玉米DDGS在家禽中的應用研究進展

張桂鳳

（帝斯曼動物營養(yǎng)研發(fā)中心，河北 霸州 065799）

玉米DDGS在家禽中的應用研究進展

張桂鳳

（帝斯曼動物營養(yǎng)研發(fā)中心，河北 霸州 065799）

隨著美國進口玉米DDGS量的增大和國產(chǎn)DDGS產(chǎn)量的增多，除在反芻動物和豬上的使用廣泛外，DDGS也成為一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)原料應用于家禽日糧中。本文主要總結(jié)了國內(nèi)外玉米DDGS營養(yǎng)組成的差異及分析引起這些差異的原因。并對近幾年國內(nèi)外學者對DDGS在家禽上的應用研究現(xiàn)狀進行了綜述。

玉米DDGS;家禽；有效能值；應用進展

隨著乙醇在世界的迅猛發(fā)展，其副產(chǎn)品玉米酒精糟(DDGS)產(chǎn)量也大量增加。在酒精生產(chǎn)過程中，玉米中的淀粉經(jīng)過糖化、發(fā)酵、轉(zhuǎn)化為乙醇，而玉米中的蛋白、脂肪和纖維留在殘留物中。經(jīng)固液分離后殘留物形成濕糟(固形物DDG)和清液(可溶物DDS)，再經(jīng)過蒸發(fā)濃縮及干燥處理后進行混合的產(chǎn)物，即為DDGS。由于DDGS具有豐富的蛋白、脂肪和有效磷等營養(yǎng)物質(zhì)，其作為一種優(yōu)質(zhì)的飼料原料和較低的價格正廣泛應用于畜禽生產(chǎn)中。據(jù)中國海關(guān)統(tǒng)計，2013年至2015年，中國進口的DDGS分別達400、541和682萬噸，主要進口國為美國。而國產(chǎn)DDGS每年產(chǎn)量約350萬噸。由于玉米DDGS屬于乙醇生產(chǎn)的加工副產(chǎn)物，其原料本身及加工工藝的差別會導致DDGS的營養(yǎng)組成具有非常大的差異。因此，近年來，國內(nèi)外對玉米DDGS在畜禽中的應用研究也較多，本文主要對近幾年文獻中報道的玉米DDGS在飼料生產(chǎn)和畜禽的應用研究進行綜述，為玉米DDGS在家禽中的使用提供一定的指導。

1 玉米DDGS的營養(yǎng)組成

1.1 文獻中報道的DDGS的營養(yǎng)組成 由表1中可以看出，無論是國產(chǎn)DDGS還是進口DDGS，其營養(yǎng)成分均存在較大的變異。其營養(yǎng)指標中，粗脂肪、淀粉、纖維以及鈣、磷和氨基酸的變異系數(shù)均超過10%。與進口DDGS相比，國產(chǎn)DDGS的淀粉存留量相對較高，其他營養(yǎng)指標的范圍基本一致。由于玉米DDGS的營養(yǎng)成分變異較大，在使用之前，應對其主要的營養(yǎng)成分進行測定，并利用實測值來配制日糧。

表1 國產(chǎn)DDGS和進口DDGS營養(yǎng)組成差異比較(干物質(zhì)基礎)

1.2 影響玉米DDGS營養(yǎng)組成變異的因素

1.2.1 玉米原料的變異對DDGS營養(yǎng)組成的影響 李全豐[5]對100種玉米進行常規(guī)分析得出，不同地區(qū)和品種的玉米其營養(yǎng)組成變異較大。引起這種差異的原因主要有玉米品種差異、玉米質(zhì)量、種植土壤條件、施肥狀況、天氣、收獲季節(jié)和方法等[6]。同樣的，中國玉米和美國玉米也存在一定的差異。尤其要注意中國玉米加工乙醇過程中超期存放玉米以及霉變玉米、質(zhì)量等級較差的玉米使用比重較大，會嚴重影響DDGS的質(zhì)量。

