回歸分析法評(píng)價(jià)4種麥類飼料原料的肉雞有效能值

方成堃 禹琪芳 ADEOLA Olayiwola 賀建華*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，長沙 410128；2.美國普渡大學(xué)動(dòng)物科學(xué)系，西拉法葉 IN 47906)

高效、高質(zhì)量動(dòng)物產(chǎn)品的生產(chǎn)主要依賴飼糧營養(yǎng)的精準(zhǔn)供給。正確的理解動(dòng)物對(duì)飼糧的消化特性和需求數(shù)量可以幫助飼料企業(yè)合理的配制飼糧；飼糧能量的精準(zhǔn)供給是高效生產(chǎn)非常重要的一環(huán)，我國自20世紀(jì)70年代開始對(duì)家禽飼料能量利用效率的評(píng)定體系進(jìn)行研究[1]。目前常規(guī)的能量飼料原料無法充分滿足動(dòng)物的生產(chǎn)需求，準(zhǔn)確評(píng)估飼料原料的營養(yǎng)價(jià)值和動(dòng)物的營養(yǎng)需要量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)配方，是提高動(dòng)物生產(chǎn)效率的重要手段。麥類飼料原料在全球飼料領(lǐng)域使用廣泛，大麥、黑小麥、小麥和黑麥?zhǔn)欠浅Ｖ匾募仪菽芰匡暳显?，然而在國?nèi)鮮見對(duì)其能量利用的研究報(bào)道。在歐洲大麥?zhǔn)菑V泛使用的動(dòng)物飼料原料，然而，由于其能值較低以及易引起黏性糞便等原因，限制了其在家禽上的使用[2]。黑小麥?zhǔn)切←満秃邴湹幕蚪M合的一種雜交谷物，并由此得名[3]，其在動(dòng)物飼糧中應(yīng)用的較少。小麥?zhǔn)浅Ｒ姷娘暳显现?，小麥的營養(yǎng)價(jià)值既受品種的影響，又受環(huán)境的影響，但造成小麥營養(yǎng)價(jià)值不同的內(nèi)在原因尚未完全清楚。已有研究證明，小麥的代謝能與可溶性纖維的抗?fàn)I養(yǎng)作用有關(guān)[4]。王永偉[5]評(píng)價(jià)了14種小麥在肉仔雞上的有效能，得出小麥的代謝能(metabolizable energy,ME)為12.64 MJ/kg，回腸消化能(ileal digestible energy,IDE)為12.40 MJ/kg，氮校正代謝能(nitrogen-corrected metabolizable energy,MEn)為12.01 MJ/kg。黑麥?zhǔn)侵袣W重要的糧食作物，早有人將其作為動(dòng)物飼料原料，但因其含有高濃度的抗?fàn)I養(yǎng)因子，導(dǎo)致未能大量使用[6]。Bolarinwa等[7]研究評(píng)價(jià)了小麥和大麥在肉雞上的有效能，結(jié)果表明大麥的有效能比小麥的低約4.19 MJ/kg。國內(nèi)有關(guān)麥類飼料原料在家禽方面的能值數(shù)據(jù)非常有限。鑒于目前飼料行業(yè)的成本挑戰(zhàn)和飼料配方中使用替代原料對(duì)動(dòng)物生長等方面的優(yōu)勢(shì)，而麥類原料的有效能數(shù)據(jù)研究較少，需要更多的關(guān)于IDE、ME和MEn的數(shù)據(jù)來優(yōu)化配方。

本試驗(yàn)擬用大麥、黑小麥、小麥和黑麥分別替代豆粕-玉米型基礎(chǔ)飼糧中部分供能原料，采用外源指示劑法和回歸分析法研究其在肉雞體內(nèi)的IDE、ME、MEn，旨在為肉雞生產(chǎn)中非常規(guī)能量飼料原料的合理使用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分組

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分2批進(jìn)行，試驗(yàn)1用于評(píng)價(jià)大麥和黑小麥的有效能，試驗(yàn)2用于評(píng)價(jià)小麥和黑麥的有效能。每個(gè)批次試驗(yàn)均選用320只20日齡雄性羅斯708肉雞，將其隨機(jī)分為5個(gè)組，每組設(shè)8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8只雞。試驗(yàn)1的5個(gè)組21～28日齡所喂飼糧如下：基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、含250 g/kg大麥的飼糧、含500 g/kg大麥的飼糧、含250 g/kg黑小麥的飼糧、含500 g/kg黑小麥的飼糧。試驗(yàn)2的5個(gè)組21～28日齡所喂飼糧如下：基礎(chǔ)飼糧(對(duì)照組)、含250 g/kg小麥的飼糧、含500 g/kg小麥的飼糧、含250 g/kg黑麥的飼糧、含500 g/kg黑麥的飼糧。各組飼糧均參照NRC(1994)[8]家禽營養(yǎng)需要配制，并均添加0.5%的三氧化二鉻(Cr2O3)作為指示劑，試驗(yàn)1和試驗(yàn)2的飼糧組成及營養(yǎng)水平分別見表1和表2。

