蒸汽壓片對(duì)玉米在肉仔雞的養(yǎng)分生物學(xué)效價(jià)的影響

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 王 磊 劉鳳菊 咼于明*

玉米作為飼料原料是使用最廣泛的谷物籽實(shí)類(lèi)飼料之一。當(dāng)前人畜爭(zhēng)糧問(wèn)題日益嚴(yán)重，解決飼料原料短缺的問(wèn)題主要依靠改善飼料原料的消化利用率或者尋找新型的飼料資源。其中改變飼料原料的加工方式就是改善飼料利用率的方法之一。然而長(zhǎng)期以來(lái)在畜禽生產(chǎn)中使用玉米的方式就是整粒直接飼喂反芻動(dòng)物或粗粉碎后飼喂畜禽。自從我國(guó)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的蒸汽壓片技術(shù)，在反芻動(dòng)物飼養(yǎng)方面，已有很多研究證實(shí)蒸汽壓片技術(shù)能夠改善玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，提高飼料原料的利用率。然而關(guān)于蒸汽壓片玉米應(yīng)用在豬和家禽上的研究較少，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)21日齡AA肉仔雞的全收糞代謝試驗(yàn)研究蒸汽壓片對(duì)玉米各種營(yíng)養(yǎng)成分利用率的影響，從而對(duì)蒸汽壓片玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值做一科學(xué)的評(píng)價(jià)，為蒸汽壓片玉米在家禽生產(chǎn)上的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 蒸汽壓片玉米以及用于生產(chǎn)制備蒸汽壓片的原料玉米均購(gòu)買(mǎi)自河北凱特飼料集團(tuán)。飼喂時(shí)，蒸汽壓片玉米和原料玉米都經(jīng)過(guò)SD40X13型粉碎機(jī)粉碎，以便試驗(yàn)雞采食。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理 選擇21日齡體重相近的AA肉仔雞，均勻分組后，飼喂相應(yīng)的飼料，每籠飼喂4只雞，試驗(yàn)過(guò)程自由飲水。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇96只21日齡AA肉仔雞，按體重均勻分成4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4只雞。試驗(yàn)1、2組分別飼喂蒸汽壓片玉米和粉碎玉米（營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1）。試驗(yàn)3組：饑餓處理用于測(cè)定內(nèi)源能量代謝。試驗(yàn)4組：飼喂無(wú)氮日糧（日糧組成見(jiàn)表2），用于測(cè)定內(nèi)源氨基酸代謝。

1.4 樣品收集與制備 21日齡AA肉仔雞在籠養(yǎng)雞舍進(jìn)行代謝試驗(yàn)，采用全收糞法收糞，試驗(yàn)開(kāi)始前禁食14 h，然后自由采食，以重復(fù)為單位收糞3 d。代謝試驗(yàn)結(jié)束前14 h清空飼料，并繼續(xù)收糞至試驗(yàn)結(jié)束。將收集的排泄物挑出羽毛和廢料后，稱(chēng)量總重并計(jì)算飼料消耗量。將排泄物混合均勻后取樣，在烘箱中65℃，烘干48～72 h至恒重，室溫回潮24 h，稱(chēng)重并記錄，粉碎過(guò)40目篩，裝入自封袋內(nèi)密封。

表1 蒸汽壓片玉米與粉碎玉米的養(yǎng)分含量

1.5 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.5.1 測(cè)定指標(biāo) 測(cè)定飼料、排泄物中的淀粉、干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸、總能，以此計(jì)算玉米的淀粉消化率、干物質(zhì)消化率、N存留率、氨基酸利用率和代謝能。相關(guān)計(jì)算公式（計(jì)成，2007；咼于明，2004）如下：

（1）淀粉消化率/%=（食入淀粉量－排泄物中淀粉量）/食入淀粉量×100；

（2）干物質(zhì)表觀消化率/%=（食入干物質(zhì)量－排泄物中干物質(zhì)量）/食入干物質(zhì)量×100；

表2 無(wú)氮日糧組成 %

（3）干物質(zhì)真消化率/%=（食入干物質(zhì)量－排泄物中干物質(zhì)量+內(nèi)源性干物質(zhì)量）/食入干物質(zhì)量×100；

（4）每千克飼料沉積N/g=（食入總氮量－排泄物中總氮量）/食入的飼料量；

（5）表觀N存留率/%=（食入總氮量－排泄物中總氮量）/食入總氮量×100；

（6）真N存留率/%=（食入總氮量－排泄物中總氮量+內(nèi)源總氮量）/食入總氮量×100；

（7）表現(xiàn)代謝能（AME）（kJ/kg）=[I×GE-（FE+UE）]/I；

式中，I為采食量，kg；GE 為飼料的能量，kJ/kg；（FE+UE）為排泄物的能量，kJ/kg。

（8）AMEn（kJ/kg）=AME-RN1×34.39；

式中，RN1為家禽每攝入1 kg飼料沉積的表觀氮沉積量，g，34.39為每沉積1 g氮用34.39 kJ的能量校正。RN1=食入飼料氮（g）-排泄物中氮（g）;

