濃縮脫酚棉籽蛋白生長豬消化能評定及其對仔豬生長性能、血清生化指標和養分表觀消化率的影響

趙建飛 李 瑞 宋澤和 范志勇 賀 喜*

(1.湖南農業大學動物科學技術學院，飼料安全與高效利用教育部工程研究中心，湖南畜禽安全生產協同創新中心，長沙410128；2.西北農林科技大學動物科技學院，楊陵712100)

仔豬飼養過程中，由于仔豬消化和免疫系統發育不完善，在飼糧中通常添加高品質、易消化的蛋白質原料來減輕斷奶造成的仔豬消化功能障礙和生長受阻等負面影響[1-2]。魚粉作為一種優質的蛋白質資源，因其蛋白質含量較高、氨基酸組成較為全面、動物消化利用率高等特點，而被廣泛應用于仔豬飼料中[3]。然而，由于魚粉的價格高、供應有限且質量不穩定，使得生豬養殖業和飼料工業迫切需要開發尋找質優、價廉、來源穩定的魚粉替代產品[4]。濃縮脫酚棉籽蛋白(concentrated degossypolized cottonseed protein，CDCP)以優質棉籽為原料，在脫酚棉籽蛋白(degossypolized cottonseed protein，DCP)“液-液-固”三相萃取專利技術生產工藝的基礎上通過改進脫酚濃縮工藝，脫除了部分水溶性的非淀粉多糖及低聚寡糖和棉酚、單寧、植酸等抗營養因子，提升了蛋白質含量和營養價值[5]。目前，對DCP的研究報道主要集中在加工工藝的介紹以及DCP代替豆粕在水產動物和不同畜禽中飼喂試驗，而對CDCP的消化能以及基于理想氨基酸模式下對仔豬生長性能的研究報道較少。因此，本試驗采用全收糞法結合套算法測定CDCP生長豬消化能，并用CDCP替代飼糧中4%的魚粉，研究其對仔豬生長性能、血清生化指標和養分表觀消化率的影響，旨在實際生產中為仔豬飼糧中使用CDCP提供可靠的參考數據，為合理、高效利用CDCP，拓寬仔豬飼糧優質蛋白質原料的選擇范圍做出努力。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用的CDCP由湖南某生物科技有限公司提供，符合地方標準《飼料原料 脫酚棉籽蛋白》(DB43/T 885—2014)。其他飼料原料均由湖南農業大學某飼料廠提供。

1.2 試驗動物與分組

消化試驗：試驗選取65日齡、體重(38.8±2.6) kg的“杜×長×大”健康閹公豬8頭，隨機分成2組，每組4個重復，每個重復1頭豬。將豬分別置于個體代謝籠中。

飼養試驗：試驗選取(31±2)日齡、體重(10.00±0.60) kg的“杜×長×大”健康仔豬132頭，按隨機區組設計分成對照組和CDCP組，每組6個重復，每個重復11頭豬。試驗期28 d。

1.3 試驗飼糧與飼養管理

1.3.1 試驗飼糧

消化試驗：試驗以玉米-豆粕型飼糧為基礎飼糧，參照NRC(1998)中20～50 kg生長豬的營養需要量配制。基礎飼糧組成及營養水平見表1。因CDCP是植物性蛋白質原料，不宜直接飼喂，故采用替代法測定消化能，替代水平為20%，以粉料形式飼喂。試驗采用交叉法進行消化代謝試驗，使用全收糞法結合套算法測定CDCP生長豬消化能。交叉法試驗設計見表2。

飼養試驗：試驗飼糧分為基礎飼糧和CDCP飼糧。基礎飼糧中魚粉用量為4%，CDCP飼糧為利用CDCP完全替代基礎飼糧中的魚粉，并調整飼糧組成使粗蛋白質、消化能水平近似，2種飼糧消化能和回腸標準可消化賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸水平均滿足或超過NRC(2012)仔豬營養需要。試驗飼糧組成及營養水平見表3。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.3.2 飼養管理

