稻谷對鵝的營養(yǎng)價值評定及代謝能預(yù)測

許麗蓉 李 闖 劉 洋 黃 璇 張 旭 鄧 萍 戴求仲 夏 敏 蔣桂韜* 范志勇*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長沙 410128;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,長沙 410128;3.湘潭市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湘潭 411100)

我國畜禽飼糧多為玉米-豆粕型飼糧。近年來,畜牧業(yè)迅速發(fā)展,飼料資源日趨緊張,我國很多地區(qū)玉米供不應(yīng)求,開發(fā)利用新型飼料資源替代玉米已迫在眉睫。稻谷是我國乃至亞洲產(chǎn)量最大的糧食作物,據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2020年我國稻谷產(chǎn)量占世界稻谷總產(chǎn)量的37.3%,約為2.118 6億t,居世界之首。研究表明,稻谷可以作為能量飼料替代玉米在鵝飼糧中使用。張航[1]研究結(jié)果顯示,對于1～28日齡的仔鵝可以在飼糧中加入不超過28%的稻谷替代玉米,對于29～70日齡的仔鵝可以在飼糧中加入不超過52%的稻谷替代玉米,不僅能改善仔鵝生產(chǎn)性能,同時還能降低其增重成本。賈代漢等[2]研究結(jié)果顯示,在鵝飼糧中添加10%、20%、30%的整粒稻谷,能夠提高其平均日采食量和平均日增重。

由于種植環(huán)境、氣候條件、肥料、生長季節(jié)及儲存條件等的不同,不同地區(qū)的稻谷營養(yǎng)物質(zhì)存在諸多差異。陳玉潔[3]測定5種不同產(chǎn)地稻谷的粗蛋白質(zhì)(CP)含量平均值為7.11%,變異系數(shù)(CV)為17.79%,粗脂肪(EE)含量平均值為2.65%,CV高達(dá)64.47%,直鏈淀粉(AM)含量平均值為6.07%,CV為18.82%。因此,需要針對性的對不同產(chǎn)地的稻谷進(jìn)行全面的營養(yǎng)物質(zhì)利用率測定,以確保合理準(zhǔn)確地配制飼糧。本試驗(yàn)通過代謝試驗(yàn)的方法測定14種稻谷對武岡銅鵝公鵝的主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率及代謝能,建立稻谷的代謝能預(yù)測方程,以期為鵝實(shí)際生產(chǎn)中使用稻谷提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 飼料樣品及處理

從江西、廣西、廣東、湖南和安徽等5個省區(qū)共采集14種稻谷樣品(均為秈稻),稻谷來源見表1。取樣方式如下:從主產(chǎn)區(qū)大米加工廠的倉庫采集樣品,按稻谷堆形和面積大小采用分區(qū)設(shè)點(diǎn)的方式(每區(qū)面積不超過50 m2,設(shè)中心和四角共5個點(diǎn)),共取5 kg,然后再通過四分法取樣200 g,并粉碎,通過20目篩后保存待測。

表1 稻谷來源Table 1 Sources of rice

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理

選用200日齡、身體健康、體重[(5.30±0.43) kg]相近的武岡銅鵝公鵝24只,隨機(jī)分為4組(每組6個重復(fù),每個重復(fù)1只),每組對應(yīng)1種待測稻谷,共進(jìn)行4期試驗(yàn)。預(yù)試期將24只鵝全部放入代謝籠中,每籠1只鵝,每天于08:00和15:00預(yù)飼基礎(chǔ)飼糧,自然光照和通風(fēng),自由飲水,共進(jìn)行20 d。

1.3 試驗(yàn)方法

代謝試驗(yàn)采用強(qiáng)飼法進(jìn)行,參照Sibbald[4]的方法。具體方法如下:預(yù)試期最后1天預(yù)飼待測稻谷樣品。正式試驗(yàn)開始后,第1天14:00試驗(yàn)鵝開始禁食,持續(xù)時間24 h,24 h之后每只鵝準(zhǔn)確強(qiáng)飼稻谷樣品80 g,記錄強(qiáng)飼結(jié)束時間。每只鵝強(qiáng)飼結(jié)束后立即換上干凈的收糞板收集24 h的糞便。收集的糞便添加10%的鹽酸進(jìn)行固氮,后置于60 ℃烘箱烘干,于室溫下回潮24 h后稱重記錄,并粉碎過20目篩,后置于-20 ℃冰箱保存。按上述方法依次測定其他的稻谷樣品,共進(jìn)行4期試驗(yàn),每期試驗(yàn)結(jié)束后飼喂鵝基礎(chǔ)飼糧,7 d后再進(jìn)行下一期試驗(yàn)。4期試驗(yàn)結(jié)束后測定內(nèi)源組。內(nèi)源組鵝在正式試驗(yàn)第1天14:00開始禁食,在第2天14:00換上干凈的收糞板收集24 h的糞便,糞便處理方法同上。試驗(yàn)期間正常飲水。

