稻谷的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)及在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

彭海龍，江書忠，羅平成

（湖南九鼎動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究院有限公司，長(zhǎng)沙 410007）

中國(guó)玉米的產(chǎn)區(qū)集中于東北、華北，而主要缺口地區(qū)卻在長(zhǎng)江以南地區(qū)，玉米主要是從東北流向南方，即北糧南運(yùn)。湖南省作為農(nóng)業(yè)大省，水稻種植面積和豬飼養(yǎng)量均列全國(guó)前茅。由于湖南的氣候條件不適合種植玉米，長(zhǎng)期以來養(yǎng)豬生產(chǎn)依賴北方供應(yīng)玉米，每年必須向東北、華北地區(qū)購(gòu)進(jìn)大量玉米作為飼料原料。而稻谷過剩，尤其是早秈稻，因?yàn)榭诟休^差、營(yíng)養(yǎng)成分偏低而積壓庫(kù)嚴(yán)重。若能用稻谷替代部分玉米喂豬，開發(fā)并有效利用來源豐富的稻谷資源，使稻谷轉(zhuǎn)化增值并推動(dòng)低成本養(yǎng)豬，不僅可緩解當(dāng)今玉米資源緊缺，充分利用了糧食資源，而且降低飼養(yǎng)成本，促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展。

1 稻谷的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

稻谷是指水稻脫粒后沒有去除稻殼的籽實(shí)，主要由稻殼（穎）和糙米（穎果）兩部分組成：稻殼（即粗糠，占20%）；糙米由果皮、種皮、外胚乳、胚乳及胚所組成，種皮（即米糠層）占5%～6%、胚芽（2%～3%）及胚乳（70%～75%）。兩者營(yíng)養(yǎng)成分見表1。稻殼中粗蛋白質(zhì)僅占3%的，粗纖維含量＞40%；稻谷的種皮含有大量的戊聚糖等非淀粉多糖；胚乳除含少量蛋白質(zhì)外，主要是淀粉[1]。

因此，與玉米相比，稻谷粗纖維含量高、消化能偏低，并含有非淀粉多糖、木質(zhì)素、植酸鹽、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子。

由表1可知，稻谷粗蛋白質(zhì)略低于玉米，但品質(zhì)優(yōu)于玉米。粗纖維含量是玉米的500%。作為能量飼料，消化能比玉米低15.25%，主要問題是稻殼所含粗纖維太高，導(dǎo)致能量偏低。稻殼的粗纖維包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。豬對(duì)纖維素和半纖維素地消化利用極其有限，不能消化木質(zhì)素。所以稻殼對(duì)豬幾乎沒有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因此稻谷在飼糧中配用過多，就會(huì)使飼糧粗纖維含量過高，明顯降低飼糧的能量濃度，飼喂豬只后會(huì)加快豬腸胃的蠕動(dòng)，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)過快地通過消化道，而降低其利用率。據(jù)報(bào)道，飼糧中所含粗纖維每增加1%，就可使有機(jī)物質(zhì)的消化率下降0.9%～1.3%，對(duì)豬來說要下降1.68%。另一方面，飼料中又必須含一定的粗纖維，以保證動(dòng)物腸胃正常蠕動(dòng)。所以只要依據(jù)動(dòng)物的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)配用稻谷，使飼糧的能量濃度基本符合動(dòng)物的需要量，并將粗纖維限制在一定的水平下，仍可獲得較好的飼養(yǎng)效果[2]。

稻谷與玉米中必需氨基酸的含量見表2。由表2可知，兩者具有相當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但飼喂效果稻谷卻遠(yuǎn)不如玉米，原因在于稻谷中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高。

表1 稻谷、玉米的營(yíng)養(yǎng)成分

表2 玉米和稻谷中必需氨基酸含量 %

2 稻谷中的抗?fàn)I養(yǎng)因子

稻谷中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要是非淀粉多糖，還有木質(zhì)素、植酸鹽、糖醛酸、植物凝血素、半胱氨酸蛋白酶抑制因子和胰蛋白酶抑制因子等。有報(bào)道，糙米對(duì)畜禽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用效果與玉米無差異，而糙米即稻谷經(jīng)脫殼加工后所得[3]。因此，稻谷中的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要存在于稻殼及種皮之中。稻谷種皮中，含有非淀粉多糖20%～25%，其抗?fàn)I養(yǎng)作用極大地降低了稻谷的飼用價(jià)值[4]。

2.1 非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用

非淀粉多糖（NSP）是指淀粉以外的多糖，包括纖維素、半纖維素和果膠類物質(zhì)等。是植物纖維的主要成分，這些纖維將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包圍在細(xì)胞壁里面，而單胃動(dòng)物自身分泌的消化酶不能水解這些纖維，導(dǎo)致不能有效利用細(xì)胞壁內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