1.2.2 加工工藝對DDGS的影響 加工工藝對玉米DDGS的營養(yǎng)組成影響最大[7,8]。目前玉米DDGS的生產(chǎn)工藝根據(jù)前處理不同主要分為干法和濕法[9]。干法是將玉米直接進行加工，主要產(chǎn)品為酒精和DDGS；而濕法/半濕法進行了胚芽的分離和提油工藝。主要產(chǎn)品為酒精、玉米油、玉米胚芽粕和DDGS。從加工工藝來看，由于干法工藝未將玉米油提出，因此，干法加工得到的DDGS比濕法的營養(yǎng)價值尤其是能值要高。目前，國內(nèi)大型酒精廠采用提油和不提油工藝產(chǎn)出的玉米DDGS大約各占一半，但也有個別廠家僅對其幾條生產(chǎn)線上的一條進行提油，然后與不提油的產(chǎn)品混合銷售。而國外通常采用干法工藝生產(chǎn)酒精[10]。不同加工工藝導致的玉米DDGS中粗脂肪含量差異較大，不提油和提油得到的 DDGS粗脂肪含量一般分別為10%和3%～5%[11]。而部分提油的DDGS粗脂肪含量介于兩者之間。由于DDGS主要由DDG和DDS組成。DDG的蛋白和纖維均高于DDS，而脂肪低于DDS(表2)。不同的DDG與DDS的組合比例會影響DDGS的營養(yǎng)組成。此外，在加工工藝過程中的一些參數(shù)(溫度、壓力、菌種質(zhì)量等)的不同，也會導致DDGS營養(yǎng)組成的差異[6]。

表2 DDG與DDG營養(yǎng)組成(干物質(zhì)基礎)[12]

2 玉米 DDGS在家禽中的有效能值和營養(yǎng)物質(zhì)利用率的研究現(xiàn)狀

2.1 DDGS在肉雞和蛋雞上有效能值的研究 從表1中可以看出，國產(chǎn)DDGS總能平均值與美國DDGS值差異不大(5109vs5073kcal/kg DM)。總能值范圍在4700～5300 kcal/kg DM之間。這比NRC給出的值略低(5271～5712kcal/kg DM)，而高于法國農(nóng)業(yè)科學院給出的值(4633kcal/kg DM)。關(guān)于玉米DDGS在成年雞上的研究多以TMEn值為主，Batal和[13]報道，DDGS在成年公雞上的 TMEn值為2490～3190kcal/kg， 平 均 值 為 2820kcal/kg。 而Lumpkins等[14]得出的 DDGS在成年公雞上的TMEn值為2905kcal/kg。Parsons等[15]得出20種DDGS在成年雞上的 TMEn平均為 2863kca/kg± 224kcal/kg。而這些研究結(jié)果均低于NRC[16]給出的數(shù)據(jù)(3097kca/kg)。Waldroup等[17]總結(jié)文獻中的TMEn值，并建議DDGS的TMEn使用2851kcal/kg較為合理。由于TMEn在肉雞在實際使用上的局限性，而AME的測定是在自由采食的條件下測定的，因此DDGS的AMEn值對實際日糧的測定更有代表性[18]。近年來，許多研究測定了玉米DDGS在肉雞上的AMEn值。Rochell等[2]報道了6種玉米 DDGS的 AMEn平均值為 2678kca/kgDM。Meloche等[3]通過對15種玉米DDGS(脂肪從3.15～13.23%干物質(zhì)基礎)AMEn的測定，得出其范圍為1869～2824kcal/kg DM，平均值為2309kcal/kg DM。并得出 AMEn在肉雞上的預測方程：AMEn(kcal/ kg)=-12,282+2.6×GE+89.75×CP+125.8×淀粉-40.67×TDF(全部指標為干物質(zhì)基礎)。由于TDF測定的困難和耗時，將TDF去掉后的預測方程為：AMEn(kcal/kg)=-14,322+2.69×GE+117.08×CP+ 149.41×淀粉-18.3×NDF(全部指標為干物質(zhì)基礎)。隨后，Meloche等[4]同樣又測定了15中營養(yǎng)組成差異較大的 DDGS的 AMEn值，并得出其范圍在1975～3634kcal/kg DM，平均值為 2764kca/kg DM。并驗證了之前預測方程與實測值的比較，其結(jié)果表明，預測值與實測值之間相差范圍從8～897kca/ kg，這證明了使用之前的預測方程會有較大的誤差。同時，將Rochell等[2]的結(jié)果和Meloche等[3]相結(jié)合總結(jié)了30種玉米副產(chǎn)物樣品 (21種DDGS，9種其他玉米副產(chǎn)物)的AMEn和營養(yǎng)組成進行回歸，得出新的預測方程為AMEn(kcal/kg)=3673-121.35×CF+51.29×EE-121.08×ash，RMSE=270kcal/ kg。在與AMEn的相關(guān)性的研究表明，與AMEn相關(guān)性最強的參數(shù)為總能(0.69)，其次為TDF(-0.52)和NDF(-0.52)，盡管DDGS的脂肪含量差異較大，但與AMEn的相關(guān)性不是太強(0.35)[3]。飼料廠在選用玉米DDGS時，要關(guān)注DDGS的總能、纖維和脂肪的含量。要看其營養(yǎng)成分與數(shù)據(jù)庫中的差異，當纖維含量高于原料數(shù)據(jù)庫中給出的值時，在使用時要使用較低的AMEn值。

