彭海龍，江書忠，羅平成

（湖南九鼎動物營養(yǎng)研究院有限公司，長沙 410007）

中國玉米的產(chǎn)區(qū)集中于東北、華北，而主要缺口地區(qū)卻在長江以南地區(qū)，玉米主要是從東北流向南方，即北糧南運。湖南省作為農業(yè)大省，水稻種植面積和豬飼養(yǎng)量均列全國前茅。由于湖南的氣候條件不適合種植玉米，長期以來養(yǎng)豬生產(chǎn)依賴北方供應玉米，每年必須向東北、華北地區(qū)購進大量玉米作為飼料原料。而稻谷過剩，尤其是早秈稻，因為口感較差、營養(yǎng)成分偏低而積壓庫嚴重。若能用稻谷替代部分玉米喂豬，開發(fā)并有效利用來源豐富的稻谷資源，使稻谷轉化增值并推動低成本養(yǎng)豬，不僅可緩解當今玉米資源緊缺，充分利用了糧食資源，而且降低飼養(yǎng)成本，促進畜牧業(yè)發(fā)展。

1 稻谷的營養(yǎng)特點

稻谷是指水稻脫粒后沒有去除稻殼的籽實，主要由稻殼（穎）和糙米（穎果）兩部分組成：稻殼（即粗糠，占20%）；糙米由果皮、種皮、外胚乳、胚乳及胚所組成，種皮（即米糠層）占5%～6%、胚芽（2%～3%）及胚乳（70%～75%）。兩者營養(yǎng)成分見表1。稻殼中粗蛋白質僅占3%的，粗纖維含量＞40%；稻谷的種皮含有大量的戊聚糖等非淀粉多糖；胚乳除含少量蛋白質外，主要是淀粉[1]。

因此，與玉米相比，稻谷粗纖維含量高、消化能偏低，并含有非淀粉多糖、木質素、植酸鹽、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等抗營養(yǎng)因子。

由表1可知，稻谷粗蛋白質略低于玉米，但品質優(yōu)于玉米。粗纖維含量是玉米的500%。作為能量飼料，消化能比玉米低15.25%，主要問題是稻殼所含粗纖維太高，導致能量偏低。稻殼的粗纖維包括纖維素、半纖維素、木質素等。豬對纖維素和半纖維素地消化利用極其有限，不能消化木質素。所以稻殼對豬幾乎沒有營養(yǎng)價值，因此稻谷在飼糧中配用過多，就會使飼糧粗纖維含量過高，明顯降低飼糧的能量濃度，飼喂豬只后會加快豬腸胃的蠕動，使營養(yǎng)物質過快地通過消化道，而降低其利用率。據(jù)報道，飼糧中所含粗纖維每增加1%，就可使有機物質的消化率下降0.9%～1.3%，對豬來說要下降1.68%。另一方面，飼料中又必須含一定的粗纖維，以保證動物腸胃正常蠕動。所以只要依據(jù)動物的飼養(yǎng)標準，適當配用稻谷，使飼糧的能量濃度基本符合動物的需要量，并將粗纖維限制在一定的水平下，仍可獲得較好的飼養(yǎng)效果[2]。

稻谷與玉米中必需氨基酸的含量見表2。由表2可知，兩者具有相當?shù)臓I養(yǎng)價值，但飼喂效果稻谷卻遠不如玉米，原因在于稻谷中抗營養(yǎng)因子含量高。

表1 稻谷、玉米的營養(yǎng)成分

表2 玉米和稻谷中必需氨基酸含量 %

2 稻谷中的抗營養(yǎng)因子

稻谷中的抗營養(yǎng)因子主要是非淀粉多糖，還有木質素、植酸鹽、糖醛酸、植物凝血素、半胱氨酸蛋白酶抑制因子和胰蛋白酶抑制因子等。有報道，糙米對畜禽的營養(yǎng)價值和飼用效果與玉米無差異，而糙米即稻谷經(jīng)脫殼加工后所得[3]。因此，稻谷中的抗營養(yǎng)因子主要存在于稻殼及種皮之中。稻谷種皮中，含有非淀粉多糖20%～25%，其抗營養(yǎng)作用極大地降低了稻谷的飼用價值[4]。

