脱脂玉米干酒糟及其可溶物在动物生产中的应用

吴学壮 闻治国 戴四发 杨培龙

(安徽科技学院动物科学学院1，蚌埠 233100) (中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点实验室2, 北京 100081)

玉米干酒糟及其可溶物(dried distillers grains with solubles，DDGS)含有很高的能量、蛋白质和磷，在动物饲料中可以替代其他昂贵的饲料原料，如作为能量饲料原料替代玉米，作为蛋白饲料原料替代豆粕和替代部分磷酸氢钙。在动物饲料中科学合理的使用DDGS，不仅可以提高动物产品的质量，而且可以降低饲料成本。因此，DDGS在全球饲料中得以广泛应用。

DDGS提取部分玉米油后制成脱脂玉米干酒糟及其可溶物(reduced-fat dried distillers grains with solubles，RF-DDGS)，使得该副产品能值降低，蛋白质和粗纤维含量升高。研究发现，RF-DDGS在畜禽饲料中的应用现状发生了改变。RF-DDGS在家禽日粮中的添加量大幅下降，甚至完全去除。猪饲料中应用RF-DDGS与DDGS相比可以减少对猪肉脂肪品质的负作用，可增加用量。RF-DDGS的营养组成非常适合在反刍动物饲料应用，可以提高添加比率。

本文综述了RF-DDGS的生产现状，营养组分与饲料价值，及其在动物生产中的应用，在此基础上分析了RF-DDGS在动物生产中存在的问题和潜在应用，对RF-DDGS的进一步发展进行展望，为RF-DDGS饲料资源的开发提供参考。

1 RF-DDGS的生产现状

近年来，乙醇工厂为获得最大经济效益采用“前端”分离技术(胚芽和胚乳分离)和“后端”油提取技术，进而制成RF-DDGS。通常DDGS含有10%～12%的粗脂肪，RF-DDGS含有3%～5%的粗脂肪。杨嘉伟等[1]指出，玉米DDGS是一种潜在的优质食用油原料，制油的经济效益显著，制油后的玉米DDGS蛋白含量高。2012年大约50%的美国燃料酒精工厂在生产DDGS时提取部分油脂，据专家预测，这个数据将继续增加[2]。我国有约13家企业生产RF-DDGS，粗脂肪含量为3.0%～5.0%，RF-DDGS的总产量约占全国DDGS总产量的47.3%[3]。因此，对RF-DDGS在养殖业上应用的研究具有重要现实意义。

2 RF-DDGS的营养特点

DDGS的来源主要有玉米、小麦、高粱等，最广泛的是玉米DDGS。玉米DDGS的营养成分在不同地区、厂商以及同一加厂商不同生产批次之间均有一定的差异。DDGS中的营养成分变化范围最大是脂肪、纤维、灰分、赖氨酸、色氨酸和磷。RF-DDGS经过油脂提取技术后，其脂肪含量和能量水平减少，粗蛋白质浓度增加。Rochell等[4]测定了DDGS(粗脂肪11.15%，DM)和RF-DDGS(粗脂肪3.15%，DM)的总能(GE)含量分别为5 369 kcal/kg和5 076 kcal/kg，RF-DDGS的总能含量比DDGS低5.5%。

玉米DDGS含有大约10%～12%的玉米油。玉米油中含有高水平的多不饱和脂肪酸(亚油酸和油酸分别占总脂肪酸含量的59%和25%)[5-6]，很容易发生氧化，能值下降，对动物健康不利，影响生产性能和产品质量(胴体品质、牛奶质量)[7]。RF-DDGS中粗脂肪含量有所降低，但是脂肪酸组成和特性并没有明显改变[7]，饲喂RF-DDGS(3%～9%粗脂肪)能有效增加生长肥育猪腹部的硬度且降低腹部脂肪中多不饱和脂肪酸的含量，改善猪肉品质[8]。

通过近期的实验和总结大量研究结果得出了表1，分别就DDGS与RF-DDGS常规营养成分做了对比分析。DDGSⅠ和RF-DDGSⅡ引自《中国饲料成分及营养价值表(2015年第26版)》[9]和贾连平[3]，DDGSⅢ和RF-DDGSⅣ为实验测定值。从表1可以看出，DDGSⅠ中EE含量比RF-DDGSⅡ高，CP含量比RF-DDGSⅡ低；DDGSⅢ和RF-DDGSⅣ的DM和Ca含量并无太大差异，DDGSⅢ中CP、Ash、ADF、NDF、TP、Lys、Met均比RF-DDGSⅣ低，而DDGSⅢ中EE和总能比RF-DDGSⅣ高。

