擠壓膨化加工對菜籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量及膨化菜籽粕對生長育肥豬生長性能的影響

倪海球 楊玉娟,2 于紀(jì)賓 馬世峰 王 昊 商方方 李軍國，3*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081；2.農(nóng)業(yè)部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所，北京100081；3.農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

擠壓膨化加工對菜籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量及膨化菜籽粕對生長育肥豬生長性能的影響

倪海球1楊玉娟1,2于紀(jì)賓1馬世峰1王 昊1商方方1李軍國1，3*

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京100081；2.農(nóng)業(yè)部食物與營養(yǎng)發(fā)展研究所，北京100081；3.農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

本試驗(yàn)旨在研究擠壓膨化加工對菜籽粕(RM)中抗?fàn)I養(yǎng)因子、營養(yǎng)物質(zhì)含量以及膨化菜籽粕(ERM)對生長育肥豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響。試驗(yàn)1：采用本實(shí)驗(yàn)室的TSE65雙螺桿干法擠壓膨化機(jī)和優(yōu)化后的加工參數(shù)組合對飼料級RM進(jìn)行擠壓膨化加工，測定RM和ERM中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和營養(yǎng)物質(zhì)含量。試驗(yàn)2：以RM和ERM為主要試驗(yàn)材料，選取72頭體重為(33.82±3.72) kg的杜×長×大三元雜交豬，隨機(jī)分成6組，每個組3個重復(fù)，每個重復(fù)4頭豬。試驗(yàn)1～6周，1、3、5組分別飼喂添加6%、10%和14% RM的飼糧，試驗(yàn)2、4、6組分別飼喂添加6%、10%和14% ERM的飼糧；試驗(yàn)7～12周，1、3、5組分別飼喂添加10%、14%和18% RM的飼糧，試驗(yàn)2、4、6組分別飼喂添加10%、14%和18% ERM的飼糧。試驗(yàn)期為12周。結(jié)果表明：1)與RM相比，ERM中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣和總磷含量都有所增加；ERM中粗脂肪和干物質(zhì)含量顯著升高(P<0.05)，半胱氨酸、賴氨酸和精氨酸含量顯著降低(P<0.05)，總氨基酸含量下降了1.75%(P>0.05)，硫苷和植酸含量顯著降低(P<0.05)，異硫氰酸酯和唑烷硫酮含量低于檢測限0.15 mg/g，單寧含量無顯著變化(P>0.05)。2)1～6周內(nèi)，同等添加量下，2、4組末重(FBW)顯著高于1、3組(P<0.05)；4組平均日采食量(ADFI)顯著高于其余各組(P<0.05)；各組間平均日增重(ADG)和料重比(F/G)均無顯著差異(P>0.05)；6組粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和干物質(zhì)表觀消化率顯著高于5組(P<0.05)；6組除蛋氨酸、絲氨酸和谷氨酸表觀消化率與5組差異不顯著(P>0.05)外，其余氨基酸表觀消化率均顯著高于5組(P<0.05)。7～12周內(nèi)，同等添加量下，2、4組FBW高于1、3組，6組FBW低于5組，但差異均不顯著(P>0.05)；2組粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和干物質(zhì)表觀消化率顯著高于1組(P<0.05)；2組纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、脯氨酸和總氨基酸表觀消化率顯著高于1組(P<0.05)。由此可見，擠壓膨化加工能提高RM的營養(yǎng)價值并降低多種抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，在育肥豬飼糧中添加ERM可以提高育肥豬的生長性能和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。30～60 kg的育肥豬飼糧中ERM適宜添加量為10%，61～120 kg的育肥豬飼糧中ERM適宜添加量為14%。

膨化菜籽粕；生長育肥豬；抗?fàn)I養(yǎng)因子；生長性能；表觀消化率

菜籽粕(rapeseed meal，RM)是豬、禽飼糧中極為寶貴的蛋白質(zhì)飼料原料[1]，但其含有大量的粗纖維以及硫苷、單寧等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，嚴(yán)重影響飼料的安全性、適口性和營養(yǎng)利用率，限制了RM在畜禽飼糧中的應(yīng)用[2]。近年來，雙低菜籽的培育使得菜籽中的硫苷、芥酸含量大幅降低，但單寧、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量與普通菜籽差別不大，目前還不能通過育種手段解決[3]，因此，尋求一種降低RM中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提高RM在畜禽飼糧中的添加量和蛋白質(zhì)的利用率的加工方法具有重要意義。

