夏明亮 , 程 璐 ,董榮華 ,鄒仕庚
(1.溫氏股份西南養(yǎng)豬公司,四川 儀隴 637600; 2.農(nóng)業(yè)部動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 新興 527400)
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豌豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的合理使用
夏明亮1,2, 程 璐1,2,董榮華1,鄒仕庚2
(1.溫氏股份西南養(yǎng)豬公司,四川 儀隴 637600; 2.農(nóng)業(yè)部動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 新興 527400)
介紹了豌豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其抗?fàn)I養(yǎng)因子成分,綜述了豬的不同生理階段豌豆適宜添加量和熱處理、細(xì)粉碎的重要性,以及使用酶制劑的研究進(jìn)展。建議生產(chǎn)中根據(jù)豬的不同生理階段調(diào)整豌豆添加量,同時(shí)以適當(dāng)?shù)臒崽幚硐範(fàn)I養(yǎng)因子負(fù)面影響,并通過(guò)細(xì)粉碎和合理使用酶制劑改善其飼喂效果。
豌豆;營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;豬生產(chǎn)
豌豆在全球種植較為廣泛,凡是能種植小麥和大麥的地方,幾乎都有豌豆栽培[1]。世界豌豆的主要種植區(qū)域?yàn)閬喼蕖⒚乐藓蜌W洲,主產(chǎn)國(guó)為加拿大、俄羅斯、中國(guó)、美國(guó)、印度、法國(guó)等,全球豌豆年種植面積和產(chǎn)量相對(duì)較為穩(wěn)定,2000~2013年均在1 000萬(wàn)t左右[2]。豌豆的蛋白質(zhì)和淀粉含量較高,是動(dòng)物日糧優(yōu)質(zhì)的能量和蛋白質(zhì)來(lái)源,因此,被逐步應(yīng)用于養(yǎng)豬生產(chǎn)中[3-4]。
豌豆與豆粕、玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較見(jiàn)表1[3]。
由表1可知,豌豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,其淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)40%,凈能值為豆粕的112.6%、玉米的90.5%。豌豆的粗蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在20%以上,且與淀粉含量呈強(qiáng)烈負(fù)相關(guān),其賴(lài)氨酸含量較高,但含硫氨基酸、色氨酸含量較低。整體而言,粗略計(jì)算的豌豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值大約等于1/3豆粕加2/3玉米。
表1 豌豆與豆粕、玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較(NRC,2012)
與很多豆科植物種子相似的是,豌豆含有較高的抗?fàn)I養(yǎng)因子,如胰蛋白酶抑制因子、單寧、植酸等,但其抗?fàn)I養(yǎng)因子含量可能跟品種關(guān)系也較大。春季播種的豌豆胰蛋白酶抑制因子含量較低(小于4胰蛋白酶抑制單位/毫克粗蛋白質(zhì)),除了在小豬料中需要注意控制豌豆用量之外,不需要過(guò)多關(guān)注。但冬季播種的豌豆胰蛋白酶抑制因子較高(大于6胰蛋白酶抑制單位/毫克粗蛋白質(zhì)),生產(chǎn)中需要特別關(guān)注[4]。研究表明,豌豆每毫克粗蛋白質(zhì)含有的胰蛋白酶抑制劑升高1單位,其氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化率降低0.2%[4]。
褐色豌豆單寧含量較高,需要注意。綠色和黃色豌豆單寧含量很低(幾乎無(wú)法檢出),不需要特別關(guān)注。與其他豆科植物種子一樣,豌豆中低聚糖如棉籽糖和水蘇糖的含量相對(duì)較高。