消化試驗：飼養管理方法參照《畜禽飼料有效性與安全性評價全收糞法測定豬配合飼料表觀消化能技術規程》(GB/T 26438—2010)要求。試驗豬在代謝籠預飼5 d后，進入正式試驗，在代謝籠適應期間飼喂全價配合飼料。本試驗分為2個試驗期，其中每個試驗包括預試期和正試期2個階段，每天飼喂4次(07:30、11:30、14:30和18:30)，自由飲水。每期預試期5 d，并且觀察和確定試驗豬的自由采食量，作為正試期飼糧投喂量的決策依據；每期正試期3 d，按試驗豬自由采食量的85%準確定量飼喂；過渡期5 d飼喂基礎飼糧。

表2 交叉法試驗設計

表3 試驗飼糧組成及營養水平(風干基礎)

飼養試驗：試驗時間共28 d，試驗地點在湖南衡陽市某豬場進行。在試驗期間，每天飼喂4次(07:30、11:30、14:30和18:30)，自由采食，提供充足潔凈的飲水，保證欄舍清潔衛生，定期對豬舍及飼槽消毒，疾病的防治與保健按豬場實際情況進行。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 消化試驗評定生長豬消化能和養分表觀消化率

飼糧樣品和糞樣測定指標有干物質(DM，GB/T 6435—2014)、粗蛋白質(CP，GB/T 6432—1994)、粗脂肪(EE，GB/T 6433—2006)、粗纖維(CF，GB/T 6434—2006)、粗灰分(Ash，GB/T 6438—2007)、鈣(Ca，GB/T 6436—2002)、磷(P，GB/T 6437—2002)、游離棉酚(FG，GB/T 13086—1991)。能量測定按照國際標準ISO 9831:1998方法，使用全自動氧彈熱儀測定。

按照如下公式計算養分表觀消化率：

養分表觀消化率(%)=100×(R-D)/R。

式中：R為食入飼糧中某養分含量；D為糞中某養分含量。

套算法計算公式：

F(%)=100×(A-B)/f+B。

式中：F為被測飼糧養分表觀消化率；A為試驗飼糧養分表觀消化率；B為基礎飼糧養分表觀消化率；f為CDCP養分占試驗飼糧養分的比例。

1.4.2 飼養試驗評定仔豬生長性能、血清生化指標和養分表觀消化率

1.4.2.1 生長性能和腹瀉率

試驗期內觀察仔豬生長和健康狀況，以每個重復為單位，記錄耗料量，并于試驗的第1天和最后1天07:30空腹稱重，記錄初重、末重并計算各組仔豬的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。在試驗的前14 d，每天2次觀察并記錄仔豬腹瀉狀況，仔豬是否腹瀉主要觀察仔豬尾部狀態和漏縫地板上的糞便痕跡為準。計算公式如下：

腹瀉率(%)=[試驗期腹瀉仔豬頭數/(本組
試驗仔豬頭數×試驗天數)]×100。

1.4.2.2 血清生化指標

于試驗期最后1天分別從各組每個重復選擇1只接近該組平均體重的豬進行前腔靜脈采血，取6 mL血液置于10 mL采血管中，37 ℃靜置30 min后在3 000 r/min速度下離心15 min取血清，于-20 ℃保存待測。使用試劑盒測定血清谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)活性及總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(UREA)含量：緩沖液法測定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量，試劑盒均購于深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，所用儀器為邁瑞200全自動血液生化分析儀。

1.4.2.3 養分表觀消化率

采用4 mol/L酸不溶灰分(AIA)法(GB/T 23742—2009)測定養分表觀消化率。飼糧樣品和糞樣測定指標有干物質(GB/T 6435—2014)、粗蛋白質(GB/T 6432—1994)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、粗灰分(GB/T 6438—2007)。能量測定按照國際標準ISO 9831∶1998方法，使用全自動氧彈熱儀測定。根據食入養分含量和排出養分含量計算各養分表觀消化率。養分表觀消化率公式如下：

D=100×[1-(A1/A2)×(B2/B1)]。

式中：D為某養分表觀消化率(%)；A1為飼糧中某養分含量(%)；A2為糞便中鹽酸不溶灰分含量(%)；B1為糞便中某養分含量(%)；B2為飼糧中鹽酸不溶灰分含量(%)。

