[摘要]近年來隨著玉米、小麥等能量原料價格高漲,為了降低飼養成本,很多大型飼料企業開始從國外進口大麥用于豬飼料中。大麥中的能量與粗蛋白質含量和玉米相差不大,氨基酸組成甚至優于玉米。然而,由于大麥中含有較多非淀粉多糖、植酸及其它抗營養因子,與玉米相比,用大麥作為飼料原料降低了豬對能量和其它養分的消化利用率。本文就目前大麥在豬營養中的研究應用進行了歸納總結。
大麥因其適應性廣、抗逆性強而在世界各地栽培,是一種主要的谷類作物。由于大麥中含有非淀粉多糖、植酸等抗營養因子,限制了它在飼料中的應用。另外,由于大麥品種較多、種植范圍較廣,受環境的影響較大,營養成分的含量變化范圍大,也影響其在飼料中的應用。大麥最初主要用于釀造啤酒上。近年以來,由于大宗飼料原料(玉米、小麥)的供應緊張和價格波動較大,對飼料工業的沖擊較大,大麥逐漸開始用于豬飼料中。
1 大麥的分類及營養成分含量
根據大麥殼在整個大麥中所占的比例,可將大麥分為帶殼大麥(普通大麥)和裸大麥;根據大麥中植酸磷含量的高低,可將大麥分為普通大麥和低植酸磷大麥。不同品種大麥的營養物質含量有一定的差異。
1.1 大麥中的常規營養物質含量
國內外研究者對大麥的常規營養成分含量做了大量研究,見表1。由表1可以看出,不同大麥中干物質含量變化范圍是 88.0%~91.7%,平均值為89.23%;粗蛋白質含量變化范圍8.90%~14.18%,平均值為11.53%;粗脂肪含量的變化范圍是1.10%~3.17%,平均值為2.18%;粗纖維含量的變化范圍是1.10%~6.90%,平均值為3.63%;粗灰分含量的變化范圍是1.50%~3.18%,平均值為2.36%;鈣含量的變化范圍是0.05%~0.11%,平均值為0.06%;總磷含量的變化范圍是0.20%~0.39%,平均值為0.32%;可利用磷含量范圍0.12%~0.30%。裸大麥的粗蛋白及粗纖維含量較高,低植酸大麥的可利用磷含量較高。
1.2 大麥中的能量含量
大麥中的能量含量見表2。由表2可知,大麥中的總能含量變化范圍是15.59~19.49MJ/kg,平均值為17.52MJ/kg;大麥的豬消化能含量變化范圍是11.44~13.92MJ/kg,平均值為13.45MJ/kg。
1.3 大麥中的氨基酸含量
大麥中含有豐富的氨基酸,表3列出了3種大麥的氨基酸含量。由表3可以看出,大麥中的氨基酸組成比例比較合理。
2 大麥中的主要抗營養物質及其含量
大麥中的抗營養物質主要有4種。
2.1 非淀粉多糖
非淀粉多糖(Non-st arch pol ysacchari des,NSP)是植物組織中除了淀粉以外所有碳水化合物的總稱,包含纖維素、半纖維素、果膠等結構多糖和抗性淀粉,主要存在于植物細胞壁中,是構成細胞壁的主要成分。大麥中的非淀粉多糖主要有β- 葡聚糖和阿拉伯木聚糖。根據溶解性又可將NSP分為可溶性的NSP(SNSP)和不溶性的NSP(INSP)。有研究表明大麥殼中含有較多的不溶性的NSP,大麥顆粒中含有較多的可溶性的NSP。可溶性非淀粉多糖主要包括β- 葡聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露聚糖及果膠類物質。不溶性非淀粉多糖包括纖維素、幾丁質、戊聚糖。
NSP 在動物生產中表現的抗營養作用主要有:
(1)降低飼料營養物質的消化吸收, 影響日糧的轉化效率和動物的生產性能;(2)引起動物消化道形態和生理的變化,一些水溶性 NSP 可使動物消化器官增大或變重;(3)與某些消化道中的生理活性物質結合,例如與消化酶、膽汁鹽,甚至脂類、膽固醇等結合,降低消化酶的活性,造成消化不良;(4)與消化道后段微生物區系相互作用,造成厭氧發酵,產生大量的生孢梭菌等分泌的某些毒素,抑制動物生長;(5)產生粘性糞便,影響畜舍和周圍環境等。不同研究者研究了大麥中部分非淀粉多糖含量見表4。從表4可以看出,大麥中的非淀粉多糖含量較高,是大麥用于動物飼料中的主要限制因素。
2.2 植酸
植酸可以與二價或者三價金屬離子結合,形成不溶性絡合物,或者與蛋白質分子結合。大麥中的磷有70%的為植酸磷,植酸磷只有在植酸酶的作用下被分解后才能被動物利用,但動物體內的植酸酶很少或幾乎沒有。