前文已經(jīng)提到,豌豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大致等于1/3豆粕加2/3玉米,在生產(chǎn)中可以以此比例進(jìn)行大致替代,并進(jìn)行配方營(yíng)養(yǎng)成分的平衡。此外,由于豌豆的賴(lài)氨酸含量較高,但含硫氨基酸和色氨酸含量較低,而菜粕的含硫氨基酸和色氨酸含量較高,使得二者的必需氨基酸含量具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,生產(chǎn)中也經(jīng)常會(huì)搭配使用[5]。豌豆是豬蛋白質(zhì)和能量的良好來(lái)源,但由于抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在,生產(chǎn)中使用豌豆要結(jié)合動(dòng)物不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行靈活調(diào)整,尤其是需要控制幼齡動(dòng)物日糧中豌豆的添加比例,同時(shí)應(yīng)通過(guò)合理的飼料加工工藝提升飼喂效果。
3.1 關(guān)注豌豆的氨基酸消化率問(wèn)題
豌豆中的蛋白質(zhì)主要由球蛋白和白蛋白組成,分別占豌豆粗蛋白質(zhì)總量的55%~65%和20%~25%,對(duì)豬而言,球蛋白的消化率要優(yōu)于白蛋白。由于白蛋白中含硫氨基酸比例較高,故豌豆中含硫氨基酸消化率較低[6]。
同時(shí),由于豌豆中的胰蛋白酶抑制因子含有大量胱氨酸,會(huì)誘導(dǎo)同樣富含胱氨酸的胰蛋白酶分泌,所以當(dāng)豬料中胰蛋白酶抑制因子含量較高時(shí),通過(guò)內(nèi)源和外源胱氨酸計(jì)算出來(lái)的胱氨酸回腸表觀和回腸標(biāo)準(zhǔn)消化率會(huì)比較低[7]。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)高溫?cái)D壓膨化降低胰蛋白酶抑制因子活性之后,豌豆中的胱氨酸消化率提高幅度最大,這也印證了以上論述[8]。
3.2 根據(jù)動(dòng)物不同生理階段控制豌豆用量
以往人們總是認(rèn)為,豌豆中的抗?fàn)I養(yǎng)因子如胰蛋白酶抑制因子等含量較高,氨基酸含量不平衡,尤其是蛋氨酸和蘇氨酸含量偏低,大量使用會(huì)導(dǎo)致肉豬生產(chǎn)性能變差,這限制了豌豆在豬料中的使用,尤其是乳小豬料中的使用更加受限。早期的報(bào)道認(rèn)為豬料中豌豆用量最高不得超過(guò)20%,否則肉豬生產(chǎn)性能會(huì)下降[9-10]。但近年來(lái),隨著標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸和凈能體系的引入,飼料原料中每種氨基酸的消化率及其能值能更準(zhǔn)確地評(píng)估,使用一定量豌豆也可以制作出營(yíng)養(yǎng)成分均衡的飼料配方。研究表明,生長(zhǎng)育肥豬日糧最多可使用40%豌豆,對(duì)生產(chǎn)性能沒(méi)有負(fù)面影響[11]。有學(xué)者持續(xù)對(duì)豌豆的用量進(jìn)行了研究,初次研究發(fā)現(xiàn)乳仔豬階段配方使用18%豌豆,育肥豬階段使用36%豌豆,對(duì)肉豬生產(chǎn)性能和胴體質(zhì)量均無(wú)負(fù)面影響[12]。在此基礎(chǔ)上,該學(xué)者繼續(xù)加大豌豆用量,其中肉豬生長(zhǎng)期(20~50 kg)、育肥前期(50~85 kg)和育肥后期(85~120 kg)日糧中分別使用66%、48%和36%豌豆完全替代豆粕,結(jié)果發(fā)現(xiàn)豌豆對(duì)肉豬生產(chǎn)性能、胴體質(zhì)量以及豬肉產(chǎn)品適口性均無(wú)負(fù)面影響[8]。在肉豬生長(zhǎng)期(30~60 kg)和育肥期(60~100 kg)使用7.5%~30%豌豆部分或完全替代豆粕,同時(shí)補(bǔ)充晶體蛋氨酸和蘇氨酸,使得各處理組凈能值與回腸可消化氨基酸含量相同,肉豬生產(chǎn)性能與豆粕對(duì)照組非常接近,且對(duì)豬肉品質(zhì)及其適口性也沒(méi)有不良影響[13]。加拿大豌豆指南推薦的添加量為:乳小豬10%,生長(zhǎng)肥育豬30%,哺乳母豬20%。
國(guó)內(nèi)近年來(lái)也開(kāi)展了較多的豌豆部分或全部替代豆粕的試驗(yàn):在約19~35 kg生長(zhǎng)豬日糧中分別使用15.2%和31.9%豌豆替代部分豆粕和玉米,肉豬采食量和長(zhǎng)速下降,且隨著豌豆用量的增加,下降的幅度也隨之增加[14]。斷奶仔豬日糧中分別使用1.5%、5.5%、9.5%豌豆等量替代豆粕,仔豬日增重有減少的趨勢(shì),但差異不顯著[15]。在30~50、50~90 kg生長(zhǎng)育肥豬日糧中分別使用10%和15%豌豆,發(fā)現(xiàn)使用豌豆后日糧適口性變差,肉豬采食量降低[16]。上述研究試驗(yàn)多數(shù)得出負(fù)面效果,如采食量下降、料重比升高、日增重降低,這可能也與配方中只是進(jìn)行了簡(jiǎn)單替換,而沒(méi)有考慮到氨基酸平衡,以及沒(méi)有經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚碛嘘P(guān)。在生長(zhǎng)肥育豬20~35、35~60、60~90 kg三個(gè)階段分別添加部分豌豆,并進(jìn)行了日糧營(yíng)養(yǎng)成分的平衡,發(fā)現(xiàn)使用豌豆為生長(zhǎng)肥育豬部分蛋白質(zhì)來(lái)源是可行的,但需要重點(diǎn)關(guān)注日糧蛋氨酸平衡[17]。
