朱安南, 劉 歡, 孟 勇, 楊 滔, 張 揚
(綿陽禾本生物工程有限公司,四川綿陽 621000)
我國的稻谷種植產量、 消費量均處于世界首位, 全國有80%以上的人口對稻谷存在長期需求,而我國稻谷年產量為2 億 ~2.5 億噸,其中一部分作為儲備糧進行儲存,但由于政策發(fā)生變化,目前倉儲稻谷量不斷上漲, 而稻谷儲藏過程中質量降低、發(fā)芽率下降的問題一直無法解決,由此造成的經濟損失高達上億元(焦善偉,2020)。與此同時, 我國飼料行業(yè)正面臨玉米供不應求的突出問題,而稻谷作為營養(yǎng)價值與玉米類似的原料,如果能代替玉米用于飼料行業(yè), 不僅可以解決稻谷倉儲過程中的問題,也能緩解玉米的供需壓力,降低飼料成本,具有相當高的應用價值。
稻谷由兩部分組成,一部分為外部的穎殼,占總重的20%左右, 主要成分為纖維素與灰分等,另一部分為內部的糙米,主要由淀粉、蛋白質等組成(賀建華等,2000)。 通過表 1 和表 2 可知,稻谷粗纖維、有效磷含量略高于玉米,有效能值低于玉米和小麥。 氨基酸組成以及含量方面, 除了蘇氨酸、亮氨酸以及組氨酸,稻谷中的必需氨基酸含量均高于玉米。在豬生產中,稻谷的氨基酸消化率與玉米相近,在家禽生產中,稻谷的氨基酸消化率略低于玉米,其中,雞(75%)與鴨(80%)的氨基酸消化率存在較大差異。
表1 稻谷、玉米和小麥的主要營養(yǎng)成分含量(飼喂基礎)
表2 稻谷、玉米和小麥的氨基酸含量%
稻谷在儲存過程中,受到各種環(huán)境因素(主要為水分、溫度)的影響,其品質會出現(xiàn)不同程度的降低。 過氧化氫酶的生理功能是分解細胞中的過氧化氫,防止營養(yǎng)物質氧化,周顯青等(2008)研究表明,隨儲存時間的延長(0 ~5 年),稻谷中的過氧化氫酶含量由34.19 mg/kg 降低至8.12 mg/kg,造成了過氧化氫的過度累積, 加速了稻谷中營養(yǎng)物質的流失。劉英(2004)研究表明,稻谷在儲存過程中, 可溶性直鏈淀粉含量降低 (8.99%降低至7.55%),不溶性直鏈淀粉含量升高(4個月內,因稻谷種類的不同, 不溶性直鏈淀粉含量增加0.08% ~1.88%), 而不溶性直鏈淀粉使得淀粉結構更加緊密,氫鍵更加穩(wěn)固,溶解度降低,從而影響了淀粉的消化吸收(王金水等,2000)。稻谷中主要蛋白為醇溶蛋白和谷蛋白, 蛋白質在儲存過程中含量變化不明顯,但在空氣中光和熱的作用下,蛋白質的疏基(-SH)被氧化為二硫鍵(-S-S-),使得蛋白質分子量變大, 從而造成蛋白質溶解度降低,賴氨酸、色氨酸等在儲存過程中逐漸被氧化,影響營養(yǎng)的吸收利用。脂類物質同理,由于氧化水解的原因,隨儲存時間的延長,稻谷中脂肪酶活性以及脂肪酸含量顯著上升, 加快了稻谷的氧化酸?。ㄍ跄?,2010)。
