反刍动物生产性能受粗饲料质量等的影响,目前粗饲料的质量研究主要集中在化学组分上,而对饲料组分分子结构对质量的影响研究较少。木质素是粗饲料中最难被动物消化利用的部分,而木质素的单体结构组成可能会影响粗饲料的降解率。傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析技术是一种快速、直接和对原料无损伤的检测方法,能够用于分析粗饲料分子结构。本研究首先利用高沸醇溶剂法提取不同禾本科和豆科粗饲料的木质素,使用傅立叶变换红外光谱对提取的高沸醇木质素进行分析,比较粗饲料木质素结构的差异,特别是丁香基和愈创木基单体相对含量的比值（S/G）。接着利用传统养分分析法、尼龙袋法、改进的三步体外法和傅立叶变换红外光谱分析比较禾本科和豆科粗饲料的营养成分、瘤胃降解、蛋白质小肠消化特性及蛋白质和碳水化合物的分子结构。最后建立利用蛋白质及碳水化合物分子结构和木质素单体组成（S/G）预测粗饲料营养成分和消化特性模型。试验方法和结果如下:第一部分是粗饲料木质素的提取并进行结构表征,试验采用高沸醇溶剂法提取22种粗饲料（11种禾本科,11种豆科）的木质素。利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）技术对粗饲料高沸醇木质素进行结构表征结果表明:粗饲料样品的高沸醇木质素（HBSL）各官能团的特征吸收峰主要出现在1800-800cm-1的指纹区。经提取的木质素都体现出了典型的红外吸收峰,可初步判定本试验中的试验材料木质素均为G-S-H型木质素。禾本科样品的HBSL分别在1332cm-1和1258 cm-1处附近的波段,豆科样品的HBSL分别在1366-1317 cm-1和1258 cm-1处附近的波段观察到丁香基和愈创木基单体的典型吸收。禾本科样品中披碱草的S/G的值显著低于其他禾本科饲料的S/G的值（p<0.05）。除紫花苜蓿外,其它品种苜蓿间的HBSL的S/G的值差异不显著（p≥0.05）,但高于其它豆科饲料原料品种的HBSL的S/G的值。第二部分是粗饲料营养成分的测定,试验采用传统分析方法,测定禾本科和豆科粗饲料的化学成分。结果表明:豆科饲料的干物质（DM）含量的数值范围比禾本科饲料的范围广。豆科饲料的粗蛋白（CP）含量,特别是几种苜蓿的CP含量,要高于禾本科饲料的CP含量。禾本科饲料的中性洗涤纤维（NDF）含量要高于大部分豆科饲料的NDF含量。禾本科饲料酸性洗涤纤维（ADF）含量的分布范围要比豆科饲料的稍小。饲料间的酸性洗涤木质素（ADL）的含量具有一定的差异性。禾本科饲料的中性洗涤不溶蛋白（NDIP）和酸性洗涤不溶蛋白（ADIP）比例要稍高于豆科饲料的NDIP和ADIP比例。第三部分是粗饲料瘤胃降解特性及蛋白质小肠消化特性,试验采用瘤胃尼龙袋法测定粗饲料的DM、CP、NDF和ADF的瘤胃降解参数,瘤胃不可降解蛋白的小肠消化率使用改进的三步体外法测定。TFL2007苜蓿的干物质可溶解部分（S）最高。羊草的可降解部分（D）最高。羊草的不可降解部分（U）最低,大豆秸秆的最高。羊草的降解速率（Kd）最低,紫花苜蓿的Kd最高。从整体上看,禾本科与豆科饲料在干物质S部分、D部分和U部分无显著差异（p≥0.05）,豆科的Kd和EDDM要显著高于禾本科的（p<0.05）。大豆秸秆CP的S部分最高,但与大部分饲料的差异不显著（p≥0.05）。TFL2007苜蓿CP的D部分最高,大豆秸秆的最低。豆科饲料CP的D部分整体上要显著高于禾本科饲料（p<0.05）。禾本科饲料的RUP显著高于与豆科饲料,而禾本科饲料的EDCP要显著低于豆科饲料。羊草的NDF的S部分最低。大豆秸秆NDF的D部分最低,显著低于其它的饲料（p<0.05）。对于NDF的U部分,大豆秸秆最高,燕麦草最低。禾本科饲料NDF的S和U部分及Kd显著低于豆科饲料,但D部分及EDNDF显著高于豆科饲料（p<0.05）。ADF的S部分最高的是全能苜蓿,最低的是大豆秸秆。羊草的ADF的D部分最高,红小豆秸秆的最低。披碱草的ADF的U部分最低,大豆秸秆的最高。无芒雀麦ADF的有效降解部分最高,大豆秸秆的最低。在整体上,豆科饲料除了D部分显著低于禾本科以外,S、U部分以及Kd均高于禾本科,且差异显著（p<0.05）,但EDADF与禾本科差异不显著（p≥0.05）。羊草的瘤胃非降解蛋白的小肠消化率（Idg）最高,刺果甘草的最低。豆科的瘤胃非降解蛋白的小肠消化率变化范围比较宽。