小麥型干酒糟及其可溶物在淮南麻黃雞上能量及氨基酸代謝率的測定

夏倫志 吳 東 錢 坤 周 芬 汪 麗

(安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，合肥 230031)

我國干酒糟及其可溶物(distillersdried grains with solubles，DDGS)年產(chǎn)量在300萬 t左右，僅中糧集團有限公司年產(chǎn)量就在70萬～80萬t。近年來美國進口到中國市場的DDGS產(chǎn)品在不斷上升，目前年進口量已達320 萬 t［1］。據(jù) Jacela 等［2］報道美國國會授權(quán)新能源企業(yè)至2022年將生產(chǎn)生物乙醇達1 360億L，伴隨其出產(chǎn)的副產(chǎn)品DDGS產(chǎn)量預(yù)計將達1億t。因此，從國內(nèi)及世界范圍看DDGS作為非常規(guī)飼料資源將越來越占有重要地位。安徽省由于玉米產(chǎn)量有限，近年來古井集團有限公司利用小麥替代玉米生產(chǎn)食用酒精已有相當(dāng)規(guī)模，其產(chǎn)生的釀造尾產(chǎn)物小麥型DDGS(wheatdistillersdried grains with solubles，DDGSw)渣，年產(chǎn)量近10萬t，并有上升趨勢。由于采用特定的釀造工藝與當(dāng)?shù)氐闹髁餍←溒贩N，其出產(chǎn)的DDGSw產(chǎn)品與現(xiàn)有的玉米型DDGS，以及國外其他企業(yè)生產(chǎn)的DDGSw因發(fā)酵工藝與小麥品種不同，其營養(yǎng)含量及其主要養(yǎng)分在畜禽上代謝利用率必將存在差異。為此，為了合理利用這一新生飼料資源，我們以安徽省生產(chǎn)的DDGSw為試驗材料，對其開展了養(yǎng)分分析及其主要養(yǎng)分在安徽省優(yōu)良地方品種雞——淮南麻黃雞(Huainan spotted-yellow chicks，HSY chicks)上的代謝率測定，以期將此新產(chǎn)品DDGSw營養(yǎng)參數(shù)錄入安徽省肉禽非常規(guī)飼料營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫，以提高企業(yè)配方師制定飼糧配方的精準(zhǔn)性。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與分組

選擇體重相近、健康的淮南麻黃雞青年公雞24只，隨機分成2組，分別作為內(nèi)源養(yǎng)分收集組(收集內(nèi)源養(yǎng)分)與試驗飼糧收集組(收集飼糧代謝排泄物養(yǎng)分)，每組設(shè)6個重復(fù)，每個重復(fù)2只雞。

1.2 試驗材料

DDGSw由某釀酒企業(yè)提供，是由小麥經(jīng)特定菌種發(fā)酵將淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇蒸餾走后的發(fā)酵殘渣，再經(jīng)2次烘干而成的混合物。經(jīng)實驗室分析測試，其水分為11.32%，粗灰分為2.77%，粗蛋白質(zhì)為 24.96%，粗脂肪為 4.36%，粗纖維為10.53%，鈣為 0.18%，總磷為 0.45%，總能為19.39 MJ/kg;主要氨基酸中蘇氨酸為 1.04%，纈氨酸為1.24%，異亮氨酸為 0.94%，亮氨酸為1.75%，酪氨酸為 0.72%，苯丙氨酸為 0.98%，組氨酸為 0.82%，賴氨酸為 1.24%，精氨酸為1.24%，胱氨酸為 0.80%，蛋氨酸為 3.12% 。

1.3 飼糧配制

根據(jù)淮南麻黃雞育種場推薦的麻黃雞營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)配制全價基礎(chǔ)飼糧;試驗飼糧是用80%的全價基礎(chǔ)飼糧與20%的DDGSw混合而成的?；A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.4 飼養(yǎng)管理

將每個重復(fù)的2只雞飼養(yǎng)在1個尺寸為50 cm×45 cm×37 cm的金屬籠子里，在禁食之前自由采食與飲水;雞舍環(huán)境溫度為23～27℃，每天接受16 h光照。

