我国饲用小麦营养指标的变异度分析

刘世杰 刘国华 娄瑞颍 郑爱娟 常文环 张 姝 蔡辉益

能量饲料是配合饲料最主要的组成成分之一。近年来随着能量饲料工业用量的大幅增加，以及受地域性种植和国际市场因素的影响，我国传统能量饲料原料——玉米的供给存在较大缺口，价格居高不下，因而小麦逐渐成为玉米的替代性原料，备受饲料企业青睐。但我国幅员辽阔，小麦种植面积广，跨度大，营养价值存在很大变异。为更好地了解我国不同产区小麦的营养价值变异情况，本试验选择我国16个省份的97个小麦样品作为研究对象，测定其营养价值指标，为我国饲用小麦的营养价值研究提供理论依据，同时也为实际生产提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 样本的采集与预处理

在参考《中国小麦品质区划》（何中虎，2002）并统计我国小麦各省产量的基础上，按照GB/T14699.1—1993规定的采样方法，从我国16个省、自治区和直辖市的小麦产区实地采集具有代表性的有效小麦样本97个，用901型不锈钢全封盖粉碎机粉碎后过40目筛备测。

1.2 测定指标

水分、粗脂肪、粗灰分分别参照GB/T8435—2006、GB/T6433—2006和GB/T6438—2007测定。总能采用全自动氧弹测热仪（IKA—C200）测定；粗蛋白采用全自动凯式定氮仪（KDY—9830）测定；中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在GB/T20806—2006基础上利用纤维分析袋（CAU滤袋）测定，中性洗涤纤维减去酸性洗涤纤维即为半纤维素。

1.3 数据处理及统计方法

采用统计分析软件SPSS 17.0对数据进行描述性分析，计算平均值、标准差和变异系数。

2 结果与分析

我国不同省份饲用小麦主要营养指标平均值和变异度见表1。由表1可知，从全国范围来看，饲用小麦的不同营养指标均表现出不同程度的变异。其中，变异度较大的指标为半纤维素、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维，变异系数分别达到18.34%、14.69%和13.58%。总能变异系数最小，仅有1.33%。水分、粗脂肪、粗蛋白和粗灰分的变异系数均在10%左右。

同一省份内的各营养指标变异系数差异也较大。其中，河北省小麦中性洗涤纤维、半纤维素和粗灰分的变异系数分别超出全国平均水平25.80%、24.97%和42.56%；四川省小麦中性洗涤纤维、半纤维素的变异系数分别超出全国平均水平17.70%和17.88%；陕西省小麦粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、半纤维素的变异系数分别超出全国平均水平67.88%、92.78%、41.46%和71.16%；山西省小麦粗灰分的变异系数超出全国平均水平88.11%；湖北省小麦粗灰分变异系数超出全国平均水平30.75%；甘肃省小麦酸性洗涤纤维、粗灰分变异系数分别超出全国平均水平77.03%和24.05%；新疆自治区小麦粗蛋白、中性洗涤纤维、半纤维素的变异系数分别超出全国平均水平97.43%、46.70%、45.42%；内蒙古小麦酸性洗涤纤维和半纤维素的变异系数分别超出全国平均水平32.84%和24.97%；京津地区小麦水分和酸性洗涤纤维变异系数分别超出全国平均水平73.68%和35.05%。同省份的其余营养指标变异系数多在15%以内，接近或低于全国平均水平。

表1 我国不同省份饲用小麦主要营养指标平均值和变异度(干物质基础)

饲用小麦营养指标在不同省份间的变异系数统计分析见表2。由表2可知，同一营养指标在不同省份的变异系数存在较大差异，各营养指标变异系数介于0.16%～31.39%。各省份间变异系数极差最大的指标是中性洗涤纤维和半纤维素，分别达到27.58%和26.86%。其次是粗蛋白、酸性洗涤纤维和粗灰分，变异系数极差约为20%。总能在各个省份之间的变异幅度最小，全国15个省份之间的变异系数介于0.42%～2.05%。

表2 饲用小麦营养指标在不同省份间的变异系数统计分析(%)

3 讨论

3.1 饲用小麦主要营养指标的变异

许多学者在小麦的营养指标变异方面做了大量研究。马兆祉等（1989）测定了我国南方冬麦区10省市主要小麦蛋白含量，平均含量为12.6%，变异系数为9.5%。李鸿恩（1995）对我国20 184份小麦蛋白含量进行测定，平均含量为15.10%，变异幅度为7.50%～28.90%。本研究结果表明，我国饲用小麦蛋白质含量平均值为14.2%，变化幅度为10.45%～18.01%，变异数为11.27%。

李雯等（1989）对河南省33个小麦品种的脂肪含量进行测定，平均值为1.575%，变幅为1.06%～2.70%。白云风等（2000）测定的黑粒小麦脂肪含量为1.6%。高向阳等（2003）测定了灰色小麦的脂肪含量，平均值为1.9%。本研究测定的粗脂肪含量平均为1.69%，变动范围为1.35%～2.25%，变异较小，与前人研究结果基本一致。

Kan等（2004）测定了美国10个主要小麦品种的指标，NDF变化在9.2%～11.9%之间，ADF介于2.3%～5.1%之间。国内对饲用小麦纤维指标的研究较少，而且受小麦淀粉含量较高的影响，多数测定结果因未使用α-淀粉酶降解而偏高。从本研究的结果来看，中性洗涤纤维是各营养指标中变异度较大的一个指标，全国平均水平为11.37%，比现行营养成分表公布的13.3%低14.5%，该指标也是各省内变异比较大的营养指标，全部97个样品中最低值为7.31%，最高为16.21%，相差121.75%。

