梁 丹, 蔣二則, 王榮華 , 王前光 , 甘信斌
(1.常德市畜牧水產(chǎn)事務(wù)中心,湖南常德 415000;2.新寧縣農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊(duì),湖南邵陽 422700;3.湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,常德市農(nóng)業(yè)生物大分子研究中心,湖南常德 415000;4.常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南常德 415000;5.常德市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,湖南常德 415000)
飼料工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)糧食的需要和依賴程度越來越高, 人畜爭糧、 燃料爭糧的矛盾日益突出,目前我國飼料用糧約占糧食總量的1/3(李孟陽,2021),飼料原料資源日趨短缺,尤其是蛋白質(zhì)和能量飼料嚴(yán)重缺乏,且價(jià)格不斷上揚(yáng),已成為制約我國飼料工業(yè)發(fā)展的瓶頸, 目前我國大部分飼料原料依靠進(jìn)口。 2020 年國內(nèi)工業(yè)飼料產(chǎn)量為
2.53 億t,然飼用谷物原料(玉米、大麥、高粱和玉米酒糟) 累計(jì)進(jìn)口達(dá)2497.6 萬t (張勇翔等,2021)。 隨著我國養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展,飼料原料缺口將越來越大。 我國食品加工和農(nóng)副產(chǎn)加工每年約有2000 萬t 的下腳料、糟渣等副產(chǎn)品,卻很少或沒有被開發(fā)利用,造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,若能充分開發(fā)利用此類潛在的飼料資源, 不失為緩解飼料資源短缺的有效途徑(韋鳳祥等,2020;陳明等,2019)。為此,本試驗(yàn)以嶺南黃雞為試驗(yàn)動(dòng)物, 測(cè)定了其對(duì)5 種食品加工和農(nóng)副產(chǎn)品加工副產(chǎn)物的養(yǎng)分利用率, 以期為其在家禽飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及分組 選擇健康、體重基本一致的56 日齡雄性黃雞[(2.50±0.25)kg]35 羽,按體重相近原則分為7 個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)5 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1 羽。 采用6×6 拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì), 其中1組測(cè)定內(nèi)源排泄物,另1 組測(cè)定基礎(chǔ)日糧,其余5組分別測(cè)定5 種被測(cè)飼料原料。
1.2 試驗(yàn)原料 玉米蛋白粉:玉米濕法加工工藝生產(chǎn)玉米淀粉的主要副產(chǎn)品(CGM);酶力肽:系將新鮮的畜禽副產(chǎn)品、海產(chǎn)品提取物、酵母提取物和賴氨酸生產(chǎn)副產(chǎn)物, 經(jīng)過多種復(fù)合酶水解及催化劑分步低溫催化等工藝制成(EPP);菌體蛋白:由谷氨酸生產(chǎn)菌生成谷氨酸提取精制味精后的廢棄菌體制成的一種單細(xì)胞蛋白質(zhì)飼料 (SCP);菊花粉粕: 萬壽菊干花粉提取葉黃素后的下腳料(CM); 紅薯淀粉渣: 紅薯分離淀粉后的下腳料(SPR)。 原料為市場上購買,一次性備齊,原料粉碎后通過0.5 mm 網(wǎng)篩以保證顆粒細(xì)度。