表1 試驗(yàn)1的飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

表2 試驗(yàn)2的飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗(yàn)在美國普渡大學(xué)家禽試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)雞飼喂于電子控溫育雛籠中，分別于1～8日齡、9～15日齡、16～28日齡調(diào)整溫度為35、31和27 ℃。1～20日齡為預(yù)試期，飼喂基礎(chǔ)飼糧；21～28日齡為試驗(yàn)期，分別飼喂基礎(chǔ)飼糧和試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期間雞只自由采食、自由飲水。

1.3 樣品采集及處理

收集第25～28天的糞樣。將蠟紙置于每個(gè)籠(重復(fù))的糞盤上，每天08:00和18:00各收集1次糞樣于樣品盒，置于-20 ℃冰箱保存。試驗(yàn)結(jié)束后在將糞樣于55 ℃烘箱中烘干，粉碎過0.5 mm篩，制成分析樣待測(cè)。

于試驗(yàn)第28天將雞逐只稱重后，用二氧化碳窒息死亡，從梅克爾憩室后約2 cm至回盲連接處取腸道，用蒸餾水沖洗出回腸食糜。采用前述方法制成分析樣，待測(cè)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

分別于試驗(yàn)第21天和第28天清晨逐只空腹稱重，計(jì)算21～28日齡的增重、采食量和料重比。

飼糧、糞樣和食糜樣均置于105 ℃烘箱(Precision Scientific Co.，美國)中24 h，測(cè)定干物質(zhì)含量；采用凱氏定氮儀(Tecator Inc.，美國)測(cè)定分析樣中氮的含量；以苯甲酸作為標(biāo)準(zhǔn)樣品，使用氧彈熱量?jī)x(Model 1261，Parr Instrument Co.，美國)測(cè)定分析樣中總能；根據(jù)Fenton(1979)[9]方法使用分光光度計(jì)(Spectronic 21D，Milton Roy Co.，美國)測(cè)定分析樣中鉻的含量。

1.5 計(jì)算公式

飼糧養(yǎng)分和能量消化(代謝)率根據(jù)公式計(jì)算：

C=100×[1-(Cd/Co)×(Eo/Ed)]。

式中：C表示飼糧養(yǎng)分和能量消化(代謝)率；Cd表示飼糧中鉻的含量；Co表示回腸食糜或糞中鉻的含量；Eo表示回腸食糜或糞中養(yǎng)分含量或總能；Ed表示飼糧中養(yǎng)分含量或總能。

飼糧ME(MJ/kg)=C×GE。

式中：GE表示飼糧中總能。

MEn(MJ/kg)根據(jù)下列公式[5]計(jì)算。

MEn=ME-(8.22×Nret)。

式中：Nret表示沉積氮(g/kg DM)，其計(jì)算公式為：

Nret=Ni-(No×Cd/Co)。

式中：Ni表示攝入飼糧中氮含量(g/kg DM)；No表示糞中氮含量(g/kg DM)。

待測(cè)原料ME消化率根據(jù)下列公式[7]計(jì)算：

Cti=Crd+(Ctd-Crd)/Pti。

式中：Cti表示待測(cè)原料ME消化率；Crd表示基礎(chǔ)飼糧ME消化率；Ctd表示試驗(yàn)飼糧ME消化率；Pti表示待測(cè)原料對(duì)試驗(yàn)飼糧ME貢獻(xiàn)比率。

1.6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2016軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，之后用統(tǒng)計(jì)分析軟件SAS 9.4中的GLM程序進(jìn)行方差分析和回歸分析。參照Bolarinwa等[7]的方法進(jìn)行多元線性回歸，以千克為單位，將與待測(cè)原料相關(guān)的IDE、ME、MEn與每籠雞采食的原料量進(jìn)行回歸；顯著性水平設(shè)為P<0.05，極顯著水平設(shè)為P<0.01[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼糧對(duì)肉雞生長性能的影響

大麥和黑小麥、小麥和黑麥飼糧對(duì)21～28日齡肉雞生長性能的影響分別見表3和表4。與對(duì)照組相比，用大麥、黑小麥分別替代飼糧中部分供能飼料對(duì)21～28日齡肉雞的增重有提高的趨勢(shì)，但差異均不顯著(P>0.05)。與對(duì)照組相比，用小麥和黑麥分別替代飼糧中部分能量飼料后，21～28日齡肉雞的增重有降低趨勢(shì)，采食量有提高趨勢(shì)，但差異均不顯著(P>0.05)。