（9）真代謝能（TME）（kJ/kg）={I×GE-[（FE+UE）1-（FE+UE）2]}/I；

式中，（FE+UE）1為采食時(shí)的排泄物能量；（FE+UE）2為絕食時(shí)的排泄物能量。

（10）TMEn（kJ/kg）=TME-RN2×34.39；

式中，RN2為家禽每攝入1 kg飼料沉積的真氮量，g，34.39為每沉積1 g氮用34.39 kJ的能量校正。RN2=食入飼料氮（g）- 排泄物中氮（g）+內(nèi)源糞尿氮（g）。

（11）氨基酸表觀利用率/%=（食入氨基酸量－排泄物中氨基酸量）/食入氨基酸量×100；

（12）氨基酸真利用率/%=（食入氨基酸量-排泄物中氨基酸量+內(nèi)源氨基酸量）/食入氨基酸量×100。

1.5.2 測(cè)定方法 總能：氧彈測(cè)熱法。粗蛋白質(zhì)：凱氏定氮法。氨基酸：在農(nóng)業(yè)部飼料效價(jià)與安全監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（北京）測(cè)定，采用GB/T18246-2000中的酸水解方法測(cè)得15種氨基酸，GB/T18246-2000中氧化水解的方法測(cè)得2種含硫氨基酸（胱氨酸和蛋氨酸）。淀粉：采用熊易強(qiáng)（2000）的方法測(cè)定，由于該方法中推薦的酶制劑Sigma公司停產(chǎn)，故選用由Sigma公司生產(chǎn)同種類(lèi)型的編號(hào)為A-7095的淀粉葡萄糖苷酶，同時(shí)根據(jù)熊易強(qiáng)（2000）方法中要求的酶添加量及酶活單位轉(zhuǎn)換出A-7095所需添加的劑量，本試驗(yàn)每個(gè)測(cè)定樣品添加A-7095酶制劑0.6 mL，酶解反應(yīng)的溫度控制在55℃。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS11.5軟件進(jìn)行獨(dú)立性t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異顯著，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式給出。

2 結(jié)果

由表3可知，飼喂蒸汽壓片玉米組在淀粉消化率、真N存留率、干物質(zhì)消化率、代謝能、N排泄量方面均比飼喂粉碎玉米組高，并且差異極顯著（P＜0.01）；相比粉碎玉米組，在表觀N存留率以及每千克飼料表觀N存留量方面，蒸汽壓片玉米組有升高的趨勢(shì)，差異不顯著（P＞0.05）；然而在粗脂肪消化率方面，兩組差異不顯著（P＞0.05），但飼喂粉碎玉米組比蒸汽壓片玉米組略高。

由表4可以得到，相對(duì)于粉碎玉米，蒸汽壓片玉米的蛋氨酸表觀利用率極顯著提高（P＜0.01）；谷氨酸、丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸的表觀利用率顯著提高（P＜0.05）；而蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸、賴(lài)氨酸、酪氨酸、必需氨基酸（EAA）、含硫氨基酸以及總氨基酸（TAA）的表觀利用率差異不顯著（P＞0.05），但有升高趨勢(shì)；而天冬氨酸、甘氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、精氨酸及胱氨酸的表觀利用率，兩處理組間無(wú)顯著差異（P＞0.05）。

在氨基酸真利用率方面，蒸汽壓片玉米的蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、組氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、EAA、TAA極顯著高于粉碎玉米（P ＜ 0.01）；天冬氨酸、賴(lài)氨酸、丙氨酸、胱氨酸、含硫氨酸真利用率顯著提高（P＜0.05）；而甘氨酸、纈氨酸、精氨酸、脯氨酸的利用率差異不顯著（P＞0.05），但是有升高趨勢(shì)；苯丙氨酸的利用率則差異不顯著（P ＞ 0.05）。

