白酒糟發(fā)酵粉對生長豬消化能、代謝能和氨基酸標準回腸消化率的評定

■陳 穎 劉君地 樸香淑 張宏宇 王 園

(中國農業(yè)大學動物科技學院，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193)

豆粕以其來源廣泛、適口性好、氨基酸組成平衡等特點，成為畜禽生產中常用的優(yōu)質植物蛋白質原料。但是隨著豆粕價格的持續(xù)上漲和蛋白質原料資源的匱乏，研究和開發(fā)非常規(guī)蛋白質原料，評價其營養(yǎng)價值，對畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。白酒糟是以高粱、小麥、玉米、谷物等為原料經過發(fā)酵、蒸餾提取酒精后的殘留物，白酒糟中除殘存原料中的絕大部分蛋白質、脂肪、鈣、磷等營養(yǎng)成分外，還含有豐富的發(fā)酵產物，如酵母和活性因子等[1]，作為一種新型飼料原料在畜禽生產中逐漸得到廣泛應用[2-5]。近幾年，我國白酒年產量約為500萬噸，酒糟的年產量約為1 500萬噸；白酒糟作為飼料原料，主要包括鮮糟、青貯糟、含殼干糟、去殼干糟、菌體蛋白等系列飼料[6-7]。因生產中使用的糧食原料以及加工工藝種類繁雜，導致白酒糟的營養(yǎng)成分具有較大的變異。目前對白酒糟作為豬飼料原料營養(yǎng)價值評定的相關研究較少，實際應用時缺乏數(shù)據(jù)參考。因此，本研究旨在通過測定白酒糟發(fā)酵粉的消化代謝能和氨基酸標準回腸消化率，探討白酒糟發(fā)酵粉在豬體內的能量和氨基酸利用情況；同時，以豆粕為對比，評價白酒糟發(fā)酵粉作為豬蛋白質飼料原料應用的可行性，為其在養(yǎng)豬生產和飼料工業(yè)上的合理應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用白酒糟發(fā)酵粉養(yǎng)分含量和氨基酸組成見表1。豆粕購于市場，粗蛋白質含量為46%。

表1 白酒糟發(fā)酵粉養(yǎng)分含量和氨基酸組成

1.2 消化能和代謝能測定試驗

1.2.1 試驗動物及日糧

試驗應用套算法測定豆粕和白酒糟發(fā)酵粉的消化能和代謝能。選用6頭杜×長×大三元雜交去勢公豬，分別放入個體代謝籠內進行飼養(yǎng)。適應期7 d。適應期結束后，隨機分組，進行正式試驗。初始體重為(35.3±3.5)kg。試驗使用玉米配制基礎日糧，豆粕和白酒糟發(fā)酵粉組分別替代玉米的25%，試驗日糧組成見表2。所有試驗日糧均為粉料。

表2 消化能和代謝能測定試驗日糧組成（飼喂基礎）(%)

1.2.2 試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗選用3×3雙拉丁方試驗設計，采用全收糞法測定生長豬豆粕和白酒糟發(fā)酵粉的消化能與代謝能。試驗分3期，每期共10 d，前5 d為適應期，后5 d為糞尿收集期。試驗豬單欄飼養(yǎng)，適應期后稱重，其體重的4%為每日的飼喂量[8]，每天08：00 和 17：00 兩次飼喂，飼喂量相同。自由飲水。舍溫控制在20～28℃。收集期收集每頭豬每天全部的糞尿。

1.2.3 糞尿收集與處理

糞樣的收集采用全收糞法。收集期準確收集各試驗豬每天24 h所排出的糞樣，隨排隨收，將每頭豬糞樣放入對應塑料密封袋中，立即放入-20℃冰箱中保存，待試驗期結束后將5 d所取的全部糞樣充分混勻，取1/4糞樣加入6 mol/l HCl（每100 g鮮樣加5 ml、6 mol/l HCl）固氮，于65 ℃烘箱中烘72 h至恒重，粉碎過60目篩，制成風干樣，保存待測。

收集期間準確收集各試驗豬每天24 h所排尿樣，每天向收集筒中加入50 ml、6 mol/l HCl，充分混勻后再按1/20取樣，取樣后放入-20℃冰箱中保存?zhèn)溆?。試驗結束后，將5 d所取的全部尿樣解凍并充分混勻，裝入50 ml離心管，于4℃冰箱中保存待測。