表3 不同飼糧對(duì)21～28日齡肉雞生長性能的影響(試驗(yàn)1)

表4 不同飼糧對(duì)21～28日齡肉雞生長性能的影響(試驗(yàn)2)

2.2 肉雞對(duì)不同飼糧養(yǎng)分和能量的消化(代謝)率

由表5可知，使用大麥替代部分供能飼料時(shí)，隨著大麥替代量的增加，肉雞對(duì)飼糧干物質(zhì)、能量的回腸消化率和全腸道代謝率，以及IDE、ME、MEn均極顯著線性降低(P<0.01)；使用黑小麥替代部分能量飼料時(shí)，肉雞的氮全腸道代謝率、IDE、ME、MEn均隨著黑小麥替代量的增加而極顯著線性降低(P<0.01)；此外，黑小麥替代量與肉雞的干物質(zhì)、能量回腸消化率呈現(xiàn)極顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.01)，與IDE呈現(xiàn)顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.05)。

由表6可知，使用小麥替代部分供能飼料時(shí)，隨著小麥替代量的增加，肉雞對(duì)飼糧氮的全腸道代謝率極顯著線性降低(P<0.01)，干物質(zhì)、能量、氮校正能量的全腸道代謝率顯著線性降低(P<0.05)；此外，小麥替代量與飼糧干物質(zhì)、能量的回腸消化率存在極顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.01)，與IDE存在顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.05)。使用黑麥替代部分供能飼料時(shí)，黑麥替代量與肉雞對(duì)飼糧能量的回腸消化率存在顯著線性降低關(guān)系(P<0.05)，與干物質(zhì)回腸消化率以及干物質(zhì)和氮的全腸道代謝率存在極顯著線性降低關(guān)系(P<0.01)；此外，黑麥替代量與飼糧干物質(zhì)、能量的回腸消化率和干物質(zhì)、氮、能量、氮校正代謝能的全腸道代謝率以及ME、MEn均存在極顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.01)，與IDE存在顯著的二次曲線關(guān)系(P<0.05)。

表6 肉雞對(duì)不同飼糧干物質(zhì)、能量的回腸消化率和干物質(zhì)、氮及能量全腸道代謝率(試驗(yàn)2)

2.3 4種麥類飼料原料的肉雞IDE、ME、MEn

由表7、表8可知，通過對(duì)大麥、黑小麥、小麥和黑麥的采食量及其能量攝入量進(jìn)行測(cè)定，采用回歸分析法計(jì)算其在肉雞體內(nèi)的IDE、ME、MEn，得出大麥分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麥分別為10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麥分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麥分別為11.97、12.56、11.83 MJ/kg。

表7 大麥和黑小麥的肉雞IDE、ME、MEn回歸方程

表8 小麥和黑麥的肉雞IDE、ME、MEn回歸方程

3 討 論

3.1 4種麥類飼料原料對(duì)肉雞生長性能的影響

本研究中，以麥類飼料原料替代玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中部分供能飼料對(duì)肉雞的生長性能無顯著影響。早期有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，由于大麥的品種和收獲季節(jié)不同，導(dǎo)致大麥品質(zhì)的不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生幼雞的水樣便；其在肉雞飼糧中的使用限量為200～250 g/kg，在蛋雞飼糧中的使用限量為250～350 g/kg[11]。Svihus等[12]在肉雞飼糧中分別添加大麥、小麥、燕麥后發(fā)現(xiàn)，大麥的主要成分與肉雞的生長性能均無明顯相關(guān)性，而小麥的主要成分與肉雞的生長性能相關(guān)，其脂肪、淀粉含量與ME呈顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量與增重呈顯著正相關(guān)，而蛋白質(zhì)含量與ME呈顯著負(fù)相關(guān)。Vieira等[13]在1～42日齡肉雞飼糧中添加10%～40%的黑小麥進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加黑小麥對(duì)肉雞的采食量、增重、料重比均無顯著影響。而在更早期Proudfoot等[14]的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，肉雞飼糧中分別添加15%、30%、45%的黑小麥時(shí)，黑小麥添加量與肉雞1～42日齡的料重比存在線性關(guān)系，添加高水平的黑小麥對(duì)料重比有不利影響。不同研究產(chǎn)生不同的結(jié)果，其可能是動(dòng)物品種和黑小麥品種的差異所致。在本次試驗(yàn)中，飼糧中添加黑麥對(duì)肉雞的生長性能無顯著影響；但也有學(xué)者的研究結(jié)果顯示飼糧中添加黑麥會(huì)顯著降低肉雞的生長性能[15]。此外，Boros等[16]發(fā)現(xiàn)，使用黑麥-豆粕型飼糧和黑麥-大麥-小麥-豆粕型飼糧，在黑麥的添加量超過50%時(shí)，肉雞的生長性能出現(xiàn)顯著下降，但添加適當(dāng)?shù)拿钢苿┖笥忻黠@改善，但不能完全消除其不利影響。

