大麥的營養價值與提高其畜禽利用率的措施

王勇生，王 博，雷 恒

（中糧營養健康研究院，北京朝陽 100020）

我國是飼料生產大國，但飼料資源嚴重缺乏，飼料原料對進口的依存度非常大。2012年我國進口大豆5838萬噸，同比增長11.2%。2012年全國玉米產量為20812萬噸，增產1534萬噸，全年進口玉米520.74萬噸，同比增長197.08%，其中累計進口美國玉米511.33萬噸，同比增長20.3%。隨著飼料工業的發展，飼料用糧對玉米、大豆等糧食的剛性需求量將會逐年增加。因此，為了緩解玉米緊張的局面，急需開發非常規飼料資源，如大麥、小麥、燕麥、黑麥等代替玉米，以緩解玉米市場的供需矛盾。本文主要對大麥的品種特性、營養價值、抗營養因子組成及大麥作為飼料開發利用的方法進行概述，以為大麥作為飼料資源的開發利用提供指導。

1 大麥的品種特性與營養價值差異

1.1 品種特性 大麥是一、二年生草本植物，在植物學分類上屬禾本科大麥屬。大麥一般可分為二棱、四棱、六棱大麥。有經濟價值的是普通大麥中的兩個亞種，即二棱大麥亞種和多棱大麥亞種，通常又將多棱大麥叫六棱大麥。二棱大麥穗軸每節片上的三聯小穗，僅中間小穗結實，側小穗發育不全或退化，不能結實。二棱大麥穗粒數少，籽粒大而均勻。六棱大麥穗軸每節片上的三聯小穗全部結實。一般中間小穗發育早于側小穗，因此，中間小穗的籽粒較側小穗的籽粒稍大。兩棱大麥具有豐滿的內核和更高的容重，淀粉含量要高于六棱品種，其他營養成分差異不大。兩棱大麥通常更適合干燥生長環境，含有較多的蛋白質和酶。高蛋白質的大麥適合作為食品或飼料，含較多酶的大麥麥芽可用來釀酒。在飼喂動物方面，兩棱和六棱的飼喂效果無顯著差異。

1.2 能量和蛋白質 大麥籽粒中粗蛋白質含量為11.7%～14.2%，在谷類籽實中是比較高的，略高于玉米，與小麥和燕麥相似，低于豌豆。除亮氨酸（0.87%）和蛋氨酸（0.14%）外，大麥中其他成分均較玉米含量高，賴氨酸含量（0.44%）接近玉米的2倍，但利用率低于玉米。大麥的能量值稍低于玉米和小麥，原因是由于其纖維含量較高（中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維）。大麥是育肥肉牛和肥育豬獲得白色胴體的良好能量飼料，是肉牛日糧中主要的能量和蛋白質來源，其養分含量并不遜色于玉米、燕麥、小麥、高粱和豌豆（表1）。

1.3 礦物質和維生素 所有谷物的鈣含量均相對較低，而磷含量要高些（表2）。因此，在高谷物型日糧中有必要補充鈣。大麥中的磷含量與玉米和高粱相當，但低于小麥或燕麥。大麥中鉀的含量要比其他谷物飼料高。維生素A和維生素E也高于其他谷物。

表1 不同谷物飼料的養分含量（干物質基礎）

表2 不同谷物的礦物質和維生素含量

1.4 淀粉 谷類的主要成分為淀粉。大麥淀粉含量通常為52%～60%，但田間生長條件會影響到籽粒淀粉含量和淀粉的自然屬性（Myllarinen等，1998）。在同一地點種植的品種，隨著天氣的變化每年會有不同的淀粉成分（Holtekj?len 等，2008）。隨著大麥育種的發展，二棱大麥比六棱大麥含有更多的淀粉和更少的纖維，因此，二棱大麥一般比六棱大麥的能量要高1%～5%。大麥含有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種主要類別。普通大麥品種含有約27%的直鏈淀粉和73%的支鏈淀粉，而“糯大麥”品種具有較低含量的直鏈淀粉（2%～10%）和較高含量的支鏈淀粉 （90% ～98%）（Anker-Nilssen等，2006）。一些糯大麥品種已被證明含有100%的支鏈淀粉（Copeland等，2008）。