1.5 數據分析

采用SPSS 16.0軟件進行獨立樣本t檢驗以及單因素方差分析(one-way ANOVA)，結果以“平均值±標準差”表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 CDCP的化學組成、消化能和養分表觀消化率測定結果

由表4可知，CDCP的粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、鈣、總磷含量及總能均低于魚粉，粗纖維和無氮浸出物含量均高于魚粉。

由表5可知，生長豬對CDCP能量表觀消化率為86.64%，消化能為15.61 MJ/kg。生長豬對CDCP粗蛋白質表觀消化率為85.80%，可消化粗蛋白質含量為51.38%。由試驗測得的能量、粗蛋白質表觀消化率和CDCP的常規養分含量來看，CDCP用作生長豬飼料替代一定比例的基礎飼糧是可行的。

表4 CDCP和魚粉化學組成分析(風干基礎)

表5 CDCP消化能和養分表觀消化率(風干基礎)

2.2 CDCP對仔豬生長性能和腹瀉率的影響

由表6可知，CDCP對仔豬的初重、末重、ADFI、ADG、F/G和腹瀉率均無顯著影響(P>0.05)；但CDCP組的ADFI和ADG均小于對照組，腹瀉率大于對照組。

表6 CDCP對仔豬生長性能和腹瀉率的影響

2.3 CDCP對仔豬血清生化指標的影響

由7表可知，CDCP對血清中TP、ALB、UREA含量及ALP、AST、ALT活性均無顯著影響(P>0.05)，對血清IgA、IgG、IgM含量無顯著影響(P>0.05)。初步判定在本試驗條件下，用CDCP替代魚粉對仔豬血清生化指標無顯著影響。

2.4 CDCP對仔豬養分表觀消化率的影響

由表8可知，與對照組相比，CDCP顯著降低了仔豬對飼糧中能量、粗脂肪表觀消化率(P<0.05)；干物質、粗蛋白質和粗灰分表觀消化率均有所降低，但無顯著差異(P>0.05)。

3 討 論

3.1 生長豬對CDCP的消化能

目前國內對CDCP的消化能的研究較少，公開發表的數據均主要為DCP的消化能。CDCP為淡黃色碎片，色澤均勻一致，氣味清淡，本次試驗生長豬對CDCP的消化能為15.61 MJ/kg，Li等[6]測定仔豬[(10.19±1.35) kg]對CDCP的消化能為15.79 MJ/kg，Wang等[7]測定生長豬[(31.5±2.2) kg]對DCP的消化能為17.25 MJ/kg，大于本次試驗測定的生長豬消化能。李敏[8]測定的一種DCP樣品在干物質基礎下的消化能為13.63 MJ/kg。沈俊等[9]測定了全國范圍內11種DCP樣品在DM基礎下的平均消化能為12.68MJ/kg。《中國飼料成分及營養價值表(2019年第30版)》中棉籽蛋白(脫酚浸出)消化能推薦值為10.25 MJ/kg，與本試驗結果存在較大差異，這是由于試驗樣品來源及加工工藝等因素所引起。另外，本次試驗測得CDCP消化能值高于NRC(2012)中豆粕消化能(15.12 MJ/kg)。CDCP生長豬粗蛋白質表觀消化率為85.80%，比張鋮鋮等[10]測定DCP生長豬粗蛋白質表觀消化率高12.45%，比Wang等[7]測定的仔豬粗蛋白質表觀消化率低4.2%。

