■王文策 龔 紅 葉 慧 董澤敏 楊 琳
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,廣東廣州510642)
我國棉籽粕資源豐富、價格低廉,粗蛋白質(zhì)含量高達36.3%~47.0%,僅次于豆粕,被認為是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料。目前,在肉鴨飼料中應(yīng)用也比較廣泛。但是我國對鴨飼料原料營養(yǎng)價值的研究相對落后,對鴨的營養(yǎng)價值資料缺乏,能量和養(yǎng)分利用率都未進行系統(tǒng)的評價,在肉鴨飼料配制技術(shù)上也多參考雞的數(shù)據(jù),而且大量研究表明,一般情況下鴨飼料代謝能和氨基酸的消化率顯著高于雞的值(黃世儀等,1997;江慶娣,1999;樊紅平,2003)。棉籽粕的營養(yǎng)成分主要受品種、產(chǎn)地、加工工藝的影響。不同的加工工藝生產(chǎn)的棉籽粕蛋白質(zhì)和粗脂肪含量相差較大。傳統(tǒng)的工藝需要蒸炒、螺旋壓榨、預(yù)榨或蒸脫等工序,這些工序產(chǎn)生的高溫使飼料中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變性從而造成氨基酸的損失。目前采用低溫脫酚萃取新工藝(唐金泉等,2011),該工藝采用低溫一次浸出工藝,采用兩種溶劑分步萃取棉籽油和脫除棉酚,經(jīng)過多級脫酚萃取,避免了蛋白質(zhì)變性和破壞,也達到了快速、徹底提油和脫酚的目的。
本研究對不同產(chǎn)地的15種棉籽粕樣品營養(yǎng)成分進行了分析比較,以櫻桃谷肉鴨為試驗對象,測定了不同產(chǎn)地棉籽粕的代謝能和氨基酸利用率,通過對棉籽粕進行全面系統(tǒng)的飼用價值分析,為鴨飼料數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)支持,并為棉籽粕在櫻桃谷肉鴨生產(chǎn)上的合理應(yīng)用提供參考。
采集不同產(chǎn)地的棉籽粕15種,根據(jù)產(chǎn)地依次編號為新疆1、新疆2、山東1、山東2、山東曹縣、山東高青、山東夏津、河南、河北、湖南1、湖南漢壽、湖南澧縣、湖北荊州、湖北公安1、湖北公安2。
測定15種棉籽粕樣品的水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物。將測得各營養(yǎng)成分含量換算成90%干物質(zhì)基礎(chǔ)下含量,對不同產(chǎn)地的棉籽粕營養(yǎng)成分含量進行比較分析。棉籽粕水分、粗灰分、粗蛋白測定均參照國標(biāo)。粗脂肪的測定參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》第三版中油重法,采用粗脂肪測定儀進行測定。粗纖維的測定參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》第三版中濾袋法,采用Ankom 220i型半自動纖維分析儀測定。
以無氮日糧為基礎(chǔ)飼糧,無氮日糧的配方如下:玉米淀粉99.7%,多維、礦物質(zhì)預(yù)混料0.3%。根據(jù)測得不同產(chǎn)地棉籽粕的粗蛋白質(zhì)含量,將棉籽粕粉碎后與無氮日糧按一定比例混合,將粗蛋白質(zhì)含量調(diào)整至16%左右,制成混合飼糧。
選擇健康、體重一致的成年櫻桃谷公鴨36只,隨機編號,試驗期間單籠飼養(yǎng),自由飲水。試鴨分為6組,每組6個重復(fù),每個重復(fù)1只鴨。代謝試驗分3批完成。第一批設(shè)一個空腹組,一個無氮日糧組,其余4組均為試驗組,飼喂混合飼糧。第二批6個組均為試驗組,第三批使用5組鴨,均為試驗組,飼喂相應(yīng)混合日糧。剩下兩批每組均為試驗組,飼喂相應(yīng)混合飼糧。
