回歸分析法評價4種麥類飼料原料的肉雞有效能值

方成堃 禹琪芳 ADEOLA Olayiwola 賀建華*

(1.湖南農業大學動物科技學院，長沙 410128；2.美國普渡大學動物科學系，西拉法葉 IN 47906)

高效、高質量動物產品的生產主要依賴飼糧營養的精準供給。正確的理解動物對飼糧的消化特性和需求數量可以幫助飼料企業合理的配制飼糧；飼糧能量的精準供給是高效生產非常重要的一環，我國自20世紀70年代開始對家禽飼料能量利用效率的評定體系進行研究[1]。目前常規的能量飼料原料無法充分滿足動物的生產需求，準確評估飼料原料的營養價值和動物的營養需要量，實現精準營養配方，是提高動物生產效率的重要手段。麥類飼料原料在全球飼料領域使用廣泛，大麥、黑小麥、小麥和黑麥是非常重要的家禽能量飼料原料，然而在國內鮮見對其能量利用的研究報道。在歐洲大麥是廣泛使用的動物飼料原料，然而，由于其能值較低以及易引起黏性糞便等原因，限制了其在家禽上的使用[2]。黑小麥是小麥和黑麥的基因組合的一種雜交谷物，并由此得名[3]，其在動物飼糧中應用的較少。小麥是常見的飼料原料之一，小麥的營養價值既受品種的影響，又受環境的影響，但造成小麥營養價值不同的內在原因尚未完全清楚。已有研究證明，小麥的代謝能與可溶性纖維的抗營養作用有關[4]。王永偉[5]評價了14種小麥在肉仔雞上的有效能，得出小麥的代謝能(metabolizable energy,ME)為12.64 MJ/kg，回腸消化能(ileal digestible energy,IDE)為12.40 MJ/kg，氮校正代謝能(nitrogen-corrected metabolizable energy,MEn)為12.01 MJ/kg。黑麥是中歐重要的糧食作物，早有人將其作為動物飼料原料，但因其含有高濃度的抗營養因子，導致未能大量使用[6]。Bolarinwa等[7]研究評價了小麥和大麥在肉雞上的有效能，結果表明大麥的有效能比小麥的低約4.19 MJ/kg。國內有關麥類飼料原料在家禽方面的能值數據非常有限。鑒于目前飼料行業的成本挑戰和飼料配方中使用替代原料對動物生長等方面的優勢，而麥類原料的有效能數據研究較少，需要更多的關于IDE、ME和MEn的數據來優化配方。

本試驗擬用大麥、黑小麥、小麥和黑麥分別替代豆粕-玉米型基礎飼糧中部分供能原料，采用外源指示劑法和回歸分析法研究其在肉雞體內的IDE、ME、MEn，旨在為肉雞生產中非常規能量飼料原料的合理使用提供試驗依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與分組

試驗采用單因素隨機區組設計，分2批進行，試驗1用于評價大麥和黑小麥的有效能，試驗2用于評價小麥和黑麥的有效能。每個批次試驗均選用320只20日齡雄性羅斯708肉雞，將其隨機分為5個組，每組設8個重復，每個重復8只雞。試驗1的5個組21～28日齡所喂飼糧如下：基礎飼糧(對照組)、含250 g/kg大麥的飼糧、含500 g/kg大麥的飼糧、含250 g/kg黑小麥的飼糧、含500 g/kg黑小麥的飼糧。試驗2的5個組21～28日齡所喂飼糧如下：基礎飼糧(對照組)、含250 g/kg小麥的飼糧、含500 g/kg小麥的飼糧、含250 g/kg黑麥的飼糧、含500 g/kg黑麥的飼糧。各組飼糧均參照NRC(1994)[8]家禽營養需要配制，并均添加0.5%的三氧化二鉻(Cr2O3)作為指示劑，試驗1和試驗2的飼糧組成及營養水平分別見表1和表2。

表1 試驗1的飼糧組成及營養水平(風干基礎)

表2 試驗2的飼糧組成及營養水平(風干基礎)