1.5 樣品采集與處理

本試驗參照 Sibbald［3］與 Sadeghi等［4］的方法，分2期進行。在第1期中先將試雞預(yù)飼1周以適應(yīng)環(huán)境，后饑餓36 h，使其排空腸道內(nèi)容物;接著36 h內(nèi)源養(yǎng)分收集組試雞只供飲水，并于12、24 h時間點各補飼60%葡萄糖溶液30 mL，而試驗飼糧收集組試雞強飼基礎(chǔ)飼糧50 g;分別收集2組36 h期間的全部排泄物，將每個重復(fù)內(nèi)2只雞的排泄物收集在1個標(biāo)有組別與重復(fù)編號的鋁盒內(nèi)，每2 h收集1次糞便，立刻貯于4℃冰柜集中冷藏，便于次日置65℃烘箱烘干至恒重，再放置在空氣中24 h，至恒重后稱重，粉碎過30目篩，分別作為分析內(nèi)源養(yǎng)分與飼喂飼糧后排泄物養(yǎng)分的樣品。第1期試驗完成后，隨后采用如上相同方法進入第2期，只是將試雞飼喂的基礎(chǔ)飼糧改為混合飼糧，分別收集飼喂混合飼糧期的糞便樣品與內(nèi)源樣品?；趧游锔＠c維持試雞籠中正常代謝活動考慮，本試驗試雞不采用 Sibbald［3］推薦的縫制塑料瓶蓋來收集糞便，而是采用Sadeghi等［4］的托盤收集法，注意隨時清撿羽毛、吹掉脫落的皮屑，并在禁食期間為降低禁食所帶來的饑餓應(yīng)激給試雞補飼葡萄糖溶液。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basaldiet(air-dry basis) %

1.6 測定指標(biāo)

樣品總能測定使用氧彈測熱器(美國Parr－6400);常規(guī)氨基酸(含硫氨基酸除外)含量按國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1826—2000)方法使用氨基酸自動分析儀(德國Sykam，S－433D)測定，針對含硫氨基酸含量的測定，其中樣品前處理采用過甲酸氧化后的鹽酸水解法處理，以避免直接酸水解對其破壞，影響測定的準(zhǔn)確性。

1.7 養(yǎng)分代謝率測算方法

本試驗采用套測法，進行2次代謝試驗，先測定基礎(chǔ)飼糧代謝率;再用“20%待測飼料+80%基礎(chǔ)飼糧”構(gòu)成試驗飼糧，測定試驗飼糧代謝率;最后采用如下2個公式計算出待測飼料(DDGSw)養(yǎng)分的表觀代謝率和真代謝率。

式中:AD為待測飼料DDGSw的氨基酸表觀代謝率(%);BR為來自基礎(chǔ)飼糧的氨基酸食入量(g);DR為來自待測飼料DDGSw的氨基酸食入量(g);FN為排泄物中的氨基酸總量(g);BD為基礎(chǔ)飼糧的氨基酸表觀代謝率(%)。

式中:AD為待測飼料DDGSw的氨基酸真代謝率(%);BR為來自基礎(chǔ)飼糧的氨基酸食入量(g);DR為來自待測飼料DDGSw的氨基酸食入量(g);FN為排泄物中的氨基酸總量(g);IN為內(nèi)源組排泄物中的氨基酸總量(g);BD為基礎(chǔ)飼糧的氨基酸真代謝率(%)。

1.8 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)以各重復(fù)值為單元采用Excel初步處理后進行簡單統(tǒng)計。

2 結(jié)果

2.1 DDGSw氨基酸代謝率

經(jīng)樣品收集測試分析后按照上述2個公式計算，得出的各氨基酸表觀代謝率見表2，真代謝率見表3。

表2 DDGSw在淮南麻黃雞上氨基酸表觀代謝率Table 2 Amino acid apparent metabolizability of DDGSw in HSY chicks %

2.2 DDGSw能量代謝率

根據(jù)上述2個公式，將其中氨基酸的相關(guān)數(shù)值改為總能數(shù)值，可以分別計算出DDGSw的能量表觀代謝率、真代謝率，進而得出表觀代謝能(AME)以及真代謝能(TME);另外參照 Hill等［5］將AME、TME經(jīng)過存留氮(nitrogen retention，NR)校對參數(shù)每克氮 8.22 kcal(1 kcal=4.186 8 kJ)可分別轉(zhuǎn)化得出氮校正表觀代謝能(AMEn)與氮校正真代謝能(TMEn)，詳見表4。

2.3 DDGSw主要養(yǎng)分表觀代謝率與真代謝率的回歸關(guān)系

為了更好地了解主要養(yǎng)分表觀代謝率與真代謝率間的相互關(guān)系，本試驗在Excel表格內(nèi)對主要氨基酸及代謝能的表觀代謝率與真代謝率間的相關(guān)性建立了回歸方程，其結(jié)果見表5。

表3 DDGSw在淮南麻黃雞上氨基酸真代謝率Table 3 Amino acid true metabolizability of DDGSw in HSY chicks %

表4 DDGSw在淮南麻黃雞上能量代謝率與代謝能Table 4 Energy metabolizability and metabolizable energy of DDGSw in HSY chicks

