回归分析法评价4种麦类饲料原料的肉鸡有效能值

方成堃 禹琪芳 ADEOLA Olayiwola 贺建华*

(1.湖南农业大学动物科技学院，长沙 410128；2.美国普渡大学动物科学系，西拉法叶 IN 47906)

高效、高质量动物产品的生产主要依赖饲粮营养的精准供给。正确的理解动物对饲粮的消化特性和需求数量可以帮助饲料企业合理的配制饲粮；饲粮能量的精准供给是高效生产非常重要的一环，我国自20世纪70年代开始对家禽饲料能量利用效率的评定体系进行研究[1]。目前常规的能量饲料原料无法充分满足动物的生产需求，准确评估饲料原料的营养价值和动物的营养需要量，实现精准营养配方，是提高动物生产效率的重要手段。麦类饲料原料在全球饲料领域使用广泛，大麦、黑小麦、小麦和黑麦是非常重要的家禽能量饲料原料，然而在国内鲜见对其能量利用的研究报道。在欧洲大麦是广泛使用的动物饲料原料，然而，由于其能值较低以及易引起黏性粪便等原因，限制了其在家禽上的使用[2]。黑小麦是小麦和黑麦的基因组合的一种杂交谷物，并由此得名[3]，其在动物饲粮中应用的较少。小麦是常见的饲料原料之一，小麦的营养价值既受品种的影响，又受环境的影响，但造成小麦营养价值不同的内在原因尚未完全清楚。已有研究证明，小麦的代谢能与可溶性纤维的抗营养作用有关[4]。王永伟[5]评价了14种小麦在肉仔鸡上的有效能，得出小麦的代谢能(metabolizable energy,ME)为12.64 MJ/kg，回肠消化能(ileal digestible energy,IDE)为12.40 MJ/kg，氮校正代谢能(nitrogen-corrected metabolizable energy,MEn)为12.01 MJ/kg。黑麦是中欧重要的粮食作物，早有人将其作为动物饲料原料，但因其含有高浓度的抗营养因子，导致未能大量使用[6]。Bolarinwa等[7]研究评价了小麦和大麦在肉鸡上的有效能，结果表明大麦的有效能比小麦的低约4.19 MJ/kg。国内有关麦类饲料原料在家禽方面的能值数据非常有限。鉴于目前饲料行业的成本挑战和饲料配方中使用替代原料对动物生长等方面的优势，而麦类原料的有效能数据研究较少，需要更多的关于IDE、ME和MEn的数据来优化配方。

本试验拟用大麦、黑小麦、小麦和黑麦分别替代豆粕-玉米型基础饲粮中部分供能原料，采用外源指示剂法和回归分析法研究其在肉鸡体内的IDE、ME、MEn，旨在为肉鸡生产中非常规能量饲料原料的合理使用提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与分组

试验采用单因素随机区组设计，分2批进行，试验1用于评价大麦和黑小麦的有效能，试验2用于评价小麦和黑麦的有效能。每个批次试验均选用320只20日龄雄性罗斯708肉鸡，将其随机分为5个组，每组设8个重复，每个重复8只鸡。试验1的5个组21～28日龄所喂饲粮如下：基础饲粮(对照组)、含250 g/kg大麦的饲粮、含500 g/kg大麦的饲粮、含250 g/kg黑小麦的饲粮、含500 g/kg黑小麦的饲粮。试验2的5个组21～28日龄所喂饲粮如下：基础饲粮(对照组)、含250 g/kg小麦的饲粮、含500 g/kg小麦的饲粮、含250 g/kg黑麦的饲粮、含500 g/kg黑麦的饲粮。各组饲粮均参照NRC(1994)[8]家禽营养需要配制，并均添加0.5%的三氧化二铬(Cr2O3)作为指示剂，试验1和试验2的饲粮组成及营养水平分别见表1和表2。

表1 试验1的饲粮组成及营养水平(风干基础)