擠壓膨化技術(shù)是將物料經(jīng)高溫、高壓、高剪切力處理，并擠出?？谆蛲蝗粐姵鰤毫θ萜?，使之因驟然降壓而實(shí)現(xiàn)體積膨大的操作工藝[4]。RM在高溫高壓以及機(jī)械剪切力等的作用下細(xì)胞壁破裂，分子結(jié)構(gòu)被打散，淀粉糊化，蛋白質(zhì)變性，形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有助于動物消化酶的作用，提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率。同時，膨化還可以鈍化植酸、單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子，減少單寧、植酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合，這些均有利于水解酶的作用進(jìn)而提高蛋白質(zhì)的利用率。牟永義等[5]關(guān)于膨化菜籽粕(extruded rapeseed meal，ERM)的研究表明，膨化后單寧含量顯著減少，味道由澀變甜。Leming等[6]研究表明，熱處理能夠降低RM中硫苷的含量，是RM脫毒的手段之一。同時，濕法熱處理要比干法熱處理效果好。田珍珍等[7]的研究顯示，雙低RM經(jīng)膨化后異硫氰酸醋、唑烷硫酮破壞嚴(yán)重，單寧含量變化不顯著。周利均等[8]的研究表明，RM經(jīng)過瞬時高溫高壓脫毒，其脫毒率達(dá)89.30%～93.30%，將所得脫毒RM以高達(dá)23%(即全取代豆粕)的用量用于雞飼糧時，對雞的生長性能及肝臟、腎臟和甲狀腺功能的影響均不顯著。前人研究主要是從加工技術(shù)對RM脫毒效果和脫毒RM對動物生長性能的影響2方面進(jìn)行，評價指標(biāo)比較單一，并且缺乏膨化加工技術(shù)對RM營養(yǎng)物質(zhì)、抗?fàn)I養(yǎng)因子含量以及ERM對生長豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率影響的綜合評價。因此，本試驗(yàn)旨在探索擠壓膨化加工對RM營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的影響，同時通過生長豬的飼喂試驗(yàn)，考察ERM作為蛋白質(zhì)飼料原料飼喂生長育肥豬的可行性，以期提高RM的利用率及其在飼糧中的添加量，降低養(yǎng)殖成本。

1 材料與方法

1.1 RM膨化加工工藝與參數(shù)

RM為飼料級。試驗(yàn)設(shè)備采用本實(shí)驗(yàn)室的TSE65雙螺桿干法擠壓膨化機(jī)。膨化參數(shù)：螺桿轉(zhuǎn)速30 Hz、模板孔徑4 mm(留3孔)、喂料速度9 Hz、膨化溫度120 ℃、水分添加量10%。

1.2 試驗(yàn)動物與分組

選用健康且平均體重為(33.82±3.72) kg的杜×長×大商品代育肥豬72頭，按體重一致的原則隨機(jī)分成6個組，每個組3個重復(fù)，每個重復(fù)4頭豬，組間及各個重復(fù)體重?zé)o顯著差異(P>0.05)。

1.3 試驗(yàn)飼糧與設(shè)計

試驗(yàn)期為12周(前期、后期各6周)，試驗(yàn)前期1、3、5組分別飼喂添加6%、10%和14% RM的玉米-豆粕型飼糧，試驗(yàn)2、4、6組分別飼喂添加6%、10%和14% ERM的玉米-豆粕型飼糧；試驗(yàn)后期1、3、5組分別飼喂添加10%、14%和18% RM的玉米-豆粕型飼糧，試驗(yàn)2、4、6組分別飼喂添加10%、14%和18% ERM的玉米-豆粕型飼糧。試驗(yàn)飼糧參照NRC(2012)30～120 kg階段生長豬營養(yǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)水平配制，試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地進(jìn)行，正式試驗(yàn)開始前1周對豬舍進(jìn)行清洗并消毒。預(yù)試期3 d，正試期為12周(前期、后期各6周)，采用公母混養(yǎng)的圈養(yǎng)方式進(jìn)行飼養(yǎng)，試驗(yàn)期間試驗(yàn)豬自由采食，自由飲水，保持豬舍清潔和通風(fēng)，嚴(yán)格控制室溫并定期消毒。

