评定全脂米糠的肉鸭净能值的研究
2018-11-09陈宣名陈小玲刘光芒蔡景义
陈宣名,文 敏,2,王 菊,赵 华,陈小玲,刘光芒,田 刚,蔡景义,贾 刚*
(1.四川农业大学动物营养研究所,四川雅安 625014;2.西藏职业技术学院,拉萨 850000)
目前家禽饲粮的配制基本是以代谢能(metabolizable energy,ME)为基础,但是实际上ME体系没有考虑热增耗和能量沉积效率,而净能(net energy,NE)体系则正好弥补了这个不足,能更准确反映饲粮能量来源对动物生产性能的影响及能量最终利用效率[1],既能准确满足家禽的营养需要又能降低饲料成本[2]。全脂米糠作为一种优质的非粮型能量饲料,在肉鸭饲粮配制中得到了大量应用,但其NE值还未见报道;而且净能的实测步骤烦琐、费事费力,目前已经在生长猪[3-4]和肉鸡[5-6]上建立了饲料NE值与其化学成分的预测模型。因此,本研究拟选用北京鸭为试验动物,测定不同来源全脂米糠在肉鸭上的净能值,并通过与其常规化学成分的相关、回归分析,建立全脂米糠肉鸭NE的快速预测模型,为NE体系的构建和应用提供试验依据。
1 材料和方法
1.1 全脂米糠的采集
在我国稻谷主产区收集了30种全脂米糠样品,将采集的样品按照国家标准进行常规化学成分含量测定,包括干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分和总能。然后参照《饲料用米糠》国家标准(NY/T 122-1989)筛选出24种全脂米糠样品进行下一步动物代谢试验。
1.2 试验设计
试验采用析因法进行评定,将全脂米糠替代饲粮的NE分为维持净能(net energy maintenance,NEm)与生产净能(net energy production,NEp)分别测定,NEm的测定采用回归法,NEp的测定采用比较屠宰法;再根据套算法推算得到全脂米糠的NE值。
将同一批次孵化的肉鸭进行常规饲养,5.5日龄时,禁食36 h,从中选取体重相近、健康的7日龄雏鸭(公母各半)320只,其平均体重为(125±5)g,试验初屠宰20只肉鸭作为初始沉积能组。选取50只肉鸭进行NEm的测定,设自由采食、限饲20%、40%、60%、80%等5个处理组,每个处理组5个重复,每个重复2只肉鸭;剩余250只肉鸭进行NEp的测定,设基础组和不同全脂米糠替代组,每个处理组5个重复,每个重复2只肉鸭,肉鸭随机分配到每个处理组中。试验正式期为7 d,试验从肉鸭7日龄开始。所有试验肉鸭饲喂至12.5日龄进行禁食处理,禁食36 h至肉鸭14日龄,将其颈部错位致死,屠体称重后于-20℃保存待测。
1.3 试验饲粮
基础饲粮1的配制参照《肉鸭饲养标准》(NY/T2122-2012),基础饲粮2为全脂米糠替代20%基础饲粮1中能量饲料和蛋白饲料部分,保证两种饲粮的矿物质和维生素添加量为同一水平。饲粮组成及营养水平见表1,所有饲粮均制成颗粒料。
1.4 样品采集与处理
饲料样:饲料配制好后采用四分法取样,样品粉碎过40目筛后待测。
排泄物样:采用全收粪法,每天收集2次试验鸭的排泄物。每次收集的排泄物称重后按照每100 g鲜样中加入10%稀盐酸10 mL进行固氮,密封后-20℃冷冻保存待测。试验结束后将所有排泄物样以重复为单位混匀,放入烘箱中于65℃下烘干至恒重,回潮后粉碎过40目筛后待测。
肉样:试验鸭颈椎脱落至致死后,放置冰柜于-20℃冷冻后切块粉碎,然后将肉样搅拌均匀取样,放入冷冻干燥机于-50℃进行真空冷冻干燥,最后取出回潮制成风干样品待测。
1.5 测定指标和计算公式
试验始末称重试验鸭,测定试验全期肉鸭采食量,计算平均日增重(average daily gain,ADG),平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和料重比(feed conversion ratio,F/G)。
采用氧弹量热仪(Parr 6400)测定饲料样、排泄物样、肉样能值。
表1饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) %
式(2)(3)中 HP 为产热(heat production,HP),RE为沉积能(retained energy,RE),a、b为常数。
式(4)中FHP为禁食产热(fasting heat production,FHP),当将HP和ME回归推导维持代谢能为0时的 MEI即为 FHP;BW 为体重(body weight,BW)。
