東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所 白會新 單安山* 鄭燕斌 王連生 張 超 蘇斌朝
當(dāng)前,飼料資源短缺已成為制約我國飼料業(yè)發(fā)展的重大問題,隨著飼料行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,這一問題必將更加突出。近年來,在糧食增產(chǎn)乏力,尤其是能量飼料——玉米大量減產(chǎn)、價格大幅提升,要實現(xiàn)飼料行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)顯得非常困難。我國現(xiàn)階段的飼料原料產(chǎn)量還不足以滿足我國畜禽實際的需求量。為解決這一問題,可以充分利用現(xiàn)有飼料資源、加強開發(fā)非糧和新型的飼料資源,實現(xiàn)飼料資源的工業(yè)化生產(chǎn)(楊在賓等,2008),其中大力開發(fā)潛在飼料資源勢在必行。聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)把米糠稱為一種未充分利用的原料(王巖和王帥,2008),在我國未充分開發(fā)和利用的糠麩類飼料資源就約有5000萬t(閆榮階和王中華,2000)。因此,適當(dāng)?shù)乩妹卓反骘暭Z中的部分玉米,可以緩解玉米的緊缺,并確保能量飼料的正常供應(yīng)以期同時降低飼料成本。
米糠是稻谷加工過程中產(chǎn)生的重要副產(chǎn)品,包括加工過程中所產(chǎn)生的種皮、外胚乳和糊粉層等,也混有少量稻殼、碎米等。國外最新研究進(jìn)展證明,米糠和米胚集中了64%的稻米營養(yǎng)素,含有豐富和優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、維生素、膳食纖維、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素以及不飽和脂肪酸、維生素E、生育三烯酚、γ-谷維醇、α-硫辛酸、角鯊烯等重要生理生化活性物質(zhì)(呂瑩果等,2009)。同時,米糠的各營養(yǎng)成分含量具有變異性,大米加工精度的不同使米糠的營養(yǎng)成分也有所不同(周裔斌等,2006)。
1.1 米糠蛋白 米糠中粗蛋白質(zhì)含量較高,約占干物質(zhì)的13%(楊浦等,2007),必需氨基酸種類齊全(尤其賴氨酸含量很高)、組成合理,優(yōu)于其他谷物蛋白,更接近FAO/WHO推薦模式,而且蛋白質(zhì)的相對生物學(xué)價值也比較高(孫國榮,2005)。其中,米糠中可溶性蛋白質(zhì)約占總蛋白的70%,與大豆蛋白接近,可能與大豆蛋白功能特性相似但具有低致敏性的特點,是已知谷物蛋白中致敏性最低的蛋白質(zhì),可作為低過敏性蛋白原料用于嬰幼兒食品(陳正行等,2002)。為此,米糠蛋白日益得到國內(nèi)外學(xué)者們的青睞和研究。國外最早采用堿法從米糠提取蛋白質(zhì),但提取量偏低,且堿性條件下會產(chǎn)生不利反應(yīng)和生成潛在的有毒物,例如:賴-丙氨酸的生成降低了其營養(yǎng)價值 (徐紅華和于國平,2002)。 Issara等(2008)研究脫脂米糠中的氨基酸和蛋白質(zhì)含量,結(jié)果表明:利用亞臨界水解提取比常規(guī)強堿提取方法能得到更多的氨基酸和蛋白質(zhì),并在200℃、水解30 min提取氨基酸和蛋白質(zhì)的生產(chǎn)力最高,抗氧活性最強,適于用作酵母生長的培養(yǎng)介質(zhì)。
