王紅 石寶明 單安山 王連生
(東北農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)研究所,哈爾濱 150030)
玉米脫水酒精糟及其可溶物(distillers dried grains with solubles,DDGS)是指在現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備條件下,燃料乙醇工廠用玉米籽實與精選酵母、酶等混合發(fā)酵生產(chǎn)乙醇和二氧化碳后,剩余的發(fā)酵殘留物經(jīng)干燥形成的共生產(chǎn)品。玉米DDGS作為燃料乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品,具有高蛋白質(zhì)、高脂肪、高有效磷、產(chǎn)量大和成本低等特點,因此,可作為一種優(yōu)質(zhì)的常規(guī)蛋白質(zhì)和能量飼料資源替代品應(yīng)用于單胃動物[1-2]。但由于玉米DDGS粗脂肪含量(9% ~13%)較高,且大多為多不飽和脂肪酸,若在肥育豬飼糧中長期或大量使用,其中的不飽和脂肪酸就會在豬體組織中大量沉積。豬肉在貯存過程中,多不飽和脂肪酸極易發(fā)生氧化酸敗,嚴重影響肉的感官指標、衛(wèi)生指標及縮短鮮豬肉貨架期,既給肉產(chǎn)品加工者帶來困難,又降低了消費者的可接受性。故有研究者建議,生長肥育豬飼糧中玉米DDGS的添加量不宜超過20%[3-4]。而維生素E(維生素E)是有效的天然抗氧化劑,可防止脂質(zhì)氧化,改善肉質(zhì),延長豬肉貨架期[5-7]。本試驗在肥育豬飼糧中添加15%~30%玉米DDGS替代玉米-豆粕型飼糧中的部分甚至全部豆粕和部分玉米,同時補充210 mg/kg維生素E,通過飼養(yǎng)試驗和屠宰試驗,比較不同水平玉米DDGS和維生素E對肥育豬生長性能、胴體和肉品質(zhì)的影響,以探討高水平玉米DDGS在肥育豬生產(chǎn)中應(yīng)用的可行性,為今后更為充分的開發(fā)利用玉米DDGS飼料資源提供參考。
玉米DDGS購自吉林燃料乙醇有限責任公司,經(jīng)測定其粗蛋白質(zhì)含量為30.8%,粗脂肪含量為8.5%。
維生素E醋酸酯購自黑龍江省哈爾濱市獸藥大市場,純度50%。
采用3×2兩因子完全隨機試驗設(shè)計,設(shè)3個玉米DDGS水平(0、15%、30%)和2個維生素E水平(10、210 mg/kg)。選取平均體重為(60±2)kg的“杜×長×大”三元雜交肥育豬48頭(公母各占1/2),按性別、體重隨機分為6個組,每個組8個重復,每個重復1頭豬。試驗期42 d。
參照美國NRC(1998)肥育豬營養(yǎng)需要配制玉米DDGS添加量分別為0、15%和30%的3種試驗飼糧,其組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗在東北農(nóng)業(yè)大學香坊農(nóng)場試驗基地進行。采用單欄飼養(yǎng),每天8:00和18:00各飼喂1次,自由采食和飲水,按豬場常規(guī)程序進行驅(qū)蟲、消毒及免疫。
表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %
1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 7 600 IU,VD31 500 IU,VE 10 mg,VK32 mg,VB11 mg,VB23 mg,VB61 mg,VB1212 μg,生物素 biotin 30 μg,泛酸鈣 calcium pantothenate 7 mg,葉酸 folic acid 0.4 mg,煙酸 nicotinic acid 12 mg,氯化膽堿 choline chloride 1 g,Zn 105 mg,F(xiàn)e 100 mg,Mn 45 mg,Cu 20 mg,I 0.3 mg,Se 0.3 mg。
2)營養(yǎng)水平為計算值。Nutrient levels were calculated values.
飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,每組選取體重相近的6頭試豬,按常規(guī)程序進行屠宰,在宰后2 h內(nèi)取左側(cè)胴體背最長肌肉用于肉品質(zhì)評定。
1.4.1 生長性能測定
試驗開始和試驗結(jié)束后分別測定每頭試豬的初始重和末重,并記錄各重復的耗料量。計算每個組的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。1.4.2 胴體品質(zhì)測定
胴體重:屠宰放血后,去頭、蹄、尾和內(nèi)臟(保留板油和腎臟)后的體軀重量;屠宰率:胴體重與宰前活重的百分比;胴體斜長:恥骨聯(lián)合前緣至第1肋骨與胸骨結(jié)合處內(nèi)緣的長度;背膘厚度:測定左半胴體第1肋、第10肋和最后肋骨處3點的膘厚;板油率:板油重與胴體重的百分比;眼肌面積:左側(cè)胴體胸腰椎結(jié)合處背最長肌的橫斷面積;脂肪碘值:采用Hanus法測定。
1.4.3 肉品質(zhì)測定
pH:肉質(zhì) pH 計(DHS-2F)測定;肉色:日產(chǎn)Minolta Chroma MeterⅡ全自動色度儀測定;剪切力:東北農(nóng)業(yè)大學研制的C-LM3型嫩度儀測定;滴水損失:參照NY/T 1333—2007《畜禽肉品質(zhì)測定方法》[8]測定;大理石評分:參照美國 NPPC比色板測定。
采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件的一般線性模型(GLM)程序?qū)υ囼灁?shù)據(jù)進行兩因素方差分析,并用Duncan氏法進行多重比較,結(jié)果以各組平均值±平均標準誤(SEM)表示。統(tǒng)計模型包括:DDGS效應(yīng)、維生素E效應(yīng)及二者的互作效應(yīng),以
P<0.05作為差異顯著性判斷標準。
玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬生長性能的影響見表2。從表中可知,玉米DDGS水平對肥育豬平均日增重和料重比影響不顯著(P>0.05),但對平均日采食量影響極顯著(P=0.006),平均日采食量隨著飼糧中玉米DDGS水平的增加而降低。維生素E水平及玉米DDGS和維生素E的互作對平均日增重、平均日采食量和料重比影響均不顯著(P>0.05)。
表2 玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬生長性能的影響Table 2 Effects of corn DDGS and VE levels on growth performance of finishing pigs
同行數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。
In the same row,values with different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05),and with different capital letter superscripts mean significant difference(P<0.01).The same as below.
玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬胴體品質(zhì)的影響見表3。從表中可知,玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬的屠宰重、胴體重、屠宰率、胴體斜長、背膘厚度、板油率和眼肌面積影響均不顯著(P>0.05)。脂肪碘值隨著飼糧DDGS水平的增加而極顯著升高(P=0.001),飼糧維生素E水平對脂肪碘值無顯著影響(P>0.05)。玉米DDGS和維生素E水平對以上指標的影響無顯著交互作用(P>0.05)。
玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬肉品質(zhì)的影響見表4。從表中可知,玉米DDGS水平對pH、亮度(L*)、紅度(a*)、黃度(b*)、剪切力、滴水損失和大理石評分影響均不顯著(P>0.05)。維生素E水平對pH、肉色(L*、a*、b*)和大理石評分影響均不顯著(P>0.05),對剪切力和滴水損失有影響顯著(P<0.05)。玉米DDGS和維生素E水平的互作對以上指標影響均不顯著(P>0.05)。
飼糧玉米DDGS水平對肥育豬生長性能影響的報道較多,但結(jié)果不盡一致。Linneen等[9]研究表明,在生長育肥豬飼糧中添加15%玉米DDGS對平均日增重無顯著影響;Xu等[10]在生長育肥豬飼糧中添加不同水平(0、10%、20%、30%)玉米DDGS對平均日增重影響不顯著;Gaines等[11-12]報道,在育肥豬飼糧中添加30%玉米DDGS對平均日增重亦無顯著影響。本試驗結(jié)果與上述報道相一致。但也有結(jié)論相反的報道,Whitney等[13]在生長肥育豬飼糧中添加20%~30%玉米DDGS使其平均日增重顯著降低。