3.3 通過(guò)熱處理改善豌豆日糧適口性
飼喂前適當(dāng)?shù)臒崽幚韺?duì)豌豆中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率有很好地改善作用,因?yàn)檫@降低了抗?fàn)I養(yǎng)因子含量,提升了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。多篇文獻(xiàn)一致報(bào)道,擠壓膨化能夠提高豌豆中的淀粉體外消化率[18-19]以及體內(nèi)回腸表觀消化率[20-21],這可能是由于熱處理后消化酶與淀粉分子接觸幾率增加,淀粉膠凝作用增強(qiáng)[20]。擠壓膨化也能提高粗蛋白質(zhì)和氨基酸回腸表觀和回腸真消化率,這表明氨基酸更加容易被小腸吸收[22-23],這可能是由于擠壓膨化會(huì)降低抗?fàn)I養(yǎng)因子活性,同時(shí)改變豌豆蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以使其更容易跟動(dòng)物體內(nèi)消化酶接觸,從而提高氨基酸消化率[22]。
然而,不同熱處理的方法會(huì)有不同的效果,若采用國(guó)內(nèi)豬料生產(chǎn)常用的制粒溫度(75~85℃),其對(duì)豌豆?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消化率的改善效果可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如膨化的效果。荷蘭SFR研究所給出的22~40 kg肉豬粉料和顆粒料日糧中的推薦添加量上限分別為5%、12.5%,40~110 kg肉豬粉料和顆粒料日糧中的推薦添加量上限分別為7.5%、22.5%,雖然顆粒料中豌豆添加量上限較粉料明顯提高,但仍遠(yuǎn)低于前文各位研究者推薦的30%~66%的添加量。溫氏集團(tuán)的研究(未發(fā)表)結(jié)果表明,提高調(diào)質(zhì)溫度后,與對(duì)照組玉米豆粕日糧相比,豌豆日糧組的腹瀉率下降、料重比下降,但仍高于對(duì)照組,提示高溫調(diào)質(zhì)只能夠部分改善豌豆日糧飼喂效果。有學(xué)者研究了75、115、155℃擠壓膨化以及75℃調(diào)制制粒對(duì)美國(guó)種植的豌豆?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響,結(jié)果表明:與對(duì)照組(豌豆無(wú)熱處理)相比,采用75℃制粒雖然顯著提高了能量全消化道表觀消化率2.6%(P<0.05),但并未提高氨基酸、粗蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及能量回腸表觀消化率;而擠壓膨化處理的豌豆,其粗蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉和能量回腸表觀消化率以及能量全消化道表觀消化率均得到改善,115℃擠壓膨化的效果最好[21]。
3.4 通過(guò)微粉碎提高豌豆消化率
研究發(fā)現(xiàn),將整粒豌豆分別粉碎至直徑200、500、1 000 μm,然后在85℃的溫度下加熱3 min,體外水解試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)各組豌豆蛋白質(zhì)體外水解率分別為25.2%、23.5%和12.2%,該研究同時(shí)使用胃蛋白酶、胰蛋白酶在pH2的條件下模擬了體外消化試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)各組豌豆蛋白質(zhì)析出比例分別為62.6%、50.4%、31.5%,且各組差異均達(dá)到顯著水平[24]。分別使用通過(guò)5.4、3.28、0.74 mm孔徑篩片的粉碎豌豆(粉碎后豌豆的幾何平均粒徑分別為1 035、649、156 μm),并在(28±2)kg肉豬的谷物-豆粕型基礎(chǔ)日糧中添加了30%,測(cè)得上述三組豌豆的消化能分別為14.0、14.7、16.1 MJ/kg,即豌豆消化能隨粉碎粒度的下降而線性增加,該研究中同時(shí)開(kāi)展了體外模擬試驗(yàn),結(jié)果表明隨著豌豆幾何平均粒徑的下降,豌豆淀粉水解比例線性增加[25]。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)微粉碎后,豌豆顆粒比表面積增加,底物與消化酶接觸的面積顯著增加,同時(shí)豌豆的細(xì)胞壁被破壞[26]。