1.5 檢測指標(biāo)與方法

1.5.1 營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量

營養(yǎng)物質(zhì)：測定粗蛋白質(zhì)(GB/T 6432—1994，凱氏定氮儀)、粗脂肪(M392885全自動索氏抽提系統(tǒng))、氨基酸(L-8900高速氨基酸自動分析儀)、干物質(zhì)(GB/T 10358—1989)、粗灰分(GB/T 6438—2007)、鈣(GB/T 6436—2002，高錳酸鉀法)和總磷(GB/T 6437—2002，分光光度法)含量。

抗?fàn)I養(yǎng)因子：測定硫苷(NY/T 1582—2007，高效液相色譜法)、植酸(SN/T 3635—2013分光光度法)、單寧(SN/T 0800.9—1999)、異硫氰酸酯(GB 13087—91，氣相色譜法)、唑烷硫酮(NY/T 1799—2009，紫外分光光度法)含量。

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

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of diets:VA 65 000 IU，VD337 500 IU，VE 450 mg，VK315 mg，VB124.2 mg，VB273 mg，VB636.2 mg，VB120.73 mg，泛酸 pantothenate 250 mg，葉酸 folic acid 7.5 mg，生物素 biotin 5.0 mg，F(xiàn)e 2.5 g，Cu 1.5 g，Zn 2.5 g，Mn 0.75 g，I 3.5 mg，Se 5.0 mg。

2)消化能為計算值，其他為實(shí)測值。DE was a calculated value, while the others were measured values.

1.5.2 生長育肥豬生長性能

分別于第6、12周末08:00空腹稱重，以重復(fù)為單位計算試驗(yàn)豬末重(FBW)、平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。計算公式如下：

ADG=(末重/只數(shù)-初重/只數(shù))/天數(shù)；

ADFI=總耗料量/(只數(shù)×天數(shù)+只數(shù)×天數(shù))；

F/G=總采食量/總增重。

1.5.3 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

在飼養(yǎng)期的第6和12周的最后3 d每天收集每組豬所產(chǎn)鮮糞便，混勻后稱重，按每100 g糞便加5%的HCl 20 mL進(jìn)行處理，然后置于65 ℃烘箱72 h，置于室溫條件下自然回潮24 h，粉碎過40目篩，制成風(fēng)干樣，保存?zhèn)溆谩⒋郎y，參照國標(biāo)方法測定飼糧和糞便中的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、干物質(zhì)和酸不溶灰分含量，分別計算粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和干物質(zhì)表觀消化率。

營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100-{[飼糧中酸不

溶灰分含量(%)×糞便中營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)]/

[糞便中酸不溶灰分含量(%)×

飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)]}×100。

1.6 數(shù)據(jù)處理

先用Excel 2007作初步統(tǒng)計，采用SAS 9.2統(tǒng)計軟件中ANOVA程序進(jìn)行單因素方差分析和協(xié)方差分析，并均采用Duncan氏法檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較和顯著性分析，數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，顯著性水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 擠壓膨化加工對RM中營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的影響

2.1.1 擠壓膨化加工對RM中營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

由表2可知，與RM相比，ERM中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣和總磷含量都有所增加，其中ERM中粗脂肪和干物質(zhì)含量顯著高于RM(P<0.05)；ERM中粗纖維含量略有降低(P>0.05)。

表2 RM和ERM中營養(yǎng)物質(zhì)含量Table 2 Nutrient contents in RM and ERM %

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

由表3可知，與RM相比，ERM中半胱氨酸、賴氨酸和精氨酸含量顯著降低(P<0.05)，其余氨基酸含量無顯著變化(P>0.05)，總氨基酸含量從36.64%下降到36.00%(P>0.05)。

2.1.2 擠壓膨化加工對RM中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的影響

由表4可知，與RM相比，ERM中硫苷、植酸含量顯著降低(P<0.05)，分別從16.49 μmol/g和52.38 mg/g降低到了1.96 μmol/g和46.14 mg/g，降低率達(dá)88.11%和11.91%；ERM中異硫氰酸酯和唑烷硫酮遭到嚴(yán)重破壞，均低于檢測限(0.15 mg/g)而未被檢出；ERM中單寧含量無顯著變化(P>0.05)。

2.2 ERM對生長育肥豬生長性能的影響

由表5可知，1～6周內(nèi)，同等添加量下，2、4組FBW顯著高于1、3組(P<0.05)；4組ADFI顯著高于其余各組(P<0.05)；各組間ADG和F/G均無顯著差異(P>0.05)；隨著飼糧中ERM添加量的增加，ADFI、ADG、FBW和F/G均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。

表3 RM和ERM中氨基酸含量Table 3 Amino acid contents in RM and ERM %

色氨酸(Trp)在酸解過程中被破壞而無法測出。

Tryptophan (Trp) was destroyed in the acid hydrolysis process and cannot be measured.

