大麥替代玉米在豬飼料中應用研究

◆作者：韋良開 鄭 斌 魏志鵬 凌成金 蘭志鵬 陳興發(fā)

◆單位：1.南寧大北農飼料科技有限責任公司；2.來賓廣安昌農飼料科技有限公司

大麥是世界五大糧食作物之一，產量低于玉米、水稻、小麥、豆粕，在中國的種植歷史已經超過5000 年。歐洲、北美洲、亞洲是大麥的主要種植地區(qū)，法國、加拿大、俄羅斯等國是大麥的主要出口國，而我國是大麥的主要進口國之一，我國進口量最大的谷物也是大麥。2019 年，全球大麥產量為1.59 億噸，俄羅斯與歐盟分別占全球大麥產量的13.06%與40.7%。大麥在我國也是廣泛種植，湖北、江蘇、安徽等省國大麥的種植大省。每年將近700 多萬噸產量，大麥作為一種谷物作物應用極其廣泛，尤其被廣泛應用于食品、釀酒、醫(yī)藥、畜牧等領域，大約65%的栽培大麥用于動物飼料，33%用于釀造啤酒，而只有2%直接用于人類消費。由于中美貿易戰(zhàn)、新冠疫情、非瘟疫情的接連暴發(fā)造成玉米、小麥、豆粕等飼料原料價格升高，作為能量原料的大麥價格一直相對穩(wěn)定，其在豬飼料中的應用具有相當大的經濟優(yōu)勢。大麥的營養(yǎng)價值和成分與玉米接近，蛋白質與氨基酸較高，但是含有β-葡聚糖、木聚糖、纖維素等抗營養(yǎng)因子。因此，對于單胃動物來說，能值與消化率稍低。但是隨著飼料原料處理工藝的提升，很好地解決大麥抗營養(yǎng)因子問題，提高動物對大麥的消化吸收。本文主要對大麥的營養(yǎng)特性及其豬日糧中的應用展開論述，為大麥在豬飼料中的開發(fā)利用提供依據。

1 營養(yǎng)特性

1.1 營養(yǎng)價值

大麥屬于一年生、禾本科大麥屬植物，稈光滑直立粗壯，高約100cm。葉鞘底部有毛且松散抱莖；葉耳呈披針形在其兩側；葉片呈扁平且葉舌膜質。小穗無柄且稠密，花序呈穗狀等。大麥春、冬生長，適應范圍廣，在中國各地具有種植，其主要變種有青稞和藏青稞兩類。大麥營養(yǎng)的營養(yǎng)成分全面，富含蛋白質、纖維素、礦物質等多種營養(yǎng)物質，具有很高的營養(yǎng)與飼用價值。大麥主要分為裸大麥與皮大麥，大麥脫殼后稱為裸大麥，主要用于釀酒生產，沒有經過脫殼的大麥稱為皮大麥，主要用于飼料生產。

中國豬飼料配方主要玉米-豆粕型為主，在考慮大麥替代玉米主要考慮因素是兩者營養(yǎng)價值之間的差異。與玉米相比（表1），皮大麥的豬消化能和凈能分別是玉米的88.21%和84.69%，在考慮用皮大麥替代玉米時需考慮能量差異問題。皮大麥的粗蛋白與氨基酸的含量比玉米的高，特別賴氨酸、色氨酸的含量差不多是玉米的兩倍。皮大麥的粗纖維和粗灰分是玉米的兩倍，這是造成皮大麥在飼料中能值較低的原因之一。