參照許萬根報道的TME法和侯水生報道的鴨代謝能測定方法。具體試驗進程如下:第一批,鴨進籠后,適應(yīng)期10 d,飼喂全價飼料,預(yù)飼期3 d,飼喂對應(yīng)試驗飼糧,禁食排空期36 h,其間斷料不斷水,禁食結(jié)束后進行強飼,每只鴨強飼60 g試驗料,強飼后馬上裝上集糞袋,記下強飼完時間,按時間準(zhǔn)確收集排泄物36 h??崭菇M采用平行對照,除了不強飼外,其余操作均相同。代謝結(jié)束后恢復(fù)期7 d,飼喂全價飼料。
排泄物采用縫瓶蓋法收集。以一個重復(fù)為單位收集36 h的排泄物,每次收集后滴加10%鹽酸,然后120℃滅酶10~15 min后,65℃烘干至恒重,置天平室回潮24 h,稱重、記錄,再烘2 h,取出回潮,稱重、記錄,直到前后兩次重量相差不大于0.5 g為止。作為每個重復(fù)的36 h風(fēng)干排泄物平均重量(g/只),再粉碎,過40目篩,封口袋封存,于4℃保存,待測。
測定各試驗組飼糧、代謝糞樣以及空腹組排泄物的水分、能量、氨基酸。水分測定按照GB/T 6435—2006《飼料中水分和揮發(fā)性物質(zhì)含量的測定》。能量測定采用HWR-15C自動熱量計測定。氨基酸測定采用氧化水解法利用日立L-8900全自動氨基酸分析儀測定。
套算法計算棉籽粕代謝能值(干物質(zhì)基礎(chǔ))的公式如下:
棉籽粕的能量利用率計算公式如下:
棉籽粕的氨基酸利用率計算公式如下:
由表1可知,15個不同產(chǎn)地的棉籽粕常規(guī)營養(yǎng)成分的變異系數(shù)由小到大依次為粗蛋白質(zhì)、粗灰分、無氮浸出物、粗纖維、粗脂肪。其中,除了粗蛋白質(zhì)的變異系數(shù)小于10%,其他營養(yǎng)成分變異系數(shù)均大于10%。在90%干物質(zhì)基礎(chǔ)下,15個不同產(chǎn)地棉籽粕的粗蛋白質(zhì)含量的變化范圍為37.15%~46.91%,粗脂肪含量的變化范圍在0.23%~1.55%之間,粗纖維含量的變化范圍在12.41%~23.00%之間,粗灰分含量的變化范圍為5.21%~7.68%,無氮浸出物含量的變化范圍在19.42%~29.36%之間。
表1 不同產(chǎn)地棉籽粕的常規(guī)營養(yǎng)成分含量(%,90%干物質(zhì)基礎(chǔ))
由表2所示,不同產(chǎn)地棉籽粕的總能差異不大,變化范圍為16.77~17.55 MJ/kg。
表觀代謝能和真代謝能最低的是湖北公安1的棉籽粕,分別為5.90 MJ/kg和7.03 MJ/kg,其次為河北和湖南澧縣的棉籽粕,表觀代謝能分別為6.02 MJ/kg和6.89 MJ/kg,真代謝能分別為7.23 MJ/kg和8.16 MJ/kg。
表觀代謝能和真代謝能最高的是山東1的棉籽粕,分別為9.59 MJ/kg和10.83 MJ/kg,其次為湖南漢壽、山東2、河南棉籽粕,表觀代謝能分別9.33、9.22 MJ/kg和9.12 MJ/kg,真代謝能分別為10.58、10.45 MJ/kg和10.34 MJ/kg。
表2 不同產(chǎn)地棉籽粕的總能、AME、TME、能量表觀利用率和真利用率(干物質(zhì)基礎(chǔ))
其余棉籽粕的表觀代謝能變化范圍在7.04~8.58 MJ/kg之間,真代謝能變化范圍在8.30~9.81 MJ/kg之間。各棉籽粕的能量表觀利用率主要在34.61%~56.56%之間,能量真利用率主要在41.87%~63.85%之間。
15種棉籽粕的鴨AME和TME平均值分別為7.79、9.02 MJ/kg,能量表觀利用率和真利用率平均值分別為45.50%、52.71%。
表3 不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸含量(%,90%干物質(zhì)基礎(chǔ))
表3(續(xù)) 不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸含量(%,90%干物質(zhì)基礎(chǔ))