表3 21日齡AA肉仔雞的養(yǎng)分消化代謝率

3 討論

3.1 干物質(zhì)消化率和淀粉消化率 在干物質(zhì)表觀消化率和真消化率上，與粉碎玉米相比，蒸汽壓片玉米分別高7.10%和7.28%，并且差異顯著（P＜0.05）。干物質(zhì)消化率提高則能夠使家禽干物質(zhì)采食量減少，節(jié)約飼料原料。

本試驗(yàn)中蒸汽壓片玉米的淀粉消化率高達(dá)98%，而粉碎玉米的淀粉消化率僅88%，與Zinn等（1995）提出的蒸汽壓片技術(shù)能夠?qū)⒂衩椎牡矸巯蕪?0%提高到99%這一結(jié)論相符。淀粉在有水的條件下加熱，能夠破壞結(jié)晶結(jié)構(gòu)形成α-淀粉，更容易被淀粉酶分解，并且蒸汽壓片技術(shù)使玉米發(fā)生凝膠糊化反應(yīng)，淀粉顆粒分子間的氫鍵被破壞，破壞淀粉之間的有序排列，使其在畜禽體內(nèi)能更容易被微生物和酶分解；并通過(guò)兩軋輥的壓力作用，改變玉米中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使淀粉顆粒更容易暴露。這兩方面使淀粉的溶解性、酶解性提高，從而提高機(jī)體的淀粉消化率。

3.2.N存留率 本試驗(yàn)中，蒸汽壓片玉米的表觀N存留率和真N存留率分別粉碎玉米提高11.35%和 11.50%，而 Zinn（1995）研究指出蒸汽壓片玉米與干壓片玉米相比，提高13%的過(guò)瘤胃蛋白。Plascencia和Zinn（1996）發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于干碾壓玉米，蒸汽壓片玉米能分別提高菌體蛋白量、小腸N消化率和總腸道N消化率達(dá)28%、10%和8%。上述數(shù)據(jù)表明，無(wú)論是在反芻動(dòng)物還是在家禽上，蒸汽壓片玉米均能改善蛋白質(zhì)消化率，增加N存留率。顯然反芻動(dòng)物在增加N存留率方面有更好的途徑：（1）由于蒸汽壓片技術(shù)使玉米發(fā)生輕度的美拉德反應(yīng)，使蛋白質(zhì)不易在瘤胃內(nèi)降解，或降解率降低，從而提高了過(guò)瘤胃蛋白的數(shù)量；（2）瘤胃內(nèi)淀粉消化率的提高為瘤胃內(nèi)的微生物提供了能量及合成蛋白質(zhì)所需的碳骨架，增加了菌體蛋白的數(shù)量，使瘤胃內(nèi)氮利用率增加；（3）由于瘤胃內(nèi)氮的利用效率增加，促進(jìn)肝臟中的尿素向瘤胃中轉(zhuǎn)移，促進(jìn)了尿素再循環(huán)并合成相應(yīng)的菌體蛋白，這是一種良性循環(huán)的過(guò)程，從而使過(guò)瘤胃蛋白的量增加。在家禽提高消化率的機(jī)理可能是在加工過(guò)程中蛋白質(zhì)由于受到物理因素（如加熱、加壓）和化學(xué)因素影響產(chǎn)生變性，適度的變性能夠使蛋白酶抑制劑和其他抗生理物質(zhì)受到鈍化，并促使肽鏈結(jié)結(jié)構(gòu)伸展，與酶接觸面積增大，從而提高蛋白質(zhì)消化率（劉梅英等，2000）。

表4 氨基酸利用率

蒸汽壓片玉米組的排泄總量顯著小于粉碎玉米組，而在排泄物中含N濃度方面，蒸汽壓片玉米顯著高于粉碎玉米，但是由此計(jì)算出的N總排泄量，蒸汽壓片玉米組顯著小于粉碎玉米組，在N攝入量無(wú)顯著差異的情況下，導(dǎo)致氮的存留率顯著提高。

3.3 代謝能 Zinn（2002）研究指出，蒸汽壓片玉米相對(duì)于干碾壓玉米，在代謝能、維持凈能和增長(zhǎng)凈能方面分別提高12.6%、14.2%、17.3%。而本試驗(yàn)中，蒸汽壓片玉米組在AME、AMEn、TME、TMEn分別比粉碎玉米高6.83%、6.77%、6.97%、6.93%，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異顯著。主要原因淀粉在玉米中約占70%，并且玉米是提供能量的主要物質(zhì)，在淀粉消化率提高的情況下，代謝能當(dāng)然有相應(yīng)的提高。