1.4 指標(biāo)測定與計(jì)算方法

1.4.1 指標(biāo)測定

稻谷原料和糞樣的總能(GE)和營養(yǎng)物質(zhì)測定如下:GE采用全自動氧彈式測熱儀(湖南開元儀器有限公司)測定,CP含量采用FOSS Kjeltec-8400全自動凱氏定氮儀測定,粗纖維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)含量采用ANKOM A-200i型半自動纖維分析儀測定,EE含量采用FoodALYT RD-40全自動索氏抽提系統(tǒng)測定,以上指標(biāo)測定均嚴(yán)格按照儀器說明進(jìn)行操作。鈣(Ca)含量的測定參照《飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定 原子吸收光譜法》(GB/T 13885—2017)[5]的方法,總磷(TP)含量的測定參照《飼料中總磷的測定 分光光度法》(GB/T 6437—2018)[6]的方法,AM和支鏈淀粉(AP)含量的測定參照何潔等[7]的方法,可溶性纖維(SDF)和不可溶性纖維(IDF)含量的測定參照《食品中膳食纖維的測定》(GB 5009.88—2014)[8]的方法。

1.4.2 計(jì)算方法

表觀代謝能(AME)、真代謝能(TME)和營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率計(jì)算公式如下:

AME(MJ/kg)=(強(qiáng)飼稻谷重量×
稻谷GE-糞便量×糞樣GE)/強(qiáng)飼稻谷重量;
TME(MJ/kg)=AME+(內(nèi)源組
糞便量×糞樣GE);
營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率(%)=[(稻谷營養(yǎng)物質(zhì)
含量×強(qiáng)飼稻谷重量-糞樣營養(yǎng)物質(zhì)含量×
糞便量)/(稻谷營養(yǎng)物質(zhì)含量×
強(qiáng)飼稻谷重量)]×100。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,之后使用SPSS 22.0軟件的單因素方差分析程序進(jìn)行分析,并采用Duncan氏法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn);采用SPSS 22.0軟件對稻谷各指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析,采用回歸法建立稻谷AME和TME的預(yù)測方程。以P<0.05和P<0.01分別作為檢驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)差異顯著和極顯著的依據(jù),結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻谷GE及主要營養(yǎng)物質(zhì)含量

如表2所示,本試驗(yàn)測定的14種稻谷的GE分別為15.75、15.94、16.08、15.60、16.07、15.92、16.00、16.60、16.02、15.91、16.47、16.09、16.06和15.53 MJ/kg,平均值為16.00 MJ/kg。CP、EE、CF、NDF、ADF、Ash、Ca、TP、AP、AM、SDF、IDF含量的平均值分別為7.19%、2.70%、6.77%、19.01%、7.39%、3.76%、0.07%、0.25%、41.40%、18.73%、5.51%和14.15%。

表2 稻谷GE及主要營養(yǎng)物質(zhì)含量(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 GE and main nutrient contents of rice (air-dry basis)

2.2 鵝對稻谷的能量利用率

由表3可知,鵝對14種稻谷的GE利用率為75.19%～83.82%,平均值為79.47%;AME為11.84～13.65 MJ/kg,平均值為12.71 MJ/kg;TME為12.63～14.24 MJ/kg,平均值為13.34 MJ/kg。

表3 鵝對稻谷的代謝能及總能利用率Table 3 Metabolizable energy and GE utilization rate of rice in geese

2.3 鵝對稻谷主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率

如表4可知,鵝對稻谷CP、CF、EE、SDF和IDF表觀利用率平均值分別為60.58%、11.91%、60.54%、61.69%和27.91%。

表4 鵝對稻谷主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率Table 4 Main nutrient apparent utilization rates of rice in geese %

2.4 稻谷主要營養(yǎng)物質(zhì)與AME、TME的相關(guān)性分析及AME、TME回歸預(yù)測方程的建立

由表5可知,CP含量與GE表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)(P<0.01);NDF含量與AM、IDF含量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)(P<0.01);TP含量與DM含量表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);IDF含量與AM含量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)(P<0.01);SDF含量與Ca含量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)(P<0.01),與DM、Ash、IDF含量表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

