小麦型干酒糟及其可溶物在淮南麻黄鸡上能量及氨基酸代谢率的测定

夏伦志 吴 东 钱 坤 周 芬 汪 丽

(安徽省农业科学院畜牧兽医研究所，合肥 230031)

我国干酒糟及其可溶物(distillersdried grains with solubles，DDGS)年产量在300万 t左右，仅中粮集团有限公司年产量就在70万～80万t。近年来美国进口到中国市场的DDGS产品在不断上升，目前年进口量已达320 万 t［1］。据 Jacela 等［2］报道美国国会授权新能源企业至2022年将生产生物乙醇达1 360亿L，伴随其出产的副产品DDGS产量预计将达1亿t。因此，从国内及世界范围看DDGS作为非常规饲料资源将越来越占有重要地位。安徽省由于玉米产量有限，近年来古井集团有限公司利用小麦替代玉米生产食用酒精已有相当规模，其产生的酿造尾产物小麦型DDGS(wheatdistillersdried grains with solubles，DDGSw)渣，年产量近10万t，并有上升趋势。由于采用特定的酿造工艺与当地的主流小麦品种，其出产的DDGSw产品与现有的玉米型DDGS，以及国外其他企业生产的DDGSw因发酵工艺与小麦品种不同，其营养含量及其主要养分在畜禽上代谢利用率必将存在差异。为此，为了合理利用这一新生饲料资源，我们以安徽省生产的DDGSw为试验材料，对其开展了养分分析及其主要养分在安徽省优良地方品种鸡——淮南麻黄鸡(Huainan spotted-yellow chicks，HSY chicks)上的代谢率测定，以期将此新产品DDGSw营养参数录入安徽省肉禽非常规饲料营养数据库，以提高企业配方师制定饲粮配方的精准性。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组

选择体重相近、健康的淮南麻黄鸡青年公鸡24只，随机分成2组，分别作为内源养分收集组(收集内源养分)与试验饲粮收集组(收集饲粮代谢排泄物养分)，每组设6个重复，每个重复2只鸡。

1.2 试验材料

DDGSw由某酿酒企业提供，是由小麦经特定菌种发酵将淀粉转化为乙醇蒸馏走后的发酵残渣，再经2次烘干而成的混合物。经实验室分析测试，其水分为11.32%，粗灰分为2.77%，粗蛋白质为 24.96%，粗脂肪为 4.36%，粗纤维为10.53%，钙为 0.18%，总磷为 0.45%，总能为19.39 MJ/kg;主要氨基酸中苏氨酸为 1.04%，缬氨酸为1.24%，异亮氨酸为 0.94%，亮氨酸为1.75%，酪氨酸为 0.72%，苯丙氨酸为 0.98%，组氨酸为 0.82%，赖氨酸为 1.24%，精氨酸为1.24%，胱氨酸为 0.80%，蛋氨酸为 3.12% 。

1.3 饲粮配制

根据淮南麻黄鸡育种场推荐的麻黄鸡营养需要标准配制全价基础饲粮;试验饲粮是用80%的全价基础饲粮与20%的DDGSw混合而成的。基础饲粮组成及营养水平见表1。

1.4 饲养管理

将每个重复的2只鸡饲养在1个尺寸为50 cm×45 cm×37 cm的金属笼子里，在禁食之前自由采食与饮水;鸡舍环境温度为23～27℃，每天接受16 h光照。

1.5 样品采集与处理

本试验参照 Sibbald［3］与 Sadeghi等［4］的方法，分2期进行。在第1期中先将试鸡预饲1周以适应环境，后饥饿36 h，使其排空肠道内容物;接着36 h内源养分收集组试鸡只供饮水，并于12、24 h时间点各补饲60%葡萄糖溶液30 mL，而试验饲粮收集组试鸡强饲基础饲粮50 g;分别收集2组36 h期间的全部排泄物，将每个重复内2只鸡的排泄物收集在1个标有组别与重复编号的铝盒内，每2 h收集1次粪便，立刻贮于4℃冰柜集中冷藏，便于次日置65℃烘箱烘干至恒重，再放置在空气中24 h，至恒重后称重，粉碎过30目筛，分别作为分析内源养分与饲喂饲粮后排泄物养分的样品。第1期试验完成后，随后采用如上相同方法进入第2期，只是将试鸡饲喂的基础饲粮改为混合饲粮，分别收集饲喂混合饲粮期的粪便样品与内源样品。基于动物福利与维持试鸡笼中正常代谢活动考虑，本试验试鸡不采用 Sibbald［3］推荐的缝制塑料瓶盖来收集粪便，而是采用Sadeghi等［4］的托盘收集法，注意随时清捡羽毛、吹掉脱落的皮屑，并在禁食期间为降低禁食所带来的饥饿应激给试鸡补饲葡萄糖溶液。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of the basaldiet(air-dry basis) %