表3 玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬胴體品質(zhì)的影響Table 3 Effects of corn DDGS and VE levels on carcass characteristics of finishing pigs
Xu 等[10]和 Fu 等[14]的研究均表明,增加飼糧中玉米DDGS添加量致使生長育肥豬的平均日采食量線性降低,這與本試驗結(jié)果相一致,即育肥豬平均日采食量隨著飼糧中玉米DDGS水平的增加而顯著降低,其中在10 mg/kg維生素E水平上,30%的玉米DDGS組較不添加玉米DDGS組顯著降低。但 Whitney 等[13]、Gaines 等[11-12]、Linneen等[9]的研究結(jié)果則與此相反。
表4 玉米DDGS和維生素E水平對肥育豬肉品質(zhì)的影響Table 4 Effects of corn DDGS and VE levels on meat quality of finishing pigs
Linneen等[9]在肥育豬飼糧中添加15%玉米DDGS對料重比無影響。本試驗中,在育肥豬飼糧中添加0、15%和30%玉米DDGS對料重比無顯著影響。但也有研究得出不一致的結(jié)論,Whitney等[13]和 Gaines 等[11-12]報道,飼糧中添加 30% 玉米DDGS可使料重比顯著提高,飼料轉(zhuǎn)化率降低;Xu等[10]報道,隨著飼糧中玉米DDGS添加量的增加,料重比線性降低。
Stein等[15]認為,玉米DDGS對生長性能的影響可能與其質(zhì)量有關(guān),如果玉米DDGS的氨基酸消化率低,就可能對豬的生長性能造成負影響。賴氨酸是豬的第一限制性氨基酸,但豬對玉米DDGS中賴氨酸的消化利用率較低,仔豬和生長育肥豬分別為 27%[16]和 38.2% ~ 61.5%[17]。Whitney等[13]發(fā)現(xiàn),若以總氨基酸為基礎(chǔ)配制飼糧,當DDGS使用量大于20%時,會對采食量和生長產(chǎn)生負影響。本試驗是以代謝能和可消化氨基酸為基礎(chǔ)配制飼糧,因此,不同研究者所選用的玉米DDGS的來源不同,產(chǎn)品的質(zhì)量差異,飼糧配制方法的差異是導致本試驗結(jié)果與上述報道不一致的主要原因。
當飼糧中維生素E水平高于NRC(1998)推薦水平時,可改善平均日增重和飼料利用率[18]。Asghar等[19]發(fā)現(xiàn),在豬生長早期飼糧中補充100和200 mg/kg維生素E可提高平均日增重和飼料效率。但也有不一致的報道,Corino等[20]發(fā)現(xiàn),在豬肥育后期(120~160 kg)飼糧中添加25、50、100、200、300 mg/kg α-生育酚醋酸酯,對平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率無顯著影響。此外,Guo等[21]的研究也表明,飼糧補充維生素E對豬的生長性能無顯著影響。本研究中在育肥豬飼糧中補充210 mg/kg維生素E對其生長性能無影響。
Widmer等[22]報道,飼糧中添加 10%和 20%玉米DDGS對生長肥育豬屠宰重、胴體重、屠宰率、眼肌面積和第10肋骨處背膘厚度無影響。Whitney等[13]研究表明,在生長肥育豬飼糧中添加10%玉米DDGS對屠宰重、胴體重和屠宰率無影響,而添加20%和30%玉米DDGS以上指標均顯著下降。本試驗中,玉米DDGS水平對肥育豬的屠宰重、胴體重、屠宰率、胴體斜長、背膘厚度、板油率和眼肌面積均無顯著影響。Whitney等[13]、Xu 等[10]和 White 等[23]研究表明,隨著飼糧玉米DDGS添加量的增加,育肥豬胴體脂肪碘值呈顯著增加趨勢。本研究結(jié)果亦是如此,玉米DDGS水平對肥育豬胴體脂肪碘值影響極顯著,在2個維生素E水平上,30%玉米DDGS組碘值較不添加玉米DDGS組極顯著提高,而15%玉米DDGS組與不添加玉米DDGS和30%玉米DDGS組均差異不顯著。胴體脂肪碘值隨飼糧玉米DDGS水平的增加而顯著升高,其原因是玉米DDGS富含不飽和脂肪酸,尤其是亞油酸[24],當在飼糧中大量使用時,會導致胴體不飽和脂肪酸含量增加,碘值升高。Boler等[7]報道,在豬飼糧中補充10~200 mg/kg維生素E對其瘦肉率、背膘厚度和碘值無顯著影響。此外,Guo等[21,25]的研究亦是如此,本研究結(jié)果與上述研究相一致。
Whitney 等[13]、Xu 等[10]、Widmer 等[22]和White等[23]的研究均表明,飼糧中添加10% ~30%玉米DDGS對肌肉顏色、pH、滴水損失和剪切力均無顯著影響,本研究結(jié)果亦是如此。
