趙金標(biāo) 宋孝明 李忠超 劉 嶺,*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100193； 2.北京同力興科農(nóng)業(yè)科技有限公司，北京100193)

近年來，隨著畜牧業(yè)的高速發(fā)展，對于能量和蛋白質(zhì)飼料原料的需求量急劇增加，導(dǎo)致飼料成本增加和糧食資源短缺。蛋白質(zhì)飼料原料不僅能提供豬需要的各種氨基酸，還是飼料配方中重要的能量來源。其中，豆粕是植物性蛋白質(zhì)原料的主要來源，占畜禽蛋白質(zhì)原料用量的60%以上[1]。近年來，大豆進(jìn)口額和豆粕市場行情很大程度地限制了豆粕在畜禽生產(chǎn)的應(yīng)用。為了減少我國對進(jìn)口大豆的依賴性，低蛋白質(zhì)飼糧配制技術(shù)在國內(nèi)被廣泛地推廣和應(yīng)用，極大程度降低了豆粕用量[2-3]。除此之外，飼料行業(yè)正在尋找可替代畜禽生產(chǎn)中豆粕的非常規(guī)蛋白質(zhì)原料，以維持豬的生長性能并緩解飼料的匱乏現(xiàn)狀。玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)和小麥DDGS飼喂生長豬的消化能和代謝能與玉米、小麥相當(dāng)，但是氨基酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米和小麥，因此被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)的飼用植物性蛋白質(zhì)原料[4]。目前，玉米DDGS和小麥DDGS作為蛋白質(zhì)原料替代豆粕飼喂生長豬的營養(yǎng)價值已經(jīng)得到充分的評價[5-7]。飼糧中凈能和可消化氨基酸含量一致時，添加7.5%玉米DDGS對于5.2 kg斷奶仔豬的平均日采食量、平均日增重和料重比均無負(fù)面影響[8]。大量研究表明，在生長育肥豬飼糧中添加15%或20%玉米DDGS不會降低其生長性能[9-10]。

類似于玉米DDGS和小麥DDGS，稻谷DDGS是指以稻谷為底物經(jīng)微生物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇過程中，淀粉被轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，其他營養(yǎng)成分殘留在酒糟中的產(chǎn)物。由于微生物的作用，酒糟中蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素的含量均高于稻谷，并且可能含有未知的促生長因子[11-12]。因此，稻谷DDGS作為潛在的非常規(guī)植物性蛋白質(zhì)原料在畜禽生產(chǎn)中具有廣闊的前景。然而，稻谷DDGS飼喂生長豬的營養(yǎng)價值目前研究較少。因此，為了促進(jìn)稻谷DDGS在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用，尋找優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)原料，本試驗(yàn)探究了4種不同省份來源的稻谷DDGS飼喂生長豬的消化能、代謝能、能量表觀全腸道消化率和氨基酸回腸末端消化率，評價了其作為生長豬原料的飼用價值，以期豐富我國飼料原料營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)庫。

1 材料與方法

1.1 不同省份來源稻谷DDGS的生產(chǎn)

黑龍江和和河北的水稻屬于粳稻，廣西和安徽的水稻屬于早秈稻。來源于黑龍江、安徽、廣西和河北的稻谷DDGS均采用干磨法生產(chǎn)[13]。簡而言之，干磨法是將釀酒酵母添加到稻谷、水和外源性酶制劑(纖維素酶和植酸酶)的糊狀物中，將糖分發(fā)酵成乙醇，隨后乙醇通過蒸餾被分離出來，剩余的固體進(jìn)行干燥，生產(chǎn)出稻谷DDGS。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)一：采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用30頭初始體重為(35.02±1.61) kg杜×長×大三元雜交去勢公豬，隨機(jī)分成5組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1頭豬。各組分別飼喂玉米飼糧和4種稻谷DDGS飼糧，稻谷DDGS飼糧分別使用4種不同省份來源的稻谷DDGS替代基礎(chǔ)飼糧中30%的玉米。采用全收糞尿法和套算法測定不同省份來源的稻谷DDGS的消化能和代謝能。試驗(yàn)期共19 d，前7 d為籠子適應(yīng)期，后7 d為飼糧適應(yīng)期，最后5 d為糞尿收集期。