1.6 数据统计分析
试验数据用Excel整理统计。采用分析软件SPSS17.0将不同限饲处理的生产性能指标进行单因素方差分析,以P<0.05表示数据结果差异显著。将试验测得的全脂米糠NE与对应的化学成分进行相关、回归分析,建立化学成分预测模型。
2 结果与分析
2.1 全脂米糠的化学成分
将收集的30种全脂米糠参照《饲料用米糠》国家标准进行筛选,获得24种样品的化学成分见表2。由表2可知,不同来源全脂米糠的化学成分含量存在明显差异,本试验所用全脂米糠的粗蛋白含量范围为9.08%~13.93%,粗纤维含量范围为5.31%~13.51%,粗灰分含量范围为6.07%~12.65%。
表2 全脂米糠化学组成(风干基础)Table 2 Chemical composition of rice bran samples(air-dry basis)
2.2 北京鸭的FHP测定
不同采食水平下MEI、RE、HP及生产性能见表3,从表3中可以看出,处理组之间的MEI、RE、HP存在显著差异(P<0.05)。随着限饲水平提高,食入代谢能和沉积能相应降低,产热量降低;当食入代谢能不足以满足动物的维持能量需要时,沉积能出现负增长。
根据公式lgHP=a+bMEI,以不同采食水平的MEI为自变量,对应的lgHP为因变量进行一元线性回归,求得以下回归方程:lgHP=0.1922MEI-0.2633(R2=0.97,RSD=0.000,P<0.05)。当 MEI=0时,此时的产热为禁食产热(FHP),FHP=545.38 kJ/(kg0.75·d)。
表3 不同采食水平下MEI、RE、HP和生产性能Table 3 The MEI,RE,HP and performance in different feeding levels
2.3 替代饲粮、全脂米糠的NE及全脂米糠NE/AME转化率
从表4中可以看出,全脂米糠替代日粮提供给北京鸭的 NEm为 (2.26±0.05)MJ/kg,NEp为(6.19±0.12)MJ/kg,全脂米糠替代日粮的NE为(8.45±0.13)MJ/kg。采用套算法推算得到:全脂米糠在北京肉鸭上的NE范围为7.54~9.28 MJ/kg,AME范围为11.45~13.48 MJ/kg。全脂米糠提供给北京鸭的NE平均值为(8.39±0.65)MJ/kg,AME平均值为(12.40±0.59)MJ/kg,AME转化为NE的效率为(67.62±3.39)%。
2.4 全脂米糠化学成分与NE的相关性分析及预测方程
由表5可以看出,在常规化学成分上,全脂米糠的NE与粗脂肪的相关性最高,其次与中性洗涤纤维、粗蛋白、酸性洗涤纤维存在显著的相关性。在能量指标上,全脂米糠的NE与AME的相关性最大。全脂米糠的NE与常规化学成分进行回归分析建立的预测模型结果见表6。从表6中可以看出,序号4的预测模型的可靠性较好。
表4 替代饲粮、全脂米糠的NE及全脂米糠NE/AME转化率Table 4 NE of substituted diet and full-fat rice bran and NE/AME of full-fat rice bran
3 讨论
3.1 不同全脂米糠的化学成分差异
本试验所用全脂米糠样品之间化学成分差异很大。这种差异有多方面因素,稻谷品种对全脂米糠的化学成分存在影响,赵鑫等[7]测得24种稻谷品种的全脂米糠,其粗蛋白含量范围为10.60%~15.71%,粗纤维含量范围为0.75%~3.35%,粗灰分含量范围为 4.52%~9.37%;J.G.N.Amissah等[8]的研究结果也证明了该观点。加工流程也会影响全脂米糠的化学成分,Shi C.X.等[9]发现在同一稻谷品种(杂籼稻)上,一砂辊一铁辊加工的全脂米糠粗蛋白为17.59%,酸水解脂肪为20.46%,粗灰分为9.68%,一砂辊二铁辊加工的全脂米糠粗蛋白为15.36%,酸水解脂肪为13.54%,粗灰分为7.96%,加工流程越多,碾磨越精细,粗蛋白质、酸水解脂肪和粗灰分含量就越低。此外,含杂和水分等因素也会使全脂米糠的营养成分发生改变。考察本实验的测定结果,我们发现所收集的样品还是符合《饲料用米糠》国家标准(NY/T 122-1989)的规定,能较好地代表目前饲料行业常用的全脂米糠,具有较强代表性。
3.2 北京鸭的FHP