1.6 测定指标

样品总能测定使用氧弹测热器(美国Parr－6400);常规氨基酸(含硫氨基酸除外)含量按国家标准(GB/T 1826—2000)方法使用氨基酸自动分析仪(德国Sykam，S－433D)测定，针对含硫氨基酸含量的测定，其中样品前处理采用过甲酸氧化后的盐酸水解法处理，以避免直接酸水解对其破坏，影响测定的准确性。

1.7 养分代谢率测算方法

本试验采用套测法，进行2次代谢试验，先测定基础饲粮代谢率;再用“20%待测饲料+80%基础饲粮”构成试验饲粮，测定试验饲粮代谢率;最后采用如下2个公式计算出待测饲料(DDGSw)养分的表观代谢率和真代谢率。

式中:AD为待测饲料DDGSw的氨基酸表观代谢率(%);BR为来自基础饲粮的氨基酸食入量(g);DR为来自待测饲料DDGSw的氨基酸食入量(g);FN为排泄物中的氨基酸总量(g);BD为基础饲粮的氨基酸表观代谢率(%)。

式中:AD为待测饲料DDGSw的氨基酸真代谢率(%);BR为来自基础饲粮的氨基酸食入量(g);DR为来自待测饲料DDGSw的氨基酸食入量(g);FN为排泄物中的氨基酸总量(g);IN为内源组排泄物中的氨基酸总量(g);BD为基础饲粮的氨基酸真代谢率(%)。

1.8 统计分析

试验数据以各重复值为单元采用Excel初步处理后进行简单统计。

2 结果

2.1 DDGSw氨基酸代谢率

经样品收集测试分析后按照上述2个公式计算，得出的各氨基酸表观代谢率见表2，真代谢率见表3。

表2 DDGSw在淮南麻黄鸡上氨基酸表观代谢率Table 2 Amino acid apparent metabolizability of DDGSw in HSY chicks %

2.2 DDGSw能量代谢率

根据上述2个公式，将其中氨基酸的相关数值改为总能数值，可以分别计算出DDGSw的能量表观代谢率、真代谢率，进而得出表观代谢能(AME)以及真代谢能(TME);另外参照 Hill等［5］将AME、TME经过存留氮(nitrogen retention，NR)校对参数每克氮 8.22 kcal(1 kcal=4.186 8 kJ)可分别转化得出氮校正表观代谢能(AMEn)与氮校正真代谢能(TMEn)，详见表4。

2.3 DDGSw主要养分表观代谢率与真代谢率的回归关系

为了更好地了解主要养分表观代谢率与真代谢率间的相互关系，本试验在Excel表格内对主要氨基酸及代谢能的表观代谢率与真代谢率间的相关性建立了回归方程，其结果见表5。

表3 DDGSw在淮南麻黄鸡上氨基酸真代谢率Table 3 Amino acid true metabolizability of DDGSw in HSY chicks %

表4 DDGSw在淮南麻黄鸡上能量代谢率与代谢能Table 4 Energy metabolizability and metabolizable energy of DDGSw in HSY chicks