2.2 玉米DDGS總氨基酸及家禽氨基酸消化率的研究進展 不同來源的玉米DDGS的總氨基酸含量也存在一定的差異。Fiene等[19]研究表明，這種差異主要與日糧中的蛋白、脂肪和纖維含量有關(guān)，并總結(jié)了通過營養(yǎng)組成推測氨基酸的預測方程(表3)。在目前的原料數(shù)據(jù)庫中缺乏玉米DDGS在家禽中的氨基酸消化率數(shù)據(jù)。Waldroup等[17]總結(jié)了4篇關(guān)于玉米DDGS(n=80)在肉雞上的氨基酸消化率得出，賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、胱氨酸、色氨酸、精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸和絲氨酸的消化率平均值分別為：68.5%，86.8%，75.1%，77.3% ，87.7%，84.1%，85.3%，84.5%，82.2%，89.3%，81.4%和82.8%。在制作家禽配方時，可以使用這些數(shù)據(jù)作為玉米DDGS的氨基酸消化率。Batal和 Dale[13]測定了8種DDGS在成年公雞上的氨基酸消化率，其結(jié)果表明，賴氨酸的消化率介于45.8%～77.8%之間，平均值為 69.6%；而蛋氨酸消化率為 83%～90.5%，平均為86.8%。賴氨酸、蘇氨酸、精氨酸、色氨酸的消化率與玉米DDGS的L*值和b*值均存在一定的相關(guān)性。顏色越深的DDGS其氨基酸(尤其是賴氨酸)的消化率低于顏色為淺色的DDGS[20]。

表3 通過玉米DDGS營養(yǎng)組成預測其總氨基酸含量的方程

2.3 玉米DDGS中礦物元素組成及其有效利用率的研究 玉米DDGS中磷、鋅和鉀的含量均較高[21]。磷的含量范圍變異也較大，在0.59%～0.95%之間[7,22]。從表2中可以看出，由于DDS的磷含量高于DDG，因此兩種物質(zhì)的比例會影響DDGS的磷含量。Noll等[23,24]研究結(jié)果表明，DDGS中高含量的 DDS與其顏色和磷存在高度相關(guān) (R2=0.96～0.98)，顏色越深，磷含量越高。除總磷含量外，DDGS中磷的生物學利用率同樣變異也較大，范圍在54%～102%之間[25,26,27]，平均為77%。DDGS中磷的利用率高于谷物原料，這主要是由于在酵母發(fā)酵過程中將植酸磷轉(zhuǎn)化為可利用磷的形式[28]。因此，在使用DDGS時，可以節(jié)約磷酸氫鈣的用量，從而節(jié)約成本，并減少磷的排放。添加植酸酶能夠釋放DDGS中的磷約0.04%～0.07%，約占植酸磷的20%～28%左右[27]。

2.4 玉米DDGS在家禽中的應用研究進展

2.4.1 DDGS在肉雞上的應用 由于DDGS含有較高的纖維，導致其能值的利用率較差，從而限制了其在肉雞上的應用。但由于受到飼料成本的影響和DDGS作為優(yōu)質(zhì)的蛋白來源，近年來，許多試驗研究了DDGS在肉雞上使用添加量。Lumpkin等[14]通過添加0、6%、12%、18%的DDGS配成等能、等氮日糧，其結(jié)果表明，肉仔雞前期飼喂不高于6%，后期不高于12%～15%不會影響肉雞的生產(chǎn)性能。同樣的，Shalash等[29]在肉雞0～28d添加0，6%、9%和12%的DDGS，得出在肉雞前期DDGS的添加量不超過6%時，能保證其增重和料比與玉米豆粕日糧接近。Loar等[30]研究表明：日糧中添加 7.5%的 DDGS沒有影響肉雞0～28d的生產(chǎn)性能，而15%的DDGS降低了體增重。Oryschak等[31]得出的結(jié)果表明，在以等能和等可消化氨基酸配制日糧時，與玉米豆粕日糧相比，在肉雞日糧中添加5%和10%的DDGS對肉雞0～42d生產(chǎn)性能沒有影響。并且也沒有影響肉雞的胸肉率和屠宰率。而shim等[32]報道，當配方中含有 0、8%、16%和 24%的玉米DDGS時，與玉米豆粕日糧相比，同樣沒有影響肉雞1～42d的生產(chǎn)性能，但8%～24%的DDGS有增加料肉比的趨勢(均增加1.7%)。Choi等[33]研究則表明，當利用等能等氮日糧時，日糧添加0、5%、10%和15%的DDGS均不會影響肉雞在8～42d的增重和料比。Wang等[34]結(jié)果表明，與玉米豆粕日糧相比，日糧中添加5%～20%的DDGS對生產(chǎn)性能影響差異不顯著，但有增加肉雞料肉比的趨勢(增加0.9%～1.8%)，15%～25%的DDGS有降低屠體率和胸肉率的趨勢。DDGS對肉雞肉品質(zhì)的研究表明，8%的DDGS不影響肉雞的胸肉和腿肉的品質(zhì)，但影響消費者對胸肉的接受度，這主要是胸肉中脂肪酸組成的變化引起的，飼喂DDGS的肉雞中，亞油酸和總多不飽和脂肪酸比例增加，這可能導致肉容易過氧化[35]。綜合以上研究結(jié)果，我們建議在實際應用中以等能和等可消化氨基酸配制日糧時，DDGS在肉雞前期和后期最大添加量分別為5%和10%，而不影響肉雞的生產(chǎn)性能。