1.2 飼養管理

飼養試驗在美國普渡大學家禽試驗場進行。試驗雞飼喂于電子控溫育雛籠中，分別于1～8日齡、9～15日齡、16～28日齡調整溫度為35、31和27 ℃。1～20日齡為預試期，飼喂基礎飼糧；21～28日齡為試驗期，分別飼喂基礎飼糧和試驗飼糧。試驗期間雞只自由采食、自由飲水。

1.3 樣品采集及處理

收集第25～28天的糞樣。將蠟紙置于每個籠(重復)的糞盤上，每天08:00和18:00各收集1次糞樣于樣品盒，置于-20 ℃冰箱保存。試驗結束后在將糞樣于55 ℃烘箱中烘干，粉碎過0.5 mm篩，制成分析樣待測。

于試驗第28天將雞逐只稱重后，用二氧化碳窒息死亡，從梅克爾憩室后約2 cm至回盲連接處取腸道，用蒸餾水沖洗出回腸食糜。采用前述方法制成分析樣，待測。

1.4 測定指標與方法

分別于試驗第21天和第28天清晨逐只空腹稱重，計算21～28日齡的增重、采食量和料重比。

飼糧、糞樣和食糜樣均置于105 ℃烘箱(Precision Scientific Co.，美國)中24 h，測定干物質含量；采用凱氏定氮儀(Tecator Inc.，美國)測定分析樣中氮的含量；以苯甲酸作為標準樣品，使用氧彈熱量儀(Model 1261，Parr Instrument Co.，美國)測定分析樣中總能；根據Fenton(1979)[9]方法使用分光光度計(Spectronic 21D，Milton Roy Co.，美國)測定分析樣中鉻的含量。

1.5 計算公式

飼糧養分和能量消化(代謝)率根據公式計算：

C=100×[1-(Cd/Co)×(Eo/Ed)]。

式中：C表示飼糧養分和能量消化(代謝)率；Cd表示飼糧中鉻的含量；Co表示回腸食糜或糞中鉻的含量；Eo表示回腸食糜或糞中養分含量或總能；Ed表示飼糧中養分含量或總能。

飼糧ME(MJ/kg)=C×GE。

式中：GE表示飼糧中總能。

MEn(MJ/kg)根據下列公式[5]計算。

MEn=ME-(8.22×Nret)。

式中：Nret表示沉積氮(g/kg DM)，其計算公式為：

Nret=Ni-(No×Cd/Co)。

式中：Ni表示攝入飼糧中氮含量(g/kg DM)；No表示糞中氮含量(g/kg DM)。

待測原料ME消化率根據下列公式[7]計算：

Cti=Crd+(Ctd-Crd)/Pti。

式中：Cti表示待測原料ME消化率；Crd表示基礎飼糧ME消化率；Ctd表示試驗飼糧ME消化率；Pti表示待測原料對試驗飼糧ME貢獻比率。

1.6 數據處理與統計分析

用Excel 2016軟件對數據進行初步處理，之后用統計分析軟件SAS 9.4中的GLM程序進行方差分析和回歸分析。參照Bolarinwa等[7]的方法進行多元線性回歸，以千克為單位，將與待測原料相關的IDE、ME、MEn與每籠雞采食的原料量進行回歸；顯著性水平設為P<0.05，極顯著水平設為P<0.01[10]。

2 結果與分析

2.1 不同飼糧對肉雞生長性能的影響

大麥和黑小麥、小麥和黑麥飼糧對21～28日齡肉雞生長性能的影響分別見表3和表4。與對照組相比，用大麥、黑小麥分別替代飼糧中部分供能飼料對21～28日齡肉雞的增重有提高的趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。與對照組相比，用小麥和黑麥分別替代飼糧中部分能量飼料后，21～28日齡肉雞的增重有降低趨勢，采食量有提高趨勢，但差異均不顯著(P>0.05)。

表3 不同飼糧對21～28日齡肉雞生長性能的影響(試驗1)

表4 不同飼糧對21～28日齡肉雞生長性能的影響(試驗2)