3 讨论

由表1的样品分析结果看，DDGSw及各饲粮中蛋氨酸含量明显较高，这除了本试验样品采用氧化法预先处理，显著提高了植物性原料含硫氨基酸含量的因素外，能够影响此数值的其他因素还有待进一步研究。杨元秀等［6］曾测定玉米型DDGS含硫氨基酸水平，发现用常规盐酸水解法测得的蛋氨酸含量为0.35%，而用过甲酸氧化水解法测得的蛋氨酸为0.63%，高出近1倍。基于本试验蛋氨酸检测结果 3.12%，与李秋菊等［7］的0.34% ～0.36%、曹智［8］的 0.46% ～ 0.56% 的检测数值相比仍存在异态，因此后面有关蛋氨酸的代谢率数据仅供参考。

表2试验结果表明，关于DDGSw氨基酸表观代谢率的测定结果，除了胱氨酸表观代谢率数值严重变异(标准差为14.99)、蛋氨酸的较高、组氨酸的较低外，其他氨基酸表观代谢率均集中在62%～86%，各重复所测数值的标准差基本一致(标准差为5左右)。除了胱氨酸表观代谢率数值异常外，其他几种主要氨基酸表观代谢率平均值 为69.76%。

表5 DDGSw在淮南麻黄鸡上氨基酸和能量的表观代谢率与真代谢率间的相关性Table 5 Regression of apparent metabolizability and true metabolizability of amino acids and energy of DDGSw in HSY chicks

表3试验结果表明，DDGSw氨基酸真代谢率与表观代谢率数值变异情形一致，除了胱氨酸真代谢率数值严重变异(标准差为14.45)、组氨酸相应数值较低、蛋氨酸相应数值较高外，其他氨基酸真代谢率均集中在67%～87%，各重复所测数值的标准差基本一致(标准差为4左右)，应属正常范围。因此，除了胱氨酸真代谢率数值异常外，其他几种主要氨基酸真代谢率平均值为74.91%。

由表2、表3还可知，各种氨基酸的真代谢率较表观代谢率均高出几个百分点，其中精氨酸、蛋氨酸由于表观代谢率较高，只高出约2个百分点，其他氨基酸均高出5个百分点以上。

关于DDGS在鸡上氨基酸代谢率的研究，国内报道较少，DDGSw的氨基酸代谢率测定报告未见，仅见李秋菊等［7］利用8种玉米型 DDGS在蛋种公鸡上的试验，测定了氨基酸表观代谢率与真代谢率，其中主要必需氨基酸真代谢率平均值为77.12%，本试验结果几种主要氨基酸真代谢率平均为74.91%，低于前者2.87%，这可能与本试验采用集粪盘收集粪便较前者使用的肛门缝塑料瓶盖法存在粪便中含有少量脱落的皮屑绒毛而增加了氮排泄量，从而降低蛋白质及氨基酸利用率有关;另相关研究还有张乐乐等［9］用玉米型DDGS在鹅上所做的测定，结果认为小型鹅对玉米型DDGS中氨基酸真利用率平均为73.12%，大型鹅对玉米型DDGS中氨基酸的真利用率平均为76.56%，可见本试验结果介于小型鹅与大型鹅之间。至于第一限制性氨基酸赖氨酸的真代谢率本试验测定结果为73.70%，高于李秋菊等［7］测定的平均值71.66%，但偏低于 Fastinger等［10］测定的 5个DDGS平均值(76.5%)，居于二者之间，与前人研究结果较一致。

由表4试验结果可知，DDGSw在鸡上总能的表观代谢率与真代谢率分别为46.87%与47.58%，总能代谢率不及50%;各重复所测表观代谢率与真代谢率数值变异较大，其变异系数(CV)分别为17.0%与20.8%，这可能是因为采用套算法测定单一饲料总能代谢率时，存在二次收集样品与实验室多次样品分析误差所致。但经测算，通过排除本试验最高、最低重复测值进行统计，在不太影响平均值的同时可显著降低CV值，说明试验结果的可信度仍较大。关于DDGSw的总能数值，国内未见报道，只有 Emiola等［11］报道产自美国的DDGSw总能数值为4 778 kcal/kg(19.99 MJ/kg)，本试验分析值为 4 635 kcal/kg(19.39 MJ/kg)，低3%，这与本试验所用的材料在烘干过程中添加了少量的高纤维烘干介质有关。