1.2 米糠脂肪 米糠中含有較高的脂肪含量,平均可達(dá)干物質(zhì)的16%~22%(周裔斌等,2006),其中油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸的比例最大。米糠脂肪中含有多種有益脂肪酸,ω-3和ω-6系列的多不飽和脂肪酸已被證明是潛在的食品添加劑和生物活性藥物(Jang和Yang,2008)。但在飼料生產(chǎn)中,不飽和脂肪酸容易氧化酸敗,不僅影響米糠的適口性,降低其營養(yǎng)價值,而且還可能產(chǎn)生有害物質(zhì)。
1.3 米糠多糖 米糠中含有大量的水溶性多糖,廣泛存在于稻谷穎果皮層中,以α-1,6糖苷鍵為主要結(jié)構(gòu)組成。它們是米糠中重要的活性物質(zhì),具有調(diào)節(jié)免疫、抗衰老、抗突變、抗腫瘤、抗氧化、降血脂等功能(陳星等,2007)。在動物生產(chǎn)中,其中大量抗?fàn)I養(yǎng)因子,如非淀粉多糖、植酸等物質(zhì)卻對動物生長有著抑制作用(雷麗和高峰,2006)。
1.4 米糠纖維 米糠纖維是一種具有很高生物價值的谷物纖維,大約為米糠干物質(zhì)的13%。米糠纖維具有與一般纖維相同的生理作用,又較其他纖維具有更為全面和豐富的營養(yǎng)價值 (楊鎖華等,2006)。米糠中含有豐富的膳食纖維,特別是包含可溶性和不溶性纖維的膳食纖維??扇苄陨攀忱w維能降低血清膽固醇,影響食品的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、膠凝性質(zhì)、稠化性質(zhì)和乳化性質(zhì);不溶性膳食纖維可減少膳食在體內(nèi)的輸送時間,因此膳食纖維備受營養(yǎng)學(xué)家的關(guān)注(王永斌,2006)。此外,米糠纖維中占半數(shù)的半纖維素,可作為功能性纖維素源,如米糠中的半纖維B在傳統(tǒng)食品中作營養(yǎng)素源而不影響食品原有的風(fēng)味和組織結(jié)構(gòu)。
1.5 米糠中的抗氧化物質(zhì) 米糠中含有豐富的抗氧化物質(zhì),特別是維生素E的含量比糙米和米胚芽還高,是天然維生素E的重要來源。其中,生育三烯酚,尤其是γ-生育三烯酚經(jīng)動物和人體臨床試驗證明,具有顯著降低血清膽固醇的性能。Ketmanee等(2008)通過研究米糠亞臨界水解產(chǎn)物的附加值,經(jīng)過 ABTS[(2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽)]清除試驗分析發(fā)現(xiàn):米糠具有抗氧化活性,并提出牛奶中添加米糠水解物質(zhì)可作為一種營養(yǎng)飲品。另外,Chen和Bergman(2005)試驗也認(rèn)為,米糠中含有 γ-谷維素、維生素E和生育三烯酸,且提出三者不僅發(fā)揮著抗氧化活性,還是人體潛在的保健因子。
許多研究表明,米糠雖屬于能量飼料,但粗纖維含量較多,因此在家畜生產(chǎn)中要控制使用。在豬的日糧中使用米糠,可提高飼料的利用率,降低料肉比,為保證穩(wěn)定的生產(chǎn)性能,米糠用量不宜超過30%,以 25% ~ 30%為宜(徐昌云,1994),若超過30%,種豬會因體況肥而導(dǎo)致繁殖性能下降,容易產(chǎn)生炎癥,仔豬會腹瀉、炎癥而不利于生長發(fā)育(杜紅芳等,2007)。邢廷銑等(1997)研究結(jié)果表明,在生長豬的基礎(chǔ)日糧中添加8%和16%的米糠能明顯降低豬的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,表現(xiàn)為對豬的生長發(fā)育有較大的抑制作用,且隨著添加混合糠的量的增加,對生長豬的生產(chǎn)性能的影響也就越大。Men等(2006)對生長豬飼喂米糠和水葫蘆混合飼糧的研究表明:飼喂豬米糠混合飼糧時,其日增重生長期表現(xiàn)較高于普通日糧,而進(jìn)入育肥期后飼料的轉(zhuǎn)化率明顯低于普通飼糧。
