李改娟,劉 洋,姚軍虎*,史寶軍,周振鋒
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué),陜西 楊凌 712100;2.廣東溢多利生物科技股份有限公司,廣東 珠海 519060)
玉米干酒糟及其可溶物作為蛋白質(zhì)飼料,已在家禽日糧中應(yīng)用多年。早期受產(chǎn)量、價(jià)格和營養(yǎng)變異等問題影響,使用量約為5%。隨著乙醇工業(yè)的不斷發(fā)展,DDGS的產(chǎn)量也大大增加,同時(shí)隨著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn),質(zhì)量已有很大改善,故使用量也在逐步增加。Swiatkiewicz等表明,肉雞和火雞早期日糧中 DDGS的使用量可達(dá)5%~8%,肉雞和火雞后期及蛋雞日糧中用量在12%~15%時(shí)不影響生產(chǎn)性能[1]。國外DDGS已普遍用于畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè),但國內(nèi)的相關(guān)研究較少,其還沒有得到科學(xué)合理的使用,尤其是家禽上相關(guān)報(bào)道更少,且僅有的研究也不夠深入。我國是蛋白質(zhì)飼料資源比較缺乏的國家,開發(fā)DDGS飼料資源具有重要意義。本文綜合論述了DDGS的營養(yǎng)特性及其在家禽日糧中的應(yīng)用,旨在為相關(guān)研究和生產(chǎn)提供參考。
DDGS由干酒精糟(DDG)和可溶干酒糟(DDS)兩部分組成,顏色越淺、氣味越淡,營養(yǎng)價(jià)值越高。由于淀粉在玉米籽實(shí)中占2/3,當(dāng)其轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳后,DDGS中各營養(yǎng)成分與原谷物相比增加近3倍,見附表[2]。同時(shí)由于發(fā)酵時(shí)融入了糖化曲和酵母的營養(yǎng)成分和活性因子,營養(yǎng)價(jià)值更高。但因各營養(yǎng)物質(zhì)變異大、存在抗?fàn)I養(yǎng)因子等,限制了其在家禽日糧中的大量使用。
附表 DDGS與玉米、豆粕的營養(yǎng)成分
作為蛋白質(zhì)飼料,合格的DDGS蛋白質(zhì)含量高于28%,優(yōu)級(jí)品則高達(dá)33%以上,最大限度地保留了原谷物的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分,且由于酵母的發(fā)酵作用,使玉米中的植物性蛋白轉(zhuǎn)化為微生物蛋白,使其更適合動(dòng)物的營養(yǎng)需要;經(jīng)發(fā)酵及其他加工處理后,DDGS中有效磷含量大幅度提高,對于降低磷排泄、保護(hù)環(huán)境具有重要作用;玉米DDGS中葉黃素含量高達(dá)40 mg·kg-1,對動(dòng)物產(chǎn)品有很好的著色效果。研究已證實(shí),DDGS中可利用類胡蘿卜素含量較高,隨日糧DDGS含量在一定范圍內(nèi)的增加,蛋黃顏色逐步加深[3-4]。DDGS中亞油酸含量為2.3%(玉米為2%),其參與脂肪的合成與代謝,能量供應(yīng)充足時(shí),有利于家禽體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝,從而增加蛋重,能量供應(yīng)不足時(shí),產(chǎn)蛋量下降。
1.2.1 養(yǎng)分含量變異大
DDGS用作動(dòng)物飼料原料時(shí),最大的問題是營養(yǎng)成分含量變異大。不同廠家,甚至同一廠家不同生產(chǎn)階段的產(chǎn)品,其營養(yǎng)成分有很大不同。原料、加工工藝、成品中DDGS含量的不同是其營養(yǎng)變異的主要原因。
受原料玉米的影響。玉米在全國各地都有種植,因各地區(qū)土壤組成的差異和收獲季節(jié)的不同,都會(huì)引起原料玉米組成的差異。不同廠家在生產(chǎn)乙醇時(shí)就地取材,會(huì)引起基礎(chǔ)原料的差異。同時(shí)當(dāng)發(fā)酵完成后,除淀粉外,其他營養(yǎng)成分高度濃縮,原料間的差異也因此加劇,最終導(dǎo)致終副產(chǎn)品DDGS在組成上的嚴(yán)重差異。