3.2 4種麥類飼料原料在肉雞體內(nèi)的有效能值評(píng)價(jià)

在試驗(yàn)1中，大麥與黑小麥的肉雞IDE、ME和MEn分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg與10.99、11.80、11.43 MJ/kg，與其他研究結(jié)果[7,17]相比均較低。在飼糧中添加大麥或黑小麥后，隨著大麥或黑小麥替代量的增加，飼糧的IDE、ME、MEn呈極顯著線性下降。導(dǎo)致此結(jié)果的原因有很多，而其中最重要原因可能是由于大麥籽粒胚乳中含有高濃度的β-葡聚糖[18]，其作為抗?fàn)I養(yǎng)因子使腸道黏度增加。大麥和黑小麥在肉雞體內(nèi)的有效能值評(píng)價(jià)國內(nèi)研究報(bào)道較少，王紅亮[19]在生長豬體內(nèi)測(cè)定了19種大麥的消化能(DE)和ME，結(jié)果顯示大麥的ME為14.37 MJ/kg，DE為14.67 MJ/kg。與Villamide[20]的報(bào)道相比，本試驗(yàn)所得大麥的MEn較低，同時(shí)也低于INRA(2004)和NRC(1994)中的參考值。造成這個(gè)結(jié)果的原因有可能是大麥的品種和產(chǎn)地差異，以及動(dòng)物的年齡差異。春季品種的大麥較其他品種具有更高的ME，這與其較高的淀粉含量和較低的粗纖維、非淀粉多糖(NSP)和β-葡聚糖含量有關(guān)[12]。Francesch等[21]在公雞體內(nèi)測(cè)定了57種大麥的ME，結(jié)果顯示春季大麥比冬季大麥的ME高出0.42 MJ/kg。雖然本試驗(yàn)未進(jìn)行原料及飼糧中NSP含量的測(cè)定，但根據(jù)Knudsen[22]的研究，大麥和黑小麥中的NSP含量分別約為186和119 g/kg。據(jù)此計(jì)算，在大麥和黑小麥添加量分別為250和500 g/kg的飼糧中，NSP的含量分別為46.5、93.0 g/kg和29.8、59.5 g/kg。飼糧中較高含量的NSP也是導(dǎo)致有效能值降低的原因之一。

試驗(yàn)2結(jié)果顯示，小麥與黑麥的肉雞IDE、ME和MEn分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg與11.97、12.56、11.83 MJ/kg。Farrell[23]測(cè)定了33種小麥在雞體內(nèi)的ME，其范圍在12.78～15.80 MJ/kg，與本試驗(yàn)結(jié)果差異較大。由于脂肪含量的原因，非谷物類原料的能值往往高于小麥，尤其是在肉雞上，會(huì)觀察到低ME現(xiàn)象[12]。此外，造成小麥ME較低的另一個(gè)原因是淀粉消化率低，其平均消化率僅為79%[24]。Adeola等[25]研究表明，以小麥為主的高黏度飼糧會(huì)顯著降低鴨對(duì)脂肪、淀粉、氮和能量的回腸消化率。早期也有大量試驗(yàn)證明小麥低ME和低淀粉消化率之間存在聯(lián)系[26-28]。黑麥中含有較高的抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要是NSP和烷基間苯二酚，這也是黑麥在單胃動(dòng)物飼糧中較少使用的原因[5]。由于NSP會(huì)導(dǎo)致凝膠的形成，降低養(yǎng)分的利用率，飼喂未添加外源酶的黑麥飼糧會(huì)降低禽類的生產(chǎn)性能[29]。烷基間苯二酚則是主要影響飼糧的適口性，隨著雜交技術(shù)的更新，新型雜交黑麥烷基間苯二酚含量已經(jīng)從以前的超過1 000 mg/kg降低至815 mg/kg，甚至401 mg/kg[30]。隨著常規(guī)飼料原料價(jià)格的提高，人們嘗試在禽類飼糧中使用黑麥，從而降低生產(chǎn)成本。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加黑麥并未顯著影響肉雞的生長性能，但是降低了養(yǎng)分的消化率，其原因可能是本試驗(yàn)未添加額外的酶制劑所致。Friesen等[31]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加10%～60%的黑麥，測(cè)定出其MEn為10.03～12.06 MJ/kg，與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

4 結(jié) 論

在肉雞玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中用大麥、黑小麥、小麥和黑麥替代一定比例的供能飼料是切實(shí)可行的。通過回歸分析得出了4種麥類飼料原料的肉雞IDE、ME和MEn，其中大麥分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麥分別為10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麥分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麥分別為11.97、12.56、11.83 MJ/kg。