表2 试验2的饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.2 饲养管理

饲养试验在美国普渡大学家禽试验场进行。试验鸡饲喂于电子控温育雏笼中，分别于1～8日龄、9～15日龄、16～28日龄调整温度为35、31和27 ℃。1～20日龄为预试期，饲喂基础饲粮；21～28日龄为试验期，分别饲喂基础饲粮和试验饲粮。试验期间鸡只自由采食、自由饮水。

1.3 样品采集及处理

收集第25～28天的粪样。将蜡纸置于每个笼(重复)的粪盘上，每天08:00和18:00各收集1次粪样于样品盒，置于-20 ℃冰箱保存。试验结束后在将粪样于55 ℃烘箱中烘干，粉碎过0.5 mm筛，制成分析样待测。

于试验第28天将鸡逐只称重后，用二氧化碳窒息死亡，从梅克尔憩室后约2 cm至回盲连接处取肠道，用蒸馏水冲洗出回肠食糜。采用前述方法制成分析样，待测。

1.4 测定指标与方法

分别于试验第21天和第28天清晨逐只空腹称重，计算21～28日龄的增重、采食量和料重比。

饲粮、粪样和食糜样均置于105 ℃烘箱(Precision Scientific Co.，美国)中24 h，测定干物质含量；采用凯氏定氮仪(Tecator Inc.，美国)测定分析样中氮的含量；以苯甲酸作为标准样品，使用氧弹热量仪(Model 1261，Parr Instrument Co.，美国)测定分析样中总能；根据Fenton(1979)[9]方法使用分光光度计(Spectronic 21D，Milton Roy Co.，美国)测定分析样中铬的含量。

1.5 计算公式

饲粮养分和能量消化(代谢)率根据公式计算：

C=100×[1-(Cd/Co)×(Eo/Ed)]。

式中：C表示饲粮养分和能量消化(代谢)率；Cd表示饲粮中铬的含量；Co表示回肠食糜或粪中铬的含量；Eo表示回肠食糜或粪中养分含量或总能；Ed表示饲粮中养分含量或总能。

饲粮ME(MJ/kg)=C×GE。

式中：GE表示饲粮中总能。

MEn(MJ/kg)根据下列公式[5]计算。

MEn=ME-(8.22×Nret)。

式中：Nret表示沉积氮(g/kg DM)，其计算公式为：

Nret=Ni-(No×Cd/Co)。

式中：Ni表示摄入饲粮中氮含量(g/kg DM)；No表示粪中氮含量(g/kg DM)。

待测原料ME消化率根据下列公式[7]计算：

Cti=Crd+(Ctd-Crd)/Pti。

式中：Cti表示待测原料ME消化率；Crd表示基础饲粮ME消化率；Ctd表示试验饲粮ME消化率；Pti表示待测原料对试验饲粮ME贡献比率。

1.6 数据处理与统计分析

用Excel 2016软件对数据进行初步处理，之后用统计分析软件SAS 9.4中的GLM程序进行方差分析和回归分析。参照Bolarinwa等[7]的方法进行多元线性回归，以千克为单位，将与待测原料相关的IDE、ME、MEn与每笼鸡采食的原料量进行回归；显著性水平设为P<0.05，极显著水平设为P<0.01[10]。

2 结果与分析

2.1 不同饲粮对肉鸡生长性能的影响

大麦和黑小麦、小麦和黑麦饲粮对21～28日龄肉鸡生长性能的影响分别见表3和表4。与对照组相比，用大麦、黑小麦分别替代饲粮中部分供能饲料对21～28日龄肉鸡的增重有提高的趋势，但差异均不显著(P>0.05)。与对照组相比，用小麦和黑麦分别替代饲粮中部分能量饲料后，21～28日龄肉鸡的增重有降低趋势，采食量有提高趋势，但差异均不显著(P>0.05)。

表3 不同饲粮对21～28日龄肉鸡生长性能的影响(试验1)

表4 不同饲粮对21～28日龄肉鸡生长性能的影响(试验2)