2.4.2 DDGS在蛋雞上的應用研究進展 由于蛋雞在消化系統(tǒng)發(fā)育已成熟完善，因此，對DDGS的利用也比肉雞更好。Masa'deh等[36]通過添加 0、5%、10%、15%、20%和25%的DDGS配成為等能等氮日糧，沒有影響蛋雞的采食量和產(chǎn)蛋率，但20%和25%的DDGS有降低24～46周齡蛋重的趨勢?？赡艿脑蚴桥渲迫占Z時用的是等含硫氨基酸而不是蛋氨酸。Roberson等[37]結(jié)果表明，10%～15%的DDGS降低了49～53周齡的蛋總重 (產(chǎn)蛋率×蛋重)，但對產(chǎn)蛋后期(60～66周齡)的總蛋重沒有影響。Swiatkiewicz1和Koreleski[38]研究結(jié)果得出，15%的DDGS沒有影響蛋雞的產(chǎn)蛋性能。Lumpkins等[25]推薦在高營養(yǎng)濃度蛋雞日糧中，可以添加10%～12%的DDGS，而在低營養(yǎng)濃度日糧中，推薦添加低水平的DDGS。Ghazalah等[39]研究表明，日糧中添加7.72%～23.17%的DDGS，均能顯著降低蛋雞的產(chǎn)蛋量和總蛋重，添加酶制劑后，可以添加15%的DDGS而不影響蛋雞產(chǎn)蛋性能。通過以上研究總結(jié)，建議在蛋雞日糧中DDGS的最大添加量為15%，同時添加相應酶制劑，而一般不會影響蛋雞的產(chǎn)蛋性能。由于DDGS中含有較高的葉黃素[21](一般為玉米的2.5～3倍)，因此，蛋雞日糧中添加玉米DDGS均能提高雞蛋的蛋黃顏色[36,39,40]。

2.4.3 DDGS在鴨日糧中的應用 由于鴨消化道與雞有較大差異，鴨具有較強的耐粗飼的特性，因此，我們推測DDGS在鴨中的應用更為廣泛。但由于鴨的養(yǎng)殖數(shù)量較雞少很多，因此，很少有研究DDGS在鴨日糧中的試驗。Lukaszewicz等[41]和Kowalczyk等[42]在北京鴨后期(28～56d)中添加25%的DDGS，沒有影響肉鴨的體增重、屠宰率和胸肉率。而30%的DDGS顯著降低了母鴨的體增重和屠宰率。郭志強等[43]對 12～33日齡的櫻桃谷肉鴨的試驗表明，在肉鴨日糧中添加6%以內(nèi)的DDGS不會影響肉鴨的增重和料肉比，同時能夠降低日糧的成本。Huang等[44]對蛋鴨的研究表明，蛋鴨產(chǎn)蛋期日糧中最高添加18%的DDGS沒有影響蛋鴨的產(chǎn)蛋性能，同時能夠增加鴨蛋的蛋黃顏色。而 Awad等[45]甚至得出，蛋鴨日糧中添加 30%的DDGS沒有影響蛋鴨的產(chǎn)蛋性能，同時能夠大幅度降低飼料成本。這表明，鴨對DDGS的利用明顯高于雞，推薦肉鴨前期和后期DDGS最大添加量為6%和20%，蛋鴨最高添加量為20%。