1.5 脂肪 與玉米、燕麥相比，大麥中脂類含量相當低，僅為2%～3%，其中絕大部分是甘油三酯，其脂肪酸部分主要為軟脂酸和不飽和脂肪酸（Fedak 和 Dakoche，1997）。

2 大麥中的抗營養因子

2.1 嘔吐毒素 嘔吐毒素 （脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，DON），是一種常見的由禾谷鐮刀菌分泌的物質。作為單端孢霉烯族的一員，DON一般由寄生在小麥、玉米、大麥與秣草等谷類產品上的真菌生物所產生。嘔吐毒素的毒性影響包括：惡心 （嘔吐）、拒絕進食、腸胃炎、痢疾、免疫抑制與血液病。DON可導致豬采食量減少、嘔吐，但并沒有證據表明DON對奶牛、育肥牛會產生不良的影響。

初產青年母牛飼喂含DON濃度為36.8 mg/kg的打捆大麥，懷孕期間和哺乳期間每頭牛每天分別飼喂8磅和12磅，并未觀察到對牛的負面影響。肥育牛飼喂被DON感染的大麥，濃度高達12.6 mg/kg并未影響牛的生產性能或胴體性狀。生長和育肥牛飼喂被DON感染的大麥，濃度高達21 mg/kg時，并不會對牛的生長性能和胴體品質產業負面影響（Dicostanzo 等，1995）。

2.2 非淀粉多糖 大麥中非淀粉多糖（NSP）主要包括阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖，含量分別為3.3%和7.6%，分別高于玉米0.3%和3.3%。β-葡聚糖包括 （1，4）-β-葡聚糖、（1，3）-β-葡聚糖、（1，3-1，4）-β-葡聚糖。

研究表明，以大麥為主的日糧黏度增加是由于水溶性葡聚糖所致，也可能是可溶性阿拉伯木聚糖。阿拉伯木聚糖是一種聚戊糖，是阿拉伯糖和木糖的五碳糖分子組成的多糖。大麥胚乳細胞壁中含有20%的戊聚糖。Henry（1987）對2種大麥品種檢測結果表明，阿拉伯糖平均含量為2.20%，木糖為5.29%。

與其他谷物相比，大麥中的阿拉伯木聚糖的含量低于黑麥，但高于燕麥、高粱、大米。無芒大麥阿拉伯木聚糖含量顯著低于二棱或六棱大麥。六棱大麥品種的阿拉伯木聚糖水平一般比二棱品種略高。β-葡聚糖含量相同的情況下，糯性基因的有無并不會對阿拉伯木聚糖的含量產生影響。

經過對大麥無芒基因和糯性基因的遺傳選擇，已選育出更適合于人類所需的大麥品種（Xue等，1997）。研究已表明，提高可溶性膳食纖維，特別是β-葡聚糖，可以改善人類健康。NSP在人類的飲食中已被證明對腸道健康有正面的影響，并可減少冠狀動脈心臟疾病、糖尿病和癌癥的發病率（Holtekj?len 等，2008）。然而，NSP 含量與雞腸道的黏度、平均日增重、血漿中的總蛋白和低密度脂蛋白膽固醇的濃度、脂類和蛋白質消化率之間呈負相關性（Wang等，1992）。雄性肉雞已被用來作為動物模型研究β-葡聚糖對人類飲食的影響（Wang等，1992）。

2.3 單寧 單寧，又稱原花青素，或縮合單寧，在動物飼料中使用對生產性能可產生負面的效果。大麥中的單寧主要存在于種皮之中。單寧的濃度因大麥的種類和生長條件而發生變化，一般小于5 g/kg干物質。Eggum 和 Christensen（1975）分析表明，29個品種的大麥中單寧含量為0.55%～1.25%。蛋白質消化率的研究表明，大麥單寧含量對蛋白質消化率僅有輕微的影響。