鑒于此,國內(nèi)外學(xué)者開始嘗試添加某些物質(zhì)到米糠飼糧中來解決米糠飼喂受限的特點。李晶等(2009)在15%米糠代替玉米的飼糧中添加抗氧化劑,試驗結(jié)果表明:玉米-米糠飼糧組育肥豬的料肉比顯著高于抗氧化劑組;日增重卻顯著低于玉米飼糧組和抗氧化劑組,即米糠降低肥育豬的生產(chǎn)性能,而抗氧化劑能夠提高肥育豬的生產(chǎn)性能,飼糧中添加米糠和抗氧化劑可提高肥育豬的生產(chǎn)性能,同時也降低豬每千克增重飼料成本。此外,Yamasaki(2002)在米糠飼糧中添加抗氧化劑,研究其對豬生產(chǎn)性能的影響,結(jié)果表明:米糠日糧中添加混合抗氧化劑和適量芝麻 (0.1%)能顯著提高豬的生產(chǎn)性能。這些試驗結(jié)果都表明,米糠飼糧中添加抗氧化劑類物質(zhì)能改善米糠飼糧的弊端,有利于提高豬的生長性能。
3.1 米糠飼糧對豬胴體品質(zhì)的影響 國內(nèi)外學(xué)者均指出,米糠中大量的不飽和脂肪酸,使米糠飼糧易于氧化酸敗從而軟化動物胴體脂肪、降低肉質(zhì)品質(zhì),對動物肉質(zhì)產(chǎn)生不良影響 (高建峰,2006),間接對人體造成不同程度的損害。為此,要嚴(yán)格控制米糠在動物上的飼用,以防止肉質(zhì)改變。飼料中米糠的飼喂量超過30%,就會影響豬肉的品質(zhì),生產(chǎn)低品質(zhì)的軟脂肉。Men等(2006)的飼養(yǎng)試驗表明,飼喂米糠日糧組的背膘厚度明顯低于普通飼糧組,且其背膘中含碘量也顯著低于普通飼糧組。連槿等(2000)試驗得出,添加12%米糠和15%蠶豆糠的飼糧與常規(guī)飼糧相比,豬的胴體無顯著變化,但長期飼喂導(dǎo)致胴體背膘增厚,瘦肉率有下降趨勢,但飼料成本降低。王琤韡等(2009)認(rèn)為,長期飼喂褐米糠和黑米糠飼糧,均可提高豬的胴體背膘。
3.2 米糠飼糧對豬肉質(zhì)的影響 Campos等(2007)用米糠替代30%玉米,結(jié)果表明,玉米組和玉米-米糠組飼喂所得的肌肉硫代巴比妥酸(TBARs)值受貯存時間的影響均顯著,且隨著貯存時間的延長,TBARs值呈現(xiàn)上升趨勢,其中玉米組優(yōu)于玉米-米糠組。通過對肌肉的肉色、味道、氣味和質(zhì)地進(jìn)行評分得出,玉米-米糠組的綜合評分高于玉米組,說明日糧中添加米糠改善了肉質(zhì)的感官特性。而李晶等(2010)添加抗氧化劑,研究其對肥育豬胴體和肌肉品質(zhì)的影響。試驗結(jié)果同樣表明,日糧中添加米糠降低了肥育豬胴體和肌肉品質(zhì),并提出在此基礎(chǔ)上添加抗氧化劑能夠改善胴體和肌肉品質(zhì);建議在相同條件下用維生素E以提高豬胴體品質(zhì)。此外,脫脂米糠可能會消除米糠中不飽和脂肪酸對豬肉質(zhì)的影響。馮定遠(yuǎn)和吳新連(2001)在非常規(guī)飼料原料的合理使用中指出使用全脂米糠飼養(yǎng)育肥豬,降低了飼料的適口性,飼料的轉(zhuǎn)化率,而且軟化胴體脂肪,降低肉品質(zhì),然而脫脂米糠對豬的適口性很好,且不會影響肉質(zhì),是很好的纖維來源原料。
米糠作為次級能量飼料,是良好的玉米替代品,或可緩解能量飼料匱乏,然而米糠在飼料應(yīng)用中還存在一定的弊端,尤其是其中的某些營養(yǎng)特性以及加工、貯藏過程中的各種環(huán)境因素限制了其使用。此外,米糠副產(chǎn)品的加工技術(shù)尚不完善,存在耗能多、投資高、收率低等問題,而且米糠應(yīng)用于飼料配方中的比例還較低。隨著米糠加工工藝的改進(jìn)和提升,米糠及其副產(chǎn)品在應(yīng)用中的問題將會逐步得到解決,這將有助于擴大米糠在飼料配方中的比例。當(dāng)前,擴大米糠在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用已展現(xiàn)出較好的前景,這將會對飼料行業(yè)有著不可估量的作用。
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