于乐晓等[10]、王泽法等[11]、孟红梅等[12]通过测得2~3周龄的北京鸭的 FHP分别为 549.54、557、580 kJ/(kg0.75·d)。本研究FHP结果为545.38 kJ/(kg0.75·d),与上述报道较为接近。而郑灿[13]测得2~3周龄北京鸭的FHP为410.3 kJ/(kg0.75·d),与本研究结果存在显著差异,这可能是试验环境存在差异造成的。动物产热会受到环境温度的影响,N.K.Sakomura等[14]测得 Ross肉鸡在 13、23、32℃时 FHP分别为119.3、89.99和96.25 kcal/(kg0.75·d)。饲养条件也会对动物的FHP值产生影响,J.J.Filho等[15]在肉鹌鹑上的试验发现饲养条件对FHP会有影响,笼养模式的FHP值低于平养模式的。结合本次实验的结果和其他文献的报道,规范家禽的FHP的测定条件、使测定结果具有更强的可比性势在必行。
表5 全脂米糠的NE与AME、化学成分的相关性Table 5 The correlation between NE and AME,chemical composition of full-fat rice bran
表6 NE的化学成分预测模型Table 6 The regression relationship between NE and chemical composition of full-fat rice bran
3.3 全脂米糠NE、AME及NE/AME
有关全脂米糠在肉鸭上的有效能值报道较少,在中国肉鸭饲料标准(2012)上,两种质量的全脂米糠在肉鸭上的AME推荐值分别为11.35 MJ/kg和11.85 MJ/kg。张旭等[16]选取成年肉用公麻鸭采用绝食强饲法测得全脂米糠的AME为(12.92±0.31)MJ/kg。本试验在1~3周龄北京鸭上测得的全脂米糠AME范围为11.45~13.48 MJ/kg,与以上文献报道结果接近。全脂米糠在肉鸭上的NE尚无报道,张琼莲等[17]测得全脂米糠在黄羽肉鸡上的NE为(9.86±0.65)MJ/kg,比本试验结果偏高,这与肉鸭和肉鸡的解剖生理及饲料消化率存在差异有关。此外对于饲料原料能值的测定,生长阶段对肉鸭的能量利用效率存在影响,随着动物胃肠道系统发育逐渐成熟,成年畜禽对饲料的消化率明显强于幼龄动物,尤其是对粗纤维、粗蛋白的消化能力增强;并且全脂米糠的化学成分含量差异,也会影响有效能值。
不同营养物质的HI存在差异,因此饲粮类型会影响净能转化率。J.Noblet等[3]在45 kg大白猪上的试验发现脂肪、淀粉和蛋白质的净能转化率分别为90%、82%和60%。张琼莲等[17]选取1~21日黄羽肉鸡测得能量饲料中玉米、麦麸、米糠的净能转化率为70.50%、70.85%、72.40%,蛋白质饲料中豆粕、菜粕和棉粕的净能转化率为 61.53%、59.15%、63.02%。米成林等[18]测得玉米在肉鸭上的净能转化率为(70.12±2)%,李杰等[19]测得豆粕在肉鸭上的净能转化率为(65.93±1.85)%。以上可知,能量饲料的净能转化率明显高于蛋白质饲料。本试验测得全脂米糠在肉鸭上的代谢能转化净能效率为(67.62±3.39)%,全脂米糠属于能量饲料,净能转化率结果在合理范围内。
3.4 全脂米糠NE预测模型
在本研究得到的NE预测模型中,NE与EE含量显著正相关,与NDF含量显著负相关,其中EE与全脂米糠NE的相关性最大。全脂米糠中EE含量较高,而EE的热增耗最低,净能转化率在生长猪上达到 90%。在 NRC(2012)[20]和 INRA(2004)[21]推荐的饲粮NE化学成分预测公式中,都将EE作为有效预测因子;恒宗锦等[22]和米成林等[18]分别在黄羽肉鸡和天府肉鸭上建立的玉米NE化学成分预测模型中,EE也是作为有效预测因子。此外全脂米糠中NDF含量较高,研究发现饲料纤维成分与饲料有效能值存在极强的相关关系,而宋代军等[23]发现利用饲料纤维成分(CF、NDF、ADF)预测有效能值时,NDF 的预测效果较好,Huang Q.等[24]将NDF作为预测小麦副产物DE和ME的主要预测因子。随着预测因子的增加,预测模型的可靠性提高,本试验筛选的决定系数最高的预测模型其R2为0.961,RSD为0.141 MJ/kg,说明建立的化学成分预测模型可靠性较好。
4 结论
本试验条件下,24种全脂米糠在北京鸭上的NE范围为7.54~9.28 MJ/kg。以全脂米糠的化学成分为预测因子可以成功建立肉鸭NE的预测模型,决定系数最高的预测模型为NE=8.459+0.164EE-0.072NDF-0.09CF(R2=0.891,RSD=0.231 MJ/kg,P<0.05)。