结果显示,豆科饲料的小肠可消化蛋白比禾本科饲料的变化范围大,且饲料间的差异比较明显。第四部分是粗饲料蛋白质和碳水化合物分子结构的测定分析,试验利用FTIR分析技术测定22种粗饲料的蛋白质和碳水化合物的光谱结构。结果显示:在蛋白质的相关谱带区域内(ca.1705-1472 cm-1),酰胺I带峰面积（A＿Amide I）最高的是花生秧。与禾本科相比,豆科饲料间的酰胺II带峰面积的差异性更明显。谷草的酰胺I带和酰胺II带的峰面积比值（A＿Amide I/Amide II）显著高于除了花生秧以外的其它饲料（p<0.05）,图苜的A＿Amide I/Amide II最低。花生秧的酰胺I带和酰胺II带的峰高比（H＿Amide I/Amide II）显著高于其它饲料。蛋白质的二级结构α螺旋（α-helix）和β折叠（β-sheet）的光谱显示,紫花苜蓿的α螺旋峰高（H＿α-helix）最高,花生秧的β折叠峰高（H＿β-sheet）最高。野大麦和羊草的α螺旋和β折叠的峰高比（H＿α-helix/β-sheet）最高,图苜的最低。玉米秸秆的纤维复合物的峰面积（A＿CELC）最高,TFL2007苜蓿的最低。花生秧的结构性碳水化合物的峰面积（A＿STCHO）最高。玉米秸秆的总碳水化合物峰面积（A＿CHO）及三个亚峰(cr.1150cm-1,1100 cm-1和1060 cm-1)的峰高最高。大豆秸秆的纤维复合物与总碳水化合物的峰面积比显著高于其它饲料（P<0.05）,稻秸的最低。稻秸的结构性碳水化合物与总碳水化合物的峰面积比最低,刺果甘草的最高。野大麦的纤维复合物与结构性碳水化合物的峰面积比最高,花生秧的最低。最后一部分是分析饲料蛋白质、碳水化合物和木质素的分子结构与营养组成和消化特性的关系,试验利用SAS9.4中的PROC CORR模块进行相关性分析,然后利用PROC REG模块的stepwise算法进行多元回归分析。结果表明:蛋白质A＿Amide I,A＿Amide I/Amide II及H＿Amide I/Amide II和蛋白质二级结构的H＿α-helix可以对禾本科饲料瘤胃降解潜在可消化部分D进行预测。豆科饲料的NDIP含量可以通过A＿Amide I,H＿Amide II,A＿AmideI/Amide II和蛋白质二级结构H＿β-sheet作为预测因子建立回归方程（决定系数为0.66）。禾本科饲料的S/G与饲料DM含量呈正相关趋势,与饲料的ADL含量呈负相关趋势。豆科饲料的S/G与DM、NDF、ADF和ADL的含量呈的负相关。S/G与豆科饲料DM的S部分呈负相关趋势,与饲料DM的U部分呈负相关（r=-0.782,p<0.0001）,与D部分呈正相关（r=0.798,p<0.0001）。S/G与豆科饲料NDF的D部分呈正相关（r=0.753,p<0.0001）,与U部分呈负相关（r=-0.748,p<0.0001）。禾本科饲料的S/G与ADF的S部分呈负相关（r=-0.683,p<0.0001）。S/G与豆科饲料ADF的U部分呈负相关（r=-0.812,p<0.0001）,与D部分呈正相关。A＿CELC、A＿STCHO和A＿CHO相互之间的比值和S/G可以对豆科饲料的NDF含量进行估测。A＿CELC/STCHO和S/G可以作为ADF含量估测模型中的重要参数（决定系数为0.68）。A＿CELC,A＿STCHO,ADL含量和S/G可以作为预测因子,对部分禾本科饲料瘤胃降解参数(SDM、KdDM、SNDF、KdNDF、SADF和KdNDF)进行预测。A＿CELE/STCHO和ADL含量可以对豆科饲料干物质瘤胃可溶解部分进行估测。A＿CELE/STCHO,S/G和ADL含量可以作为豆科饲料的DDM,UDM和UADF的预测模型中的预测因子,决定系数分别为0.85,0.87和0.90。综上所述,本研究得出以下结论:经分析,提取的高沸醇木质素保留了饲料中木质素的基本结构,试验中的22种粗饲料的高沸醇木质素均为G-S-H型木质素,但饲料间的丁香基和愈创木基单体的相对含量比值有差异。本试验中的,饲料营养价值有差异,豆科粗饲料养分有较高的消化率。粗饲料的蛋白质碳水化合物分子结构的差异一定程度上反映了饲料的营养价值,并影响消化特性。木质素的丁香基和愈创木基单体的相对含量的比值一定程度上可以作为预测粗饲料消化特性的参数,会影响饲料碳水化合物的降解。可以通过使用傅里叶变换红外光谱分析法快速测定粗饲料分子结构来评价饲料的营养价值及消化特性。