表1 DDGS和RF-DDGS常规营养成分分析表

注：Ⅰ，《中国饲料成分及营养价值表(2015年第26版)》[9]；Ⅱ，贾连平2011[3]；Ⅲ，Ⅳ为实验测定。ND表示未确定。

RF-DDGS中脂肪含量较少而纤维含量较高，作为猪和家禽饲料时能量值会降低，特别是家禽。所以，RF-DDGS对猪和家禽的饲料价值和经济价值可能会低于DDGS。然而，RF-DDGS高纤维的营养组成对反刍动物有很高的饲料价值，因为反刍动物瘤胃微生物可以很好利用纤维素，同时脂肪的减少可以导致乳脂率降低[10]。Gigax等[11]研究报道，粗脂肪含量为12.9%的DDGS含油量每下降1%，肉牛NEg就会下降1.3%；粗脂肪含量为6.7%的RF-DDGS能值与玉米相近。

3 RF-DDGS在动物生产中的应用

3.1 猪

RF-DDGS的粗脂肪含量有所降低，但是脂肪酸组成和特性没有明显变化，所以缓解了由亚油酸(极易氧化)带来的不利影响[7]。研究发现，生长肥育猪饲喂RF-DDGS(3%～9%粗脂肪)能有效增加腹部的硬度且降低腹部脂肪中多不饱和脂肪酸的含量[8]。Jacela等[12]研究发现饲喂RF-DDGS(3.5%粗脂肪)可以降低猪腹部脂肪中多不饱和脂肪酸含量。猪肉脂肪的脂肪酸组成取决于日粮脂肪和内源性脂肪酸合成的数量及组成。日粮中脂肪被吸收后，在动物体内会被内源脂肪酸合成所修饰，猪胴体脂肪会反映出日粮脂肪酸的组成[13-14]。此外，日粮脂肪浓度升高会抑制猪体内脂肪的从头合成[15]，使日粮脂肪组成对猪肉脂肪组成产生更大影响。育肥猪对RF-DDGS(6.9%EE)的标准化回肠可消化氨基酸低于普通的DDGS，并且在RF-DDGS日粮补充油脂后准化回肠可消化氨基酸并未改善[16]。

3.2 反刍动物

RF-DDGS对于反刍动物是一种优质饲料原料，RF-DDGS的高纤维和低淀粉含量可以降低瘤胃酸中毒的风险，能安全地代替日粮中的部分谷物。RF-DDGS纤维素可以在瘤胃中被快速消化，用于产生挥发性脂肪酸；玉米中容易降解的蛋白质在发酵生产酒精的过程中都已降解，玉米DDGS中的瘤胃非降解蛋白的含量比玉米的高[17]。DDGS含有过瘤胃蛋白(RUP)约为60%～70%，而豆粕仅为30%[18]。

3.2.1 奶牛

DDGS在奶牛日粮中使用受限制主要有以下两个原因：其一，DDGS具有较高的脂肪含量，其与玉米相比含有更多的脂肪；其二，DDGS油脂中含有较多的不饱和脂肪酸(75%为不饱和脂肪酸)[5]，这会降低牛奶中乳脂率[19]。在不影响产奶量和乳脂率的前提条件下，在泌乳奶牛日粮中的添加DDGS水平最高可达干物质摄入量的30%[20]。

DDGS由于高脂肪含量和高不饱和脂肪酸浓度长期以来在奶牛日粮中应用受到限制，而RF-DDGS对于泌乳奶牛有益无害，因此，奶牛可以增加日粮RF-DDGS添加水平，而不至于脂肪过量对乳脂率和产量造成负面影响。Mjoun等[21]研究发现，在荷斯坦经奶牛日粮中添加0%、10%、20%和30%的RF-DDGS(以干物质为基础，34.0%的粗蛋白、42.5%的中性洗涤纤维、3.5%的粗脂肪和5.3%的灰分)替代豆粕，发现日粮中添加不同水平RF-DDGS对奶牛干物质摄入量、粗蛋白摄入量、氮利用效率和产奶量无影响；随着日粮RF-DDGS添加水平增加，乳脂率增加，总固形物含量、乳脂产量、产乳效率(以能量校正乳/干物质摄入量表示)具有线性增加趋势，同时，乳蛋白水平呈现二次变化(RF-DDGS从0%～30%，乳蛋白含量分别为2.99%、3.06%、3.13%和2.99%)，乳蛋白产量未受影响。由此看来，在泌乳中期荷斯坦奶牛日粮中添加高达30%的RF-DDGS不仅对产奶量和干物质摄入量没有负面影响，而且会增加乳脂率和乳脂产量；在饲喂20%RF-DDGS日粮时，氨基酸平衡非常理想。Mjoun等[22]研究发现，RF-DDGS的蛋白消化率和氨基酸利用率与DDGS、豆粕和膨化大豆相当。Kalscheur[23]报道，泌乳奶牛日粮草料含量不足50%或草料中性洗涤纤维含量不足22%时，添加高脂DDGS会引起乳脂下降。