2.4 植酸 植酸（6-肌醇磷酸）是植物體中磷的主要儲藏形式，而磷是動植物生長發育必需的營養元素之一，它不僅是骨骼組織的必需成分，而且對機體其他代謝功能的正常發揮也起重要作用。谷物籽實中胚乳、糊粉層富含植酸（Becraft，2001）。植酸與磷結合，減少了家禽對磷的獲得量，因此谷物中磷的利用效率依賴于磷與植酸結合的水平（Leytem等，2008）。與其他谷物相比，大麥中植酸的水平低于小麥和燕麥，但高于黑麥。Salarmoini等（2008）測量了一些大麥品種中磷的水平。結果表明，盡管測定的樣品中總磷水平相似，但植酸含量卻差異顯著，含量為0.55%～1.38%。

家禽體內植酸酶的水平較恒定，大多數飼料原料中植酸酶的活性也可忽略，但大麥、黑麥、小黑麥、小麥和小麥副產品中的植酸酶有著顯著的活性差異。 Eeckhout和 De Paepe（1994）分析了285個不同樣品中植酸酶活性、植酸磷和總磷含量。發現黑麥、小黑麥、小麥和大麥富含植酸酶。大麥中植酸酶的水平和小麥相似，但低于黑麥，高于燕麥。在不同大麥品種中，植酸酶水平與總磷和植酸磷的含量并無相關性。因此，不能根據大麥中植酸酶的活性來預測總磷或植酸的含量，谷物中內源性植酸酶的水平是不會影響到家禽生產性能的。

低植酸大麥品種應得到推廣應用。研究表明，低植酸大麥品種中磷的生物利用率為49%，而一般大麥僅為28%（Li等，2001）。低植酸大麥應用于家禽飼料中，可以減少磷的添加量，糞便中磷排泄量將會降低50%（Salarmoini等，2008）。低植酸植物中除了磷的利用率增加外，鋅的利用率也會得到提高（Linares等，2007）。

3 提高大麥畜禽利用率的措施

3.1 水浸泡處理 已有研究報道，將大麥谷物浸泡在水中之后再添加到家禽日糧中飼喂家禽，對家禽的生長性能具有正面的影響。原因可能是由于水溶性的β-葡聚糖得到了去除，或是由于內源性的酶對β-葡聚糖進行了酶解，或兩者共同作用的效果。多數研究表明，浸泡大麥時水的加入量通常按重量計為1份大麥+1份水。浸泡時間從30 min到 24 h（Moss等，1982）。 大麥經水處理已被證明可以改善肉雞 （Yasar和Forbes，1999）、生長期蛋公雞（Lepkovsky 和 Furuta，1960）、幼齡種火雞（Fry 等，1958）、日本鵪鶉（Moss 等，1982）的生產性能。Yasar和 Forbes（1999）報道浸泡過的大麥有利于降低腸道黏度，促進消化道絨毛層的發育，降低腸上皮隱窩細胞的增殖。

3.2 發酵處理 無芒糯大麥與真菌一起發酵后飼喂肉雞，可以改善肉雞的生產性能（Newman等，1985）。大麥被降解β-葡聚糖的乳酸菌發酵后，也可以促進肉雞生長，提高早期的飼料轉化效率（Skrede 等，2003）。

3.3 熱處理 熱處理后的大麥谷物可提高肉雞早期生長階段生長性能，但腸道黏度會有所增加（Gracia等，2003）。 大麥經蒸汽處理 50 min，通過滾揉再磨碎，此過程中大麥谷物中淀粉和纖維成分被裂解，促進了酶與營養物質的接觸，有利于營養物質被動物消化吸收。

3.4 制粒 Allred等（1957）報道，大麥制粒可促進雞的生長，提高飼料轉化效率，與Pettersson和Aman（1991）的研究結果一致。但也有相反的報道，Ankrah等（1999）研究表明，制粒并不會促進生長，提高飼料轉化效率，但可降低腸道食糜黏度和提高淀粉的消化率。Arscott等（1958）報道，大麥基礎日糧經過制粒，可以促進肉雞的生長和改善飼料轉化效率，但效果要低于以玉米為主的日糧。