1.3 氨基酸標準回腸消化率測定試驗

1.3.1 試驗動物及日糧

試驗選用6頭杜×長×大三元雜交健康去勢公豬，初始體重為（32.3±2.8）kg。試驗采用直接法，豆粕和白酒糟發(fā)酵粉作為試驗日糧的唯一蛋白和氨基酸來源，以無氮飼糧測定粗蛋白質和氨基酸的內源損失，添加0.30%三氧化二鉻作為指示劑。試驗日糧組成見表3。所有試驗日糧均為粉料。

表3 氨基酸標準回腸消化率測定試驗日糧組成和營養(yǎng)水平（飼喂基礎）(%)

1.3.2 試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗選用3×3雙拉丁方試驗設計，采用簡單T型瘺管法收集食糜，評定白酒糟發(fā)酵粉和豆粕對生長豬氨基酸標準回腸末端消化率的影響。手術操作根據(jù)Stein等[9]所介紹的方法進行。術前試驗豬禁食24 h，禁水12 h。術后待試驗豬的采食和排泄恢復正常并保持穩(wěn)定后，開始正式試驗。試驗豬放于個體代謝籠內進行飼養(yǎng)。試驗分3期，每期總共7 d，前5 d為適應期，后2 d為食糜收集期。適應期后稱重，其體重的4%為每日的飼喂量[8]，每天08：00和17：00分兩次飼喂，飼喂量相同。自由飲水。舍溫控制在20～28℃。收集期時，在回腸末端10 cm處收集食糜。

1.3.3 食糜收集與處理

食糜收集時間為 08：00 至 18：00，使用橡膠袋固定于瘺管末端，連續(xù)收集10 h。每次收集的食糜樣品立即置于-20℃冰箱中保存。每個試驗期結束后，取出食糜解凍，將每頭豬的食糜樣品混合均勻，分別取500 g樣品在凍干機中凍干，室溫下回潮24 h，制成風干樣。經超微粉碎機粉碎后，保存待測。

1.4 檢測指標和方法

1.4.1 檢測指標

試驗原料成分測定指標：干物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、鈣、總磷、總能的含量和氨基酸組成。

試驗一日糧成分測定指標：干物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、鈣、總磷和總能的含量。

試驗一糞樣尿樣成分測定指標：總能和氮的含量。

試驗二日糧成分測定指標：干物質、粗蛋白質、鈣、總磷、氨基酸組成和鉻的含量。

試驗二食糜成分測定指標：干物質、粗蛋白質、氨基酸組成和鉻的含量。

1.4.2 檢測方法

干物質、粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、鈣、總磷和中性洗滌纖維的測定分別按照中華人民共和國國家標準GB/T 6435—2006、GB/T 6432—1994、GB/T 6433—2006、GB/T 6434—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002和GB/T 20806—2006的方法進行。酸性洗滌纖維的測定按照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1459—2007方法進行?？偰艿臏y定按照國際標準ISO 9831：1998方法進行，即使用氧彈式測熱儀（Parr Instruments，Moline，IL）測定。

15種氨基酸的測定使用酸水解的方法，參照中華人民共和國國家標準GB/T 18246—2000推薦的方法：樣品在110℃下用6 mol/l鹽酸水解24 h后，經過前處理，使用氨基酸自動分析儀（日立L-8800，日本）測定。含硫氨基酸的測定參照中華人民共和國國家標準GB/T 15399—94推薦的方法：樣品在0℃下用過甲酸氧化16 h，再經鹽酸水解24 h后，使用氨基酸自動分析儀（日立L-8800，日本）測定。色氨酸的測定參照中華人民共和國國家標準GB/T 18246—2000附錄A推薦的方法：樣品用4 mol/l氫氧化鈉在110℃下水解22 h后，使用高效液相色譜儀（島津LC-10 A，日本）測定。