非淀粉多糖依據(jù)水溶性的不同，分為可溶性非淀粉多糖（SNSP）和不可溶性非淀粉多糖（INSP）。在谷物細(xì)胞壁中，一些以氫鍵松散地與纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)結(jié)合的非淀粉多糖能夠溶于水，稱為可溶性非淀粉多糖。而一些以酯鍵、酚鍵、阿魏酸、鈣離子橋等共價(jià)鍵或離子鍵較牢固的和其他成分相結(jié)合的非淀粉多糖，難溶于水或不溶于水，稱為不可溶性非淀粉多糖。

非淀粉多糖不易被消化，尤其是水溶性非淀粉多糖（如阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖）溶解于水同時(shí)產(chǎn)生黏性物質(zhì)，從而增加了食糜黏性，減緩了胃腸道中消化酶在其底物中的擴(kuò)散速度，不利于其相互作用，降低底物的消化率，抑制動(dòng)物的正常消化功能，妨礙動(dòng)物吸收營(yíng)養(yǎng)。

如有辦法能夠?qū)⑦@些非淀粉多糖去除，稻谷中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就能從細(xì)胞壁里釋放出來，從而提高代謝能和蛋白質(zhì)的利用率?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，特別是酶工程技術(shù)的應(yīng)用，為研究和開發(fā)消除非淀粉多糖等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的酶制劑奠定了基礎(chǔ)，所以在含稻谷日糧中添加酶制劑，是將這些抗?fàn)I因子質(zhì)去除、提高稻谷營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的有效手段。

2.2 其他抗?fàn)I養(yǎng)因子

除NSP外，稻谷中還存在如植酸、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子。

其中，植酸是普遍存在于植物性飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，其化學(xué)結(jié)構(gòu)由1分子肌酸和6分子磷酸結(jié)合而成，化學(xué)名稱為六磷酸肌醇，主要存在于植物的種子、根干和莖中，其中以豆科植物的種子、谷物的麩皮和胚芽中含量最高。植酸的抗?fàn)I養(yǎng)表現(xiàn)為：與磷及其他一些礦物元素如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+等形成不溶性化合物，使上述金屬離子的有效性降低，影響礦物元素的消化吸收和利用。植酸還可結(jié)合由胰液、膽汁等各種臟器向小腸分泌排出的內(nèi)源性鋅、銅等元素。由此可見，植酸不但影響了食物源中微量元素的利用，同時(shí)還阻礙了內(nèi)源性微量元素的再吸收。稻谷中的植酸磷占總磷的69%，可絡(luò)合畜禽體內(nèi)的消化酶，如淀粉酶、胃蛋白酶等，降低消化酶的活性。植酸是一種強(qiáng)酸，具有很強(qiáng)的螯合能力，其6個(gè)帶負(fù)電的磷酸根基團(tuán)，除與金屬陽(yáng)離子結(jié)合外，還可與蛋白質(zhì)分子進(jìn)行有效的配合，從而降低動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的消化率。植酸還可與金屬離子及蛋白質(zhì)形成三元復(fù)合物，不僅溶解度很低，而且消化利用率大幅下降，從而降低蛋白質(zhì)的利用率。使用植酸酶目前是處理植酸最有效的方法，植酸酶能將磷酸殘基從植酸上水解下來，因此破壞了植酸對(duì)礦物元素強(qiáng)烈的親和力，因此，植酸酶能增加礦物元素的營(yíng)養(yǎng)效價(jià)。植酸酶在飼料工業(yè)上的使用經(jīng)非常普遍和成熟。

另外，胰蛋白酶抑制因子能夠與小腸液中胰蛋白酶結(jié)合，生成無活性的復(fù)合物，具有抑制小腸中胰蛋白酶活力的作用，導(dǎo)致飼料中蛋白質(zhì)消化率下降。因而動(dòng)物食用后會(huì)妨礙食物中蛋白質(zhì)的消化、吸收和利用，其毒性可引起胰腸肥大。同時(shí)由于和胰蛋白酶結(jié)合，引起動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)內(nèi)源性消耗，造成體內(nèi)含硫氨基酸丟失，加劇豆粕中含硫氨基酸短缺引起的畜禽體內(nèi)氨基酸代謝不平衡，導(dǎo)致生長(zhǎng)受阻或停滯。但是在濕熱條件下加熱時(shí)，胰蛋白酶阻礙因子容易被破壞。所以在飼料加工的實(shí)際問題上，其毒性并不重要。