表5 稻谷GE和營養(yǎng)物質(zhì)含量之間相關(guān)系數(shù)Table 5 Correlation coefficients of GE and nutrient contents in rice

由表6可知,AME、TME與GE、CP含量表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)(P<0.01),與NDF含量表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與EE、CF、Ca含量表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

表6 稻谷營養(yǎng)物質(zhì)含量與AME、TME的相關(guān)系數(shù)Table 6 Correlation coefficients of nutrient contents with AME,TME in rice

由表7可知,GE對AME、TME的一元線性回歸方程達(dá)到顯著水平(P<0.05),決定系數(shù)(R2)分別為0.258和0.263,CP、NDF、EE、CF含量對AME、TME的一元線性回歸方程R2均低于GE。因此,本試驗(yàn)最佳預(yù)測一元線性回歸方程建立在GE上,但該方法的R2均不理想,因此需要進(jìn)行多元回歸方程的預(yù)測。

表7 AME和TME與各營養(yǎng)物質(zhì)含量的一元線性回歸方程Table 7 Simple linear regression equations between AME, TME and nutrient contents

根據(jù)相關(guān)關(guān)系分析結(jié)果,選擇與AME、TME有顯著相關(guān)關(guān)系的營養(yǎng)物質(zhì)含量為預(yù)測因子,利用回歸法剔除不顯著相關(guān)指標(biāo),求導(dǎo)出多元回歸方程,在P<0.05水平下,建立代謝能的預(yù)測回歸方程如下:

AME=1.605GE-4.202NDF-
13.293(R2=0.341,P=0.039);
TME=1.626GE-4.400NDF-12.259
(R2=0.385,P=0.028)。

3 討 論

3.1 稻谷GE和主要營養(yǎng)物質(zhì)含量

淀粉由AM和AP兩大主要成分組成,兩者的比例因原料品種和來源有所差異[9-10]。AM和AP的比例和結(jié)構(gòu)決定了淀粉的黏性和消化率等功能特性[11-12],是原料的重要營養(yǎng)指標(biāo)[13]。本試驗(yàn)對來自5個省區(qū)的14種秈稻樣品進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)分析,結(jié)果顯示,AP和AM平均值均略高于陳玉潔[3]的測定結(jié)果(20.11%～25.94%、4.69%～7.49%),GE及CP、EE含量平均值均與陳玉潔[3]的測定結(jié)果一致(15.31%～16.52%、5.80%～8.78%、0.90%～5.18%),TP含量平均值略高于Sittiya等[14]測定的結(jié)果,CF含量平均值與《中國飼料成分與營養(yǎng)價值表》(2019年第30版)中營養(yǎng)物質(zhì)含量接近。其原因可能是稻谷來源和種植環(huán)境不同所致。

飼糧纖維指不能被哺乳動物消化酶降解的所有植物多糖和木質(zhì)素[15],根據(jù)溶解性分為SDF和IDF。SDF指植物樣品中除去淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)后溶于水但不溶于80%乙醇的多糖成分,主要包括阿拉伯木聚糖、瓜爾膠、β-葡聚糖及果膠類物質(zhì)等[16];IDF主要是細(xì)胞壁的組成部分,包括纖維素、一部分半纖維和木質(zhì)素等[17]。SDF在后腸段可被微生物迅速發(fā)酵,增加消化液黏度,降低消化液通過腸道的速率,且易吸水膨脹而增加飽腹感;IDF在未被消化時通過腸道,可增加食糜通過率和糞便體積[18]。目前關(guān)于稻谷中SDF和IDF含量測定的研究較少。我國《豬營養(yǎng)需要》中測定的稻谷SDF含量為5.58%,IDF含量為15.34%,均略高于本試驗(yàn)測定結(jié)果。綜上所述,不同來源稻谷樣品可能因?yàn)楫a(chǎn)地和氣候條件等因素導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)含量存在差異。

3.2 稻谷對鵝的代謝能

代謝能是評定飼料營養(yǎng)價值的重要依據(jù)。本試驗(yàn)用200日齡武岡銅鵝測定14種稻谷的AME為11.84～13.65 MJ/kg,TME為12.63～14.24 MJ/kg。張航[1]選用同樣日齡的揚(yáng)州鵝試驗(yàn),結(jié)果AME為12.03 MJ/kg、TME為12.86 MJ/kg,與本試驗(yàn)結(jié)果一致;王慶等[19]測定的揚(yáng)州鵝的TME為12.33 MJ/kg,略低于本試驗(yàn)結(jié)果。歸其原因可能是受試動物和測定條件不同所致。