表4 不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸的表觀利用率(%)
表4(續(xù)) 不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸的表觀利用率(%)
表5 不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸的真利用率(%)
表5(續(xù)) 同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸的真利用率(%)
由表3所示,15種不同產(chǎn)地棉籽粕的部分氨基酸含量的變異系數(shù)相差不大,除了絲氨酸的變異系數(shù)小于9%(8.55%)外,纈氨酸、賴氨酸、精氨酸和脯氨酸的變異系數(shù)超過10%,分別為10.05%、10.25%、10.35%和11.05%,其余氨基酸含量的變異系數(shù)都在9.10%~9.95%范圍之內(nèi)。
由表4和表5可知,15種棉籽粕不同氨基酸的利用率差異也較大,精氨酸的平均表觀和真利用率最高,分別達89.17%、91.72%,賴氨酸的平均真利用率最低,僅69.15%,谷氨酸和天門冬氨酸的平均真利用率高于80%,分別為88.97%、83.30%,其余氨基酸的平均真利用率均在70%~80%之間。
我國棉花主要有黃河流域、長江流域、華南、北部特早熟和西北內(nèi)陸五大主產(chǎn)區(qū),基于不同地區(qū)棉花種植品種及各種地理氣候條件的不同,棉籽粕的品質(zhì)也會有差異。本試驗結(jié)果可知,采自不同產(chǎn)地的15種棉籽粕的常規(guī)營養(yǎng)成分變化范圍較大,除了粗蛋白質(zhì)的變異系數(shù)小于10%,其他營養(yǎng)成分的變異系數(shù)均大于10%。15種棉籽粕粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物含量的平均值分別為41.60%、0.59%、18.25%、6.16%和23.29%,與《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表2010年第21版中國飼料數(shù)據(jù)庫》中數(shù)據(jù)(見表6)對比,粗蛋白質(zhì)(低1.90個百分點)、粗脂肪(高0.09個百分點)、粗纖維(高7.75個百分點)、粗灰分(低0.44個百分點)、無氮浸出物(低5.61個百分點)數(shù)值差異較大。王安平(2009)也對我國不同主產(chǎn)區(qū)的5個棉籽粕樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分進行了分析,發(fā)現(xiàn)不同主產(chǎn)區(qū)棉籽粕的粗蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定,在37.77%~41.86%之間,變異系數(shù)為3.99%,而粗脂肪含量差異較大,變異系數(shù)為22.57%。這與本試驗結(jié)果較為一致。本試驗結(jié)果中,同地區(qū)的不同棉籽粕,營養(yǎng)成分也存在差異,這可能是由不同加工工藝所造成的。粗脂肪含量的差異可能是由不同的提油工藝所造成,預(yù)榨浸提法生產(chǎn)的棉籽粕粗脂肪含量在2.0%以下,而直接浸提法生產(chǎn)的棉籽粕粗脂肪含量在0.5%以下。粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量的不同可能與棉籽粕加工過程中脫殼的程度有關(guān)。脫殼程度提高,粗蛋白質(zhì)含量增加,粗纖維含量降低。本試驗中,除了河南棉籽粕的粗脂肪含量高于1.0%,其余產(chǎn)地的粗脂肪含量均低于1.0%;河南棉籽粕的粗脂肪含量為1.55%,粗纖維含量較低(16.39%),可能是由于經(jīng)脫殼后采用預(yù)榨浸提法加工的緣故。