2.2 肉雞對不同飼糧養分和能量的消化(代謝)率

由表5可知，使用大麥替代部分供能飼料時，隨著大麥替代量的增加，肉雞對飼糧干物質、能量的回腸消化率和全腸道代謝率，以及IDE、ME、MEn均極顯著線性降低(P<0.01)；使用黑小麥替代部分能量飼料時，肉雞的氮全腸道代謝率、IDE、ME、MEn均隨著黑小麥替代量的增加而極顯著線性降低(P<0.01)；此外，黑小麥替代量與肉雞的干物質、能量回腸消化率呈現極顯著的二次曲線關系(P<0.01)，與IDE呈現顯著的二次曲線關系(P<0.05)。

由表6可知，使用小麥替代部分供能飼料時，隨著小麥替代量的增加，肉雞對飼糧氮的全腸道代謝率極顯著線性降低(P<0.01)，干物質、能量、氮校正能量的全腸道代謝率顯著線性降低(P<0.05)；此外，小麥替代量與飼糧干物質、能量的回腸消化率存在極顯著的二次曲線關系(P<0.01)，與IDE存在顯著的二次曲線關系(P<0.05)。使用黑麥替代部分供能飼料時，黑麥替代量與肉雞對飼糧能量的回腸消化率存在顯著線性降低關系(P<0.05)，與干物質回腸消化率以及干物質和氮的全腸道代謝率存在極顯著線性降低關系(P<0.01)；此外，黑麥替代量與飼糧干物質、能量的回腸消化率和干物質、氮、能量、氮校正代謝能的全腸道代謝率以及ME、MEn均存在極顯著的二次曲線關系(P<0.01)，與IDE存在顯著的二次曲線關系(P<0.05)。

表6 肉雞對不同飼糧干物質、能量的回腸消化率和干物質、氮及能量全腸道代謝率(試驗2)

2.3 4種麥類飼料原料的肉雞IDE、ME、MEn

由表7、表8可知，通過對大麥、黑小麥、小麥和黑麥的采食量及其能量攝入量進行測定，采用回歸分析法計算其在肉雞體內的IDE、ME、MEn，得出大麥分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麥分別為10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麥分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麥分別為11.97、12.56、11.83 MJ/kg。

表7 大麥和黑小麥的肉雞IDE、ME、MEn回歸方程

表8 小麥和黑麥的肉雞IDE、ME、MEn回歸方程

3 討 論

3.1 4種麥類飼料原料對肉雞生長性能的影響

本研究中，以麥類飼料原料替代玉米-豆粕型基礎飼糧中部分供能飼料對肉雞的生長性能無顯著影響。早期有學者發現，由于大麥的品種和收獲季節不同，導致大麥品質的不穩定，容易產生幼雞的水樣便；其在肉雞飼糧中的使用限量為200～250 g/kg，在蛋雞飼糧中的使用限量為250～350 g/kg[11]。Svihus等[12]在肉雞飼糧中分別添加大麥、小麥、燕麥后發現，大麥的主要成分與肉雞的生長性能均無明顯相關性，而小麥的主要成分與肉雞的生長性能相關，其脂肪、淀粉含量與ME呈顯著正相關，蛋白質含量與增重呈顯著正相關，而蛋白質含量與ME呈顯著負相關。Vieira等[13]在1～42日齡肉雞飼糧中添加10%～40%的黑小麥進行飼養試驗。結果發現添加黑小麥對肉雞的采食量、增重、料重比均無顯著影響。而在更早期Proudfoot等[14]的試驗發現，肉雞飼糧中分別添加15%、30%、45%的黑小麥時，黑小麥添加量與肉雞1～42日齡的料重比存在線性關系，添加高水平的黑小麥對料重比有不利影響。不同研究產生不同的結果，其可能是動物品種和黑小麥品種的差異所致。在本次試驗中，飼糧中添加黑麥對肉雞的生長性能無顯著影響；但也有學者的研究結果顯示飼糧中添加黑麥會顯著降低肉雞的生長性能[15]。此外，Boros等[16]發現，使用黑麥-豆粕型飼糧和黑麥-大麥-小麥-豆粕型飼糧，在黑麥的添加量超過50%時，肉雞的生長性能出現顯著下降，但添加適當的酶制劑后有明顯改善，但不能完全消除其不利影響。