試驗(yàn)二：采用完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用30頭初始體重為(42.04±1.90) kg、回腸末端裝有T型瘺管的杜×長×大三元雜交去勢公豬，隨機(jī)分成5組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1頭豬。各組分別飼喂無氮飼糧和4種稻谷DDGS飼糧，使用無氮飼糧計(jì)算試驗(yàn)豬的氨基酸內(nèi)源損失，稻谷DDGS飼糧分別添加40%的4種不同省份來源的稻谷DDGS配制而成。采用外源指示劑法和直接法測定不同省份來源的稻谷DDGS的氨基酸表觀和標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率。試驗(yàn)期共16 d，前7 d為籠子適應(yīng)期，后7 d為飼糧適應(yīng)期，最后2 d為回腸食糜收集期。

試驗(yàn)一和試驗(yàn)二的試驗(yàn)飼糧均額外添加含有維生素和礦物質(zhì)的預(yù)混料以滿足25～50 kg生長豬的營養(yǎng)需要[14]。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目Items試驗(yàn)一 Experiment 1玉米飼糧Corn diet稻谷DDGS飼糧Rice DDGS diet試驗(yàn)二 Experiment 2稻谷DDGS飼糧Rice DDGS diet無氮飼糧N-free diet氧化鎂 MgO0.10食鹽 NaCl0.300.300.300.30預(yù)混料 Premix1)0.500.500.500.50合計(jì) Total100.00100.00100.00100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels2)總能 GE/(MJ/kg)15.7515.95干物質(zhì) DM84.8485.30粗蛋白質(zhì) CP7.7712.119.60粗脂肪 EE3.254.86粗灰分 Ash2.103.50中性洗滌纖維 NDF10.9715.03酸性洗滌纖維 ADF2.345.99必需氨基酸 Essential amino acids精氨酸 Arg0.310.630.59組氨酸 His0.210.290.20異亮氨酸 Ile0.240.420.36亮氨酸 Leu0.911.120.70賴氨酸 Lys0.240.400.33蛋氨酸 Met0.170.280.22苯丙氨酸 Phe0.310.530.45蘇氨酸 Thr0.270.420.34色氨酸 Trp0.060.110.10纈氨酸 Val0.410.640.51非必需氨基酸 Non-essential amino acids丙氨酸 Ala0.540.740.51天冬氨酸 Asp0.480.860.76半胱氨酸 Cys0.190.280.20谷氨酸 Glu1.271.941.51甘氨酸 Gly0.280.490.42脯氨酸 Pro0.890.920.43絲氨酸 Ser0.350.550.43酪氨酸 Tyr0.170.330.30

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在國家工程技術(shù)研究中心豬試驗(yàn)基地(河北豐寧)進(jìn)行。試驗(yàn)一和試驗(yàn)二正式開始前，將30頭試驗(yàn)豬分別隨機(jī)放入專用不銹鋼豬消化代謝籠(1.40 m×0.45 m×0.60 m)中適應(yīng)7 d，單籠飼養(yǎng)。試驗(yàn)期間飼喂生長豬全價飼料，自由飲水。試驗(yàn)正式開始前對每頭豬進(jìn)行稱重，確定采食量。試驗(yàn)豬每日的飼喂總量為其體重的4%[15]，在每天09：00和15:00等量飼喂。舍溫控制在20～28 ℃。每日飼喂后對圈舍進(jìn)行沖洗和清掃，保持豬舍環(huán)境干凈衛(wèi)生。

1.4 樣品收集

試驗(yàn)一：采用肛門全收糞法收集糞樣，收糞時間為每天08：00—20:00，每隔2 h收糞1次，將每天收集的糞樣放置于-18 ℃冷藏室保存。預(yù)試驗(yàn)期間觀察每頭試驗(yàn)豬排糞規(guī)律，準(zhǔn)確收集糞樣。5 d收糞期結(jié)束后，將收集的糞樣稱重，混合均勻，取1/4糞樣加入6 mol/L HCl(每100 g鮮樣加5 mL HCl)固氮，之后于65 ℃烘72 h至恒重，粉碎過60目篩，制成風(fēng)干樣，裝袋待檢。樣品收集期間每天預(yù)先向收集桶中加入50 mL 6 mol/L HCL，并準(zhǔn)確收集試驗(yàn)豬每天24 h所排尿液，每天尿樣收集完畢后，將尿樣充分混勻后再按1/20取樣，取樣后立即放入-18 ℃冷藏室保存。試驗(yàn)結(jié)束后，將5 d所取尿樣解凍并充分混勻，裝入50 mL離心管中，置于4 ℃保存待檢。

試驗(yàn)二：在第15天和第16天的每天08:00飼喂后將橡皮帶套在瘺管外端，連續(xù)收集食糜2 d，每隔30 min收集1次，將收集的食糜先放入-20 ℃冷藏室保存，18:00時再次飼喂時停止收集食糜，食糜收集結(jié)束后，把每頭豬2 d所采集的所有食糜自然解凍，混合均勻后各取500 mL樣品在冷凍干燥機(jī)中凍干，置室溫條件下回潮24 h，之后粉碎過60目篩，裝袋待檢。