由表3 可知, 稻谷中存在的抗營養(yǎng)成分主要為非淀粉多糖類物質 (NSP), 如木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、纖維素等以及少量的胰蛋白酶抑制劑和植酸,這也是稻谷使用中存在的一大障礙(彭海龍等,2019)。非淀粉多糖不易被消化,且溶解時產生黏性物質,容易造成胃腸道食糜黏度的升高,減緩動物的消化速度,從而降低動物的生產性能。而近年來,酶制劑是解決這一問題的有力措施,針對NSP 的抗營養(yǎng)作用,我們可以通過在飼料中添加對應的外源酶(如木聚糖酶、β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纖維素酶或組合的復合酶)使得營養(yǎng)物質從細胞壁中釋放,分解產生木寡糖、甘露寡糖等益生元,降低非淀粉多糖的含量,改善腸道微生物區(qū)系,保護腸道健康,提高畜禽機體免疫力,從而提高稻谷的利用價值(何海碧,2019)。
表3 玉米和稻谷的主要NSP 含量對比 %
4.1 稻谷在豬生產中的應用 吳士博等(2020)研究表明, 通過稻谷與玉米飼喂生長豬后進行營養(yǎng)價值分析,發(fā)現(xiàn)干物質、粗蛋白質、粗灰分、粗脂肪、纖維類物質含量以及總能均相差無幾,且稻谷的氨基酸含量和消化率均優(yōu)于玉米, 這為稻谷的使用奠定了堅實的理論基礎。 夏晨等(2001)研究表明,用稻谷取代玉米進行飼喂,稻谷組日增重以及料重比相較于玉米組較差,但經濟效益更高。陳匡輝等(1999)研究發(fā)現(xiàn),通過稻谷30% ~65%替代玉米, 稻谷組具有更高的日增重 (最高可提高6.22%)以及更低的料肉比(可降低5.25%),同時胴體瘦肉率也有提高的趨勢,經濟效益也有提高。Cong 等(2017)研究發(fā)現(xiàn),育肥豬飼喂稻谷飼糧相較于玉米飼糧,其日增重未發(fā)生顯著降低,反而能增加育肥豬的背最長肌脂肪含量,改善胴體品質。稻谷雖有直接添加替代玉米的情況, 但一般都和酶制劑共同添加, 因為酶制劑不僅可以減少飼料中的抗營養(yǎng)成分, 同時可以提高部分營養(yǎng)物質的養(yǎng)分利用率,從而提高動物的生產性能。許梓榮等(2001)研究發(fā)現(xiàn),在稻谷飼糧中加入非淀粉多糖酶,顯著提升了生長豬日增重,降低了料肉比,提升了腸道絨毛高度以及淀粉酶、蛋白水解酶活性,與玉米組具有相當?shù)纳a性能。 張石蕊等(2005)研究表明, 用稻谷替換30%、60%、100%的玉米后,再加入酶制劑,稻谷+酶制劑組相較于稻谷不加酶組以及玉米組, 生長豬的日增重以及料肉比發(fā)生顯著改善,腹瀉率顯著降低,腸道中乳酸桿菌以及雙歧桿菌數(shù)量顯著提高, 大腸桿菌數(shù)量顯著降低,說明通過在稻谷飼糧中添加酶制劑,可以達到甚至優(yōu)于玉米型飼糧的效果。 諸如此類的試驗研究還有許多,晏和平等(2006)發(fā)現(xiàn),在稻谷飼糧中加入酶制劑, 生長豬具有同玉米飼糧相當?shù)娜赵鲋匾约傲先獗?,以及更高的養(yǎng)分消化率。 Wang等(2004)研究表明,稻谷飼糧中添加酶制劑,可以使豬的平均日增重提高8.78%, 料肉比降低9.42%,粗蛋白質、粗脂肪和粗纖維的養(yǎng)分消化率分別提高18.76%、16.04%和108.57%, 同時腹瀉率和糞便中的大腸桿菌數(shù)量分別下降37%、21.29%,顯著提升了試驗豬的健康。 綜上,用稻谷型飼糧飼喂豬只,在生產性能、胴體品質、腸道健康等方面具有與玉米型飼糧相當甚至更好的效果,添加酶制劑后效果最佳。