表1 大麥（帶皮）與玉米（2 級）部分營養(yǎng)價值比較

1.2 抗營養(yǎng)因子

此外，影響大麥在豬飼料中應用價值的非常重要的因素就是其含有較多的非淀粉多糖（NSP）、植酸、真菌毒素等抗營養(yǎng)因子。

1.2.1 非淀粉多糖

NSP 是指植物淀粉之外的復合細胞壁多糖，是一種由單糖經過復合組成的多聚體，以果膠、纖維素、半纖維素等為主，甘露聚糖、半乳甘露聚糖、果聚糖含量少。根據水溶度，NSP 可分為水溶性NSP 和水不溶性NSP。水溶性NSP 包括果膠、β-葡聚糖、戊聚糖（阿拉伯木聚糖）等，水不溶性NSP 包括纖維素、木聚糖、木質素等，其中水溶性NSP對營養(yǎng)物質消化吸收影響最大。大麥中的NSP 主要由葡聚糖、戊聚糖（阿拉伯木聚糖）等組成，它們是大麥的細胞壁主要組成成分，含量因物種和生長環(huán)境的不同而不同。研究發(fā)現，大麥NSP含量為16.7% ，大麥中主要NSP 為β-葡聚糖7.6%，如表2。不同谷物中的非淀粉多糖含量（表3）。

表2 NSP 含量比較（玉米與大麥）

表3 常見谷物的可溶性非淀粉多糖含量比較

NSP 有益于人體健康，能作為一種功能保健品，但是對動物有抗營養(yǎng)作用，其抗營養(yǎng)作用主要表現在：①提高腸道內容物黏度，腸道黏度的提高會降低基質與酶的擴散速度，并阻止它們的相互作用，如β-葡聚糖。②降低腸道營養(yǎng)物質的消化吸收，NSP 與腸壁互作提高了黏膜限速，如戊聚糖（阿拉伯木聚糖）。③提高營養(yǎng)物質轉化和胃排空時間，減緩能量物質的利用和微生物生長的刺激，導致動物生長減慢。④影響?zhàn)B殖環(huán)境，NSP 導致糞便不成形，豬圈氣味重。

1.2.2 植酸

植酸植物體中磷酸鹽儲存化合物，有利于種子的生根發(fā)芽，發(fā)芽時會被植酸酶分解從而釋放磷。植酸磷占植物體內總磷的植酸的50%～80%，是物質體磷元素的主要組成成分，其占總磷的比例如表4。人體和動物體對植酸磷分解能力不足，導致機體植酸中的磷利用有限。抗營養(yǎng)作用主要有以下兩點：①降低機體對礦物質的利用，植酸不僅能夠與磷結合，還能螯合二價及多價金屬陽離子形成絡合物。②降低機體對淀粉、蛋白質的消化吸收，植酸能與機體產能物質或結合內源酶的輔助因子直接結合，降低葡萄糖和氨基酸的利用。

表4 部分谷物中植酸磷占總磷的百分含量

1.2.3 真菌毒素

全球每年大約有25%的谷物受到霉菌毒素的污染。伴隨著全球的氣候惡化和飼料原料貿易升高，增加了飼料原料同時受多種霉菌毒素污染的風險。飼料原料檢出率最高的毒素一般有玉米赤霉烯酮（ZEN）、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（DON）、黃曲霉毒素B1（AFB1），其中DON 是檢出率最高和污染范圍最廣的毒素，廣泛存在于大麥、小麥、玉米等谷物中。這三類毒素會給人體和動物機體造成巨大的傷害，主要表現在破壞免疫與生殖系統(tǒng)，損傷肝臟和腸道系統(tǒng)，引起氧化應激并引起一系列副作用，進一步影響動物的生長繁殖性能。