表4 RM和ERM中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量Table 4 Antinutritional factor contents in RM and ERM %

—：未檢出 not detected。

表5 ERM對生長育肥豬生長性能的影響Table 5 Effects of ERM on growth performance of growing finishing pigs

續(xù)表5階段Stage項(xiàng)目Items組別Groups1234567～12周7～12weeks初重IBW/kg62.07±5.51a66.94±2.89c65.81±6.40a72.48±8.24b62.00±7.16a63.06±2.81a末重FBW/kg95.23±7.6799.36±6.08100.34±6.35111.45±14.0796.96±2.8395.48±2.35平均日采食量ADFI/kg2.37±0.252.55±0.202.50±0.062.49±0.132.55±0.162.55±0.11平均日增重ADG/kg0.79±0.05ab0.70±0.10a0.82±0.00ab0.93±0.14b0.83±0.10ab0.77±0.01ab料重比F/G3.01±0.152.95±0.273.04±0.083.10±0.003.10±0.563.17±0.091～12周1～12weeks初重IBW/kg33.93±4.4433.71±3.1333.55±3.9833.72±4.2533.95±4.1634.72±2.58末重FBW/kg95.23±7.67a99.36±6.08a100.34±6.35a111.45±14.07b96.96±2.83a95.48±2.35a平均日采食量ADFI/kg2.00±0.222.34±0.262.11±0.142.35±0.172.08±0.172.03±0.07平均日增重ADG/kg0.73±0.04a0.75±0.05a0.75±0.03a0.90±0.13b0.75±0.03a0.71±0.01a料重比F/G2.74±0.142.42±0.472.80±0.102.80±0.042.77±0.242.76±0.16

7～12周內(nèi)，同等添加量下，2、4組FBW高于1、3組，而6組FBW低于5組，但差異均不顯著(P>0.05)；各組間ADFI、F/G均無顯著差異(P>0.05)。

1～12周內(nèi)，同等添加量下，2、4組FBW、ADFI、ADG均高于1、3組，其中4組的FBW和ADG與3組差異顯著(P<0.05)；各組間ADFI、F/G均無顯著差異(P>0.05)。

2.3 ERM對生長育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3.1 ERM對生長育肥豬粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率的影響

由表6可知，1～6周內(nèi)，同等添加量下，1、3、5組粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)表觀消化率均低于2、4、6組，其中6組顯著高于5組(P<0.05)，1組與2組之間差異不顯著(P>0.05)；6組粗脂肪表觀消化率顯著高于5組(P<0.05)。隨著飼糧中ERM含量的增加，粗脂肪、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀消化率逐漸升高；隨著飼糧中RM含量的增加，粗脂肪、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀消化率先升高后降低。

7～12周內(nèi)，同等添加量下，2、4、6組干物質(zhì)、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)表觀消化率均高于1、3、5組。隨著飼糧中ERM含量的增加，粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)表觀消化率逐漸降低，粗脂肪表觀消化率逐漸升高；隨著飼糧中RM含量的增加，粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)表觀消化率先升高后降低，粗脂肪表觀消化率逐漸升高。

表6 ERM對生長育肥豬粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率的影響Table 6 Effects of ERM on CP, DM and EE apparent digestibilities of growing finishing pigs %

2.3.2 ERM對生長育肥豬氨基酸表觀消化率的影響

由表7可知，1～6周內(nèi)，同等添加量下，6組除蛋氨酸、絲氨酸和谷氨酸表觀消化率與5組差異不顯著(P>0.05)外，其余氨基酸表觀消化率6組均顯著高于5組(P<0.05)，其余各組之間差異不顯著(P>0.05)。隨著飼糧中ERM含量的增加，大部分氨基酸表觀消化率先降低后升高；隨著飼糧中RM含量的增加，大部分氨基酸表觀消化率先略有升高后大幅度降低。