3 稻谷日糧在養(yǎng)豬上的應(yīng)用進(jìn)展

通過對(duì)稻谷抗?fàn)I養(yǎng)因子的分析，外源酶制劑的添加為稻谷在豬飼料中替代玉米奠定了基礎(chǔ)，被認(rèn)為是最具潛力的處理途徑。因?yàn)槊傅奶匦詻Q定了其可以針對(duì)特異性底物專一性的發(fā)揮作用，不僅可以降低或消除非淀粉多糖、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子的抗?fàn)I養(yǎng)作用，還可提高部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用，提高整個(gè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率，從而提高稻谷的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

許梓榮等報(bào)道了在“長(zhǎng)×嘉”二元生長(zhǎng)豬稻谷型飼糧中添加了由木聚糖酶、β-葡聚糖酶和纖維素酶組成的復(fù)合酶制劑GxC，結(jié)果表明，飼糧中粗蛋白質(zhì)、粗纖維和粗脂肪表觀消化率分別提高18.78%（P＜0.01）、108.57%（P＜0.05）和16.04（P＜0.05），與玉米組無顯著差異（P＞0.05）；生長(zhǎng)豬日增重提高8.78%（P＜0.05），料重比降低9.42%（P＜0.05），與玉米組無顯著差異（P＞0.05）?？梢娫诘竟热占Z中加入非淀粉多糖酶可顯著提高稻谷日糧的利用率[6]。

張石蕊等也有報(bào)道，在生長(zhǎng)育肥豬飼糧中稻谷按一定比例（30%、60%、100%）替代玉米同時(shí)添加復(fù)合酶制劑，以杜×長(zhǎng)×大生長(zhǎng)豬為試驗(yàn)對(duì)象，結(jié)果表明，試驗(yàn)日糧均可取得較好的增重效果，但以60%稻谷組效果最好，飼料轉(zhuǎn)化效率隨著稻谷添加比例增加而有所下降，其中以30%、60%稻谷組較好，其飼料轉(zhuǎn)化率與玉米組相當(dāng)[7]。

除動(dòng)物試驗(yàn)外，唐鐵軍還采用體外酶解-透析方法，研究了4種復(fù)合型非淀粉多糖酶對(duì)稻谷消化率的影響，結(jié)果表明，不同的復(fù)合酶制劑對(duì)稻谷消化率間存在顯著差異，較優(yōu)的兩組復(fù)合酶制劑對(duì)稻谷日糧干物質(zhì)和蛋白質(zhì)的消化率比不加酶組均有顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）的提高；而較差的兩組復(fù)合酶制劑效果均不明顯，然后在稻谷型飼糧中加入兩種不同的的經(jīng)體外消化試驗(yàn)篩選的復(fù)合型NSP酶進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，生長(zhǎng)肥育豬生產(chǎn)性能有明顯改善，其中加入酶制劑的兩組后期平均日增重分別比不加酶組高15.22%和18.70%，飼料利用率比不加酶組分別顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）改善[8]。何余勇等研究發(fā)現(xiàn)，稻谷代替玉米喂豬對(duì)其胴體品質(zhì)及組成無影響，對(duì)肉色、pH、失水率、大理石紋以及肌肉化學(xué)成分（包括干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維和粗灰分）的影響差異不顯著，但屠宰率和瘦肉率比對(duì)照組均有提高；對(duì)血漿高密度脂蛋白、膽固醇及血漿甘油三酯含量無變化，但大腸中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量增高[10]。

也有研究人員采用其他方法研究稻谷在飼糧中使用。陳匡輝等用全早稻代替玉米飼養(yǎng)三元純雜豬、三元土雜豬及二元雜交豬，同時(shí)配套利用開發(fā)的全早稻型豬用添加劑預(yù)混料與濃縮料，結(jié)果表明，對(duì)飼養(yǎng)豬的體型、胴體品質(zhì)均無不良影響，并且還可提高瘦肉率[9]。陸偉等通過設(shè)計(jì)不同配方的生物制劑來滅活或鈍化抗?fàn)I養(yǎng)因子的活性研制相應(yīng)的預(yù)混料和濃縮料，同時(shí)減小粉碎粒度等方法來改進(jìn)稻谷日糧的利用價(jià)值，取得了較好的應(yīng)用效果[5]。

隨著科學(xué)技術(shù)在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和飼料加工業(yè)上的發(fā)展，對(duì)于稻谷中粗纖維含量高、非淀粉多糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高等問題，已提出了許多改進(jìn)措施，如加強(qiáng)原料的品種培育、脫殼、加外源性酶制劑等，對(duì)進(jìn)一步發(fā)掘稻谷的應(yīng)用潛力具有重要意義。