Boler等[7]在玉米DDGS添加量為10%的飼糧 中 補 充 天 然 維 生 素 E(10、40、70、100、200 mg/kg)和合成維生素E(200 mg/kg),結(jié)果發(fā)現(xiàn)補充不同水平和不同形式的維生素E對豬肉肉色評分、大理石評分、pH、肉色L*和b*均無顯著影響。 類 似 的 研 究 還 有 Guo 等[21,25]、Zanardi等[26]和 Swigert等[27]。本試驗結(jié)果與上述報道一致,飼糧維生素E水平對豬肉 pH45min、pH24h、肉色(L*、a*、b*)、大理石紋評分均無影響。
Guo等[21]報道,肥育豬飼糧中補充200 mg/kg維生素E對肌肉滴水損失沒有影響,而補充400 mg/kg維生素E則可使滴水損失顯著降低。本研究中,在育肥豬飼糧中補充210 mg/kg維生素E可顯著降低肌肉滴水損失和剪切力。其機理為:維生素E通過抑制細胞膜上多不飽和脂肪酸的氧化而維持肌細胞膜結(jié)構(gòu)的完整,進而減少肌內(nèi)水分的流失,達到改善肌肉嫩度的效果。
①飼糧中添加15%~30%玉米DDGS對肥育豬平均日增重、料重比、胴體品質(zhì)和肉品質(zhì)均無顯著影響,但可使平均日采食量顯著降低,胴體脂肪碘值顯著升高。
②飼糧中補充210 mg/kg維生素E可顯著降低肌肉剪切力和滴水損失,改善豬肉品質(zhì)。
[1] CHENG Z J,HARDY R W,BLAIR M.Effects of supplementing methionine hydroxyl analogue in soybean meal and distiller’s dried grain-based diets on the performance and nutrient retention of rainbow trout[(Oncorhynchus mykiss(Valbaum)][J].Aquaculture Research,2003,34:1303-1310.
[2] ROSENTRATER K A,MUTHUKUMARAPPAN K.Corn ethanol coproducts:generation,properties,and future prospects[J].International Sugar Journal,2006,108:648-657.
[3] SHURSON J,SPIEHS M J,WILSON J A,et al.Value and use of‘new generation’distiller’s dried grains with solubles in swine diets[C]//Proceedings of the Alltech’s 19th Annual Symposium:Nutritional Biotechnology in the Feed and Food Industries.Nottingham:Nottingham University Press,2003.
[4] SHURSON G C,SPIEHS M J,WHITNEY M H.The use of maize distiller’s dried grains with solubles in pig diets[J].Pig News and Information,2004,25(2):75-83.
[5] LAURIDSEN C,JENSEN C,BERTELSEN G.Dietary vitamin E:quality and storage stability of pork and poultry[J].Trends in Food Science & Technology,1998,9(2):62-72.
[6] HOVLING-BOLINKAH, EIKENENBOOM G,VANDIEPEN M,et al.Effect of dietary vitamin E supplementation on pork quality[J].Meat Science,1998,49(2):205-212.
[7] BOLER D D,GABRIEL S R,YANG H,et al.Effect of different dietary levels of natural-source vitamin E in grow-finish pigs on pork quality and shelf life[J].Meat Science,2009,83(4):723 -730.
[8] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.NY/T 1333—2007畜禽肉品質(zhì)測定方法[S].北京:中國標準出版社,2007.
[9] LINNEEN S K,DEROUCHEY J M,DRITZ S S,et al.Effects of dried distillers grains with solubles on growing and finishing pig performance in a commercial environment[J].Journal of Animal Science,2008,86(7):1579-1587.
