饲粮类型与调质温度对肉兔颗粒饲料加工质量和营养物质表观消化率的影响

2023-10-16李双江刘光芒蔡景义

动物营养学报 2023年9期

张叶李双江田刚,2 刘光芒,2 赵华,2 贾刚,2 蔡景义,2*

(1.四川农业大学动物营养研究所,动物抗病营养教育部重点实验室,成都 611130;2.动物抗病营养四川省重点实验室,成都 611130)

玉米和豆粕是饲料工业主要的饲料原料。据中国饲料行业信息网统计数据显示,2022年10月,玉米和豆粕价格分别为2.8和5.4元/kg,玉米价格较上年同期小幅上涨6.3%,豆粕则大幅上涨47.9%。目前,猪禽饲粮主要以“玉米-豆粕”常规型为主,家兔则主要以“玉米-豆粕-苜蓿草粉”为主,故存在饲粮价格过高、养殖效益低的问题。利用非常规饲料原料替代常规饲料原料,并探索非常规饲料原料的高效利用一直是研究的热点,其对降低饲养成本和有效利用饲料资源具有重要意义。在实际生产中,使用谷物籽实加工副产物替代玉米,菜籽粕和葵花籽粕等杂粕替代豆粕,花生秧替代苜蓿草粉,并组成非常规型饲粮是配制饲粮的常用方法。研究表明,使用非常规饲料原料会降低猪[1-3]和鸡[4-5]等畜禽的部分营养物质表观消化率,但适宜添加不仅可以显著改善饲料颗粒的加工特性[6-8],同时还不会对畜禽的生产性能产生显著的负面影响[9]。此外,不同类型饲粮生产颗粒饲料最佳加工参数也不同[10-11]。在畜禽饲粮配制中,采用单一的农作物副产物替代常规的某一种能量、蛋白质或纤维性饲料原料的研究较多,而对2种及其以上的副产物联合利用,并全部替代常规饲料原料的研究较少,在家兔生产上更是鲜见报道。此外,非常规型饲粮与加工工艺两者相结合在肉兔饲养中的应用研究报道还很少。因此,本试验研究不同饲粮类型与调质温度对肉兔颗粒饲料加工质量和营养物质表观消化率的影响,为肉兔生产上非常规型饲粮的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与动物

试验采用2×2两因素试验设计,2个因素分别为饲粮类型和调质温度,其中饲粮类型分别为常规型饲粮和非常规型饲粮,调质温度分别为80和90 ℃。试验设置4个组,分别为:常规型饲粮+调质温度为80 ℃组(CD+LCT组)、常规型饲粮+调质温度为90 ℃组(CD+HCT组)、非常规型饲粮+调质温度为80 ℃组(UCD+LCT组)以及非常规型饲粮+调质温度为90 ℃组(UCD+HCT组)。常规型饲粮为玉米-豆粕-苜蓿草粉饲粮;非常规型饲粮以次粉和米糠粕替代玉米,菜籽粕和葵花籽粕替代豆粕,花生秧粉和稻壳粉替代苜蓿草粉。2种饲粮分别经低温和高温调质后制粒,实测调质温度CD+LCT组和UCD+LCT组为75 ℃,CD+HCT组和UCD+HCT组为88 ℃。

消化试验选取80只49日龄、体重相近的肉兔,随机分配到4个组,分别饲喂4种处理饲粮,每组10个重复,每个重复2只。试验兔每2只1笼饲养于50 cm×50 cm×50 cm的钢丝网笼中。试验预试期7 d,粪便收集4 d,具体参考Pérez等[12]的方法进行。

1.2 试验饲粮

参考De Blas等[13]生长兔饲养标准,配制等能等氮等纤维的2种饲粮,饲粮组成及营养水平见表1。饲粮制粒环模参数为:孔径2.5 mm,压缩比1∶10。

表1 饲粮组成及营养水平(风干基础)

续表1原料 Ingredients常规型饲粮Conventional diet非常规型饲粮Unconventional diet营养水平 Nutrient levels2)常规型饲粮Conventional diet非常规型饲粮Unconventional diet花生秧粉 Peanut vine powder30.00钙 Ca0.97(0.88)0.98(0.92)稻壳粉 Rice hull powder4.00总磷 TP0.55(0.63)0.81(0.81)大豆油 Soybean oil1.502.70赖氨酸 Lys0.76(0.82)0.76(0.77)碳酸钙 CaCO30.171.06蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys0.57(0.55)0.57(0.54)磷酸氢钙 CaHPO40.70苏氨酸 Thr0.62(0.62)0.62(0.67)氯化钠 NaCl0.400.40预混料 Premix1)0.500.50合计 Total100.00100.00