1.5 檢測指標(biāo)

干物質(zhì)(方法930.15)、粗蛋白質(zhì)(方法984.13)、氨基酸(方法982.30)、粗脂肪(方法920.39)、鉻(方法2011.19)和粗灰分(方法942.05)含量的測定方法參照AOAC(2007)[16]?？偰馨凑諊H標(biāo)準(zhǔn)ISO 9831∶1998的方法，使用氧彈式測熱議(1281型，Parr公司，美國)進(jìn)行測定。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量參考Van Soest等[17]的方法，使用纖維分析儀(ANKOM200型，Ankom Technology公司，美國)進(jìn)行測定。

1.6 計(jì)算公式

消化能、代謝能和氨基酸回腸末端消化率計(jì)算公式如下：

飼糧消化能(MJ/kg)=[食入總能(MJ)-
糞能(MJ)]/飼糧食入量(kg)；
飼糧代謝能(MJ/kg)=[食入總能(MJ)-
糞能(MJ)-尿能(MJ)]/飼糧食入量(kg)；
原料消化能(MJ/kg)=[飼糧消化能(MJ/kg)-
(100-x)×基礎(chǔ)飼糧消化能(MJ/kg)]/x；
原料代謝能(MJ/kg)=[飼糧消化能(MJ/kg)-
(100-x)×基礎(chǔ)飼糧代謝能(MJ/kg)]/x。

式中：x為待測原料代替基礎(chǔ)飼糧比例。

氨基酸表觀回腸末端消化率(%)=[1-待測
飼糧鉻含量(g/kg DM)×食糜中氨基酸含量(%)/
食糜中鉻含量(g/kg DM)×待測飼糧
氨基酸含量(%)]×100；
回腸內(nèi)源氨基酸流量(g/kg DMI)=[食糜中
氨基酸含量(%)×飼糧鉻含量(g/kg DM)]/
食糜中鉻含量(g/kg DM)；
氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率(%)=氨基酸
表觀回腸末端消化率(%)+{[回腸內(nèi)源
氨基酸流量(g/kg DMI)/待測飼糧
氨基酸含量(%)]×100}。

式中：DM代表干物質(zhì)含量；DMI代表干物質(zhì)攝入量。

1.7 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件Proc GLM進(jìn)行方差分析，以每頭試驗(yàn)豬作為統(tǒng)計(jì)單位。數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件Proc CORR和Proc REG進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，所有試驗(yàn)結(jié)果均用最小二乘法的均值以及均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示，以P<0.05為差異顯著標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 不同省份來源稻谷DDGS的化學(xué)成分組成

不同省份來源稻谷DDGS的化學(xué)成分組成見表2。來源于黑龍江和河北的稻谷DDGS的粗蛋白質(zhì)含量高于來源于安徽和廣西的稻谷DDGS，來源于黑龍江的稻谷DDGS總能高于來源于安徽、廣西和河北的稻谷DDGS，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低于來源于廣西的稻谷DDGS。另外，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的氨基酸含量高于來源于廣西的稻谷DDGS。

2.2 不同省份來源稻谷DDGS的消化能、代謝能以及能量、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀全腸道消化率

不同省份來源稻谷DDGS的消化能、代謝能以及能量、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀全腸道消化率見表3。來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的消化能和代謝能顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS(P<0.05)。來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的代謝能/消化能顯著低于來源于廣西的稻谷DDGS(P<0.05)。另外，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)和能量表觀全腸道消化率顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS(P<0.05)。

表2 不同省份來源稻谷DDGS的化學(xué)成分組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))

表3 不同省份來源稻谷DDGS的消化能、代謝能以及能量、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀全腸道消化率

續(xù)表3項(xiàng)目Items稻谷DDGS來源 Rice DDGS sources黑龍江 Heilongjiang安徽 Anhui廣西 Guangxi河北 HebeiSEMP值P-value代謝能 ME/(MJ/kg)12.54a12.46a7.53c11.44b0.28<0.01 代謝能/消化能 ME/DE0.93b0.93b0.97a0.91b0.01<0.01 表觀全腸道消化率 ATTD/%粗蛋白質(zhì) CP82.91a82.42a49.04b83.28a2.11 <0.01 干物質(zhì) DM75.82a74.94ab47.51c71.12b1.52 <0.01 能量 Energy63.29b70.72a38.31c61.04b1.43<0.01