表6 棉籽粕常規(guī)營養(yǎng)成分(%,90%干物質(zhì)基礎(chǔ))
代謝能是禽類對能量需要量研究的重要指標(biāo),也是禽類飼料營養(yǎng)價值評定的重要指標(biāo),其評定方法主要通過代謝試驗來測定。目前,關(guān)于棉籽粕的鴨代謝能研究報道較少。本試驗通過測定15種不同產(chǎn)地棉籽粕的總能,得知不同產(chǎn)地棉籽粕的總能相差不大,變化范圍在16.77~17.55 MJ/kg之間。而不同產(chǎn)地棉籽粕的代謝能差異較大,15種不同產(chǎn)地的棉籽粕的表觀代謝能變化范圍在5.90~9.59 MJ/kg之間,真代謝能變化范圍在7.03~10.83 MJ/kg之間。各棉籽粕的能量表觀利用率主要在34.61%~56.56%之間。能量真利用率主要在41.87%~63.85%之間。本試驗中不同產(chǎn)地棉籽粕的代謝能值差異較大,可能是由棉籽粕的營養(yǎng)成分組成差異而造成。AME在9 MJ/kg以上的有山東1、山東2、河南、湖南漢壽,其粗蛋白質(zhì)含量在41.14%~46.91%之間,粗脂肪含量在0.78%~1.55%之間(山東1為0.46%),粗纖維含量在12.41%~17.81%;而AME在7 MJ/kg以下的有河北、湖南澧縣、湖北公安1,其粗蛋白質(zhì)含量在37.15%~42.97%之間,粗脂肪含量在0.40%~0.58%之間,粗纖維含量在20.92%~23.00%,由此看出,粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量越高,纖維含量越低,棉籽粕的代謝能就越高。
陳朝江等(2005)研究指出,飼喂棉籽粕的北京鴨AME為7.76 MJ/kg,TME為9.36 MJ/kg。鄭衛(wèi)寬(2009)將棉粕與玉米淀粉按4∶6混合,以差量法測得19個棉粕樣的鴨真代謝能值平均值為(9.83±0.65)MJ/kg,同時用仿生消化儀測得該19種棉粕的鴨消化能平均值為(9.47±0.19)MJ/kg。樊紅平等(2006)比較了雞和鴨的棉粕代謝能,結(jié)果表明,棉粕的鴨AME為(7.73±1.60)MJ/kg,雞 AME為(7.57±1.58)MJ/kg,差異不顯著;棉粕的鴨TME為(10.57±1.60)MJ/kg,雞TME為(9.65±1.58)MJ/kg,鴨TME明顯高于雞TME。本試驗結(jié)果表明,15種棉籽粕的鴨AME平均值為(7.79±0.30)MJ/kg,與以上文獻報道一致。但15種棉籽粕的鴨TME平均值為(9.02±0.31)MJ/kg,比以上文獻報道偏低,可能是不同代謝試驗方法和不同動物品種所得內(nèi)源能存在差異所造成。因此,應(yīng)針對不同品種的動物建立系統(tǒng)全面的原料數(shù)據(jù)庫。
棉籽粕做為一種高蛋白質(zhì)飼料原料,其氨基酸的組成及比例是評定蛋白質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)。本試驗測定了15種不同產(chǎn)地的棉籽粕的14種氨基酸含量,氨基酸含量除了絲氨酸的變異系數(shù)小于9%(8.55%)外,纈氨酸、賴氨酸、精氨酸和脯氨酸的變異系數(shù)超過10%,分別為10.05%、10.25%、10.35%和11.05%,其余氨基酸含量的變異系數(shù)都在9.10%~9.95%范圍之內(nèi)。不同文獻報道的棉籽粕中氨基酸含量也存在一定的差異(見表7)。