1.3 飼養(yǎng)管理及試驗(yàn)日糧 試雞單籠飼養(yǎng)于代謝籠中,自由飲水,光照、溫濕度等飼養(yǎng)條件保持一致。 預(yù)試期2 周, 進(jìn)行隔日一次給料的饑餓訓(xùn)練, 以使試雞在較短的時(shí)間內(nèi)采食完50 g 日糧。正式試驗(yàn)共6 期, 每期分為48 h 禁食排空期,48 h 糞便收集期和7 d 體況恢復(fù)期。 試雞在非測(cè)定時(shí)間自由采食被測(cè)飼料日糧, 而在測(cè)定內(nèi)源排泄物前飼喂基礎(chǔ)日糧。 基礎(chǔ)日糧參照黃雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 33-2004)配制(表1),5 組被測(cè)飼料日糧分別為30%待測(cè)飼料原料和70%基礎(chǔ)日糧組成,5種飼料原料的營養(yǎng)水平和氨基酸組成見表2。 所有日糧均粉碎、混勻,并分別按雞只數(shù)一次性按需要份數(shù)以50 g/袋稱好,封存?zhèn)溆谩?/p>
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
表2 5 種飼料原料營養(yǎng)水平和氨基酸含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4 樣品采集及處理 采用全收糞法,試雞禁食48 h 后,按50 g/只飼喂,待基本采食完全后,收集余料并稱重記錄, 同時(shí)立即記錄時(shí)間和持續(xù)收集排泄物48 h。所收樣品置于-20 ℃冰箱中保存,最后在冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥, 在天平室充分回潮后稱風(fēng)干重,粉碎,過40 目篩制樣備用。
1.5 測(cè)定指標(biāo)及方法 按常規(guī)方法測(cè)定飼料原料、飼料及糞、尿中干物質(zhì)、能量及蛋白質(zhì)含量;胱氨酸含量采用過甲酸氧化-氨基酸自動(dòng)分析儀法,色氨酸含量采用熒光分光光度法,其他氨基酸含量采用全自動(dòng)氨基酸分析儀(美國,HP)測(cè)定。
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
1.6.1 采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件中的ANOVA 程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析, 差異顯著者作Duncan 氏多重比較。各組試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
1.6.2 計(jì)算公式
氮校正表觀代謝能/(kJ/kg)=表觀代謝能(kJ/kg)-沉積氮量(g)×34.39 (kJ/g);
2.1 蛋白質(zhì)和能量利用率 黃雞對(duì)5 種飼料原料的表觀代謝能、氮校正代謝能、蛋白質(zhì)表觀利用率和蛋白質(zhì)真利用率測(cè)定結(jié)果見表3。 酶力肽的表觀代謝能、氮校正代謝能、蛋白質(zhì)表觀利用率和蛋白質(zhì)真利用率均為最高, 菌體蛋白或玉米蛋白粉次之,而菊花粉粕最低。5 種飼料原料中酶力肽的表觀代謝能最高,為(15.02±0.37) MJ/kg,顯著高于玉米蛋白粉、 菊花粉粕和紅薯淀粉渣 (P<0.05),和菌體蛋白差異不顯著(P> 0.05);玉米蛋白粉的表觀代謝能顯著高于菊花粉粕(P< 0.05),和菌體蛋白與紅薯淀粉渣差異不顯著(P> 0.05)。酶力肽的氮校正代謝能為(13.24±0.31)MJ/kg,顯著高于紅薯淀粉渣(P< 0.05),與玉米蛋白粉、菊花粉粕和菌體蛋白差異不顯著(P> 0.05);酶力肽的蛋白質(zhì)表觀利用率為(84.19±3.46)%,顯著高于菊花粉粕、紅薯淀粉渣和菌體蛋白(P< 0.05),和玉米蛋白粉差異不顯著(P> 0.05)。酶力肽的蛋白質(zhì)真利用率為(94.09±3.46)%,顯著高于菊花粉粕和菌體蛋白(P< 0.05),與玉米蛋白粉和菌體蛋白差異不顯著(P> 0.05)。
表3 各飼料原料中蛋白質(zhì)和能量利用率(干物質(zhì)基礎(chǔ))