2 豬飼料中應用

2.1 仔豬

仔豬消化機能發(fā)育不完善，在運用抗營養(yǎng)因子較多的飼料原料時，要通過物理或者化學手段盡量的降低抗營養(yǎng)因子對仔豬的負面影響。賴長華（2001）等在研究大麥替代玉米飼糧對仔豬和生長豬生長性能的影響研究時發(fā)現，飼糧中用15%大麥替代玉米，能提高仔豬的平均日增重（ADG）和平均日采食量（ADFI）且料肉比（F/G）有降低的趨勢。Prandini（2014）等在研究斷奶仔豬飼糧中添加非淀粉多糖降解酶的研究時表明，與不含大麥飼糧相比，采食含有53%的大麥的飼糧的仔豬ADG、ADFI 有升高的趨勢，且添加NSP 復合酶（β-葡聚糖酶和木聚糖酶）仔豬的ADG、ADFI 上升趨勢更加明顯。Fan（2010）等在研究添加β-葡聚糖酶和木聚糖酶對斷奶仔豬大麥飼糧胃腸消化酶活性的影響時表明，與對照組相比，在斷奶仔豬飼糧（65%大麥）中添加葡萄糖酶和木聚糖酶（0.15%）能顯著提高仔豬ADG、ADFI，顯著降低仔豬F/G，改善十二指腸內容物中淀粉酶和脂肪酶活性，改善空腸和回腸黏膜中雙糖酶活性。Willamil 等（2012）研究發(fā)現，與玉米-豆粕型飼糧相比，在大麥- 小麥飼糧中，不添加0.01%復合酶（木聚糖酶和β-葡聚糖酶）情況下仔豬的ADG、ADFI 有下降的趨勢，F/G 有升高的趨勢，添加0.01%復合酶（木聚糖酶和β- 葡聚糖酶）情況下仔豬的ADG 有上升的趨勢且能改善腸道形態(tài)變化，提高營養(yǎng)物質的吸收。Nasir（2015）等研究發(fā)現，大麥部分代替玉米或者大麥對仔豬的生長性能沒有負面影響。

2.2 生長育肥豬

豬只生長育肥階段，生理消化機能逐漸完善，能夠一定程度難受耐受抗營養(yǎng)因子，為大麥替代玉米提供一定程度的先天條件。尹孟慧（2017）等研究帶皮大麥對生長育肥豬生長性能的影響時發(fā)現，在飼糧中添加帶皮大麥（15%、20%、25%）來替代玉米，試驗初期生長育肥豬ADFI有所下降，后期又恢復正常水平，育肥豬的ADG 隨著大麥用量的增加有降低的趨勢，隨著大麥用量的提高可能會增加豬腹瀉風險。路慶則對大麥-高粱型飼糧中添加酵母培養(yǎng)物對肥育豬生長性能及肉品質的影響等研究發(fā)現，與玉米-豆粕型飼糧相比，大麥-高粱型（43.7%大麥）飼糧中添加0.8%酵母培養(yǎng)物可緩解該型飼糧對育肥豬的生長性能的負面影響。敖翔（2019）等研究發(fā)現，飼糧中用10%比例的水浸大麥替代脫殼大麥能顯著降低生長育肥豬的F/G。李建軍（2017）等在不同能量飼料配方對肥育生長性能的影響研究時表明，與玉米-豆粕型飼糧相比，在小豬（66%大麥）和中大豬（74%大麥）飼糧中添加甜葉菊提沉物與復合酶（木聚糖酶、β-葡聚糖酶及纖維素酶等）后生長育肥豬的F/G 有所降低，ADG 有所升高。王旭莉（2019）等研究發(fā)現，飼糧中添加42.28%大麥能一定程度提高生長育肥豬的ADG 和ADFI。此外，不少國內外研究表明，飼糧中添加一定比例的大麥對豬肉品質有一定的改善作用。

2.3 母豬

Sachin（2021）等研究表明，用煮熟的大麥渣替代25%的玉米對母、仔豬的ADFI、ADG、F/G沒有負面影響。邱光忠（2018）等在研究用大麥完全替代玉米飼養(yǎng)母豬對生產性能的影響時發(fā)現，以大麥（75%～77%）為能量原料基礎上添加甜葉菊的母豬每頭母豬平均產仔數、產活仔數顯著提高，初生重、平均斷重、窩增重有一定改善。Loisel 等（2013）在研究妊娠后期高纖維攝入量對母豬生理、初乳產量和仔豬生產性能的影響時發(fā)現，用大麥（41.69%）- 小麥為基礎飼糧飼喂妊娠母豬，能改善妊娠母豬的初乳組成，提高低出生體重仔豬初乳攝取量，降低斷奶前死亡率。

3 大麥高效利用措施

國內外研究表明，仔豬階段飼糧中可以用10%～20%大麥，生長育肥階段飼糧中可以用20%～50%大麥替代玉米，母豬階段飼糧中可以用20%～80%大麥替代玉米，泌乳母豬可全部替代但是要適當提高油脂用量（5%左右）。但是在生產實際中，要對大麥的營養(yǎng)指標、抗營養(yǎng)因子、加工工藝進行綜合考慮才能提高大麥的利用效率。