2.2 肉鸡对不同饲粮养分和能量的消化(代谢)率

由表5可知，使用大麦替代部分供能饲料时，随着大麦替代量的增加，肉鸡对饲粮干物质、能量的回肠消化率和全肠道代谢率，以及IDE、ME、MEn均极显著线性降低(P<0.01)；使用黑小麦替代部分能量饲料时，肉鸡的氮全肠道代谢率、IDE、ME、MEn均随着黑小麦替代量的增加而极显著线性降低(P<0.01)；此外，黑小麦替代量与肉鸡的干物质、能量回肠消化率呈现极显著的二次曲线关系(P<0.01)，与IDE呈现显著的二次曲线关系(P<0.05)。

由表6可知，使用小麦替代部分供能饲料时，随着小麦替代量的增加，肉鸡对饲粮氮的全肠道代谢率极显著线性降低(P<0.01)，干物质、能量、氮校正能量的全肠道代谢率显著线性降低(P<0.05)；此外，小麦替代量与饲粮干物质、能量的回肠消化率存在极显著的二次曲线关系(P<0.01)，与IDE存在显著的二次曲线关系(P<0.05)。使用黑麦替代部分供能饲料时，黑麦替代量与肉鸡对饲粮能量的回肠消化率存在显著线性降低关系(P<0.05)，与干物质回肠消化率以及干物质和氮的全肠道代谢率存在极显著线性降低关系(P<0.01)；此外，黑麦替代量与饲粮干物质、能量的回肠消化率和干物质、氮、能量、氮校正代谢能的全肠道代谢率以及ME、MEn均存在极显著的二次曲线关系(P<0.01)，与IDE存在显著的二次曲线关系(P<0.05)。

表6 肉鸡对不同饲粮干物质、能量的回肠消化率和干物质、氮及能量全肠道代谢率(试验2)

2.3 4种麦类饲料原料的肉鸡IDE、ME、MEn

由表7、表8可知，通过对大麦、黑小麦、小麦和黑麦的采食量及其能量摄入量进行测定，采用回归分析法计算其在肉鸡体内的IDE、ME、MEn，得出大麦分别为9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麦分别为10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麦分别为10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麦分别为11.97、12.56、11.83 MJ/kg。

表7 大麦和黑小麦的肉鸡IDE、ME、MEn回归方程

表8 小麦和黑麦的肉鸡IDE、ME、MEn回归方程

3 讨 论

3.1 4种麦类饲料原料对肉鸡生长性能的影响

本研究中，以麦类饲料原料替代玉米-豆粕型基础饲粮中部分供能饲料对肉鸡的生长性能无显著影响。早期有学者发现，由于大麦的品种和收获季节不同，导致大麦品质的不稳定，容易产生幼鸡的水样便；其在肉鸡饲粮中的使用限量为200～250 g/kg，在蛋鸡饲粮中的使用限量为250～350 g/kg[11]。Svihus等[12]在肉鸡饲粮中分别添加大麦、小麦、燕麦后发现，大麦的主要成分与肉鸡的生长性能均无明显相关性，而小麦的主要成分与肉鸡的生长性能相关，其脂肪、淀粉含量与ME呈显著正相关，蛋白质含量与增重呈显著正相关，而蛋白质含量与ME呈显著负相关。Vieira等[13]在1～42日龄肉鸡饲粮中添加10%～40%的黑小麦进行饲养试验。结果发现添加黑小麦对肉鸡的采食量、增重、料重比均无显著影响。而在更早期Proudfoot等[14]的试验发现，肉鸡饲粮中分别添加15%、30%、45%的黑小麦时，黑小麦添加量与肉鸡1～42日龄的料重比存在线性关系，添加高水平的黑小麦对料重比有不利影响。不同研究产生不同的结果，其可能是动物品种和黑小麦品种的差异所致。在本次试验中，饲粮中添加黑麦对肉鸡的生长性能无显著影响；但也有学者的研究结果显示饲粮中添加黑麦会显著降低肉鸡的生长性能[15]。此外，Boros等[16]发现，使用黑麦-豆粕型饲粮和黑麦-大麦-小麦-豆粕型饲粮，在黑麦的添加量超过50%时，肉鸡的生长性能出现显著下降，但添加适当的酶制剂后有明显改善，但不能完全消除其不利影响。