Cheng等(2002)測定南美4個不同地區(qū)的棉籽粕氨基酸含量和氨基酸的利用率,研究表明不同產(chǎn)地棉籽粕的營養(yǎng)組成和氨基酸利用率都有差異。本試驗測得各氨基酸含量比宋建國等(2003)、王繼強等(2010)報道和《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表2010年第21版中國飼料數(shù)據(jù)庫》中數(shù)據(jù)(見表7)偏低,比計成等(2002)報道的數(shù)據(jù)偏高,可能與蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。蛋白質(zhì)含量越高,各氨基酸的含量也越高。本試驗中,新疆2、山東高青、山東夏津、河北棉籽粕的粗蛋白質(zhì)含量低于39%,各氨基酸含量比其他產(chǎn)地棉籽粕也偏低。棉籽粕中氨基酸組成不平衡,精氨酸含量較高,達3.45%~5.08%,而賴氨酸含量較低,在1.22%~1.77%之間,是第一限制性氨基酸,因此在單獨使用棉籽粕作為蛋白質(zhì)原料時,必須補充賴氨酸,以保證氨基酸的平衡。
表7 不同文獻來源的棉籽粕氨基酸含量的比較(%,干物質(zhì)基礎(chǔ))
氨基酸的利用率也是衡量蛋白質(zhì)飼料品質(zhì)的重要指標(biāo)。本試驗對15種棉籽粕各氨基酸的平均利用率進行分析,結(jié)果顯示,不同氨基酸的利用率差異也較大,精氨酸的平均真利用率最高,達91.72%,平均真利用率高于80%的氨基酸有谷氨酸和天門冬氨酸,僅賴氨酸的利用率低于70%,其余氨基酸的平均真利用率均在70%~80%之間。
本試驗不同產(chǎn)地棉籽粕的氨基酸利用率存在差異,不同氨基酸之間也存在較大的差異,可能的原因有以下幾個方面:不同產(chǎn)地棉籽粕本身的營養(yǎng)成分差異;不同處理工藝對氨基酸的影響;另外,氨基酸本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)、消化吸收特性和內(nèi)源氨基酸排泄量也會造成氨基酸利用率的差異。谷氨酸易被消化吸收,不易被加工處理所破壞,所以利用率高。賴氨酸容易受加工因素的影響,并且能與棉酚發(fā)生美拉德反應(yīng),降低了賴氨酸的利用率。
另外,本試驗測得的棉籽粕氨基酸利用率與不同文獻報道的結(jié)果不盡一致(見表8)。
表8 不同文獻來源的棉籽粕氨基酸利用率的比較(%,干物質(zhì)基礎(chǔ))
由表8數(shù)據(jù)可知,氨基酸利用率與家禽品種、年齡有關(guān),還與飼料因素和測定方法有關(guān)。不同品種家禽的消化生理不同,對氨基酸利用率也有差異。另外,肉仔雞處在生長發(fā)育階段,對棉籽粕氨基酸利用率也比成年家禽偏高。不同的測定方法也會造成氨基酸利用率的差異,由于家禽后腸微生物干擾了氨基酸代謝,對于有些原料,收糞法比回腸法高估了表觀和真氨基酸消化率(Kadim等,2002)。氨基酸真消化率與內(nèi)源氨基酸的測定方法有關(guān),目前,大部分都采用無氮日糧法測定內(nèi)源氨基酸排出量,而無氮日糧沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。Raharjo Y(1984)在無氮日糧中加入醋酸纖維素,由于纖維素具有黏性,降低養(yǎng)分的消化吸收,提供的碳水化合物還能促進細菌蛋白質(zhì)的合成,增加隨添加含量增加,內(nèi)源AA的排泄量明顯增加。本試驗以玉米淀粉作為無氮日糧,未加纖維素類,內(nèi)源AA排出量偏低,可能導(dǎo)致氨基酸真利用率比其他文獻報道數(shù)據(jù)偏低。
因此,在配制飼糧時,應(yīng)綜合考慮各氨基酸的可利用價值,以可利用氨基酸為基礎(chǔ),保證飼糧的氨基酸平衡。
①15種不同產(chǎn)地棉籽粕(90%干物質(zhì)基礎(chǔ))的粗蛋白質(zhì)含量的變幅為37.15%~46.91%,粗脂肪含量的變化范圍為0.23%~1.55%,粗纖維含量的變化范圍為12.41%~23.00%,粗灰分含量的變化范圍為5.21%~7.68%,無氮浸出物含量的變化范圍為19.42%~29.36%。鴨AME的變化范圍為5.90~9.59 MJ/kg,TME的變化范圍為7.03~10.83 MJ/kg。
②15種不同產(chǎn)地棉籽粕的各氨基酸利用率差異較大,精氨酸的平均真利用率最高,達91.72%,賴氨酸的平均真利用率最低,僅為69.15%。
(參考文獻16篇,刊略,需者可函索)