3 討論

由表1的樣品分析結(jié)果看，DDGSw及各飼糧中蛋氨酸含量明顯較高，這除了本試驗樣品采用氧化法預(yù)先處理，顯著提高了植物性原料含硫氨基酸含量的因素外，能夠影響此數(shù)值的其他因素還有待進一步研究。楊元秀等［6］曾測定玉米型DDGS含硫氨基酸水平，發(fā)現(xiàn)用常規(guī)鹽酸水解法測得的蛋氨酸含量為0.35%，而用過甲酸氧化水解法測得的蛋氨酸為0.63%，高出近1倍?；诒驹囼灥鞍彼釞z測結(jié)果 3.12%，與李秋菊等［7］的0.34% ～0.36%、曹智［8］的 0.46% ～ 0.56% 的檢測數(shù)值相比仍存在異態(tài)，因此后面有關(guān)蛋氨酸的代謝率數(shù)據(jù)僅供參考。

表2試驗結(jié)果表明，關(guān)于DDGSw氨基酸表觀代謝率的測定結(jié)果，除了胱氨酸表觀代謝率數(shù)值嚴(yán)重變異(標(biāo)準(zhǔn)差為14.99)、蛋氨酸的較高、組氨酸的較低外，其他氨基酸表觀代謝率均集中在62%～86%，各重復(fù)所測數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)差基本一致(標(biāo)準(zhǔn)差為5左右)。除了胱氨酸表觀代謝率數(shù)值異常外，其他幾種主要氨基酸表觀代謝率平均值 為69.76%。

表5 DDGSw在淮南麻黃雞上氨基酸和能量的表觀代謝率與真代謝率間的相關(guān)性Table 5 Regression of apparent metabolizability and true metabolizability of amino acids and energy of DDGSw in HSY chicks

表3試驗結(jié)果表明，DDGSw氨基酸真代謝率與表觀代謝率數(shù)值變異情形一致，除了胱氨酸真代謝率數(shù)值嚴(yán)重變異(標(biāo)準(zhǔn)差為14.45)、組氨酸相應(yīng)數(shù)值較低、蛋氨酸相應(yīng)數(shù)值較高外，其他氨基酸真代謝率均集中在67%～87%，各重復(fù)所測數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)差基本一致(標(biāo)準(zhǔn)差為4左右)，應(yīng)屬正常范圍。因此，除了胱氨酸真代謝率數(shù)值異常外，其他幾種主要氨基酸真代謝率平均值為74.91%。

由表2、表3還可知，各種氨基酸的真代謝率較表觀代謝率均高出幾個百分點，其中精氨酸、蛋氨酸由于表觀代謝率較高，只高出約2個百分點，其他氨基酸均高出5個百分點以上。

關(guān)于DDGS在雞上氨基酸代謝率的研究，國內(nèi)報道較少，DDGSw的氨基酸代謝率測定報告未見，僅見李秋菊等［7］利用8種玉米型 DDGS在蛋種公雞上的試驗，測定了氨基酸表觀代謝率與真代謝率，其中主要必需氨基酸真代謝率平均值為77.12%，本試驗結(jié)果幾種主要氨基酸真代謝率平均為74.91%，低于前者2.87%，這可能與本試驗采用集糞盤收集糞便較前者使用的肛門縫塑料瓶蓋法存在糞便中含有少量脫落的皮屑絨毛而增加了氮排泄量，從而降低蛋白質(zhì)及氨基酸利用率有關(guān);另相關(guān)研究還有張樂樂等［9］用玉米型DDGS在鵝上所做的測定，結(jié)果認(rèn)為小型鵝對玉米型DDGS中氨基酸真利用率平均為73.12%，大型鵝對玉米型DDGS中氨基酸的真利用率平均為76.56%，可見本試驗結(jié)果介于小型鵝與大型鵝之間。至于第一限制性氨基酸賴氨酸的真代謝率本試驗測定結(jié)果為73.70%，高于李秋菊等［7］測定的平均值71.66%，但偏低于 Fastinger等［10］測定的 5個DDGS平均值(76.5%)，居于二者之間，與前人研究結(jié)果較一致。

由表4試驗結(jié)果可知，DDGSw在雞上總能的表觀代謝率與真代謝率分別為46.87%與47.58%，總能代謝率不及50%;各重復(fù)所測表觀代謝率與真代謝率數(shù)值變異較大，其變異系數(shù)(CV)分別為17.0%與20.8%，這可能是因為采用套算法測定單一飼料總能代謝率時，存在二次收集樣品與實驗室多次樣品分析誤差所致。但經(jīng)測算，通過排除本試驗最高、最低重復(fù)測值進行統(tǒng)計，在不太影響平均值的同時可顯著降低CV值，說明試驗結(jié)果的可信度仍較大。關(guān)于DDGSw的總能數(shù)值，國內(nèi)未見報道，只有 Emiola等［11］報道產(chǎn)自美國的DDGSw總能數(shù)值為4 778 kcal/kg(19.99 MJ/kg)，本試驗分析值為 4 635 kcal/kg(19.39 MJ/kg)，低3%，這與本試驗所用的材料在烘干過程中添加了少量的高纖維烘干介質(zhì)有關(guān)。

