王雅芬陳小連陸敘元谷 娟李 杏許叢叢朱麗慧徐建雄
(1.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院,上海市獸醫(yī)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200240;2.浙江省嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江嘉興 314000)
棕櫚果柄是棕櫚果束榨油后的副產(chǎn)物,根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì),到2006年全球油棕櫚僅收獲面積已近1 000公頃,截止到2007年全球的棕櫚油產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)4 000萬(wàn)噸[1]。我國(guó)是世界花生生產(chǎn)大國(guó),年產(chǎn)花生殼近400萬(wàn)噸。花生殼除了少部分被用作飼料和燃料外,大部分未被利用,造成了資源的極大浪費(fèi)[2]。將農(nóng)業(yè)廢棄物棕櫚果束纖維和花生殼進(jìn)行有效的飼料化利用,不僅能為動(dòng)物生產(chǎn)開(kāi)發(fā)新飼料原料,緩解飼料資料短缺,還能減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
棕櫚果柄和花生殼的主要成分為粗纖維,目前,粗飼料預(yù)處理的主要方法有微生物處理技術(shù)、青貯法、氨化法、熱噴法和堿化法等[3-4],處理后主要用于反芻動(dòng)物飼料。機(jī)械活化(Mechanical Activation)主要是指固體物質(zhì)在摩擦、沖擊、碰撞、剪切等機(jī)械力的作用下,晶體結(jié)構(gòu)及物化性能發(fā)生改變,使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的內(nèi)能,從而引起固體物質(zhì)化學(xué)活性增加[5]。目前鮮見(jiàn)將機(jī)械活化植物性纖維應(yīng)用于豬飼料的報(bào)道。本文旨在通過(guò)對(duì)機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉消化性的測(cè)定以及肥育豬飼喂試驗(yàn),探討其用于肉豬飼料的可行性。
棕櫚果柄和花生殼由浙江嘉興中俄科技有限公司提供。普通棕櫚果柄粉和花生殼粉以常規(guī)方法粉碎,平均粒度為60目。機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉均以機(jī)械活化法加工,平均粒度為150目。機(jī)械活化設(shè)備為立體行星式環(huán)輥研磨機(jī);研磨介質(zhì)為鋼環(huán):外徑60 mm、內(nèi)徑28 mm、厚10 mm。
營(yíng)養(yǎng)成分采用概略養(yǎng)分法[6]測(cè)定;蛋白質(zhì)體外消化率采用胃蛋白酶-胰蛋白酶二步法[7]測(cè)定。
1.3.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組
選擇日齡相近,體重60 kg左右(P>0.05)的三元雜交豬(杜×長(zhǎng)×大)150頭,隨機(jī)分成3組,每組5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)10頭。對(duì)照組均飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)1組和2組分別以10%機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉等量替代基礎(chǔ)日糧中玉米。各組日糧組成及主要成分含量見(jiàn)表1,試驗(yàn)飼糧均為顆粒狀飼料。
1.3.2 飼養(yǎng)管理
試驗(yàn)豬均飼養(yǎng)在同一棟豬舍內(nèi),飼養(yǎng)管理和環(huán)境條件一致,按常規(guī)管理方法驅(qū)蟲(chóng)、免疫、消毒,每日清糞掃欄1次。每日觀察試驗(yàn)豬采食、糞便、精神狀況等。試驗(yàn)豬自由采食和飲水。預(yù)飼期7 d,正式期55 d。
1.3.3 日糧消化率
表1 試驗(yàn)日糧組成及主要營(yíng)養(yǎng)成分含量
試驗(yàn)第 35 d,連續(xù)3 d(每天上午 9:00~11:00 點(diǎn)和下午3:00~5:00)以不完全收糞法采集糞樣。每重復(fù)分5點(diǎn)采集新鮮糞樣約100 g,加入10%H2SO4溶液10 ml攪拌均勻,置4℃保存,待測(cè)。按4N HCl不溶灰分指示劑法測(cè)定干物質(zhì)、有機(jī)物和粗蛋白的表觀消化率。
1.3.4 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