3.2 导致饲用小麦主要营养指标变异的因素

研究表明，小麦品种的营养品质受品种、环境及其互作的共同影响，但不同性状受三者影响的程度差异很大。

以蛋白质而言，一般是硬质小麦比软质小麦蛋白质含量高。我国春小麦蛋白质含量稍高，晚熟品种高于早熟品种。总体而言，蛋白质组成主要受品种遗传特性控制（Wrigley等，1982；Payne，1987），而蛋白质含量容易受环境的影响（张艳，1999）。我国北方品种蛋白质含量高于南方品种，北方小麦基本上呈现为连片的高蛋白含量区（胡秀婵，2006），本试验研究结果表现出相同趋势。较多的降雨和较高的湿度对小麦蛋白质含量有较大的负面影响（何中虎，2002），干旱可以增加小麦粗蛋白含量（Brooks等，1982；Kim等，2003）。蛋白质含量随海拔的升高而下降，较高的海拔对硬质和半硬质小麦的品质不利（何中虎，2002）。

从本试验研究结果看，我国不同省份饲用小麦纤维指标的变异较大，同一省份内变异系数也较大。目前，关于导致小麦上述几个营养指标变异因素的报道较少。本试验结果显示，我国饲用小麦的纤维指标差异受地域影响，北方各省纬度较高的地区中性洗涤纤维含量较高，新疆、山东、甘肃、内蒙古和宁夏等省份的中性洗涤纤维含量均高于全国平均水平，湖北省含量最低。小麦收获后的储存（包括储存时间和条件）对小麦的化学组成有所影响（刘萍等，1999；McNab等，1999；Pirgozliev等，2006）。小麦收获后在常温下放置4个月后，酸性洗涤纤维有所降低，而游离糖含量有所增加。Kim等（2002）研究认为，小麦中含有的酶的活性作用和复杂的多糖逐渐降解为寡糖的过程是造成上述现象的主要原因。本研究所选用小麦90%以上为常温保存200～300 d，纤维含量可能因此发生变化。

4 小结

饲用小麦全国范围内变异度较大的指标为半纤维素、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维，变异系数分别达到18.34%、14.69%和13.58%；总能变异系数最小，仅有1.33%；水分、粗脂肪、粗蛋白和灰分的变异系数均在10%左右。同一营养指标在不同省份存在极大变异，同一省份内的各营养指标也存在较大变异。

[1]何中虎.中国小麦品质区划的研究 [J].中国农业科学,2002,35(4):359-364.

[2]马兆祉,钱存鸣.南方冬麦区主要小麦品种品质分析初报 [J].中国农业科学,1989,22(1):15-21.

[3]李鸿恩,张玉良,吴秀琴,等.我国小麦种质资源主要品质特性鉴定结果及评价[J].中国农业科学,1995,28(5):29-37.

[4]李雯,郝春英.河南省主要小麦品种的营养品质研究 [J].洛阳工学院学报,1989,10（2）:17-22.

[5]白云风,李文德,孙善澄,等.黑粒小麦76号的营养品质及其几个理化特性[J].粮油学报,2000,15(2):6-9.

[6]高向阳,宋莲军,黄勇,等.南阳彩色小麦营养成分的初步研究[J].河南农业大学学报,2003,37(4):331-334.

[7]Kan C A,Hartnell G F.Evaluation of broiler performance when fed roundup-ready wheat(Event MON 71800),control,and commercial wheat varieties[J].Poultry Science,2004,83(8):1325-1334.

[8]Wrigley C W,Autran J C,Bushuk W.Identification of cereal varieties by gel electrophoresis of the grain protein//Advances in Cereal Science and Technolgy.Y.Pomeranz,ed.American Association of Cereal Chemists,St.Paul,Minnesota,USA,1982(5):211-259.

[9]Payne P I,Nightingale Mark A,Krattiger Anatole F,et al.The relationship between HMW gluten in subunit composition and the bread-making quality of British-grown wheat varieties[J].J.Sci.Food Agric.,1987,40(1):51-65.

[10]张艳,何中虎,周桂英,等.基因型和环境对我国冬播麦区小麦品质性状的影响[J].中国粮油学报,1999,14(5):1-5.

[11]胡秀婵.我国主要小麦品种品质现状与北方冬麦区品种演变研究[D].中国农业科学院,2006.

[12]Brooks A,Jenner C F,Aspinal D.Effect of water deficit on endosperm starch granules and on grain physiology of wheat and barley[J].Australian Journal of Plant Physiology,1982(9):413-436.

[13]Kim J C,Mullan B P,Simmins P H,et al.Variation in the chemical composition of wheats grown in Western Australia as influenced by variety,growing region,season and post-harvest storage[J].Australian Journal of Agricultural Research,2003:541-550.

[14]Kim J C,Mullan B P,Selle P H,et al.Level of total phosphorus,phytatephosphorus and phytate activity in three varieties of Western Australian wheats in response to growing region,growing season and storage[J].Australian Journal of Agricultural Research,2002:1361-1366.

[15]刘萍,张清,李淑芬.小麦储存品质指标与储存年限的相关性[J].黑龙江粮油科技,1999(4):22-23.

[16]Mc Nab J,Knox A.Nutritive value of wheat for broiler chickens:effects of storage time and hemicellulase addition.Project Report No.270.RosLin Nutrition Ltd.Roslin,UK.1999.

[17]Pirgrozliev V R,Rose S P,KettlewellL P S.Effect of ambient storage of wheat samples on their nutritive value for chickens[J].British Poultry Science,2006(47):342-349.