3.2.2 肉牛

Gigax等[11]在育肥肉牛实验中，分别用RF-DDGS和DDGS替代日粮中部分玉米，发现饲喂DDGS日粮的肉牛具有更高的终末体重、平均日增重和热胴体重；饲喂玉米日粮的肉牛与饲喂RF-DDGS日粮的肉牛具有相同的干物质采食量、平均日增重和饲料转化率(F∶G)；RF-DDGS的能值与玉米类似，RF-DDGS的能值比DDGS的能值低8.5%。有研究表明，在肉牛日粮用RF-DDGS替代20%大麦对生长性能和胴体品质没有不良影响[24]。

3.3 家禽

反刍动物和猪能够利用RF-DDGS中很大一部分纤维素作为能量，但是鸡对于纤维素的消化能力远不如反刍动物和猪，使得其从纤维中获得能量的能力很小。因此，DDGS脱脂对鸡能值的影响比猪更大。肉鸡日粮添加10%RF-DDGS可以提高生长性能，日粮添加20% RF-DDGS与玉米-豆粕日粮肉鸡生长性能没有显著差异[25]。在肉鸡饲养中后期，其日粮RF-DDGS最大添加水平建议为24%[26]。Rochell等[4]研究表明，RF-DDGS(5,076 kcal/kg)的总能含量比DDGS(5,369 kcal/kg)的总能含量降低5.5%，但对于肉鸡AMEn下降了22.8%。究其原因是由于RF-DDGS的脂肪含量下降，NDF含量增加。研究发现，在不影响产蛋性能、蛋品质和抗氧化性能的前提条件下，玉米DDGS在龙岩麻鸭日粮中的添加水平最高可达干物质摄入量的18%，但是随日粮DDGS水平的提高，蛋黄中不饱和脂肪酸也会随之升高，日粮DDGS水平为30%时会影响鸭蛋的抗氧化性能[27]。此外，研究发现提高鸭日粮中纤维含量可以显著降低血液和鸭蛋中胆固醇的含量[28]。因此，鸭日粮可以适当增加日粮RF-DDGS添加水平，既可以防止鸭蛋中不饱和脂肪酸升高，又可以降低胆固醇的含量。鹅由其独特的消化生理特点，对粗纤维具有很强的消化能力[29-30]。理论上说，RF-DDGS可以很好的在鹅日粮中应用，但是目前尚无相关研究。

4 RF-DDGS在动物生产中应用应注意的问题

过多食入粗纤维含量高的饲料可导致妊娠母猪便秘，且不利于怀孕母猪的消化，因此，RF-DDGS不宜大量应用于妊娠母猪。RF-DDGS虽然提取了部分油脂，但其还含有不饱和脂肪酸，容易发生氧化，能值下降，对动物健康不利，影响生产性能和产品质量如胴体品质、牛奶质量。随着生长肥育猪日粮中DDGS含量增加，猪肉脂肪硬度成直线降低。在生长肥育猪前期饲喂正常DDGS，后期饲喂RF-DDGS，可以达到理想的猪肉脂肪硬度标准。DDGS中存在着一定水平的真菌毒素(玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、T-2毒素、HT-2毒素等)含量[31]。真菌毒素对动物的生产性能产生负面影响，DDGS在作为饲料配料时要了解其含量水平，保证饲料的安全。

5 研究应用前景

RF-DDGS在畜禽饲料中使用的研究很有限。RF-DDGS中脂肪含量和能值降低，纤维素和蛋白质含量稍微增加，需要更多的研究来评价其营养成分和消化率(能量、氨基酸和磷)，确定其饲料价值。目前，DDGS的消化能值、代谢能值和净能值已经确定，RF-DDGS相关能值还有待研究。