鉻含量按照中華人民共和國國家標準GB/T 13088—2006方法使用原子吸收光譜儀（日立Z-5000，日本）進行測定。

1.5 計算公式

消化代謝能計算方法參照Adeola[8]的公式：

日糧表觀消化能（MJ/kg）=（食入的總能-排糞總能）/食入的日糧質量；

日糧表觀代謝能（MJ/kg）=（食入的總能-排糞總能-排尿總能）/食入的日糧質量。

氨基酸標準回腸消化率計算方法按以下公式：

氨基酸表觀回腸消化率（%）=100-（待測飼料鉻含量×食糜中氨基酸含量/食糜中鉻含量×待測日糧氨基酸含量）×100；

回腸內源氨基酸損失（%）=食糜中氨基酸含量×飼料鉻含量/食糜鉻含量；

氨基酸標準回腸消化率（%）=氨基酸表觀回腸消化率+（回腸內源氨基酸損失/待測日糧氨基酸含量）×100。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗結果均用最小二乘法的均值及平均標準誤（SEM）表示，采用SAS 8.2統(tǒng)計軟件MIXED模型進行方差分析。統(tǒng)計結果以P＜0.05時為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 白酒糟發(fā)酵粉的養(yǎng)分含量和氨基酸組成

由表1可知，白酒糟發(fā)酵粉的總能(17.84 MJ/kg)和粗蛋白（38.76%）含量較高；粗纖維含量為11.18%，粗脂肪含量為5.22%；鈣和總磷含量分別為0.25%和0.94%。白酒糟發(fā)酵粉的氨基酸含量較為豐富，其中賴氨酸為1.86%、蛋氨酸為0.46%、蘇氨酸為1.45%、色氨酸為0.41%、纈氨酸為2.19%、亮氨酸為3.72%、異亮氨酸為1.02%、精氨酸為1.43%、組氨酸為1.37%、苯丙氨酸為1.96%。

2.2 白酒糟發(fā)酵粉的消化能與代謝能

生長豬玉米、豆粕和白酒糟發(fā)酵粉消化能與代謝能測定結果如表4所示。白酒糟發(fā)酵粉和豆粕消化能分別為9.42 MJ/kg和14.77 MJ/kg；代謝能分別為8.91 MJ/kg和14.39 MJ/kg。同時，測得玉米的消化能與代謝能分別為16.34 MJ/kg和16.01 MJ/kg。白酒糟發(fā)酵粉消化能及代謝能值均顯著低于豆粕（P＜0.05），分別為豆粕的64%和62%。

2.3 白酒糟發(fā)酵粉和豆粕標準回腸氨基酸消化率

白酒糟發(fā)酵粉和豆粕標準回腸氨基酸消化率測定結果如表5所示。白酒糟和豆粕必需氨基酸標準回腸消化率分別為59.26%和79.85%；非必需氨基酸標準回腸消化率分別為44.77%和74.72%；總氨基酸標準回腸消化率分別為52.82%和77.57%。除色氨酸和胱氨酸外，白酒糟發(fā)酵粉中氨基酸標準回腸消化率均顯著低于豆粕（P＜0.05）。白酒糟的必需氨基酸、非必需氨基酸、總氨基酸的標準回腸消化率分別為豆粕的74%、60%和68%。

表4 玉米、豆粕和白酒糟發(fā)酵粉消化能與代謝能值（飼喂基礎）(MJ/kg)

表5 豆粕和白酒糟發(fā)酵粉標準回腸氨基酸消化率(%)

3 討論

3.1 白酒糟發(fā)酵粉養(yǎng)分含量和氨基酸組成

試驗測得白酒糟發(fā)酵粉總能含量為17.84 MJ/kg，粗蛋白質含量為38.76%，粗纖維含量為11.18%，粗脂肪含量為5.22%。白酒鮮糟經去殼及發(fā)酵工藝加工后，其粗蛋白質含量提高，粗纖維含量降低，飼用價值提高；研究報道，以釀造糟渣和屠畜鮮血為原料，采用微生物發(fā)酵法生產，粗蛋白含量可達35%以上，從而可作為蛋白質飼料原料在畜禽生產中利用[7，10]。試驗同時測得白酒糟發(fā)酵粉含有18種氨基酸，其中賴氨酸為1.86%、蛋氨酸為0.46%、蘇氨酸為1.45%、色氨酸為0.41%，含量較為豐富。

本試驗使用的白酒糟發(fā)酵粉為白酒糟發(fā)酵后的產品，以上結果表明，其養(yǎng)分含量符合國家蛋白質飼料標準，且蛋白含量較高，氨基酸組成較豐富，可作為豬蛋白質飼料原料。