2.1 非淀粉多糖的抗營養(yǎng)作用

非淀粉多糖（NSP）是指淀粉以外的多糖，包括纖維素、半纖維素和果膠類物質等。是植物纖維的主要成分，這些纖維將營養(yǎng)物質包圍在細胞壁里面，而單胃動物自身分泌的消化酶不能水解這些纖維，導致不能有效利用細胞壁內的營養(yǎng)物質。

非淀粉多糖依據(jù)水溶性的不同，分為可溶性非淀粉多糖（SNSP）和不可溶性非淀粉多糖（INSP）。在谷物細胞壁中，一些以氫鍵松散地與纖維素、木質素、蛋白質結合的非淀粉多糖能夠溶于水，稱為可溶性非淀粉多糖。而一些以酯鍵、酚鍵、阿魏酸、鈣離子橋等共價鍵或離子鍵較牢固的和其他成分相結合的非淀粉多糖，難溶于水或不溶于水，稱為不可溶性非淀粉多糖。

非淀粉多糖不易被消化，尤其是水溶性非淀粉多糖（如阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖）溶解于水同時產(chǎn)生黏性物質，從而增加了食糜黏性，減緩了胃腸道中消化酶在其底物中的擴散速度，不利于其相互作用，降低底物的消化率，抑制動物的正常消化功能，妨礙動物吸收營養(yǎng)。

如有辦法能夠將這些非淀粉多糖去除，稻谷中的營養(yǎng)物質就能從細胞壁里釋放出來，從而提高代謝能和蛋白質的利用率?，F(xiàn)代生物技術的發(fā)展，特別是酶工程技術的應用，為研究和開發(fā)消除非淀粉多糖等抗營養(yǎng)物質的酶制劑奠定了基礎，所以在含稻谷日糧中添加酶制劑，是將這些抗營因子質去除、提高稻谷營養(yǎng)價值的有效手段。

2.2 其他抗營養(yǎng)因子

除NSP外，稻谷中還存在如植酸、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等抗營養(yǎng)因子。

其中，植酸是普遍存在于植物性飼料中的抗營養(yǎng)因子，其化學結構由1分子肌酸和6分子磷酸結合而成，化學名稱為六磷酸肌醇，主要存在于植物的種子、根干和莖中，其中以豆科植物的種子、谷物的麩皮和胚芽中含量最高。植酸的抗營養(yǎng)表現(xiàn)為：與磷及其他一些礦物元素如Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+等形成不溶性化合物，使上述金屬離子的有效性降低，影響礦物元素的消化吸收和利用。植酸還可結合由胰液、膽汁等各種臟器向小腸分泌排出的內源性鋅、銅等元素。由此可見，植酸不但影響了食物源中微量元素的利用，同時還阻礙了內源性微量元素的再吸收。稻谷中的植酸磷占總磷的69%，可絡合畜禽體內的消化酶，如淀粉酶、胃蛋白酶等，降低消化酶的活性。植酸是一種強酸，具有很強的螯合能力，其6個帶負電的磷酸根基團，除與金屬陽離子結合外，還可與蛋白質分子進行有效的配合，從而降低動物對蛋白質的消化率。植酸還可與金屬離子及蛋白質形成三元復合物，不僅溶解度很低，而且消化利用率大幅下降，從而降低蛋白質的利用率。使用植酸酶目前是處理植酸最有效的方法，植酸酶能將磷酸殘基從植酸上水解下來，因此破壞了植酸對礦物元素強烈的親和力，因此，植酸酶能增加礦物元素的營養(yǎng)效價。植酸酶在飼料工業(yè)上的使用經(jīng)非常普遍和成熟。

另外，胰蛋白酶抑制因子能夠與小腸液中胰蛋白酶結合，生成無活性的復合物，具有抑制小腸中胰蛋白酶活力的作用，導致飼料中蛋白質消化率下降。因而動物食用后會妨礙食物中蛋白質的消化、吸收和利用，其毒性可引起胰腸肥大。同時由于和胰蛋白酶結合，引起動物體內蛋白質內源性消耗，造成體內含硫氨基酸丟失，加劇豆粕中含硫氨基酸短缺引起的畜禽體內氨基酸代謝不平衡，導致生長受阻或停滯。但是在濕熱條件下加熱時，胰蛋白酶阻礙因子容易被破壞。所以在飼料加工的實際問題上，其毒性并不重要。