DDGS提取部分油脂制成RF-DDGS，在家畜和家禽部分市场中，DDGS的相对消费率将会发生改变。因为奶牛日粮中添加高水平RF-DDGS不会造成奶牛乳脂率降低，预计奶牛养殖中会增加RF-DDGS用量；由于DDGS含有更高的能值，肉牛养殖将继续饲喂相对高含量的DDGS；为了减少DDGS对猪肉脂肪品质的负作用，预计猪料中会增加RF-DDGS用量。家禽将可能是受DDGS脂肪减少影响最大的动物，家禽日粮中DDGS添加量可能依据脂肪含量减少的程度而明显减少。

养殖者和饲料厂都希望饲料原料的营养成分和消化率具有稳定性和可预测性。RF-DDGS中的营养成分与玉米、豆粕相比，脂肪、纤维、灰分、赖氨酸、色氨酸和磷变化范围较大，而且不同地区、厂商以及同一加厂商不同生产批次之间均有一定的差异。因此，准确测定RF-DDGS营养物质(脂肪、蛋白质、碳水化合物)组分的含量是科学利用RF-DDGS的必要条件。近年来，近红外光谱法越来越多的应用在饲料业中，通过建立近红外光谱技术预测RF-DDGS营养物质含量的最优定标模型，为快速预测RF-DDGS营养价值提供参考，进而可以很好促进RF-DDGS在畜牧业中的应用。

[1]杨嘉伟, 金青哲, 王正浩, 等. 玉米酒糟(DDGS)——极具潜力的优质食用油新资源[J]. 中国粮油学报, 2013, 28(6):115-117,122

YANG J W，JIN Q Z, WANG Z H, et al. Corn DDGS-A potential resource of good edible oil[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2013, 28(6):115-117,122

[2]U.S. GRAINS COUNCIL. A guide to Distiller's Dried Grains with Solubles (DDGS)[EB/OL]. Washington, DC, [2013-01-05]

[3]贾连平. 脱脂DDGS对肥育猪生长性能、血液生化指标及营养物质消化率的影响[D].北京:中国农业科学院,2011

JIA L P.Effects of degrease DDGS on performance, blood biochemical index and nutrients utilization of finishing pigs[D].Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences,2011

[4]ROCHELL S J, KERR B J, DOZIER W A. Energy determination of corn co-products fed to broiler chicks from 15 to 24 days of age, and use of composition analysis to predict nitrogen-corrected apparent metabolizable energy[J]. Poultry Science, 2011, 90(9):1999-2007

[5]NOUREDDINI H, BANDLAMUDI S R P, GUTHRIE E A. A novel method for the production of Biodiesel from the whole stillage-extracted corn oil[J]. Journal of Oil & Fat Industries, 2009, 86:83-91

[6]STEIN H H, SHURSON G C. Board-invited review: the use and application of distillers dried grains with solubles in swine diets[J]. Journal of Animal Science, 2009, 87(4):1292-1303

[7]NRC,Nutrient Requirements of Swine: 9th Revised Edition[M].Washington, D.C.:National Academy Press,1998

[8]DAHLEN R B, BAIDOO S K, SHURSON G C, et al. Assessment of energy content of low-solubles corn distillers dried grains and effects on growth performance, carcass characteristics, and pork fat quality in growing-finishing pigs[J]. Journal of Animal Science, 2011, 89(10):3140-3152

[9]熊本海, 罗清尧, 赵峰, 等. 中国饲料成分及营养价值表(2015年第26版)制订说明[J]. 中国饲料, 2015(21):23-23

XIONG B H, LUO Q R, ZHAO F, et al. Tables of feed composition and nutritive values in china(2015, 26 edition) [J]. China Feed, 2015(21):23-23

[10]KUHNT K, BAEHR M, ROHRER C, et al. Trans fatty acid isomers and the trans-9/trans-11 index in fat containing foods[J]. European Journal of Lipid Science and Technology, 2011, 113(10):1281-1292

[11]GIGAX J A, NUTTELMAN B L, GRIFFIN W A, et al.Performance and Carcass Characteristics of Finishing Steers Fed Low-Fat and Normal-Fat Wet Distillers Grains, Nebraska Beef Cattle Reports[A].2011：44-45

[12]JACELA J Y, DEROUCHEY J M, DRITZ S S, et al. Amino acid digestibility and energy content of deoiled (solvent-extracted) corn distillers dried grains with solubles for swine and effects on growth performance and carcass characteristics[J]. Journal of Animal Science, 2011, 89(6):1817-1829

[13]AVERETTE GATLIN L, SEE M T, HANSEN J A, et al. The effects of dietary fat sources, levels, and feeding intervals on pork fatty acid composition[J]. Journal of Animal Science, 2002, 80(6):1606-1615