2.3 包曼-伯克蛋白酶抑制因子
包曼-伯克蛋白酶抑制因子(Bowm an-Bi rki n-hibito,BBI)能特異性的抑制胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性。BBI的抗營養作用主要表現在:(1)抑制胰蛋白酶的活性;(2)使胰腺機能亢進;(3)胰蛋白酶中含硫氨基酸較多,BBI會加劇豆類或餅粕中含硫氨基酸短缺,進一步引起氨基酸代謝不平衡。
2.4 嘔吐毒素
嘔吐毒素(Vomitoxin) ,又稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON),嘔吐毒素是一種單端孢霉菌毒素,由于它可以引起豬的嘔吐而得名。不是大麥本身具有的,而是大麥感染霉菌后產生的。嘔吐毒素大部分存在于大麥殼中,大麥脫殼是去除嘔吐毒素的方法之一。
3 大麥在豬飼料中的實際應用
根據大麥的營養特性、抗營養因子等,采取不同的加工方法,添加不同類型的添加劑以促使大麥中的營養物質更好的被動物吸收利用。
3.1 針對大麥中NSP的研究
3.1.1 減小NSP抗營養作用的研究—添加NSP酶
Li(2004)等的研究結果表明,在高大麥含量的飼糧中添加0.15%的NSP酶(含10000U/g β- 葡聚糖酶和80000U/g木聚糖酶)可以顯著提高仔豬的末重、ADG和ADFI以及顯著降低 F/G;添加NSP酶可以顯著降低十二指腸的酶活,這主要是由于NSP酶分解了NSP,使腸道內容物的粘度降低,腸道內的酶更容易與食糜接觸,因此不需要分泌更多的酶;并且使用NSP酶可以顯著增加空腸粘膜谷氨酰轉肽酶的活性。
3.1.2 大麥中NSP對仔豬腸道健康的影響研究
Hopwood(2004)的研究表明,飼糧中NSP水平可以影響腸道的pH值、食糜的粘度及VFA的含量。并且發現腸道食糜粘度發生變化30%是由可溶性的NSP造成的。
3.2 針對大麥中植酸的研究
3.2.1 使用低植酸含量的大麥品種
Veum研究了用低植酸磷含量的大麥品種飼喂青年豬,可以提高磷、鈣、氮、能量和干物質的利用率。與普通大麥相比,低植酸磷含量的大麥可以提高豬的ADG,降低 F/G,增加掌骨和橈骨的斷裂強度,使掌骨和橈骨中粗灰分含量增加。低植酸磷含量的大麥可增加豬對磷的吸收,減少排放,增加磷的凈吸收,并且同時可以增加豬對鈣的凈吸收。在提供的可利用磷相等的情況下,低植酸磷大麥比添加無機磷的大麥(添加無機磷后與低植酸磷大麥的可利用磷含量相等)對磷的利用率更高,同時鈣的利用率也高。說明動物對有機磷和鈣的利用大于無機磷和鈣。
3.2.2 使用植酸酶
據報道,小麥和大麥本身具有植酸酶活性(Eeckhoutand De Paepe,1994),飼料制粒需要81℃以上的溫度,可能會使植酸酶的活性降低。Blaabjerg(2012)研究了微生物植酸酶對加熱處理和未加熱處理的小麥-大麥型飼糧磷消化率的影響。試驗結果表明,加熱處理可使大麥中植酸酶活性降低。加熱處理和添加植酸酶會顯著影響糞中磷的含量、磷的消化率、磷的沉積以及可消化磷的含量。
3.3 針對大麥中嘔吐毒素的研究
House(2003)的研究指出大麥中的嘔吐毒素主要存在于大麥殼中,脫殼可以有效降低大麥中嘔吐毒素的含量,脫殼時間對大麥中嘔吐毒素的含量有影響。脫殼時間越長,大麥中嘔吐毒素的含量也越低,但同時,脫殼時間越長,大麥中營養物質的含量也越少,嘔吐毒素的含量與脫殼后剩余大麥的總量正相關。
4 總結
不同大麥品種,營養物質的含量不同,營養物質含量變化范圍較大,因此,使用大麥作為飼料原料時應控制好原料品質,在條件允許的情況下最好測一下常規營養成分含量。
大麥中的主要抗營養因子是NSP、植酸和嘔吐毒素。減小NSP對豬抗營養作用的方法主要是添加NSP酶和使用少殼的大麥品種。減小植酸對豬抗營養作用的方法主要是使用低植酸磷含量的大麥和在大麥中添加植酸酶,同時飼料制粒加熱會使大麥本身的植酸酶活性降低,因此在使用大麥做飼料原料時應盡可能的避免高溫加熱。大麥殼中嘔吐毒素含量較高,目前降低其含量的方法是使用脫殼工藝,但應該根據脫殼時間與大麥中嘔吐毒素和營養物質的含量,合理選擇脫殼工藝。
(廣東華紅農牧集團股份有限公司技術中心,朱芳 王忠剛 潘志敏)