2.2 氨基酸表觀利用率 5 種原料氨基酸的表觀利用率結(jié)果見表4, 除紅薯淀粉渣的胱氨酸和菌體蛋白的蛋氨酸表觀利用率為負(fù)值外,5 種原料的氨基酸表觀利用率在38.21% ~96.64%。 從氨基酸表觀利用率結(jié)果來看, 能較好的反映出蛋白質(zhì)的表觀利用率, 與各自蛋白質(zhì)的表觀利用率表現(xiàn)趨勢(shì)較為一致。 5 種原料氨基酸表觀利用率的最高值均出現(xiàn)在酶力肽中,其次為玉米蛋白粉,最低的為菊花粉粕; 酶力肽的總氨基酸表觀利用率最高,達(dá)94.33%,菊花粉粕最低,為65.27%,酶力肽和玉米蛋白粉的總氨基酸表觀利用率顯著高于菊花粉粕、紅薯淀粉渣和菌體蛋白(P< 0.05),酶力肽和玉米蛋白粉兩者間差異不顯著(P> 0.05)。高蛋白原料(玉米蛋白粉、菌體蛋白和酶力肽)的氨基酸表觀利用率高于低蛋白原料(菊花粉粕和紅薯淀粉渣)。酶力肽的氨基酸表觀利用率均達(dá)到了(92.01±1.75)%以上,顯著高于菊花粉粕、紅薯淀粉渣和菌體蛋白(P< 0.05);除天門冬氨酸外,玉米蛋白粉的表觀利用率均要顯著高于菊花粉粕(P< 0.05);除部分氨基酸外,而菊花粉粕、紅薯淀粉渣和菌體蛋白氨基酸的表觀利用率兩兩之間差異均不顯著(P> 0.05)。
表4 各飼料原料中氨基酸的表觀利用率(干物質(zhì)基礎(chǔ))%
2.3 氨基酸真利用率 黃羽肉雞對(duì)5 種飼料原料的17 種氨基酸真利用率如表5 所示,黃羽肉雞對(duì)5 種原料的氨基酸真利用率差異較大, 總體趨勢(shì)和表觀利用率一致, 總體表現(xiàn)為黃羽肉雞對(duì)酶力肽的氨基酸真利用率最高, 為93.80% ~99.05%,對(duì)菊花粉粕的氨基酸真利用率最低。 酶力肽的總氨基酸真利用率最高,為96.10%,其次為玉米蛋白粉 (91.51%), 菊花粉粕最低,為70.79%。 酶力肽和玉米蛋白粉的氨基酸真利用率顯著高于菊花粉粕、紅薯淀粉渣和菌體蛋白(P<0.05),酶力肽和玉米蛋白粉兩者間差異不顯著(P> 0.05)。 除胱氨酸外,酶力肽的氨基酸真利用率均顯著高于菌體蛋白和菊花粉粕(P< 0.05),和玉米蛋白粉差異不顯著(P> 0.05);除天門冬氨酸、胱氨酸、甘氨酸和賴氨酸外,玉米蛋白粉氨基酸真利用率顯著高于菌體蛋白和菊花粉粕(P< 0.05);菊花粉粕、 紅薯淀粉渣和菌體蛋白大部分氨基酸真利用率的差異不顯著(P> 0.05)。
表5 各飼料原料中氨基酸的真利用率(干物質(zhì)基礎(chǔ))%
本研究以黃羽肉雞為研究對(duì)象,采用Cho 等(1982)的“套算法” ,即用“70%的基礎(chǔ)飼料和30%的待測(cè)飼料原料”配制成試驗(yàn)飼料,既保證了黃羽肉雞的正常生長生理需求, 又保證了所測(cè)原料利用率數(shù)據(jù)更接近黃羽肉雞營養(yǎng)消化生理的真實(shí)情況。
基礎(chǔ)日糧的營養(yǎng)水平與待測(cè)飼料營養(yǎng)水平的差異會(huì)影響待測(cè)飼料的生物學(xué)效價(jià)評(píng)定值(趙峰和張子儀,2006)。 本研究中黃羽肉雞對(duì)5種飼料原料的代謝能、 蛋白質(zhì)利用率和原料的營養(yǎng)水平基本保持一致。 代謝能是衡量飼料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一, 對(duì)于提高動(dòng)物生產(chǎn)效率、節(jié)約飼料資源都具有重要意義(陶振陽等,2021;涂飛云等,2017)。 黃羽肉雞對(duì)酶力肽的表觀代謝能最高,為(15.02±0.37)MJ/kg,其次為菌體蛋白,玉米蛋白粉、紅薯淀粉渣,菊花粉粕最低,為(3.36±1.03)MJ/kg。 宋雪璐等(2017)發(fā)現(xiàn)飼料添加過量的葉黃素會(huì)降低七彩神仙魚的生長性能,提高餌料系數(shù)。 本研究中黃羽肉雞對(duì)菊花粉粕的表觀代謝能低, 可能是菊花粉粕中粗纖維含量過高, 減弱了腸道對(duì)飼料成分的消化吸收,吳瑞鳳等(2010)發(fā)現(xiàn)萬壽菊花渣中粗纖維的含量達(dá)30.5%, 而家禽不能分泌纖維素酶,其對(duì)植物纖維的消化和利用主要通過消化道中寄生的微生物完成, 利用率較低 (陳朝江,2005)。 蛋白質(zhì)表觀利用率和真利用率和原料中蛋白質(zhì)的含量基本保持一致, 黃羽肉雞對(duì)5 種飼料原料的表觀利用率為42.33% ~84.19%,真利用率為71.73% ~94.09%。 本研究中菌體蛋白和酶力肽粗蛋白質(zhì)含量相差不大, 但菌體蛋白的蛋白質(zhì)表觀利用率和真利用率均顯著低于酶力肽(P< 0.05)。 菌體蛋白利用率偏低與菌體蛋白的提取加工工藝或營養(yǎng)不平衡有關(guān) (孫興達(dá)和謝申伍,2014); 而酶力肽中的蛋白質(zhì)是經(jīng)過酶解處理,可能更適合黃羽肉雞消化吸收。