[14]JACKSON A R, POWELL S, JOHNSTON S L, et al. The effect of chromium as chromium propionate on growth performance, carcass traits, meat quality, and the fatty acid profile of fat from pigs fed no supplemented dietary fat, choice white grease, or tallow1[J]. Journal of Animal Science, 2009, 87:4032-4041

[15]AZAIN M J. Role of fatty acids in adipocyte growth and development[J]. Journal of Animal Science, 2004, 82(3):916-924

[16]CURRY S M, NAVARRO D M D L, ALMEIDA F N, et al. Amino acid digestibility in low-fat distillers dried grains with solubles fed to growing pigs[J]. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2014, 5(1):1-7

[17]WESTREICHER-KRISTEN E, STEINGASS H, RODEHUTSCORD M. In situ ruminal degradation of amino acids and in vitro protein digestibility of undegraded CP of dried distillers' grains with solubles from European ethanol plants[J]. Animal, 2013, 7(12):1901-1909

[18]ERICKSON G, KLOPFENSTEIN T, C. ADAMS D, et al. Utilization of Corn Co-Products in the Beef Industry[M].2005

[19]OWENS F. Nutrition & Health: Dairy. Cattle nutritionists[J]. Feedstuffs, 2009:22-25

[20]SCHINGOETHE D J, KALSCHEUR K F, HIPPEN A R, et al. Invited review: The use of distillers products in dairy cattle diets[J]. Journal of Dairy Science, 2009, 92(12):5802-5813

[21]MJOUN K, KALSCHEUR K F, HIPPEN A R, et al. Lactation performance and amino acid utilization of cows fed increasing amounts of reduced-fat dried distillers grains with solubles[J]. Journal of Dairy Science, 2010, 93(1):288-303

[22]MJOUN K, KALSCHEUR K F, HIPPEN A R, et al. Ruminal degradability and intestinal digestibility of protein and amino acids in soybean and corn distillers grains products[J]. Journal of Dairy Science, 2010, 93(9):4144-4154

[23]KALSCHEUR K F. Feeding distillers grains to dairy cattle: Impact on milk fat, protein and yield[J]. Distillers Grains Quarterly, 2006, 1(3):20-21

[24]HE M L, XU L, YANG W Z, et al. Effect of low-oil corn dried distillers’ grains with solubles on growth performance, carcass traits and beef fatty acid profile of feedlot cattle[J]. Canadian Journal of Animal Science, 2014, 94(2):343-347

[25]GUNEY A C, SHIM M Y, BATAL A B, et al. Effect of feeding low-oil distillers dried grains with solubles on the performance of broilers[J]. Poultry Science, 2013, 92(8):2070-2076

[26]KIM E J, PURSWELL J L, BRANTON S L. Effects of Increasing Inclusion Rates of a Low-Fat Distillers Dried Grains with Solubles (LF-DDGS) in Finishing Broiler Diets[J]. International Journal of Poultry Science, 2016, 15(5):182-187

[27]AWAD A L, HUSSEIN M A A, GHONIM A I A, et al. Effect of dietary inclusion level of distillers dried grains with solubles on growth performance of omyati ducklings[A]. Animal Production Research Institute, Agricultural Research center, Giza, 2011

[28]LAIRON D, ARNAULT N, BERTRAIS S, et al. Dietary fiber intake and risk factors for cardiovascular disease in French adults[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2005, 82(6):1185-1194

[29]蔡中梅, 王志跃, 杨海明. 饲粮粗纤维水平对鹅肠道生理机能的影响[J]. 饲料研究, 2016(1):39-42

CAI Z M, WANG Z Y, YANG H M.The effect of coarse fiber on the physiology of the intestinal tract[J]. Feed Research, 2016(1):39-42

[30]韩娟, 江栋材, 王志跃, 等. 鹅对饲粮粗纤维的利用[J]. 动物营养学报, 2014,26(4):868-876

HAN J, JIANG D C, WANG Z Y, et al. Dietary Crude Fiber Utilization of Geese[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2014,26(4): 868-876

[31]杨振宇, 俞天乐, 周瑶, 等. 进口玉米酒糟粕中15种真菌毒素的检测和风险分析[J]. 中国粮油学报, 2014, 29(11):123-128

YANG Z Y, YU T L, ZHOU Y, et al. Determination and hazardous evaluation of 15 mycotoxins in import DDGS[J]. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2014, 29(11):123-128.