3.4 粗脂肪消化率 粗脂肪的消化率雖差異不顯著，但是蒸汽壓片玉米組反而比粉碎玉米組低，可能有以下幾點(diǎn)原因：（1）玉米中易消化吸收的不飽和脂肪酸在蒸汽調(diào)制的過(guò)程中部分被氧化為不易吸收的飽和脂肪酸（劉梅英等，2000）；（2）由于淀粉消化率以及粗蛋白質(zhì)消化率提高，受到糖、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)這三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的被機(jī)體利用優(yōu)先級(jí)的影響，導(dǎo)致脂肪的利用率減少；（3）蒸汽壓片玉米增加了盲腸中總脂肪酸的濃度，這可能是由于盲腸微生物發(fā)酵的結(jié)果，致使排泄物中總脂肪酸量增加，相應(yīng)的導(dǎo)致粗脂肪的消化率降低（李桂冠和孟慶翔，2007）。

3.5 氨基酸利用率 蒸汽壓片玉米的氨基酸表觀利用率和真利用率值均高于粉碎玉米，并且在總氨基酸利用率上與粉碎玉米差異顯著，由于總氨基酸量≤粗蛋白質(zhì)量，所以這個(gè)結(jié)果與在N存留率方面，兩個(gè)處理組差異顯著的結(jié)果是一致的。

甘氨酸表觀利用率很低，而甘氨酸的真利用率卻很高，超出了100%，主要原因是由于甘氨酸是家禽的必需氨基酸，它以尿酸形式排出體外，而排泄物中的尿素經(jīng)過(guò)酸水解反應(yīng)可以形成甘氨酸（Parson等，1983），導(dǎo)致甘氨酸表觀利用率很低；又由于內(nèi)源氮主要包括消化液、黏蛋白和脫落細(xì)胞，其中甘氨酸不僅是膽汁中的主要氨基酸，還是黏蛋白中的主要氨基酸之一，所以甘氨酸的內(nèi)源損失較多，導(dǎo)致校正后的真利用率很高。而酪氨酸表觀利用率正常，但是真利用率略微超出100%，翟少偉等（2006）比較優(yōu)質(zhì)蛋白玉米和普通玉米的氨基酸利用率時(shí)也得出類(lèi)似結(jié)果，原因是由于苯丙氨酸和酪氨酸均屬于芳香族氨基酸，在體內(nèi)苯丙氨酸可轉(zhuǎn)變成酪氨酸，且反應(yīng)不可逆。因此苯丙氨酸是必需氨基酸，而酪氨酸則是非必需氨基酸。程伶（1989）在關(guān)于仔貓苯丙氨酸和酪氨酸需要量的研究中發(fā)現(xiàn)，仔貓的苯丙氨酸需要量有一半可以用酪氨酸來(lái)代替，這說(shuō)明苯丙氨酸約有一半的用量在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成非必需的酪氨酸，這有可能是本試驗(yàn)在經(jīng)過(guò)內(nèi)源氨基酸校正后，酪氨酸利用率的變化幅度大于苯丙氨酸的原因。

Taverner等（1981）指出，內(nèi)源蛋白中甘氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、天冬氨酸和谷氨酸在消化道中吸收較慢，所以這些氨基酸的內(nèi)源損失較多。Moughan等（1991）認(rèn)為，到達(dá)回腸末端的內(nèi)源蛋白由膽汁分泌物和黏膜糖蛋白組成，這主要含有谷氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、絲氨酸和脯氨酸。本研究測(cè)定出的內(nèi)源氨基酸組成，含量超過(guò)4%的氨基酸從高到低的順序依次是甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、異亮氨酸。以上氨基酸除甘氨酸外均是由于內(nèi)源排出量較高，通過(guò)內(nèi)源校正后，造成兩處理間的氨基酸真利用率的差異相對(duì)于表觀利用率的差異均增大。

總體而言，本研究對(duì)家禽排泄物總重（風(fēng)干樣）進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)粉碎玉米組明顯高于蒸汽壓片玉米組，而代謝試驗(yàn)期間采食量粉碎玉米組高于蒸汽壓片玉米組，但差異不顯著。各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在食入總量差異不顯著的情況下，排出總量差異顯著，所以各類(lèi)物質(zhì)的消化率差異顯著。

4 結(jié)論

蒸汽壓片技術(shù)能夠顯著改善玉米的養(yǎng)分和代謝利用率，從而達(dá)到節(jié)約飼料原料的目的。日糧中應(yīng)用蒸汽壓片技術(shù)可以顯著減少家禽N的排泄量，減輕環(huán)境污染。

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