7～12周內(nèi)，同等添加量下，2組纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、組氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、脯氨酸和總氨基酸表觀消化率顯著高于1組(P<0.05)，其余各組之間各氨基酸表觀消化率均差異不顯著(P>0.05)。隨著飼糧中ERM含量的增加，大部分氨基酸表觀消化率逐漸降低；隨著飼糧中RM含量的增加，大部分氨基酸表觀消化率先升高后降低。

表7 ERM對生長育肥豬氨基酸表觀消化率的影響Table 7 Effects of ERM on of amino acids apparent digestibilities of growing finishing pigs %

續(xù)表7階段Stage項(xiàng)目Items組別Groups123456非必須氨基酸NEAA天冬氨酸Asp78.65±0.27a83.62±0.79b80.59±0.79ab80.69±3.14ab76.57±2.93a80.14±1.06ab酪氨酸Tyr76.07±0.01a83.86±0.58b81.56±1.24ab82.06±4.17ab80.19±4.28ab81.62±1.97ab絲氨酸Ser84.49±0.6887.05±0.3484.16±1.1386.23±0.5384.05±3.0183.99±0.23谷氨酸Glu87.73±0.57a90.19±0.58b89.34±0.15ab89.32±1.71ab87.46±1.73a89.49±0.57ab甘氨酸Gly78.55±0.69a82.77±0.93b80.46±1.17ab82.49±1.83ab80.28±3.32ab81.36±0.75ab丙氨酸Ala77.09±0.3081.78±1.2179.73±1.4180.96±3.1578.32±3.4881.13±1.44半胱氨酸Cys82.82±0.38a85.89±0.92b86.83±0.54b87.77±1.42b86.63±1.63b85.94±3.15b脯氨酸Pro84.41±1.60a88.26±0.64b85.87±1.05ab87.07±0.58ab85.75±2.33ab86.89±0.25ab總氨基酸TAA82.41±0.60a86.01±0.88b83.98±0.62ab85.18±1.73ab83.03±2.67ab84.41±1.04ab

3 討 論

3.1 擠壓膨化加工對RM中營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的影響

3.1.1 擠壓膨化加工對RM中營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

RM經(jīng)過擠壓膨化加工后，干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、鈣和總磷含量均略有增加，但差異不顯著，這說明了擠壓膨化加工對RM中的營養(yǎng)物質(zhì)含量影響不大。而郭建林等[9]研究結(jié)果顯示，擠壓膨化加工對蛋白質(zhì)有一定的破壞作用，與本研究結(jié)果不一致，可能是由于擠壓膨化加工的條件不同。而且，郭建林等[9]的研究結(jié)果中蛋白質(zhì)含量也無顯著差異。擠壓膨化加工顯著提高了RM中粗脂肪和干物質(zhì)的含量，可能是因?yàn)镽M在擠壓膨化加工過程中高溫、高壓、高剪切力作用下細(xì)胞壁被破壞，部分油脂從細(xì)胞中流出轉(zhuǎn)移到物料中[10]。對于粗纖維而言，RM經(jīng)擠壓膨化后粗纖維含量略有降低，這主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)生熱變性后產(chǎn)生的梅拉德產(chǎn)物增加，從而導(dǎo)致中性洗滌纖維含量增加，其含量隨RM的熱處理溫度和擠壓強(qiáng)度的升高而呈線性增加[11]。還有研究認(rèn)為纖維分子之間的化學(xué)鍵會由于膨化中產(chǎn)生的高壓、高溫和高剪切力而發(fā)生斷裂，從而使得分子極性發(fā)生改變，產(chǎn)品經(jīng)膨化處理，粗纖維含量會顯著降低，可溶性纖維含量會有所升高[7]。本試驗(yàn)結(jié)果與鐘永興[12]研究RM膨化后粗纖維含量降低的結(jié)果一致。