3 日糧中使用DDGS時需要考慮的因素

3.1 DDGS對制粒效果的影響 為了提高肉雞的生產(chǎn)性能，目前國內(nèi)均采用顆粒飼料來飼喂肉雞。Behnke[46]研究表明，當日糧中的DDGS添加水平超過5%～7%時，顆粒的產(chǎn)量和質(zhì)量均下降。而其他研究表明當添加15%的玉米DDGS時，對顆粒質(zhì)量的影響較小，而添加30%時，顆粒質(zhì)量受到了嚴重的影響[47]。同樣的 Loar等[30]研究表明，日糧中DDGS從0增加到30%時，顆粒質(zhì)量逐漸降低?？赡艿脑驗镈DGS總的淀粉含量較低，因此在調(diào)質(zhì)時比玉米豆粕日糧有更少的淀粉糊化，導致顆粒的粘結(jié)降低；另一個可能的原因為在配制等能日糧時，由于DDGS添加水平的增加，油的添加水平也同時增加，油的增加導致顆粒質(zhì)量的降低[47]。一部分研究認為降低顆粒的質(zhì)量會影響肉雞的生產(chǎn)性能[47]。而另有研究表明盡管DDGS能夠降低顆粒的質(zhì)量，但并沒有影響肉雞的生長和飼料利用率[32]。

3.2 DDGS對產(chǎn)品容重的影響 隨著DDGS在日糧中比例的增加，日糧容重逐漸降低，并且隨著DDGS比例的增加，飼料中的粉末也增多[30]。這主要的原因是DDGS容重低于玉米的原因。每增加10%的DDGS，體積將增加3%[40]。

3.3 DDGS中霉菌毒素問題 霉菌毒素是定植在谷物原料上的真菌的代謝物，當霉菌毒素超過家禽的耐受量時，將會引起家禽的肝損傷、降低生產(chǎn)性能，增加發(fā)病幾率[49]。在玉米中，主要的霉菌毒素有伏馬毒素、黃曲霉毒素、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素[50]，由于DDGS為玉米的加工副產(chǎn)物，因此，DDGS中也可能含有這些毒素，并且其毒素含量可達玉米的三倍[51]。因此，在實際應用時，要注意玉米DDGS的霉菌毒素含量的控制。

3.4 酶制劑的使用 玉米DDGS中除蛋白、脂肪和淀粉外，大約含有28.9%的總膳食纖維，其中含有25.5%的不可溶性纖維和3.4%的可溶性纖維，而在總非淀粉多糖中阿拉伯木聚糖占49.2%。主要為不溶性阿拉伯木聚糖[52]。因此在含有較高比例DDGS的日糧中添加酶制劑可能會提高DDGS在家禽中的利用率。同時由于DDGS的氨基酸消化率較低，添加蛋白酶可能會提高DDGS的氨基酸消化率。Schwartz[53]的研究中得出，添加酶制劑(Ronozyme WX和Roxazyme G2)均增加了肉雞0～35d時玉米-豆粕日糧和玉米豆粕-10%DDGS日糧的料肉比，并顯著增加了日增重。Barekatain等[54]以壞死性腸炎的肉雞為模型，研究DDGS和酶制劑(蛋白酶和木聚糖酶)對肉雞的效果，結(jié)果表明，DDGS能夠增加肉雞壞死性腸炎的感染機率，添加酶制劑雖不能減緩這種效果，但能夠保證肉雞適宜的采食量和增重。以上結(jié)果表明，DDGS中主要的NSP與玉米中的較類似，因此添加復合酶制劑(主要木聚糖酶、葡聚糖酶和蛋白酶)均會對玉米豆粕日糧和玉米豆粕-DDGS日糧有正面作用。

4 結(jié)語

由于玉米DDGS含有較高比例的粗纖維和較低的有效能值，在家禽日糧中的應用會受到一定的限制。但合理的使用DDGS能夠降低飼料成本。在使用DDGS時，要考慮其營養(yǎng)組成的不同對DDGS有效能值的變異，選擇合適的能值來配制日糧配方。在使用DDGS時，考慮使用有效氨基酸含量來配制日糧配方，并通過顏色的變化可以簡單判斷賴氨酸的利用率情況。在考慮配方中的實際使用比例時，首先評估DDGS的質(zhì)量品質(zhì)(包括纖維含量、脂肪含量、有效賴氨酸利用率及霉菌毒素污染情況等)，再決定配方中的實際使用比例。推薦DDGS在肉雞前期和后期最大添加量分別為5%和10%，在蛋雞日糧中，DDGS的最大添加量為10%。

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（參考文獻 17～54略，如有需要， 請聯(lián)系本編輯部。）

S816.41

A

1673-1085（2017）02-0050-06

2017-01-21

張桂鳳(1985-），女，帝斯曼(中國）有限公司，博士。郵箱：gui-feng.zhang@dsm.com。