3.2 白酒糟發(fā)酵粉和豆粕消化能與代謝能的比較

本試驗測得玉米的消化能與代謝能分別為16.34 MJ/kg和16.01 MJ/kg。試驗所用豆粕為浸提去皮豆粕，測得其消化能與代謝能分別為14.77 MJ/kg和14.39 MJ/kg。Pedersen等[11]評定玉米與其他幾種谷物原料的營養(yǎng)價值，結果顯示玉米的消化能和代謝能分別為16.21和15.88 MJ/kg。Woodworth等[12]測得浸提去皮豆粕消化能和代謝能分別為15.30 MJ/kg和14.25 MJ/kg。本試驗結果與以上研究結果基本一致。

試驗測得生長豬白酒糟發(fā)酵粉消化能及代謝能分別為9.42 MJ/kg和8.91 MJ/kg，均顯著低于豆粕，分別為豆粕的64%和62%。研究報道，眉山白酒糟（粗蛋白質含量為10.72%）生長豬的表觀消化能和代謝能分別為4.95 MJ/kg和4.77 MJ/kg[13]；四川主要產酒地區(qū)的9種白酒糟表觀消化能平均值為6.81 MJ/kg（5.04～8.94 MJ/kg）[1]。以上研究所用白酒糟均為含殼干糟，其消化代謝能值相對較低。安酒酒糟經干燥及二級脫殼后得二級糧糟（粗蛋白質含量為21.8%）對生長豬的消化能為11.84 MJ/kg[14]。本試驗測得生長豬白酒糟發(fā)酵粉的消化能與代謝能分別為9.42 MJ/kg和8.91 MJ/kg。該結果高于含殼干糟，但低于安酒酒糟二級糧糟。前人研究表明，白酒糟經去殼或發(fā)酵工藝處理后，其養(yǎng)分含量有較大提高，主要是提高粗蛋白質含量，降低粗纖維含量[10]。本試驗結果顯示，白酒糟經發(fā)酵處理后對其消化能與代謝能值也有較大提高。同時，除了白酒糟的加工工藝，白酒釀制所使用的原料種類、比例、數(shù)量對不同白酒糟飼料原料的消化能與代謝能值也有較大影響[15]。

3.3 白酒糟發(fā)酵粉和豆粕氨基酸標準回腸消化率的比較

本試驗采用直接法，測得白酒糟發(fā)酵粉的必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸標準回腸消化率分別為59.26%、44.77%和52.82%。李斌等[15]測得五糧液酒糟（粗蛋白質含量為14.5%）總氨基酸表觀回腸消化率為43.29%，真回腸消化率為57.46%。目前，國內對白酒糟豬氨基酸消化率方面的研究較少，并且不同白酒糟的養(yǎng)分含量差異較大，難以歸類比較。

除色氨酸和胱氨酸外，白酒糟發(fā)酵粉氨基酸標準回腸消化率均顯著低于豆粕。白酒糟的必需氨基酸、非必需氨基酸、總氨基酸的標準回腸消化率分別為豆粕的74%、60%和68%。研究表明，較高的粗纖維水平減少了食糜在消化道內的停留時間，加快了流通速度，使養(yǎng)分不能充分消化和吸收，從而降低了營養(yǎng)物質的消化率[17]。白酒糟發(fā)酵粉經發(fā)酵處理后降低了其粗纖維的含量（11.18%），但仍遠高于豆粕，這導致其氨基酸消化率低于豆粕。

白酒糟發(fā)酵粉的賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸的標準回腸消化率分別為63.12%、63.53%、53.75%和73.19%。其中，賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸的標準回腸消化率分別為豆粕的78%、77%和76%，色氨酸的標準回腸消化率與豆粕無顯著差異。該結果表明，白酒糟的必需氨基酸的標準回腸消化率相對較高，可用作豬的蛋白質飼料原料，適宜水平添加能夠滿足豬的營養(yǎng)需要。

4 結論

①白酒糟發(fā)酵粉總能含量為17.84 MJ/kg，粗蛋白質含量為38.76%，粗纖維含量為11.18%，粗脂肪含量為5.22%，含18種氨基酸，養(yǎng)分含量較為豐富，符合國家蛋白質飼料標準。

②白酒糟發(fā)酵粉的消化能與代謝能值分別為9.42 MJ/kg和8.91 MJ/kg，分別為豆粕的64%和62%；其必需氨基酸、非必需氨基酸和總氨基酸標準回腸消化率分別為59.26%、44.77%和52.82%，分別為豆粕的74%、60%和68%，具有較高的飼用價值，可作為蛋白質飼料原料應用于養(yǎng)豬生產。