3.3 稻谷的主要營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率

本試驗(yàn)結(jié)果表明,鵝對稻谷的CP、EE和IDF表觀利用率較高,對CF和SDF表觀利用率相對較低,且不同來源的稻谷營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率存在差異,可能是由于不同來源的稻谷營養(yǎng)物質(zhì)及各營養(yǎng)物質(zhì)之間的含量存在差異導(dǎo)致的。

宿國強(qiáng)等[20]研究表明,鵝對3種不同來源小麥的CP表觀利用率存在顯著差異,平均值為67.20%。盛東峰等[21]測定的鵝對玉米的CP表觀利用率為74.88%,對麥麩的CP表觀利用率為52.96%,對豆粕的CP表觀利用率為31.93%,對稻谷的CP表觀利用率為72.52%。張航[1]測定的鵝對稻谷的CP表觀利用率為56.71%。本試驗(yàn)測定的鵝對稻谷的CP表觀利用率為47.10%～78.81%,平均值為60.58%,與張航[1]的測定結(jié)果相近,低于盛東峰等[21]的測定結(jié)果,且差異較大。綜上所述,鵝對稻谷的CP表觀利用率低于鵝對小麥和玉米的CP表觀利用率,高于鵝對麥麩和豆粕的CP表觀利用率。本研究中,鵝對稻谷的CF表觀利用率為9.79%～15.46%,平均值為11.91%,高于宿國強(qiáng)等[20]測定的鵝對小麥的CF表觀利用率。家禽對稻谷SDF和IDF表觀利用率的研究未見報道。本試驗(yàn)中,鵝對稻谷的SDF表觀利用率為8.52%,IDF表觀利用率為41.85%。綜上所述,稻谷對武岡銅鵝具有較高的營養(yǎng)價值,建議實(shí)際使用稻谷時檢測其各種營養(yǎng)物質(zhì)含量。

3.4 稻谷的代謝能最佳預(yù)測因子和預(yù)測方程的選擇

常用飼料化學(xué)成分估測動物有效能是一種快速、簡便、準(zhǔn)確的方法。齊智利等[22]研究結(jié)果顯示,GE是一元線性回歸預(yù)測鴨飼料TME的最佳預(yù)測因子,在此基礎(chǔ)上引入NDF,建立了最優(yōu)二元預(yù)測方程:TME=1.339 88GE-0.382 08NDF-3.824 44(R2=0.940 3,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差=0.529 54)。本研究得出的AME和TME的預(yù)測方程中,AME和TME與GE、CP含量表現(xiàn)為顯著正相關(guān),與NDF、EE、CF含量表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)。一元線性回歸分析中,以GE為變量的AME、TME一元線性回歸方程相關(guān)系數(shù)最高,達(dá)到顯著水平,之后引入NDF作為修正,得出最佳預(yù)測方程。因此,本研究認(rèn)為GE對AME和TME的貢獻(xiàn)最大,其次是NDF。這與齊智利等[22]的研究結(jié)果一致。而宋代軍等[23]的研究結(jié)果顯示,最佳一元回歸方程建立在NDF基礎(chǔ)上,與本試驗(yàn)結(jié)果不一致,但最佳多元線性回歸方程仍然建立在NDF和GE上,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。從前人研究結(jié)果中發(fā)現(xiàn),家禽代謝能預(yù)測方程的建立大多是先引入一元預(yù)測因子建立一元線性回歸預(yù)測方程,之后再引入其他變量作為修正建立二元或者多元回歸預(yù)測方程,與一元預(yù)測方程相比,多元預(yù)測方程的準(zhǔn)確度更高,與本研究結(jié)果相似。

4 結(jié) 論

① 稻谷的鵝代謝能適中,AME和TME分別為11.84～13.65 MJ/kg、12.63～14.24 MJ/kg,平均值分別為12.71、13.34 MJ/kg。

② 鵝對稻谷CP、CF、EE、SDF和IDF表觀利用率平均值分別為60.58%、11.91%、60.54%、61.69%和27.91%,且不同來源的稻谷的營養(yǎng)物質(zhì)表觀利用率不同。

③ 通過回歸分析建立了AME和TME的多元回歸預(yù)測方程:AME=1.605GE-4.202NDF-13.293(R2=0.341,P=0.039),TME=1.626GE-4.400NDF-12.259(R2=0.385,P=0.028)。