3.5 發芽處理 糊粉層為種子胚乳的最外層組織。在大多數谷類（小麥、黑麥、燕麥、水稻、玉米）中是一種單細胞層，但在大麥中是一個多細胞的糊粉層。谷物中胚乳糊粉層中含有約30%谷物蛋白質。種子發芽過程中，植物胚胎將會產生赤霉素，這將觸發糊粉層細胞釋放出淀粉酶而有助于淀粉的水解，并促進貯藏蛋白發育成胚乳，淀粉胚乳提供糖分而促進根的發育。這種發育過程可以被植物脫落酸抑制，使種子處于休眠狀態。

Macgregor 和 Matsuo（1982）報道，在培養皿中發芽的大麥α-淀粉酶活性將會增加。在發芽48 h內酶合成的速度相對緩慢，48 h后合成速度加快，到164 h后也并未減弱。Peer和 Leeson（1985）水培發芽大麥1～7 d，隨著發芽時間的延長，大麥芽代謝能逐漸減少。干燥和研磨豆芽可以提高大麥芽的消化率。發芽在48～96 h，發芽大麥水萃取物黏度降低。雞試驗表明，發芽大麥并不影響雞的生長、飼料轉化率，干物質和脂肪的消化將會得到改善。

3.6 輻射處理 用伽瑪鈷60射線照射無芒和有芒大麥后用作雞飼料，可以提高雞的生產性能，且輻射劑量和3周齡體重有曲線相關性（Campbell等，1986）。6毫拉德輻射水平時，雞生產性能的改善達到最高。輻照會使大麥樣品中β-葡聚糖的溶解性增加，腸道提取物黏度降低。可溶性的黏性纖維，如大麥中β-葡聚糖，很容易在輻照下發生裂解。同樣，Al-Kaisey等（2002）報道γ射線照射后的大麥可以降低腸道黏度，輻照處理的大麥種子中β-葡聚糖聚合物的結構可以被打破，從而導致低的β-葡聚糖結構和黏度。

3.7 高濕儲存 高濕環境下儲存 （60%干物質）大麥已被證明可以降低β-葡聚糖的水平，提高飼用價值。Svihus等（1997）報道，在高濕度下，纖維含量發生迅速的變化，黏度降低，因為水溶性β-葡聚糖含量的減少，此過程與酶的活性和乳酸菌活性并沒有相關性。Aman等（1990）報道，高水分密閉貯存條件下大麥總的化學成分發生微小變化，但蛋白質、淀粉和β-葡聚糖中的溶解度卻有著顯著變化。然而，這些變化并未顯示出會影響到大麥的營養特性。

高水分貯存大麥飼料是一種可行的替代干燥的方法。Perttil?等（2001）研究表明，青貯可提高大麥營養物質的消化率和代謝能。此外，青貯會減少β-葡聚糖的負面影響。在這項研究中所用的青貯大麥收獲于成熟階段，水分含量為42.3%。大麥在高水分（60%）條件下存儲，可以降低抗營養因子的影響，但高濕度存儲導致的真菌污染和相關的真菌毒素的出現也是可能會發生的問題。

3.8 添加酶制劑 以大麥為主的日糧中添加酶制劑，可以改善肉雞（Leeson 和 Caston，2000）、來航雛雞 （Marquardt等，1994）、火雞（Moran 和McGinnis，1968）和鴨（Hong等，2002）的生長性能，但在蛋雞日糧中補充酶的效果報道并不一致。Brenes等（1993）報道以大麥為主的日糧中添加酶制劑并不影響初始蛋重、平均蛋重、蛋殼質量和死淘率。Francesch等（1995）報道添加復合酶（β-葡聚糖酶、木聚糖酶、果膠酶）不會影響蛋雞生產或卵子質量，但可增加早期蛋重，減少糞便水分含量和臟蛋的數量。