受加工工藝的影響。不同來源DDGS變異不僅與原料玉米來源有關(guān),還存在加工工藝的差異[5]。DDGS生產(chǎn)過程中干燥溫度的高低和干燥時(shí)間的長短嚴(yán)重影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,尤其是賴氨酸和有效磷消化率。加熱過程中若處理不當(dāng)會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),降低賴氨酸消化,但有效磷含量則隨溫度的升高、延長而提高[6-7]。過度加熱對DDGS的損害比對其他谷物嚴(yán)重,這可能是DDS中糖高度濃縮,增加了其與氨基酸的接觸機(jī)率。
受DDS添加比例影響。DDGS是DDG和DDS混合后的產(chǎn)品,其中DDS含量越高,DDGS產(chǎn)品質(zhì)量越好。呂明斌等報(bào)道,DDGS中DDS的含量至少要大于20%,由于DDG與DDS營養(yǎng)組成的差異,各生產(chǎn)廠家規(guī)定的DDS的最小添加比例不同,從而造成DDGS營養(yǎng)的差異[8]。Noll等發(fā)現(xiàn),DDS的添加量對制粒的大小、顏色以及脂肪和礦物質(zhì)含量影響最大,隨DDS添加比例的增加,DDGS中脂肪、灰分、真代謝能、錳、鈉、鉀、氯、磷、硫含量增加[9]。
1.2.2 纖維和NSP含量高
雖然在發(fā)酵過程中微生物降解了部分纖維,但DDGS中纖維含量高仍是其在單胃動(dòng)物飼糧中大量使用的一個(gè)限制性因素。玉米副產(chǎn)品中NSP均以木聚糖和纖維素為主,其中木聚糖含量高達(dá)9.1%~18.4%,纖維素含量約6.3%~14.7%。當(dāng)DDGS在單胃動(dòng)物日糧中使用量較高時(shí)則會(huì)降低其他營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能。
1.2.3 霉菌毒素污染
DDGS副產(chǎn)品水分含量高,谷物易破損,霉菌容易生長。若玉米中含有霉菌毒素,而發(fā)酵不能使霉菌毒素的毒性失活,經(jīng)發(fā)酵處理后會(huì)使DDGS中霉菌毒素含量達(dá)到普通玉米的300%,因此,必須嚴(yán)格檢測每批DDGS中霉菌毒素含量。
1.2.4 脂肪酸敗
DDGS中含有較高的玉米油,脂肪含量也較高,但多是不飽和脂肪酸,易發(fā)生氧化酸敗,使有效能值降低,對動(dòng)物健康不利,也影響貯存時(shí)間。
目前針對DDGS變異這一問題,配制各種家畜平衡日糧前,有必要對不同廠家的DDGS原料進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)分的實(shí)驗(yàn)室測定分析,以提高配制日糧的準(zhǔn)確性。為節(jié)省實(shí)驗(yàn)室評(píng)定的時(shí)間和成本,營養(yǎng)學(xué)家正致力于尋求有代表性的指標(biāo)以及迅速、高效的實(shí)驗(yàn)室快速評(píng)定方法。
DDGS的顏色可作為評(píng)定賴氨酸消化率的指標(biāo)之一[10]。DDGS加工過程中加熱溫度及時(shí)間長短與其顏色和賴氨酸消化率高度相關(guān)。利用回歸公式可快速、準(zhǔn)確預(yù)測DDGS的營養(yǎng)物質(zhì)利用率。呂明斌等研究發(fā)現(xiàn),中性洗滌纖維(NDF)含量與有效賴氨酸有很好的相關(guān)性,NDF可作為飼料廠的日常檢測DDGS熱過度的指標(biāo):NDF≤32%為合格,NDF≤35%為最低質(zhì)量要求[8]。Pedersen等以豬為例,建立以粗灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維和總能預(yù)測DE和ME的回歸方程[11]。
DDGS中由于纖維及NSP含量高限制了其在單胃中的大量使用。Swiatkiewicz等在蛋雞高峰期日糧中添加5%、10%、15%、20%的DDGS,并在20%組添加NSP水解酶,發(fā)現(xiàn)5%、10%、15%組不影響產(chǎn)蛋率,20%組產(chǎn)蛋率和蛋重降低,補(bǔ)加NSP水解酶后可一定程度上緩解這一負(fù)面效應(yīng)[12-15],所以筆者推測NSP是使用高水平DDGS的限制性因素。鮑淑青等以蛋公雞為試驗(yàn)動(dòng)物,采用TME法發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合酶 DDGS的干物質(zhì)表觀消化率、有機(jī)物表觀消化率、表觀代謝能均顯著高于未添加酶的DDGS組(P<0.05)。 所以,日糧中添加已降解纖維和NSP為主的酶制劑,可降低DDGS抗?fàn)I養(yǎng)因子含量,改善營養(yǎng)物質(zhì)的利用率,增加其在動(dòng)物日糧中的使用量[16]。