3.1 營養(yǎng)指標的合理搭配

相對玉米來說，大麥的營養(yǎng)價值的90%～95%左右，當前的原料價格下又具有巨大的經濟優(yōu)勢。國內研究發(fā)現，皮大麥的凈能相當于玉米的85%左右，不同品種的皮大麥營養(yǎng)組成含量不同，所以導致皮大麥的消化能差異系數達20%～25%。研究發(fā)現，酸性洗滌纖維升高1%，消化能或凈能下降3%，表明飼料原料中纖維越高，能量就越低。中國飼料成分及營養(yǎng)價值表（30版）中皮大麥的粗蛋白的含量在11%，本公司內測的大麥的粗蛋白的含量在9.21%～10.61%。所以在考慮大麥替代玉米時，要充分重視能量和蛋白質缺失或補充，根據實際檢測指標來合理搭配。

3.2 酶制劑的合理使用

抗營養(yǎng)因子是大麥中的天然成分，但是卻能影響營養(yǎng)物質的吸收。大麥中的抗營養(yǎng)因子主要有影響能量利用的NSP、影響礦物質微量元素利用的植酸、影響生長繁殖發(fā)育的霉菌毒素等。其中NSP 主要又是以β- 葡聚糖、戊聚糖（阿拉伯木聚糖）為主。所以，在考慮使用大麥替代玉米在豬料中使用時應考慮使用酶制劑，特別是非淀粉多糖復合酶（β－葡聚糖酶、木聚糖酶、纖維素酶、蛋白酶等）和植酸酶。酶具有協(xié)同疊加效應，但是其疊加協(xié)同效應又受飼糧谷物結構的營養(yǎng)、添加的劑量、飼養(yǎng)管理等因素影響。國外120 個生長育肥豬飼用酶試驗發(fā)現，38 項試驗表明飼用酶能改善對豬F/G，78項試驗表明飼用酶對豬F/G 沒有影響，玉米-豆粕型飼糧中添加木聚糖酶能提高生長育肥豬的ADG，玉米－小麥或大麥型飼糧中添加復合酶能提高生長育肥豬的ADG 和F/G，這充分表明復合酶比單一酶作用效果好，在生長育肥豬中單一酶的效果主要體現在營養(yǎng)物質吸收上，復合酶的效果在營養(yǎng)物質的吸收和F/G 上都能體現。非淀粉多糖復合酶能促進細胞壁降解，降低食糜黏度，調控微生態(tài)環(huán)境，維護腸道健康進而降低抗營養(yǎng)因子的影響，提高豬只的生長性能。植酸酶能夠分解大麥的植酸和植酸鹽，提高豬只對鈣、磷的利用效率。

3.3 加工工藝的合理使用

飼糧生產過程中原料需要經過粉碎、混合、制粒等工序，這其中就涉及機械粉碎、化學混合、高溫制粒，特別是非瘟情況下的行業(yè)要求85℃制粒，能改變NSP 的顆粒粒徑、可溶性、黏性、水化性。機械粉碎能改變原料顆粒粒徑，破壞原料細胞壁，提高原料與消化酶的接觸面積，同時，大麥飼糧粒徑應控制在400～1100μm，過粗或過細都會引起豬只腸道健康問題。通過加工和酶技術提高豬對纖維的消化利用。高溫制粒能提高淀粉糊化度，破壞糖類中的糖苷鍵，提高對NSP 的消化吸收。

4 結論

鑒于飼料原料價格越來越高，飼料成本壓力越來越大，尋找玉米、豆粕的替代原料已經迫在眉睫。大麥作為一種價低、質優(yōu)的能量飼料原料，是替代玉米的不二之選。隨著目前飼用酶功能的完善和原料加工工藝的升級，大麥的抗營養(yǎng)問題能得到很好地解決，更有利于大麥在飼糧中替代玉米。