養(yǎng)分代謝率是衡量飼料原料營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),代謝率受飼料原料本身性質(zhì)、動(dòng)物日齡和動(dòng)物品種等因素的影響 (蔡惠芬和施曉麗,2021;Souza 等,2021)。黃羽肉雞對(duì)5 種原料的氨基酸利用率的差異較大, 表觀利用率在-130.42% ~96.64%, 真利用率在-126.34% ~109.26%。 飼料中各營養(yǎng)素平衡性越好,與動(dòng)物體需要量在數(shù)量上和比例上越接近, 其利用率就越高(曾曉倩等,2019;周全等,2014)。 總的來說, 黃羽肉雞對(duì)酶力肽的表觀氨基酸利用率和真利用率最高,其次為玉米蛋白粉、菌體蛋白、紅薯淀粉渣,最后為菊花粉粕。 菌體蛋白氨基酸利用率結(jié)果與郭金玲等(2008) 報(bào)道基本一致,其研究結(jié)果表明味精蛋白的平均表觀氨基酸利用率為71.50% , 平均真氨基酸利用率為73.77%。 楊桂芹等(2009)發(fā)現(xiàn)被測(cè)飼糧中味精菌體蛋白含量為25.4%時(shí), 肉仔雞的采食量下降,氨基酸利用率降低。 本研究中菌體蛋白的氨基酸利用率整體較低, 特別是蛋氨酸表觀利用率為(-130.42±23.59)%,這可能是由于強(qiáng)飼、菌體蛋白粉中非蛋白氮含量較高或由于腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡被打破, 從而導(dǎo)致菌體蛋白組試雞的氨基酸利用率較低, 具體機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。 強(qiáng)飼法會(huì)導(dǎo)致采食量降低和應(yīng)激反應(yīng)(江秋雨等,2021), 試驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn)菌體蛋白組試雞拉稀現(xiàn)象嚴(yán)重,處于應(yīng)激狀態(tài),整個(gè)試驗(yàn)期一直處于非健康狀況, 而動(dòng)物處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí),消化酶活性下降,動(dòng)物對(duì)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用率顯著降低(李海鵬,2021)。 研究中菊花粉粕的部分氨基酸的代謝水平較紅薯淀粉渣高的原因可能是菊花粉粕中的某些成分可促進(jìn)氨基酸的轉(zhuǎn)運(yùn)與吸收。 李朋帥等(2022)發(fā)現(xiàn)添加適量的萬壽菊提取物能改善腸道健康, 減少應(yīng)激對(duì)腸道的損傷作用, 有利于應(yīng)激狀態(tài)下腸道的消化與吸收。
黃羽肉雞對(duì)酶力肽的營養(yǎng)消化水平最高,其次為玉米蛋白粉, 兩者間的營養(yǎng)成分消化水平差異不顯著,菌體蛋白、菊花粉粕和紅薯淀粉渣的營養(yǎng)消化水平較低。 玉米蛋白粉、酶力肽可作為常規(guī)飼料原料添加到黃羽肉雞的飼料中,菊花粉粕和紅薯淀粉渣利用過程中, 可能需要采取補(bǔ)齊某些短缺的氨基酸、 調(diào)整飼料原料配比等方法,增加蛋白質(zhì)的利用水平;菌體蛋白可能需要進(jìn)一步加工處理,提高氨基酸的利用率。 同時(shí), 在選用這5 種原料作為黃羽肉雞的飼料原料時(shí)還需進(jìn)一步研究5 種原料適口性、采食量、可消化性、可利用性和轉(zhuǎn)化效率等。