DDGS與玉米一樣,易受霉菌毒素污染,因此應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持選擇原料產(chǎn)地與檢測相結(jié)合,可采用ELISA法嚴(yán)格檢測其中的霉菌毒素含量,并注意添加適宜的防霉劑和霉菌吸附劑。DDGS中粗脂肪含量較高,可添加適量抗氧化劑以保證其中脂肪的穩(wěn)定。研究發(fā)現(xiàn),香精油具有很好的抗氧化、防霉等作用,在DDGS中添加該物質(zhì)可能會(huì)達(dá)到雙重功效。
DDGS作為一種非常規(guī)的飼料原料,目前仍沒有獲得完整且相對準(zhǔn)確的營養(yǎng)參數(shù)供生產(chǎn)使用,尤其是氨基酸的消化率。Lumpkins等以總氨基酸為基礎(chǔ)配制日糧,發(fā)現(xiàn)在肉雞早期日糧中DDGS可添加至6%,中后期可添加至12%~15%[17]。Wang等研究DDGS在肉雞日糧中的使用水平,在各處理等能的基礎(chǔ)上以可消化氨基酸為基礎(chǔ)配制日糧,結(jié)果表明,DDGS在肉雞整個(gè)生長期日糧中可添加至15%~20%,而不影響生產(chǎn)性能[18]。隨后Wang等又做了幾個(gè)相似試驗(yàn),均在可消化氨基酸基礎(chǔ)配制日糧,發(fā)現(xiàn)當(dāng)以可消化氨基酸配制日糧時(shí),DDGS在肉雞日糧中的添加量可達(dá)20%[19-20]。所以為增加DDGS的使用量并保證使用效果,有必要以可消化氨基酸為基礎(chǔ)進(jìn)行日糧配制。
Lumpkins等以產(chǎn)蛋高峰雞為試驗(yàn)動(dòng)物,配制商品和低濃度兩種日糧,DDGS添加量分別為0和15%,各處理組等能等氮,各處理組賴氨酸和蛋氨酸含量相同,研究發(fā)現(xiàn),15%商品日糧組不影響產(chǎn)蛋率,而15%低濃度組明顯降低產(chǎn)蛋率,建議商品日糧中DDGS安全添加劑量為10%~12%[21]。Roberson等在產(chǎn)蛋高峰后蛋雞日糧中添加DDGS 0、5%、10%、15%,表明 DDGS 5%~15%不影響產(chǎn)蛋率及蛋品質(zhì),試驗(yàn)52~53周時(shí)產(chǎn)蛋率隨DDGS使用量的增加而下降,故建議實(shí)際生產(chǎn)中使用量應(yīng)低于15%[4]。這可能是由于產(chǎn)蛋高峰后期機(jī)體消化率逐步降低,對DDGS中抗?fàn)I養(yǎng)因子耐受力降低而引起產(chǎn)蛋率下降。
DDGS中葉黃素含量高,飼用DDGS可改善雞的皮膚和蛋黃的色澤。Roberson等表明,使用含量高于10%的DDGS日糧,在一個(gè)月內(nèi)可顯著改善蛋黃顏色,而含量為5%組則在兩個(gè)月后可觀察到改善效果。高含量葉黃素是DDGS在蛋雞生產(chǎn)中的優(yōu)勢之一[4]。
隨加工工藝的不斷改進(jìn),DDGS的營養(yǎng)價(jià)值已有很大改善?,F(xiàn)代酒精廠生產(chǎn)的DDGS賴氨酸消化率高達(dá)75%~80%[21],因此,源于現(xiàn)代工廠的DDGS其氨基酸利用率已不是家禽生產(chǎn)的限制性因素[12]。Swiatkiewicz等發(fā)現(xiàn),低水平的 DDGS(0~15%)組不影響蛋雞對營養(yǎng)物質(zhì)的消化,但高水平(20%)組則降低營養(yǎng)物質(zhì)消化率和代謝能含量,但補(bǔ)加酶制劑后可消除這一影響[22]。
DDGS作為蛋白質(zhì)原料,其較高的營養(yǎng)價(jià)值已被飼料工業(yè)所接受,但營養(yǎng)變異和霉菌毒素污染等問題限制了其大量使用。有關(guān)DDGS在家禽日糧中應(yīng)用研究較少,因此需要系統(tǒng)評(píng)價(jià)DDGS的營養(yǎng)價(jià)值,并開展改善其營養(yǎng)價(jià)值和實(shí)際飼用效果的研究,為DDGS的合理利用提供理論依據(jù)。
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