[10] XU G,BAIDOO S K,JOHNSON L J,et al.Effects of feeding diets containing increasing content of corn distillers dried grains with solubles to grower-finisher pigs on growth performance,carcass composition,and pork fat quality[J].Journal of Animal Science,2010,88(4):1398-1410.
[11] GAINES A M,PETERSEN G I,SPENCER J D,et al.Use of corn distillers dried grains with solubles(DDGS)in finishing pigs[J].Journal of Animal Science,2007,85(Suppl.2):96.
[12] GAINES A M,SPENCER J D,PETERSEN G I,et al.Effect of corn distillers dried grains with solubles(DDGS)withdrawal program on growth performance and carcass yield in grow -finish pigs[J].Journal of Animal Science,2007,85(Suppl.1):438.
[13] WHITNEY M H,SHURSON G C,JOHNSTON L J,et al.Growth performance and carcass characteristics of grower-finisher pigs fed high-quality corn distillers dried grain with solubles originating from a modern Midwestern ethanol plant[J].Journal of Animal Science,2006,84(12):3356-3363.
[14] FU S X,JOHNSON M,F(xiàn)ENT R W,et al.Effect of corn distiller’s dried grains with solubles(DDGS)on growth,carcass characteristics,and fecal volume in growing finishing pigs[J].Journal of Animal Science,2004,82(Suppl.2):80.(Abstr.)
[15] STEIN H,GIBSON M,PEDERSEN C,et al.Amino acid and energy digestibility in ten samples of distillers dried grain with solubles fed to growing pigs[J].Journal of Animal Science,2006,84(4):853-860.
[16] FASTINGER N,MAHAN D.Apparent and true ileal amino acid and energy digestibility and weanling pig performance of five sources of distillers dried grain with solubles[J].Journal of Animal Science,2005,83(Suppl.2):54.(Abstr.)
[17] FASTINGER N,MAHAN D.Determination of the ileal amino acid and energy digestibilities of corn distillers dried grains with solubles using grower-finisher pigs[J].Journal of Animal Science,2006,84(7):1722-1728.
[18] CLAYTON G.Vitamin and mineral additives for meat quality[J].International Feed,2001(8):17 -19.
[19] ASGHAR A,GRAY J I,MILLER E R,et al.Influence of supranutritional vitamin E supplementation in the feed on swine growth performance and deposition in different tissues[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1991,57(1):19-29.
[20] CORINO C,ORIANI G,PANTALEO L,et al.Influence ofdietary vitamin E supplementation on“heavy”pig carcass characteristics,meat quality,and vitamin E status[J].Journal of Animal Science,1999,77(7):1755-1761.
[21] GUO Q,RICHERT B T,BURGESS J R,et al.Effects of dietary vitamin E and fat supplementation on pork quality[J].Journal of Animal Science,2006,84(11):3089-3099.
[22] WIDMER M R,MCGINNIS L M,WULF D M,et al.Effects of feeding distillers dried grains with solubles,high protein distillers dried grains,and corn germ to growing-finishing pigs on pig performance,carcass quality,and the palatability of pork[J].Journal of Animal Science,2008,86(8):1819-1831.
[23] WHITE H M,RICHERT B T,RADCLIFFE J S,et al.Feeding conjugated linoleic acid partially recovers carcass quality in pigs fed dried corn distillers grains with solubles[J].Journal of Animal Science,2009,87(1):157-166.
[24] SHURSON G C,XU G W,BAIDOO S K.Effects of feeding corn distillers dried grains with solubles on pork fat quality[C]//Proceedings of the 68th Annual Minnesota Nutrition Conference.Minneapolis:[s.n.],2007.
[25] GUO Q,RICHERT B T,BURGESS J R,et al.Effect of dietary vitamin E supplementation and feeding period on pork quality[J].Journal of Animal Science,2006,84(11):3071-3078.
[26] ZANARDI E,NOVELLI E,GHIRETTI V,et al.Colour stability and vitamin E content of fresh and processed pork[J].Food Chemistry,1999,67(2):163-171.
[27] SWIGERT K S,MCKEITH F K,CARR T C,et al.Effects of dietary vitamin D3,vitamin E,and magnesium supplementation on pork quality[J].Meat Science,2004,67(1):81-86.