1.3 测定指标和方法

1.3.1 颗粒饲料加工质量

每组颗粒饲料成品在打包口采样4份,采样量5 kg。颗粒饲料硬度、含粉率和粉化率参照张丽英[14]方法进行测定;蛋白质溶解度参照GB/T 19541—2017进行测定;淀粉糊化度参照熊易强[15]简易酶法进行测定。

1.3.2 营养物质表观消化率

取适量的混合粪样于65 ℃烘至恒重,室温下回潮24 h,测定初水分含量,粉碎过40目筛。参照张丽英[14]方法测定饲粮样品和粪样中总能(GE)、干物质(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)、钙(Ca)、磷(P)和淀粉含量;氨基酸(AA)含量采用全自动氨基酸分析仪(日立L-8900)测定。营养物质表观消化率计算公式如下:

某营养物质表观消化率(%)=100×(食入
该营养物质含量-粪中该营养物质含量)/
食入该营养物质含量。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用SPSS 26.0进行双因素方差分析,并采用Duncan氏法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲粮类型与调质温度对肉兔颗粒饲料加工质量的影响

由表2可知,与常规型饲粮相比,非常规型饲粮颗粒饲料容重、硬度和蛋白质溶解度显著降低(P<0.05),颗粒饲料含粉率、粉化率和淀粉糊化度显著提高(P<0.05)。与调质温度为80 ℃相比,调质温度为90 ℃时,颗粒饲料容重和粉化率显著降低(P<0.05),颗粒饲料蛋白质溶解度和淀粉糊化度显著提高(P<0.05)。饲粮类型与调质温度对颗粒饲料容重、含粉率、粉化率和蛋白质溶解度存在显著互作效应(P<0.05),对颗粒饲料硬度和淀粉糊化度无显著互作效应(P>0.05);其中,CD+HCT组颗粒饲料粉化率最低,蛋白质溶解度最高,且与其他组相比差异显著(P<0.05)。

2.2 饲粮类型与调质温度对肉兔常规营养物质表观消化率的影响

由表3可知,与常规型饲粮相比,非常规型饲粮DM、GE、CP、Ash、ADF、ADL、Ca和P的表观消化率显著降低(P<0.05),EE、CF、NDF和淀粉的表观消化率无显著差异(P>0.05)。与调质温度为80 ℃相比,调质温度为90 ℃时,Ash和P的表观消化率显著降低(P<0.05),ADL的表观消化率显著提高(P<0.05);调制温度对DM、GE、CP、EE、CF、NDF、ADF、Ca和淀粉的表观消化率无显著影响(P>0.05)。饲粮类型与调质温度对ADL的表观消化率存在显著互作效应(P<0.05),其中,CD+HCT组ADL的表观消化率显著高于其他各组(P<0.05)。

表2 饲粮类型与调质温度对肉兔颗粒饲料加工质量的影响

表3 饲粮类型与调质温度对肉兔常规营养物质表观消化率的影响

2.3 饲粮类型与调质温度对肉兔氨基酸表观消化率的影响

由表4可知,与常规型饲粮相比,非常规型饲粮蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)的表观消化率显著降低(P<0.05),天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、组氨酸(His)和脯氨酸(Pro)的表观消化率亦显著降低(P<0.05)。与调质温度为80 ℃相比,调质温度为90 ℃时,半胱氨酸(Cys)的表观消化率显著降低(P<0.05),其余16种氨基酸的表观消化率均无显著差异(P>0.05)。饲粮类型与调质温度对Asp、Val、异亮氨酸(Ile)、Phe和Pro的表观消化率存在显著互作效应(P<0.05),对其余12种氨基酸的表观消化率均无显著互作效应(P>0.05)。