酶制劑對大麥利用影響的效果取決于大麥品種以及大麥種植的環境條件。補充酶制劑是由于大麥胚乳細胞壁中β-葡聚糖的存在。Campbell等（1989）對16個大麥培育品種進行研究，所選擇的大麥品種不同之處在于其提取物的黏度不同，這暗示β-葡聚糖水平將會不同。雛雞采食低黏度的大麥要比高黏度大麥具有更好的生長性能和飼料轉化效率。Campbell等（1993）在比較無芒大麥和有芒大麥時也發現了類似的結果。酶制劑的影響效果對有芒大麥比無芒大麥更明顯，兩種大麥中補充酶制劑較未補充酶制劑的對照組生長性能和飼料轉化效率明顯改善。此外，Ravindran等（2007）報道，補充酶制劑對糯大麥要比普通大麥品種具有更好的效果，可能是由于糯大麥品種相對于普通大麥品種含有較多的水溶性β-葡聚糖。

家禽的生長階段也是一個需要考慮的因素。家禽在孵化后腸壁結構發生變化，特別是在第7天之后（Iji，2001）。 Brufau 等（1991）報道，以大麥為基礎的顆粒日糧中補充酶制劑，可以改善肉雞的生長性能和飼料轉化效率，然而，在飼養的后期其改善的效果要明顯的好于前期。同樣，Boguhn和 Rodehutscord（2010）報道以谷物為基礎的火雞日糧（小麥、大麥、黑麥）中添加酶制劑可以促進火雞生長，提高飼料轉化效率，尤其是在后期的生長階段。Salih等（1991）報道，日齡大的雞似乎能更好地應對高黏度的大麥。

非植酸磷水平低的肉雞大麥基礎日糧中補充植酸酶可增加磷的沉積，減少糞便中磷的排泄量，可達到45%（Juanpere等，2004）。植酸也可以結合蛋白質，使消化酶不能作用于蛋白質。已報道在家禽日糧中補充植酸酶可以提高氨基酸的可利用率，但提高的程度有限（Bedford等，2000）。Juanpere等（2005）報道在大麥基礎日糧中添加植酸酶和β-葡聚糖具有相加效應。

目前，已選育出了轉基因大麥品種。轉基因大麥可以產生耐熱性的芽孢桿菌葡聚糖酶，是一種沉積在谷物蛋白體內的酶 （Von Wettstein等，2000）。肉雞日糧中添加麥芽（發芽）的轉基因大麥可以改善生長性能，提高飼料轉化效率，減輕但不能完全消除糞便黏性的現象。轉基因大麥內含大量的高活性β-葡聚糖酶，將轉基因大麥添加到日糧中可以起到與酶制劑相同的作用。Horvath等（2001）將轉基因大麥芽（4.28 μg葡聚糖酶/g總可溶蛋白）添加到大麥飼料中飼喂幼雞，結果發現幼雞增重明顯。幼雞小腸和排泄物中可溶性葡聚糖的含量較對照組分別降低了75%和50%。排泄黏性物質的幼雞數量顯著減少（Wettstein 等，2000）。

注：因版面所限僅提供部分參考文獻，如有需要，可來函索取。電子郵箱：beijingcau@163.com

[1]Al-Kaisey M T，Mohammed M A，Alwan A K，et al.The effect of gamma irradiation on the viscosity of two barley cultivars for broiler chicks[J].Radiat Phys Chem，2002，63：295 ～ 297.

[2]Ankrah N O，Campbell G L，Tyler R T，et al.Hydrothermal and β -glucanase effects on the nutritional and physical properties of starch in normal and waxy hull-less barley[J].Anim Feed Sci Technol，1999，81：205 ～ 219.

[3]Arscott G H，Hulit V L，Pautz，R K.The use of barley in high-efficiency broiler rations 3.Effect of pellets and reground pellets on growth and efficiency of feed utilization[J].Poult Sci，1958，38：1388 ～ 1389.

[4]Boguhn J，Rodehutscord M.Effects ofnonstarch polysaccharidehydrolyzing enzymes on performance and amino acid digestibility in turkeys[J].Poult Sci，2010，89：505 ～ 513.

[5]BrenesA，GuenterW，MarquardtR，etal.Effectof β -glucanase/pentosanase enzyme supplementation on the performance of chickens and laying hens fed wheat，barley，naked oats and rye diets[J].Can J Anim Sci，1993，73：941 ～ 951.

[6]Campbell G L，Rossnagel B G，Bhatty R.Evaluation of hull-less barley genotypes varying in extract viscosity in broile r chick diets[J].Anim Feed Sci Technol，1993，41：191 ～ 197.