表7 CDCP對仔豬血清生化指標的影響

表8 CDCP對仔豬養分表觀消化率的影響

3.2 CDCP對仔豬生長性能和腹瀉率的影響

一般認為棉籽粕因含有游離棉酚、環丙烯脂肪酸(cyclopropene fatty acid，CPFA)、單寧和植酸等抗營養因子，會對動物的采食量、生長性能有一定的影響。而本次試驗表明，在消化能、粗蛋白質和標準回腸可消化氨基酸水平一致的條件下，與對照組相比，CDCP組的末重、ADFI、ADG、F/G和腹瀉率差異均不顯著，這說明用4%的CDCP替代魚粉對仔豬的生長性能無不良影響。Wang等[7]研究表明，飼糧添加10%的CDP降低了仔豬的ADG及總能、粗蛋白質的表觀消化率，飼糧中添加4%的CDP對生長性能、腹瀉率和養分表觀消化率沒有影響。這表明CDP雖然經過脫酚處理，但是殘留的游離棉酚依舊會對動物產生毒副作用，在使用CDP時必須考慮不同畜種對游離棉酚的耐受性。

3.3 CDCP對仔豬血清生化指標的影響

血清生化指標能反映動物體新陳代謝機能的健康狀況，可以從血清生化指標來判斷動物體的組織或器官是否發生異常變化。ALT和AST是存在于動物肝臟和心臟細胞內的重要轉氨酶，跟蛋白質和氨基酸代謝有密切關系。本試驗結果表明，CDCP對ALT、AST和ALP活性均無顯著影響，且處于正常范圍內，說明CDCP中的殘留的游離棉酚沒對肝臟發生損害。

TP和ALB含量與動物體內蛋白質和氨基酸的代謝密切相關。UREA是動物體蛋白質代謝終末的產物，因含有含氮化合物而具有毒性，大多數生物必須通過腎臟由尿排除。血清UREA含量是反映腎功能的主要指標之一。本試驗結果表明，CDCP對血清TP、ALB、UREA含量均無顯著影響，說明CDCP替代魚粉不影響仔豬對飼糧蛋白質利用率和蛋白質代謝。

血清中免疫球蛋白主要來源于漿細胞，能反映機體體液免疫水平，IgG是個體發育過程中最早合成和分泌的抗體，占據了血清中免疫球蛋白總量的75%。IgA含量僅次于IgG，IgA是機體黏膜局部抗感染免疫的主要抗體。IgM是B細胞抗原受體的主要成分，IgM在感染過程中首先出現，但持續時間不長，是近期感染的標志。這3種免疫球蛋白是機體進行免疫應答的主要抗體。魚粉為動物性蛋白質源，含有一定量的免疫球蛋白，可以改善仔豬的免疫能力，而植物性蛋白質源中含有的某些抗原活性會影響仔豬生長性能和引起一系列的不良反應。本試驗結果表明，CDCP對血清IgG、IgA和IgM含量均無顯著影響，但血清IgG、IgM含量稍有下降。這說明經“固-固-液”三相萃取法生產的CDCP具有較低的抗原活性。

3.4 CDCP對仔豬養分表觀消化率的影響

動物機體對飼糧養分表觀消化率的高低直接決定了動物的生長速度和生產報酬[11]。CDCP不同于豆粕，其蛋白質的溶解度高，經過脫酚工藝減小了蛋白質的分子量，因此容易被動物直接吸收和利用。此外，CDCP不存在大豆蛋白中特殊的豆腥味和“脹氣”因子[12]，且抗原性較小，是幼齡動物的理想蛋白質來源。Li等[13]研究表明，CDCP替代魚粉用于仔豬飼糧中不影響養分表觀消化率，并且CDCP能降低糞便中的氮排放，增加胃蛋白酶活性。本試驗結果表明，CDCP對仔豬的干物質、粗蛋白質和粗灰分的表觀消化率無顯著影響，能量和粗脂肪的表觀消化率顯著降低，這可能是由于CDCP中粗纖維的含量高于魚粉，從而影響了能量的表觀消化率。CDCP雖然是一種優質的植物性蛋白質原料，但與魚粉相比還有一定的缺點，在仔豬飼糧中過量使用會對其生長性能產生不利影響[6-7]。

4 結 論

CDCP生長豬能量表觀消化率為86.64%，消化能為15.61 MJ/kg，粗蛋白質表觀消化率為85.80%，可消化粗蛋白質含量為51.38%。CDCP替代飼糧中全部的魚粉飼喂仔豬雖對其生長無不良影響，但養分表觀消化率均有所降低。