a | 19.90a | 17.97b | 1.10 |
Total amino acid | 15.45a | 15.29ab | 15.19ab | 13.75b | 0.63 |
Aspartic acid | 1.62a | 1.61a | 1.61a | 1.42b | 0.007 |
Serine | 0.81 | 0.80 | 0.79 | 0.72 | 0.002 |
Glutamic acid | 2.60a | 2.60a | 2.48a | 2.21b | 0.01 |
Proline | 0.92a | 0.91a | 0.84ab | 0.75b | 0.003 |
Glycine | 0.83 | 0.82 | 0.80 | 0.79 | 0.003 |
Cysteine | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.00007 |
Valine | 0.91a | 0.91a | 0.89ab | 0.82b | 0.002 |
Methionine | 0.40a | 0.39ab | 0.39ab | 0.35b | 0.0004 |
Isoleucine | 0.83 | 0.80 | 0.80 | 0.75 | 0.002 |
Leucine | 1.60a | 1.56a | 1.49a | 1.32b | 0.006 |
Tyrosine | 0.69a | 0.65ab | 0.65ab | 0.59b | 0.002 |
Phenylalanine | 0.85a | 0.83a | 0.81ab | 0.73b | 0.002 |
Histidine | 0.25 | 0.25 | 0.23 | 0.22 | 0.0004 |
Lysine | 0.62 | 0.62 | 0.54 | 0.52 | 0.008 |
Arginine | 0.67 | 0.66 | 0.64 | 0.63 | 0.003 |
Threonine | 0.76 | 0.74 | 0.74 | 0.68 | 0.002 |
Alanine | 1.20 | 1.19 | 1.18 | 1.09 | 0.005 |
d同一行平均值英文字母不同者表示差異顯著(P<0.05)。 e機差SE:Common pooled standard error of treatment means. |
誌謝
本試驗承蒙恆春分所蘇安國先生慨借儀器併予指導儀器操作,及楊深玄先生協助試驗之進行,特此致謝。
參考文獻從略。
飼料營養雜誌(p.84∼97)─陳坤照.詹德芳、九四年第一期