[7]Campbell G L，Rossnagel B G，Classen H，et al.Genotypic and environmental differences in extract viscosity of barley and their relationship to its nutritive value for broiler chickens[J].Anim Feed Sci Technol，1989，26：221–230.

[8]Dicostanzo A，Johnston L，Windels H，et al.A review of the effects of molds and mycotoxins in ruminants[J].Professional Animal Scientist，1995，12：138.

[9]E eckhout W，De Paepe M.Total phosphorus，phytate-phosphorus and phytase activity in plant feedstuffs[J].Anim Feed Sci Technol，1994，47：19 ～ 29.

[10]Eggum B O，Christensen K D.Influence of tannin on protein utilization in feedstuffs with special reference in barley.In Breeding for Seed Protein Improvement Using Nuclear Techniques[J].Int Atomic Energy Agency，Vienna，1975，135 ～ 143.

[11]Francesch M，Perez-VedrellA，Esteve-Garcia E，etal.Enzyme supplementation ofbarley and sunflower-based dieton laying hen performance[J].J Appl Poult Res，1995，4：32 ～ 40.

[12]Gracia M I，Latorre M A，Garcia M，et al.Heat processing of barley and enzyme supplementation of diets for broilers [J].Poult Sci，2003，82：1281 ～1291.

[13]Henry R J.Pentosan，（1，3）， （1，4）-β -glucan concentration in endosperm of whole grain of wheat，barley，oats and rye[J].J Cereal Sci，1987，6：253 ～ 258.

[14]Hickling D.Canadian Feed Peas Industry Guide，3rd Ed[M].Pulse Canada：Winnipeg MB Canada，2003.

[15]Horvath H，Jensen L，Wong T，et al.Stability of transgene expression，field performance and recombination breeding of transformed barley lines[J].Theor Appl Genet，2001，102：1 ～ 11.

[16]Juanpere J，Pérez-Vendrell A M，Angulo E，et al.Assessment of potential interactions between phytase and glycosidase enzyme supplementation on nutrient digestibility in broilers[J].Poult.Sci，2005，84：571 ～ 580.

[17]Lardy G P，Loken B A，Anderson V L，et al.Effects of increasing field pea（Pisum sativum）level in high-concentrate diets on growth performance and carcass traits in finishing steers and heifers[J].J Anim Sci，2009，87：3335 ～3341.

[18]Linares L B，Broomhead J N，Guaiume E A，et al.Effects of low phytate barley（Hordeum vulgare L.）on zinc utilization in young broiler chicks[J].Poult Sci，2007，86：299 ～ 308.

[19]NRC.Nutrient Requirements of Beef Cattle.7th ed[M].Natl Acad Press，Washington，1996.

[20]Perttil? S，Valaja J，Partanen K，et al.Effects of preservation method and β-glucanase supplementation on ileal amino acid digestibility and feeding value of barley for poultry[J].Br Poult Sci，2001，42：218 ～ 229.

[21]Pettersson D H G，?man P.The nutritive value for broiler chickens of pelleting and enzyme supplementation of a diet containing barley，wheat and rye[J].Anim Feed Sci Technol，1991，33：1 ～ 4.

[22]Salarmoini M，Campbell G L，Rossnagel B G，et al.Nutrient retention and growth performance of chicks given low-phytate conventional or hull-less barleys[J].Br Poult Sci，2008，49：321 ～ 328.

[23]Skrede G，Herstad O，Sahlstrom S，et al.Effects of lactic acid fermentation on wheat and barley carbohydrate composition and production performance in the chicken[J].Anim Feed Sci Technol，2003，150：135 ～ 148.

[24]Wang L，Newman R K，Newman C W，et al.Barley β -glucans alter intestinal viscosity and reduce plasma cholesterol concentrations in chicks[J].J Nutr，1992，122：2292 ～ 2297.

[25]Yasar S，Forbes J M.Performance and gastro-intestinal response of broiler chickens fed on cereal grain-based foods soaked in water[J].Br Poult Sci，1999，40：65 ～ 76.■