2.3 不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸表觀回腸末端消化率

不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸表觀回腸末端消化率見表4。來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的氨基酸表觀回腸末端消化率均顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS(P<0.05)。

表4 不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸表觀回腸末端消化率

2.4 不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率

不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率見表5。來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS(P<0.05)。

表5 不同省份來源稻谷DDGS的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率

3 討 論

DDGS是乙醇生產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)物，隨著生物能源的應(yīng)用增加，DDGS產(chǎn)量上升。近年來，越來越多的DDGS作為替代豆粕的蛋白質(zhì)原料被應(yīng)用到畜牧業(yè)。玉米DDGS和小麥DDGS是飼料工業(yè)中DDGS的主要來源。同時，大量的研究已經(jīng)報道了玉米DDGS和小麥DDGS作為豬飼料原料的營養(yǎng)價值[18-19]。但是，對于稻谷DDGS的飼喂價值卻鮮有報道。根據(jù)本研究對4種不同稻谷DDGS飼喂生長豬的消化能、代謝能和氨基酸回腸末端消化率結(jié)果，表明稻谷DDGS的消化能和代謝能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于玉米DDGS(14.97和14.20 MJ/kg，飼喂基礎(chǔ))和小麥DDGS(13.17和12.13 MJ/kg，飼喂基礎(chǔ))[14]。這主要是由于稻谷DDGS中能量消化率(約80%)低于玉米DDGS和小麥DDGS(約90%)。針對氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率，稻谷DDGS的蛋氨酸(約70%)標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率略低于玉米DDGS(約81%)和小麥DDGS(約78%)，而其余必需氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率均與玉米DDGS和小麥DDGS相似。綜上所述，稻谷DDGS作為豬飼料原料的營養(yǎng)價值要低于玉米DDGS和小麥DDGS。另外，本試驗(yàn)中稻谷DDGS的消化能和代謝能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于已報道的黑龍江稻谷DDGS消化能和代謝能，這是由于本試驗(yàn)測定的4種稻谷DDGS的粗纖維含量高于黑龍江的稻谷DDGS。粗纖維含量較高會導(dǎo)致飼糧營養(yǎng)物質(zhì)的消化率降低，從而減少原料的有效能值，而粗纖維含量的差異與不同的稻谷品種、種植區(qū)域以及DDGS加工工藝有關(guān)。

本研究中，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的消化能和代謝能均顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS，這主要由于來源于廣西的稻谷DDGS中粗纖維含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS，導(dǎo)致來源于廣西的稻谷DDGS其他營養(yǎng)成分含量和能量水平較低。來源于廣西的稻谷DDGS較高的粗纖維含量會阻礙消化酶和營養(yǎng)物質(zhì)的作用效率，從而降低能量、蛋白質(zhì)和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)在生長豬腸道內(nèi)的消化率，導(dǎo)致其消化能和代謝能顯著低于來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS。與之相反，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的代謝能/消化能均顯著低于來源于廣西的稻谷DDGS。這是因?yàn)閬碓从趶V西的稻谷DDGS中較高的粗纖維含量可以降低氮的利用率，增加糞氮的排放量而降低尿氮的濃度，從而減少尿能的排放和提高代謝能/消化能[20-21]。除此之外，來源于黑龍江、安徽和河北的稻谷DDGS的氨基酸表觀和標(biāo)準(zhǔn)回腸末端消化率均顯著高于來源于廣西的稻谷DDGS。粗纖維含量是影響稻谷DDGS的氨基酸消化率主要因素之一[22]。來源于廣西的稻谷DDGS具有較高粗纖維含量，會導(dǎo)致腸道食糜的轉(zhuǎn)運(yùn)速度加快，縮短食糜在豬腸道內(nèi)的滯留時間，同時阻礙食糜中營養(yǎng)物質(zhì)和內(nèi)源性消化酶的接觸，從而降低營養(yǎng)物質(zhì)的消化和利用效率[23]。另外，在生產(chǎn)酒精過程中，稻谷中氨基酸(尤其賴氨酸)和還原性糖易發(fā)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致稻谷DDGS氨基酸消化率和蛋白質(zhì)品質(zhì)降低。

4 結(jié) 論

不同省份來源的稻谷DDGS的飼用價值存在很大差異。綜合考慮不同省份來源的稻谷DDGS的消化能、代謝能和氨基酸回腸末端消化率，其飼用價值按照優(yōu)劣順序依次是：黑龍江稻谷DDGS≈安徽稻谷DDGS>河北稻谷DDGS>廣西稻谷DDGS。