3.1.2 擠壓膨化加工對RM中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量的影響

本試驗(yàn)中RM經(jīng)過擠壓膨化后硫苷消除率高達(dá)88.11%，與Huang等[13]研究RM擠壓膨化后硫苷大量被破壞的結(jié)果一致；植酸消除率達(dá)11.91%，說明植酸雖然受熱易分解，但在120 ℃以下短時間受熱是相對穩(wěn)定的，由此可見擠壓加工對植酸的影響不大，這與解鐵民[14]的研究結(jié)果相同。單寧消除率僅為1.43%，這與肖志剛等[15]在擠壓膨化對RM中單寧含量的影響中的研究結(jié)果(單寧消除率可達(dá)50%)不一致，本研究中單寧含量基本沒變化，原因可能是本試驗(yàn)中含水量低、螺桿轉(zhuǎn)速較高，而低含水量不利于物料從擠壓機(jī)?？讛D出時的瞬間膨化，高螺桿轉(zhuǎn)速物料在膨化腔中停留時間短，導(dǎo)致單寧被鈍化程度降低；而異硫氰酸酯和唑烷硫酮被大量破壞，低于檢測限未檢出，與田珍珍等[7]研究結(jié)果一致。

3.1.3 擠壓膨化加工對RM中氨基酸含量的影響

RM中氨基酸較為均衡，其主要的限制性氨基酸是賴氨酸，但是其蛋氨酸以及半胱氨酸含量豐富。在RM的加工過程中，RM的質(zhì)量對過熱處理十分敏感，主要原因是過熱處理時發(fā)生梅拉德反應(yīng)，不僅導(dǎo)致賴氨酸含量的降低，而且會引發(fā)必需氨基酸有效性的降低，特別是賴氨酸[16]。本研究中，RM經(jīng)過擠壓膨化后非必需氨基酸胱氨酸和必需氨基酸賴氨酸、精氨酸的含量顯著降低，其余氨基酸含量無顯著變化，總氨基酸含量從36.64%下降到36.00%，主要是因?yàn)殡装彼?、賴氨酸和精氨酸是熱敏感性氨基酸，膨化過程中溫度過高一定程度上破壞了這3種氨基酸[17]，另外在激烈的擠壓膨化條件下，賴氨酸可與飼糧中的一些還原糖或其他羰基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，造成賴氨酸的損失，蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價降低[18]，這些原因?qū)е铝丝偘被岷柯杂薪档汀?/p>

3.2 ERM對生長育肥豬生長性能的影響

RM通過膨化熱處理，可鈍化RM中芥子酶，從而影響了芥子酶分解硫苷為有毒性產(chǎn)物的進(jìn)程，起到部分去毒、提高適口性和消化率的作用[19]。本試驗(yàn)中在飼糧中添加不同梯度(前期6%、10%、14%；后期10%、14%、18%)的ERM，與同等添加量的RM相比，能增加生長豬的FBW、ADFI和ADG，同時降低F/G，說明添加ERM的飼糧適口性較添加RM的飼糧更好，當(dāng)ERM添加量前期為10%、后期為14%時，F(xiàn)/G最優(yōu)，對生長育肥豬促生長效果最好，且在一定范圍內(nèi)隨ERM添加量的上升，生長育肥豬的FBW、ADFI和ADG呈先升高后下降的趨勢。其原因一方面可能RM經(jīng)膨化擠壓處理后，RM中的抗?fàn)I養(yǎng)因子被大量破壞，干物質(zhì)和蛋白質(zhì)消化率均有不同程度地提高，粗脂肪和粗纖維消化率顯著提高[20]，同時還產(chǎn)生了特有的香味，適口性得以改善，從而提高了豬的采食量，進(jìn)而提高了ADG；另一方面，膨化處理使菜籽蛋白質(zhì)天然結(jié)構(gòu)破壞，二硫鍵斷裂，膚鍵展開，失去其天然蛋白質(zhì)性質(zhì)。變性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，表面積擴(kuò)大，易被蛋白酶水解和動物消化[21]。隨著飼糧中ERM添加量的增加，飼糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量相對增加，當(dāng)飼糧中單寧、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量超過育肥豬的承受值時，一定程度上會降低飼糧的適口性和蛋白質(zhì)的消化利用率，使生長豬生長性能下降。