4.2 稻谷在家禽生產中的應用 稻谷目前在家禽中也有應用,但稻谷中的粗纖維含量較高,成為了制約其使用比例的一大因素。 李忠榮等(2003)研究表明,飼糧中添加20% ~40%的稻谷,對河田雞的生產性能以及屠宰性能無顯著影響。 林顯華等(2008)研究表明,用普通稻谷以及陳化稻谷替代40%玉米,不會對肉雞生產性能、屠宰性能產生明顯的負面影響。俞路等(2008)研究也發(fā)現(xiàn),稻谷替代40%玉米對肉雞1 ~21 d 的生產性能以及屠宰性能無顯著影響, 但稻谷100%替代玉米會降低肉雞22 ~42 d 的平均日增重。 江容生等(2021)研究發(fā)現(xiàn),用稻谷替代43%、100%的玉米對肉雞的體增重無顯著影響,會增加料肉比,但由于稻谷價格較低,飼料成本降低,經濟效益反而增加;飼喂稻谷的肉雞皮膚顏色變淺,可能的原因在于稻谷中缺乏葉黃素,所以在稻谷型飼糧中,應注意色素的使用。 Mura 等(2018)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加稻谷可以提高雞腸道MUC2 基因表達量和上皮細胞的新陳代謝, 從而提高腸道黏蛋白的產生和分泌,改善腸道健康。朱佳偉等(2013)研究表明,飼糧中添加15%的稻谷對蛋雞的產蛋率無顯著影響,30%的稻谷會顯著降低蛋雞產蛋率,提升蛋黃重 n-3 PUFA 含量。 李文增等(2010)研究發(fā)現(xiàn), 飼喂稻谷飼糧的仔鵝, 其生產性能優(yōu)于玉米組, 且增加了仔鵝肌胃重量, 降低了空腸相對長度;同時增加了十二指腸和空腸前段絨毛高度,改善了腸道形態(tài)功能。 張航等(2010)研究表明,在1 ~28 d 的仔鵝飼養(yǎng)中, 添加28%以下的稻谷不會影響其生產性能,在29 ~70 d 的飼養(yǎng)過程中,添加52%以下的稻谷能改善仔鵝生產性能,降低其增重成本, 但需注意補充天然色素改善胸肌肉色。許棟等(2011)研究表明,稻谷飼糧會極顯著增加仔鵝盲腸絨毛高度, 同時使腸道隱窩深度顯著加深。
近年來的試驗研究發(fā)現(xiàn), 單獨添加稻谷或稻谷取代玉米的效果往往不盡人意, 而稻谷與酶制劑共同添加卻有著良好的生產表現(xiàn)。 楊秀容等(2010)研究表明,稻谷型飼糧中添加酶制劑與玉米型飼糧相比,肉鴨的生產性能無顯著變化,粗纖維的表觀消化率提升了12.6%, 經濟效益顯著增加。 祁化成等(2020)研究表明,稻谷替代20%玉米后,添加不同比例的酶制劑飼喂肉鴨,酶制劑組肉鴨的日增重均顯著提高,料肉比顯著降低,隨著酶添加水平的升高, 粗蛋白質的表觀消化率以及表觀代謝能也顯著升高。 嚴念東等(2008)研究發(fā)現(xiàn),稻谷飼糧中添加酶制劑相較于玉米飼糧,肉鴨的平均日增重顯著提升了0.98%, 料肉比降低了2.13%,血清蛋白含量顯著提升了17.81%。郭萬紅等(1996)研究表明,稻谷飼糧中添加復合酶,顯著提高了肉鴨前期的平均體增重以及顯著降低了前期料肉比,對后期無顯著影響。
稻谷除了有效能值略低于玉米外, 營養(yǎng)價值與玉米相當, 但由于其抗營養(yǎng)成分非淀粉多糖的存在, 直接替代玉米飼喂畜禽往往會降低畜禽生產性能, 通過與外源酶制劑共同使用可以緩解非淀粉多糖造成的生長抑制,提高生產性能、養(yǎng)分消化率和腸道健康相關指標。 從經濟效益的角度進行分析, 使用稻谷型飼糧添加酶制劑是替代玉米型飼糧的有效方法。