分別于試驗(yàn)開(kāi)始、中期和結(jié)束時(shí),早晨對(duì)試驗(yàn)豬空腹個(gè)體稱重,計(jì)算日增重;記錄試驗(yàn)期內(nèi)各組的飼料消耗量,計(jì)算料肉比。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel-2010及SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,試驗(yàn)結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
普通粉和機(jī)械活化粉的主要成分及蛋白質(zhì)體外消化率見(jiàn)表2。
表2 主要成分和蛋白質(zhì)體外消化率
由表2可見(jiàn),機(jī)械活化粉與普通粉相比,營(yíng)養(yǎng)成分含量基本無(wú)變化。機(jī)械活化棕櫚果柄粉的蛋白質(zhì)體外消化率顯著高于普通棕櫚果柄粉(P<0.05),提高了27.73%;機(jī)械活化花生殼粉的蛋白質(zhì)體外消化率顯著高于普通花生殼粉(P<0.05),提高了43.31%。普通棕櫚果柄粉和花生殼粉的蛋白質(zhì)體外消化率無(wú)顯著差異(P>0.05),但機(jī)械活化花生殼粉顯著高于棕櫚果柄粉(P<0.05)。
表3 肥育豬日糧表觀消化率
由表3可見(jiàn),與對(duì)照組相比,肥育豬日糧中添加機(jī)械活化粉后,養(yǎng)分消化率顯著下降(P<0.05),但試驗(yàn)1組和試驗(yàn)2組的表觀消化率無(wú)顯著差異(P>0.05)。機(jī)械活化棕櫚果柄粉的干物質(zhì)、有機(jī)物和粗蛋白的表觀消化率分別下降了10.28%、9.00%和8.88%;機(jī)械活化花生殼粉的干物質(zhì)、有機(jī)物和粗蛋白的表觀消化率分別下降了 11.39%、9.54%和 7.52%(P<0.05)。
表4 肥育豬生長(zhǎng)性能
由表4可見(jiàn),試驗(yàn)1組的末體重顯著低于其余兩組(P<0.05);試驗(yàn)2組的總增重顯著高于其余兩組(P<0.05);試驗(yàn)組日增重提高,但無(wú)顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)組日采食量顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)1組和2組分別提高10.00%和14.86%;試驗(yàn)組料肉比顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)1組和2組分別提高8.24%和7.39%。
大量試驗(yàn)證明,機(jī)械活化能有效破壞物料結(jié)晶結(jié)構(gòu),加快酶解速度、縮短酶解時(shí)間或有效地提高微生物降解反應(yīng)活性[8-10],這可能是由于花生殼受機(jī)械活化力的作用后,外觀變化表現(xiàn)為物質(zhì)顆粒的破裂、細(xì)化、比表面積增大[5],從而使花生殼結(jié)晶度下降,與消化液的接觸面積增多,酶解效率提高,使體外消化率提高。本試驗(yàn)中,機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉蛋白質(zhì)體外消化率的提高,說(shuō)明機(jī)械活化確實(shí)能提高飼料的體外消化率。黃祖強(qiáng)等[11]證明在機(jī)械活化過(guò)程中,常溫下很難溶于水的木薯原淀粉,由于受到機(jī)械力的作用,能夠在2 h內(nèi)使淀粉的冷水溶解度達(dá)95%以上。丁金龍等[12]采用振動(dòng)研磨方式對(duì)魔芋精粉進(jìn)行處理,溶脹速度逐漸提高。機(jī)械活化可以提高物料的溶解度及溶脹速度,可能是提高物料體外消化率的又一原因。本試驗(yàn)中,機(jī)械活化花生殼粉的體外消化率顯著高于棕櫚果柄粉的原因有待進(jìn)一步研究。
本試驗(yàn)中,試驗(yàn)組肥育豬日糧表觀消化率顯著下降,但兩種機(jī)械活化物料之間無(wú)顯著差異??赡苁怯捎谠囼?yàn)組日糧的粗纖維含量較對(duì)照組日糧高2~3個(gè)百分點(diǎn),增加了日糧的消化難度,隨日糧粗纖維水平的提高日糧的表觀消化率降低。
本試驗(yàn)顯示,添加機(jī)械活化物料的日糧顯著提高了肥育豬的采食量,且機(jī)械活化花生殼粉提高最多。這可能是由于花生殼中含有一些風(fēng)味物質(zhì)[13],從而提高了肥育豬食欲。雖然由于日糧的粗纖維含量提高而影響肉豬的表觀消化性能,但由于采食量的顯著提高,并未減少有效養(yǎng)分的攝入量;且機(jī)械活化后體外消化率顯著提高,所以試驗(yàn)組日糧對(duì)日增重?zé)o顯著影響,但顯著提高了料肉比。由于機(jī)械活化棕櫚粉和花生殼粉的成本遠(yuǎn)低于玉米,所以機(jī)械活化處理植物性廢棄物并應(yīng)用于飼料工業(yè)的技術(shù)具有可行性,值得進(jìn)一步研究。
①機(jī)械活化可顯著提高(P<0.05)棕櫚果柄和花生殼的蛋白質(zhì)體外消化率。含10%機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉日糧的干物質(zhì)、有機(jī)物和粗蛋白的表觀消化率顯著降低(P<0.05)。
②飼喂含10%機(jī)械活化棕櫚果柄粉和花生殼粉的日糧,可顯著提高肥育豬的采食量和料肉比(P<0.05),但對(duì)日增重?zé)o顯著影響(P>0.05)。
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