3.3 ERM對生長育肥豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

3.3.1 ERM對生長育肥豬粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)、粗脂肪表觀消化率的影響

生長育肥豬飼糧消化能和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率主要受到飼糧的化學(xué)組成、加工處理方式、動物性別和生理狀態(tài)、檢測方法和飼喂水平等的影響[22]。通常飼糧中纖維含量較高時就會影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，尤其是蛋白質(zhì)、礦物元素和氨基酸[23]。而蛋白質(zhì)飼料經(jīng)不同加工工藝加工后其營養(yǎng)價值和營養(yǎng)物質(zhì)消化利用率也可能存在較大差異，因?yàn)檫^分熟化會導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化利用率的下降。本試驗(yàn)中，RM經(jīng)過膨化處理后，干物質(zhì)、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)表觀消化率都有顯著增加，而且隨著飼糧中ERM添加量的增加，各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率也逐漸增加；隨著飼糧中RM添加量的增加，各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率呈現(xiàn)降低的趨勢，這說明膨化加工提高了RM的營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。這可能是因?yàn)镽M膨化時，菜籽纖維由于高溫、高壓和膨脹作用，使細(xì)胞間及細(xì)胞壁內(nèi)各層木質(zhì)素破壞，使部分氫鍵斷裂，結(jié)晶度降低，高分子物質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)，原有的緊密結(jié)構(gòu)變得膨松，釋放出部分被包圍、結(jié)合的可消化物質(zhì)，擴(kuò)大了其消化面積，從而提高了這部分飼料的消化率和利用率[24]。同時，膨化處理使菜籽蛋白質(zhì)天然結(jié)構(gòu)破壞，二硫鍵斷裂，肽鍵展開，失去其天然蛋白質(zhì)性質(zhì)。變性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，表面積擴(kuò)大，易被蛋白酶水解和動物消化[25]。同時，張群英等[26]研究結(jié)果表明，營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率隨采食量的增加而增加，RM膨化后鈍化了許多抗?fàn)I養(yǎng)因子，改善了適口性，從而生長豬采食量增加，營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率增加。所以，適度的膨化處理有利于改善蛋白質(zhì)的品質(zhì)，但如果加熱過度，原料中的還原糖或其他羰基化合物與賴氨酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，引起賴氨酸有效性降低，從而降低蛋白質(zhì)的生物學(xué)效價[27]。

3.3.2 ERM對生長育肥豬氨基酸表觀消化率的影響

飼糧蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值不僅取決于總氨基酸含量，還與氨基酸利用程度有關(guān)。氨基酸的利用率是指飼糧中能夠被消化并通過腸壁被吸收的那部分氨基酸占總氨基酸的比例。氨基酸的利用受消化率的影響最大，消化后的氨基酸僅有很小部分不能為體內(nèi)代謝所利用[28]。席鵬彬等[29]研究發(fā)現(xiàn)，RM中多數(shù)氨基酸(除半膚氨酸和蛋氨酸外)表觀消化率與飼糧中相應(yīng)氨基酸水平呈正相關(guān)關(guān)系，與Fan等[30]的報道一致。本試驗(yàn)中，經(jīng)擠壓膨化加工后，ERM中的總氨基酸含量(17種)略低于RM，這與鐘永興[12]的研究結(jié)果相反，可能是因?yàn)閿D壓膨化加工的工藝參數(shù)和RM的種類不同而導(dǎo)致了結(jié)果的差異；經(jīng)擠壓膨化加工后，17種氨基酸表觀消化率均有不同程度地提高，其中除個別氨基酸外，前期14%ERM組顯著高于14%RM組，后期10%ERM組顯著高于10%RM組，這與鐘永興[12]研究中ERM氨基酸表觀消化率顯著高于RM的結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

① RM經(jīng)擠壓膨化加工后提高了粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、總磷的含量以及干物質(zhì)、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)和氨基酸的表觀消化率，降低了粗纖維、賴氨酸、精氨酸和半胱氨酸的含量，對其他氨基酸含量無顯著影響。

② RM經(jīng)擠壓膨化加工后顯著降低了硫苷、植酸、異硫氰酸酯和唑烷硫酮等抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量，但對單寧含量影響不大。

③ ERM顯著提高了生長育肥豬的ADG、ADFI和FBW，還有降低F/G的趨勢。隨著飼糧中ERM添加量的增加，生長育肥豬生長性能先升高后降低。

④ 建議30～60 kg的生長育肥豬飼糧中ERM適宜添加量為10%，61～120 kg的生長育肥豬飼糧中ERM適宜添加量為14%。

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*Corresponding author, professor, E-mail: lijunguo@caas.cn

(責(zé)任編輯 武海龍)

Effects of Extrusion on Antinutritional Factor Content in Rapeseed Meal and Expanded Rapeseed Meal on Growth Performance of Growing Finishing Pigs

NI Haiqiu1YANG Yujuan1,2YU Jibin1MA Shifeng1WANG Hao1SHANG Fangfang1LI Junguo1,3*