关于DDGS能量代谢率的研究，国内开展的工作主要有:李秋菊等［12］评价了玉米型DDGS在蛋公鸡上的能量表观代谢率与真代谢率，其值分别为48.55%与 57.60%;李恒鑫［13］研究得到玉米型DDGS能量表观代谢率为44.18%;本试验测定的DDGSw总能表观代谢率46.87%介于前二者之间;但本试验的DDGSw总能真代谢率为47.58%，与李秋菊等［12］的结果 57.60% 有较大差距。

关于DDGS的TME、AME研究，李秋菊等［12］试验测定的8个 DDGS样品 TME介于9.76～12.73 MJ/kg，高于《中国饲料成分及营养价值表(2007)》上家禽的有效能值(9.20 MJ/kg)，与NRC(1994)上数据(10.37 MJ/kg)接近;鲍淑青等［14］研究表明玉米型 DDGS在鸡上的 TME为12.17 MJ/kg;Lumpkins 等［15］报道玉米型 DDGS在蛋鸡上的 TME 为 11.72 MJ/kg;Batal等［16］的研究表明公鸡的玉米型DDGS平均TME为11.83 MJ/kg。如 按 照 刘 洋 等［17］建 议 的 公 式TME= －0.342+1.040 ×GE －0.149×CF －0.234×CP－0.109×EE(其中，GE 为总能值;CF为粗纤维含量;CP为粗蛋白质含量;EE为粗脂肪含量)计算，本试验 DDGSw的 TME应为11.94 MJ/kg，但 本 试 验 实 际 所 测 数 值 为9.28 MJ/kg，与《中国饲料成分及营养价值表(2007)》上家禽有效能值(9.20 MJ/kg)很接近，但低于以上其他研究的数值。这可能是由于本试验所用的DDGSw在烘干过程中添加了高粗纤维介质(麸皮)，致其粗纤维水平达10.53%，明显高于刘洋等［17］报道的25种玉米型DDGS样品粗纤维分析均值6.25%及李瑜等［18］报道的玉米型DDGS样品粗纤维分析值7.10%，由此降低了能量在鸡肠道内消化代谢率。

李秋菊等［12］试验测定的8个DDGS鸡AME为9.17 MJ/kg;李恒鑫［13］用套算法测得粗蛋白质含量为40.00%、粗脂肪含量为8.60%的 DDGS鸡 AME 为 8.89 MJ/kg;鲍淑青等［14］研究表明粗蛋白质含量为 29.36%的 DDGS鸡 AME为10.58 MJ/kg;本试验数值为 9.13 MJ/kg，介于上述数值之间。由此可见，与上述各试验测定的TME结果具有较大差异性相比，AME受待测饲料中粗纤维水平影响较小。

由表5可知，DDGSw在淮南麻黄鸡上主要氨基酸表观代谢率与真代谢率间呈高度相关，相关系数R2值均大于0.99，按由小到大分别为:胱氨酸＜蛋氨酸＜缬氨酸＜苏氨酸＜异亮氨酸＜赖氨酸＜亮氨酸＜精氨酸＜苯丙氨酸＜酪氨酸＜组氨酸，含硫氨基酸表观代谢率与真代谢率间的相关性较其他氨基酸小;DDGSw在淮南麻黄鸡上能量表观代谢率与真代谢率间也呈高度正相关，相关系数R2值为0.921 5。由此可见，以养分的表观代谢率数值经内源养分校正后所获得的真代谢率数值受到外界环境影响较小，因此在一定意义上可以直接用表观数值替代真代谢率数值。

4 结论

①本试验DDGSw在淮南麻黄鸡上几种主要氨基酸真代谢率平均值略低于玉米型DDGS的数值。

②重要氨基酸赖氨酸真代谢率及主要氨基酸表观代谢率平均值与前人研究结果一致，总能较美国同类产品低约3%。

③在淮南麻黄鸡上能量表观代谢率与他人研究结果一致，真代谢率较低，真代谢率参数较表观代谢率参数受待测饲料中粗纤维水平影响较大。

④DDGSw在淮南麻黄鸡上主要氨基酸和总能表观代谢率与真代谢率数值呈高度正相关。

致谢:

感谢古井集团安徽瑞福祥食品公司郭文杰博士、穆华经理为本试验提供的试验材料及其生产工艺。

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