3 稻谷日糧在養(yǎng)豬上的應用進展

通過對稻谷抗營養(yǎng)因子的分析，外源酶制劑的添加為稻谷在豬飼料中替代玉米奠定了基礎，被認為是最具潛力的處理途徑。因為酶的特性決定了其可以針對特異性底物專一性的發(fā)揮作用，不僅可以降低或消除非淀粉多糖、植酸等抗營養(yǎng)因子的抗營養(yǎng)作用，還可提高部分營養(yǎng)物質的利用，提高整個營養(yǎng)物質的消化利用率，從而提高稻谷的營養(yǎng)價值。

許梓榮等報道了在“長×嘉”二元生長豬稻谷型飼糧中添加了由木聚糖酶、β-葡聚糖酶和纖維素酶組成的復合酶制劑GxC，結果表明，飼糧中粗蛋白質、粗纖維和粗脂肪表觀消化率分別提高18.78%（P＜0.01）、108.57%（P＜0.05）和16.04（P＜0.05），與玉米組無顯著差異（P＞0.05）；生長豬日增重提高8.78%（P＜0.05），料重比降低9.42%（P＜0.05），與玉米組無顯著差異（P＞0.05）?？梢娫诘竟热占Z中加入非淀粉多糖酶可顯著提高稻谷日糧的利用率[6]。

張石蕊等也有報道，在生長育肥豬飼糧中稻谷按一定比例（30%、60%、100%）替代玉米同時添加復合酶制劑，以杜×長×大生長豬為試驗對象，結果表明，試驗日糧均可取得較好的增重效果，但以60%稻谷組效果最好，飼料轉化效率隨著稻谷添加比例增加而有所下降，其中以30%、60%稻谷組較好，其飼料轉化率與玉米組相當[7]。

除動物試驗外，唐鐵軍還采用體外酶解-透析方法，研究了4種復合型非淀粉多糖酶對稻谷消化率的影響，結果表明，不同的復合酶制劑對稻谷消化率間存在顯著差異，較優(yōu)的兩組復合酶制劑對稻谷日糧干物質和蛋白質的消化率比不加酶組均有顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）的提高；而較差的兩組復合酶制劑效果均不明顯，然后在稻谷型飼糧中加入兩種不同的的經(jīng)體外消化試驗篩選的復合型NSP酶進行飼養(yǎng)試驗，結果表明，生長肥育豬生產(chǎn)性能有明顯改善，其中加入酶制劑的兩組后期平均日增重分別比不加酶組高15.22%和18.70%，飼料利用率比不加酶組分別顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.01）改善[8]。何余勇等研究發(fā)現(xiàn)，稻谷代替玉米喂豬對其胴體品質及組成無影響，對肉色、pH、失水率、大理石紋以及肌肉化學成分（包括干物質、粗蛋白質、粗纖維和粗灰分）的影響差異不顯著，但屠宰率和瘦肉率比對照組均有提高；對血漿高密度脂蛋白、膽固醇及血漿甘油三酯含量無變化，但大腸中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量增高[10]。

也有研究人員采用其他方法研究稻谷在飼糧中使用。陳匡輝等用全早稻代替玉米飼養(yǎng)三元純雜豬、三元土雜豬及二元雜交豬，同時配套利用開發(fā)的全早稻型豬用添加劑預混料與濃縮料，結果表明，對飼養(yǎng)豬的體型、胴體品質均無不良影響，并且還可提高瘦肉率[9]。陸偉等通過設計不同配方的生物制劑來滅活或鈍化抗營養(yǎng)因子的活性研制相應的預混料和濃縮料，同時減小粉碎粒度等方法來改進稻谷日糧的利用價值，取得了較好的應用效果[5]。

隨著科學技術在動物營養(yǎng)和飼料加工業(yè)上的發(fā)展，對于稻谷中粗纖維含量高、非淀粉多糖等抗營養(yǎng)因子含量高等問題，已提出了許多改進措施，如加強原料的品種培育、脫殼、加外源性酶制劑等，對進一步發(fā)掘稻谷的應用潛力具有重要意義。