表4 饲粮类型与调质温度对肉兔氨基酸表观消化率的影响

3 讨论

3.1 饲粮类型与调质温度对肉兔颗粒饲料加工质量的影响

兔喜食颗粒料,饲喂颗粒料可刺激兔的食欲,提高养分的消化率,减少疾病的发生。此外,兔具有啮齿性,牙齿不断地生长,颗粒饲料也便于兔磨牙。因此,颗粒饲料质量的高低会直接影响到兔的采食量和养分消化率。采用单一非常规饲料原料替代部分常规饲料原料可改善颗粒饲料的质量。研究表明,肉兔饲粮中添加小麦次粉[6],用稻壳粉替代肉兔饲粮中的苜蓿草粉[16],均可提高颗粒饲料硬度,降低颗粒饲料含粉率和粉化率。在饲粮等能等氮等纤维水平基础上,采用非常规饲料原料完全替代肉兔饲粮中的玉米、豆粕和苜蓿草粉是降低饲料成本的有效措施,也是提高非常规饲料原料使用的有效途径。本试验中,用小麦次粉和米糠粕替代全部的玉米,用菜籽粕和葵花籽粕替代全部的豆粕,用花生秧粉和稻壳粉替代全部的苜蓿草粉组成非常规型饲粮,结果发现颗粒饲料硬度和蛋白质溶解度显著降低,颗粒饲料含粉率、粉化率和淀粉糊化度显著提高,表明非常规型饲粮会降低颗粒饲料加工质量。这可能与常规型饲粮和非常规型饲粮中淀粉含量不同有关(18.08% vs. 12.90%)。淀粉作为天然的黏合剂,有助于降低饲料的含粉率和粉化率[17],且玉米淀粉中支链淀粉含量高于小麦淀粉,而支链淀粉含量越高黏性越大[18]。本试验中,非常规型饲粮中淀粉含量低,且淀粉主要来源于小麦次粉和米糠粕,所以导致了颗粒饲料含粉率和粉化率的提高。饲料调质温度会影响颗粒饲料的加工质量。研究表明,随着调质温度的升高,颗粒饲料的硬度和淀粉糊化度显著升高,粉化率显著降低[11,19-22]。本试验中,与调质温度为80 ℃相比,调质温度为90 ℃时,颗粒饲料粉化率显著降低,颗粒饲料蛋白质溶解度和淀粉糊化度显著提高,说明提高调质温度改善了颗粒饲料加工质量。调质温度是饲料制粒前采用蒸汽对物料进行水热处理的重要参数,蒸汽加热物料会破坏淀粉结构,促进淀粉糊化,使蛋白质变得可塑,同时可软化纤维素,从而提高颗粒硬度和耐久性,降低粉化率[23-25]。

3.2 饲粮类型与调质温度对肉兔饲粮营养物质表观消化率的影响

营养物质表观消化率是评定动物体对饲料养分消化吸收的重要指标,可直接影响动物的生产性能。本试验中,与常规型饲粮相比,肉兔对非常规型饲粮中DM、GE、CP、Ash、ADF、ADL、Ca和P的表观消化率显著降低。Pereira等[26]用葵花籽粕和米糠替代肉鸡玉米-豆粕饲粮中部分蛋白质和能量来源,Yun等[27]用4%菜籽粕替代育肥猪饲粮中的豆粕,均降低了DM、GE和氮的全肠道表观消化率。Dennis等[28]用甜菜粕替代奶牛饲粮中的玉米,降低了DM和CP的表观消化率。本研究结果与上述研究结果一致。非常规型饲粮主要营养物质表观消化率的降低可能与纤维素、半纤维素和木质素含量有关。本试验中,非常规型饲粮中NDF、ADF和ADL含量均高于常规型饲粮。研究表明,增加饲粮中ADF和NDF含量,会降低肉兔对EE、DM、CF和CP的表观消化率[29-30],主要原因是低含量的ADF和NDF可增加食糜在肠道内的滞留时间,从而提高营养物质的消化率。

氨基酸消化率是饲粮蛋白质质量的重要指标。本研究中,与常规型饲粮相比,非常规型饲粮降低了肉兔对大部分必需氨基酸的表观消化率,特别是蛋氨酸和赖氨酸的表观消化率。有研究表明,用油菜籽粕、棉籽粕和葵花籽粕分别替代豆粕时,均会降低育肥猪对氨基酸的回肠表观消化率和标准回肠消化率[2]。Szabo等[31]认为在葵花籽粕替代豆粕时,饲粮配方应基于饲粮中表观回肠可消化氨基酸含量配制,而不依赖于饲粮蛋白质来源,则可以达到与豆粕类似的生长性能。本研究采用多种副产物替代玉米、豆粕和苜蓿草粉降低了氨基酸的表观消化率,说明了非常规饲料原料本身氨基酸的低消化率,提示在采用非常规饲料原料配制肉兔饲粮时需考虑氨基酸消化率差异,提高总氨基酸含量。

饲料加工是影响饲粮养分消化的重要过程,制粒调质温度变化影响养分的化学反应,直接与养分在动物体内消化相关。本研究发现,提高调质温度虽然增加了颗粒饲料蛋白质溶解度和淀粉糊化度,但不影响肉兔对CP和淀粉的表观消化率;调质温度由80 ℃提高到90 ℃,并不影响肉兔饲粮常规营养物质(ADL、Ash和P除外)的表观消化率,也不影响氨基酸(Cys除外)的表观消化率。高跃[32]研究表明,制粒调质温度在80 ℃时,肉兔饲粮营养物质表观消化率最高,且制粒调质温度从80 ℃上升到85 ℃时,不影响常规营养物质表观消化率。胡彦茹[33]研究发现,75和85 ℃调质温度对孔径2.5 mm的肉鸡饲粮大部分氨基酸消化率影响并无显著差异。本研究结果与之一致,这也说明高纤维的肉兔饲粮提高制粒调质温度不会显著降低或提高养分的消化。