關(guān)于DDGS能量代謝率的研究，國內(nèi)開展的工作主要有:李秋菊等［12］評價了玉米型DDGS在蛋公雞上的能量表觀代謝率與真代謝率，其值分別為48.55%與 57.60%;李恒鑫［13］研究得到玉米型DDGS能量表觀代謝率為44.18%;本試驗測定的DDGSw總能表觀代謝率46.87%介于前二者之間;但本試驗的DDGSw總能真代謝率為47.58%，與李秋菊等［12］的結(jié)果 57.60% 有較大差距。

關(guān)于DDGS的TME、AME研究，李秋菊等［12］試驗測定的8個 DDGS樣品 TME介于9.76～12.73 MJ/kg，高于《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表(2007)》上家禽的有效能值(9.20 MJ/kg)，與NRC(1994)上數(shù)據(jù)(10.37 MJ/kg)接近;鮑淑青等［14］研究表明玉米型 DDGS在雞上的 TME為12.17 MJ/kg;Lumpkins 等［15］報道玉米型 DDGS在蛋雞上的 TME 為 11.72 MJ/kg;Batal等［16］的研究表明公雞的玉米型DDGS平均TME為11.83 MJ/kg。如 按 照 劉 洋 等［17］建 議 的 公 式TME= －0.342+1.040 ×GE －0.149×CF －0.234×CP－0.109×EE(其中，GE 為總能值;CF為粗纖維含量;CP為粗蛋白質(zhì)含量;EE為粗脂肪含量)計算，本試驗 DDGSw的 TME應(yīng)為11.94 MJ/kg，但 本 試 驗 實 際 所 測 數(shù) 值 為9.28 MJ/kg，與《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表(2007)》上家禽有效能值(9.20 MJ/kg)很接近，但低于以上其他研究的數(shù)值。這可能是由于本試驗所用的DDGSw在烘干過程中添加了高粗纖維介質(zhì)(麩皮)，致其粗纖維水平達10.53%，明顯高于劉洋等［17］報道的25種玉米型DDGS樣品粗纖維分析均值6.25%及李瑜等［18］報道的玉米型DDGS樣品粗纖維分析值7.10%，由此降低了能量在雞腸道內(nèi)消化代謝率。

李秋菊等［12］試驗測定的8個DDGS雞AME為9.17 MJ/kg;李恒鑫［13］用套算法測得粗蛋白質(zhì)含量為40.00%、粗脂肪含量為8.60%的 DDGS雞 AME 為 8.89 MJ/kg;鮑淑青等［14］研究表明粗蛋白質(zhì)含量為 29.36%的 DDGS雞 AME為10.58 MJ/kg;本試驗數(shù)值為 9.13 MJ/kg，介于上述數(shù)值之間。由此可見，與上述各試驗測定的TME結(jié)果具有較大差異性相比，AME受待測飼料中粗纖維水平影響較小。

由表5可知，DDGSw在淮南麻黃雞上主要氨基酸表觀代謝率與真代謝率間呈高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R2值均大于0.99，按由小到大分別為:胱氨酸＜蛋氨酸＜纈氨酸＜蘇氨酸＜異亮氨酸＜賴氨酸＜亮氨酸＜精氨酸＜苯丙氨酸＜酪氨酸＜組氨酸，含硫氨基酸表觀代謝率與真代謝率間的相關(guān)性較其他氨基酸小;DDGSw在淮南麻黃雞上能量表觀代謝率與真代謝率間也呈高度正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)R2值為0.921 5。由此可見，以養(yǎng)分的表觀代謝率數(shù)值經(jīng)內(nèi)源養(yǎng)分校正后所獲得的真代謝率數(shù)值受到外界環(huán)境影響較小，因此在一定意義上可以直接用表觀數(shù)值替代真代謝率數(shù)值。

4 結(jié)論

①本試驗DDGSw在淮南麻黃雞上幾種主要氨基酸真代謝率平均值略低于玉米型DDGS的數(shù)值。

②重要氨基酸賴氨酸真代謝率及主要氨基酸表觀代謝率平均值與前人研究結(jié)果一致，總能較美國同類產(chǎn)品低約3%。

③在淮南麻黃雞上能量表觀代謝率與他人研究結(jié)果一致，真代謝率較低，真代謝率參數(shù)較表觀代謝率參數(shù)受待測飼料中粗纖維水平影響較大。

④DDGSw在淮南麻黃雞上主要氨基酸和總能表觀代謝率與真代謝率數(shù)值呈高度正相關(guān)。

致謝:

感謝古井集團安徽瑞福祥食品公司郭文杰博士、穆華經(jīng)理為本試驗提供的試驗材料及其生產(chǎn)工藝。

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