(1.FeedResearchInstitute,ChineseAcademyofAgricultureSciences,Beijing100081,China; 2.InstituteofFoodandNutritionDevelopment,MinistryofAgriculture,Beijing100081,China; 3.KeyLaboratoryofFeedBiotechnologyofMinistryofAgriculture,Beijing100081,China)

This experiment was conducted to study the effects of extrusion on antinutritional factor and nutrient content in rapeseed meal (RM) and expanded rapeseed meal (ERM) on growth performance and nutrient apparent digestibility of growing finishing pigs. Experiment 1: TSE65 twin-screw extruder and optimized processing parameters in our laboratory were used to expand the feed grade RM, and measured the contents of antinutritional factor and nutrient in RM and ERM. Experiment 2: used EM and ERM as the main experiment materials, seventy-two healthy growing finishing pigs (Duroc×Landrace×Large White) with the body weight of (33.82±3.72) kg were randomly allocated to 6 groups with 3 replicates per group and 4 pigs per replicate. In the 1 to 6 weeks of the experiment, groups 1, 3 and 5 were fed the diets supplemented with 6%, 10% and 14% RM, respectively, groups 2, 4 and 6 were fed the diets supplemented with 6%, 10% and 14% ERM, respectively; in the 7 to 12 weeks of the experiment, groups 1, 3 and 5 were fed the diets supplemented with 10%, 14% and 18% RM, respectively, groups 2, 4 and 6 were fed the diets supplemented with 10%, 14% and 18% ERM, respectively. The experiment lasted for 7 weeks. The results showed as follows: 1) compared with RM, the contents of dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE), crude ash, calcium and total phosphorus in ERM were increased, and the contents of EE and crude ash in ERM were significantly increased (P<0.05), the contents of cystine, lysine and arginine in ERM were significantly decreased (P<0.05), the content of total amino acids in ERM was decreased by 1.75% (P>0.05), the contents of glucosinolates and phytic acid in ERM were significantly decreased (P<0.05), the contents of sulfur isothiocyanates and pbo alkane ketone in ERM were lower than the detection limit of 0.15 mg/g, and the content of tannin in ERM had no significant change (P>0.05). 2) In the experiment of 1 to 6 weeks, under the same add amount of EM and REM, the body weight (FBW) of groups 2 and 4 was significantly higher than that of groups 1 and 3 (P<0.05); the average daily feed intake (ADFI) of group 4 was significantly higher than that of other groups (P<0.05); there were no significant differences in average daily gain (ADG) and feed to gain ratio (F/G) among all groups (P>0.05); the apparent digestibilities of CP, EE and DM of group 6 were significantly higher than those of group 5 (P<0.05); the amino acid apparent digestibilities of group 6 were significantly higher than those of group 5 except methionine, serine and glutamic acid (P<0.05). In the experiment of 7 to 12 weeks, under the same add amount of EM and REM, the FBW of groups 2 and 4 was higher than that of groups 1 and 3 (P>0.05), the FBW of group 6 was lower than that of group 5 (P>0.05); the apparent digestibilities of CP, EE and DM of group 2 were significantly higher than those of group 1 (P<0.05); the apparent digestibilities of valine, isoleucine, lysine, histidine, threonine, aspartic acid, tyrosine, glutamic acid, glycine, cysteine, proline and total amino acids of group 2 were significantly higher than those of group 1 (P<0.05). In conclusion, extrusion processing can improve the nutrient value of RM and reduce a variety of antinutritional factors content. Adding ERM in finishing diets can improve the growth performance and nutrient apparent digestibility of finishing pigs. It is suggested that the amount of ERM in the 30 to 60 kg finishing pig diet is 10%, and that in 60 to 120 kg finishing pig diet is 14%.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(7)：2295-2306]

expanded rapeseed meal; growing finishing pigs; antinutritional factor; growth performance; apparent digestibility

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.07.012

2017-01-14

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(20120315)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市家禽創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目；國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目(2016YFF0201800)

倪海球(1990—)，男，江蘇連云港人，碩士研究生，從事飼料加工與動物營養(yǎng)研究。E-mail: haiqiuni@163.com

*通信作者:李軍國，研究員，碩士生導(dǎo)師，E-mail: lijunguo@caas.cn

S828

A

1006-267X(2017)07-2295-12