3.2 4種麥類飼料原料在肉雞體內的有效能值評價

在試驗1中，大麥與黑小麥的肉雞IDE、ME和MEn分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg與10.99、11.80、11.43 MJ/kg，與其他研究結果[7,17]相比均較低。在飼糧中添加大麥或黑小麥后，隨著大麥或黑小麥替代量的增加，飼糧的IDE、ME、MEn呈極顯著線性下降。導致此結果的原因有很多，而其中最重要原因可能是由于大麥籽粒胚乳中含有高濃度的β-葡聚糖[18]，其作為抗營養因子使腸道黏度增加。大麥和黑小麥在肉雞體內的有效能值評價國內研究報道較少，王紅亮[19]在生長豬體內測定了19種大麥的消化能(DE)和ME，結果顯示大麥的ME為14.37 MJ/kg，DE為14.67 MJ/kg。與Villamide[20]的報道相比，本試驗所得大麥的MEn較低，同時也低于INRA(2004)和NRC(1994)中的參考值。造成這個結果的原因有可能是大麥的品種和產地差異，以及動物的年齡差異。春季品種的大麥較其他品種具有更高的ME，這與其較高的淀粉含量和較低的粗纖維、非淀粉多糖(NSP)和β-葡聚糖含量有關[12]。Francesch等[21]在公雞體內測定了57種大麥的ME，結果顯示春季大麥比冬季大麥的ME高出0.42 MJ/kg。雖然本試驗未進行原料及飼糧中NSP含量的測定，但根據Knudsen[22]的研究，大麥和黑小麥中的NSP含量分別約為186和119 g/kg。據此計算，在大麥和黑小麥添加量分別為250和500 g/kg的飼糧中，NSP的含量分別為46.5、93.0 g/kg和29.8、59.5 g/kg。飼糧中較高含量的NSP也是導致有效能值降低的原因之一。

試驗2結果顯示，小麥與黑麥的肉雞IDE、ME和MEn分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg與11.97、12.56、11.83 MJ/kg。Farrell[23]測定了33種小麥在雞體內的ME，其范圍在12.78～15.80 MJ/kg，與本試驗結果差異較大。由于脂肪含量的原因，非谷物類原料的能值往往高于小麥，尤其是在肉雞上，會觀察到低ME現象[12]。此外，造成小麥ME較低的另一個原因是淀粉消化率低，其平均消化率僅為79%[24]。Adeola等[25]研究表明，以小麥為主的高黏度飼糧會顯著降低鴨對脂肪、淀粉、氮和能量的回腸消化率。早期也有大量試驗證明小麥低ME和低淀粉消化率之間存在聯系[26-28]。黑麥中含有較高的抗營養因子，主要是NSP和烷基間苯二酚，這也是黑麥在單胃動物飼糧中較少使用的原因[5]。由于NSP會導致凝膠的形成，降低養分的利用率，飼喂未添加外源酶的黑麥飼糧會降低禽類的生產性能[29]。烷基間苯二酚則是主要影響飼糧的適口性，隨著雜交技術的更新，新型雜交黑麥烷基間苯二酚含量已經從以前的超過1 000 mg/kg降低至815 mg/kg，甚至401 mg/kg[30]。隨著常規飼料原料價格的提高，人們嘗試在禽類飼糧中使用黑麥，從而降低生產成本。在本試驗中，飼糧中添加黑麥并未顯著影響肉雞的生長性能，但是降低了養分的消化率，其原因可能是本試驗未添加額外的酶制劑所致。Friesen等[31]研究發現，在肉雞飼糧中添加10%～60%的黑麥，測定出其MEn為10.03～12.06 MJ/kg，與本試驗結果基本一致。

4 結 論

在肉雞玉米-豆粕型基礎飼糧中用大麥、黑小麥、小麥和黑麥替代一定比例的供能飼料是切實可行的。通過回歸分析得出了4種麥類飼料原料的肉雞IDE、ME和MEn，其中大麥分別為9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麥分別為10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麥分別為10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麥分別為11.97、12.56、11.83 MJ/kg。