3.2 4种麦类饲料原料在肉鸡体内的有效能值评价

在试验1中，大麦与黑小麦的肉鸡IDE、ME和MEn分别为9.31、10.50、10.29 MJ/kg与10.99、11.80、11.43 MJ/kg，与其他研究结果[7,17]相比均较低。在饲粮中添加大麦或黑小麦后，随着大麦或黑小麦替代量的增加，饲粮的IDE、ME、MEn呈极显著线性下降。导致此结果的原因有很多，而其中最重要原因可能是由于大麦籽粒胚乳中含有高浓度的β-葡聚糖[18]，其作为抗营养因子使肠道黏度增加。大麦和黑小麦在肉鸡体内的有效能值评价国内研究报道较少，王红亮[19]在生长猪体内测定了19种大麦的消化能(DE)和ME，结果显示大麦的ME为14.37 MJ/kg，DE为14.67 MJ/kg。与Villamide[20]的报道相比，本试验所得大麦的MEn较低，同时也低于INRA(2004)和NRC(1994)中的参考值。造成这个结果的原因有可能是大麦的品种和产地差异，以及动物的年龄差异。春季品种的大麦较其他品种具有更高的ME，这与其较高的淀粉含量和较低的粗纤维、非淀粉多糖(NSP)和β-葡聚糖含量有关[12]。Francesch等[21]在公鸡体内测定了57种大麦的ME，结果显示春季大麦比冬季大麦的ME高出0.42 MJ/kg。虽然本试验未进行原料及饲粮中NSP含量的测定，但根据Knudsen[22]的研究，大麦和黑小麦中的NSP含量分别约为186和119 g/kg。据此计算，在大麦和黑小麦添加量分别为250和500 g/kg的饲粮中，NSP的含量分别为46.5、93.0 g/kg和29.8、59.5 g/kg。饲粮中较高含量的NSP也是导致有效能值降低的原因之一。

试验2结果显示，小麦与黑麦的肉鸡IDE、ME和MEn分别为10.59、11.81、11.28 MJ/kg与11.97、12.56、11.83 MJ/kg。Farrell[23]测定了33种小麦在鸡体内的ME，其范围在12.78～15.80 MJ/kg，与本试验结果差异较大。由于脂肪含量的原因，非谷物类原料的能值往往高于小麦，尤其是在肉鸡上，会观察到低ME现象[12]。此外，造成小麦ME较低的另一个原因是淀粉消化率低，其平均消化率仅为79%[24]。Adeola等[25]研究表明，以小麦为主的高黏度饲粮会显著降低鸭对脂肪、淀粉、氮和能量的回肠消化率。早期也有大量试验证明小麦低ME和低淀粉消化率之间存在联系[26-28]。黑麦中含有较高的抗营养因子，主要是NSP和烷基间苯二酚，这也是黑麦在单胃动物饲粮中较少使用的原因[5]。由于NSP会导致凝胶的形成，降低养分的利用率，饲喂未添加外源酶的黑麦饲粮会降低禽类的生产性能[29]。烷基间苯二酚则是主要影响饲粮的适口性，随着杂交技术的更新，新型杂交黑麦烷基间苯二酚含量已经从以前的超过1 000 mg/kg降低至815 mg/kg，甚至401 mg/kg[30]。随着常规饲料原料价格的提高，人们尝试在禽类饲粮中使用黑麦，从而降低生产成本。在本试验中，饲粮中添加黑麦并未显著影响肉鸡的生长性能，但是降低了养分的消化率，其原因可能是本试验未添加额外的酶制剂所致。Friesen等[31]研究发现，在肉鸡饲粮中添加10%～60%的黑麦，测定出其MEn为10.03～12.06 MJ/kg，与本试验结果基本一致。

4 结 论

在肉鸡玉米-豆粕型基础饲粮中用大麦、黑小麦、小麦和黑麦替代一定比例的供能饲料是切实可行的。通过回归分析得出了4种麦类饲料原料的肉鸡IDE、ME和MEn，其中大麦分别为9.31、10.50、10.29 MJ/kg，黑小麦分别为10.99、11.80、11.43 MJ/kg，小麦分别为10.59、11.81、11.28 MJ/kg，黑麦分别为11.97、12.56、11.83 MJ/kg。