3.5 合理使用酶制劑
在生長(zhǎng)豬大麥-豌豆型日糧(含40%大麥加45%豌豆)中添加了主要成分為β-葡聚糖酶和植酸酶的復(fù)合酶制劑,發(fā)現(xiàn)添加酶制劑后磷的表觀回腸消化率提高了6.1%,賴(lài)氨酸、蘇氨酸和纈氨酸的表觀回腸消化率分別提高了4.6%、11.3%和5.8%,且差異達(dá)到顯著水平,其他測(cè)定的必需和非必需氨基酸消化率也得到了顯著提高[23]。然而,有其他研究卻得到了不同的結(jié)果,與對(duì)照組大麥-豆粕型日糧相比,肉豬全程(體重9.9~103.3 kg)使用豌豆日糧即使不添加酶制劑,其生產(chǎn)性能和屠宰性能也與對(duì)照組相當(dāng),添加了復(fù)合酶制劑的肉豬生產(chǎn)性能和屠宰性能也沒(méi)有得到進(jìn)一步的改善[27]。加拿大學(xué)者也指出,豌豆日糧添加酶制劑的效果可能并不明顯,無(wú)論是NSP酶或是蛋白酶等等,可能是因?yàn)橥愣谷占Z食糜通過(guò)胃腸道的速度與玉米相當(dāng)[4]。所以豌豆日糧中添加酶制劑是否有效,還有待進(jìn)一步研究。
豌豆是肉種豬良好的能量和蛋白質(zhì)來(lái)源,可以做為養(yǎng)豬生產(chǎn)中的重要備選原料。生產(chǎn)中需根據(jù)豬的不同生理階段合理控制添加量,尤其是幼齡動(dòng)物,同時(shí)通過(guò)微粉碎、膨化等方法消除抗?fàn)I養(yǎng)因子的不良影響。建議生產(chǎn)單位大規(guī)模使用前,可通過(guò)小規(guī)模試驗(yàn)逐步摸索其特性,避免對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。
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(責(zé)任編輯:梅 竹)
Nutritional value of pea and its rational use in pig breeding
XIA Ming-liang1,2,CHENG Lu1,2,DONG Rong-hua1,ZOU Shi-geng2
(1.Southwest Pig Breeding Company of Wen's Shares,Yilong 637600,China;2.Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science,Ministry of Agriculture,Xinxing 527400,China)
We introduced the nutritional value of pea and its anti nutritional factor,summarized the importance of the suitable addition amount of pea in different physiological stages of pig breeding,and heat treatment and fine grinding,and the research progress in the use of enzymes.We proposed that in pig breeding pea addition amount should be adjusted according to the different physiological stages,at the same time,proper heat treatment could eliminate the negative effects of anti nutritional factor,and by fine crushing and rational use of enzymes,the feeding effect could be improved.
pea;nutritional value;pig breeding
2017-03-31;
2017-07-03
夏明亮(1986-),男,碩士,研究方向?yàn)樨i營(yíng)養(yǎng)與配方技術(shù)。
10.7633/j.issn.1003-6202.2017.07.015
S816.4
A
1003-6202(2017)07-0060-04