不同处理复合油菜籽对蛋鸡的营养价值评定

赵 娜 魏金涛 杨雪海 黄少文 张 巍 郭万正 陈 芳

(湖北省农业科学院畜牧兽医研究所1，武汉 430064)动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室2，武汉 430064)(油料脂质化学与营养湖北省重点实验室3，武汉 430062)

油菜是中国长江流域种植面积广泛的农作物，油菜籽含有粗脂肪35%～50%，蛋白质20%～30%，且赖氨酸、含硫氨基酸、磷脂、油酸、亚油酸等含量高[1]，将这一地方性特色资源饲用化能缓解我国高蛋白高能量饲料原料短缺的压力。油菜籽的营养价值评定对其在畜禽饲粮中的应用具有重要的指导作用。近些年，油菜籽作为饲料资源在畜禽养殖中的应用得到初步研究[2-8]。Shaw等[9]和孔学民等[10]在生长育肥猪阶段进行了含有油菜籽的饲料的营养物质消化率测定，Yong等[11]比较了油菜籽粒径大小对肉鸡脂肪的消化效果的影响。生产实践中发现，生油菜籽适口性较差，经加热处理后脂香味浓，有较好的诱食效果。油菜籽含油量高，破碎后加热处理易出现油脂析出和氧化等问题，为解决这一问题，本研究将油菜籽与豆粕混合后进行加热处理，加热处理工艺为饲料加工中较为常见的熟化和膨化工艺。油菜籽采用不同工艺加热熟化后，其营养物质的动物消化利用率会有所差异，但关于不同工艺处理油菜籽对蛋鸡的营养价值评定还鲜有报道。因此，本研究采用蛋鸡为实验动物，对熟化和膨化工艺处理的复合油菜籽的营养价值进行评定，为其作为优质饲料原料提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本实验选用油菜籽品种为华油杂9号，产地为湖北省黄冈市。破碎复合油菜籽(将油菜籽经对辊机碾压破碎后与豆粕按照质量比1∶1混合)、熟化复合油菜籽(对辊机碾压破碎油菜籽∶豆粕=1∶1混合后，400型环模制粒机，粒径4 mm，压缩比1∶8，80 ℃调质制粒)以及膨化复合油菜籽(对辊机碾压破碎油菜籽∶豆粕=1∶1混合后135 ℃干法膨化)。实验材料粉碎后过40目筛，在4 ℃冷藏储存待用。

1.2 实验设计与实验动物

1.2.1 真代谢能法(TME)测定油菜籽代谢能与营养物质利用率

选用64只30周龄、体重(3.00±0.03) kg、健康状况良好的成年海兰褐种公鸡，随机分为4组，每组4个重复，每个重复4只鸡。第一组为破碎复合油菜籽组，第二组为熟化复合油菜籽组，第三组为膨化复合油菜籽组，第四组为绝食组。

1.2.2 油菜籽在蛋鸡中的氨基酸回肠消化率的测定

选用48只25周龄、体重(2.50±0.02) kg、健康状况良好的海兰褐蛋鸡，随机分成3组，每组4个重复，每个重复4只鸡。第一组饲喂纯合无氮饲粮；第二组饲喂破碎复合油菜籽半纯合饲粮；第三组饲喂膨化复合油菜籽半纯合饲粮。正饲期4 d。

实验饲粮采用纯合无氮饲粮和半纯合饲粮，添加0.5%的二氧化钛作为外源指示剂。尽量保证除氨基酸以外的营养平衡。实验饲粮组成和营养水平见表1。

表1 实验饲粮组成和营养水平

注：1)预混料为每千克饲粮提供：VA 8000 IU，VD 1000IU，VE 35 mg，VK 32 mg，VB12 mg，VB24 mg，VB62 mg，VB120.01 mg，烟酸60 mg，泛酸8 mg，叶酸2 mg，生物素1 mg， 胆碱1000 mg，Fe 70 mg，Cu 10 mg， Mn 60 mg，Se 0.12 mg， I 0.48 mg。2)营养水平为计算值。

1.3 饲养管理

实验在湖北省农业科学院畜牧兽医研究所金水实验基地动物代谢室进行。鸡只饲养于代谢笼内，每个笼子一只鸡。在非正式实验期，给实验鸡喂生长蛋鸡全价配合饲料，自由采食，自由饮水。正式实验期各组鸡只饲喂相应的实验饲粮，自由饮水。

1.4 实验方法

代谢能和消化率测定方法参阅《动物营养学》[12]和《饲料生物学评定技术》[13]。

1.4.1 代谢能与营养物质利用率的测定

1.4.1.1 按照Sibbald的TME法进行全收粪[14]。实验前一周去除泄殖腔周围后的鸡毛，实验鸡肛门处缝合一个容积约100 mL的塑料瓶的中间开孔的瓶盖，实验期间收集粪便时套上瓶身，粪满更换瓶子。

各组实验鸡分别被饲喂供试饲料4 h后，空腹48 h，排空消化道内容物，期间自由饮水。然后用强饲器给鸡40 g所测饲料样品。强饲后收集48 h的粪便。第四组鸡只绝食以测定内源损失。将粪便收集在洁净、称重过的搪瓷盘中，剔除鸡毛以及鸡只表皮脱落物。每100 g鲜粪加10 mL 10%盐酸，置于60 ℃烘箱中烘干称重，回潮后的样品粉碎过40目筛，然后存于-20 ℃冰箱中储存，以备分析。

1.4.1.2 油菜籽表观代谢能(AME)的计算

表观代谢能(AME)(MJ/kg)=(食入总能-排泄物总能)/食入饲料总量；

真代谢能(TME)(MJ/kg)=[食入总能-(排泄物总能-内源能)]/食入饲料总量。

1.4.1.3 油菜籽营养物质全肠道利用率的计算公式

某种营养物质利用率=[(食入营养物质量-排泄物中营养物质量)/食入营养物质量]×100%；

某种营养物质真利用率={[食入营养物质量-(排泄物中营养物质量-内源营养物质量)]/食入营养物质量}×100%。

1.4.2 氨基酸回肠消化率的测定

1.4.2.1 回肠食糜的收集

将纯合无氮饲粮、各半纯合饲粮置于食槽中，让鸡只自由采食，4 d后翅静脉戊巴比妥钠麻醉后，立即剖腹。收集整个回肠(从美克尔憩室约5 mm近端到回肠、盲肠、结肠交界处)的内容物，用蒸馏水将回肠中食糜冲入干净的塑料容器，在-20 ℃冻存后冷冻干燥；干燥后的食糜样品研磨，过40目筛，储存在-20 ℃冰箱中储存，以备分析。

1.4.2.2 油菜籽氨基酸回肠表观消化率

AIDAA= 1-IAA×DTiO2/(DAA×ITiO2)

式中：AIDAA为氨基酸回肠表观消化率/%；IAA为回肠食糜氨基酸含量；DTiO2为饲粮二氧化钛含量；DAA为饲粮氨基酸含量；ITiO2为回肠食糜二氧化钛含量。

1.4.2.3 纯合无氮饲粮回肠末端内源氨基酸损失量

IAAend=IAA×(DTiO2/ITiO2)

式中：IAAend为纯合无氮饲粮组回肠末端内源氨基酸损失量；IAA为纯合无氮饲粮回肠食糜氨基酸含量；DTiO2为纯合无氮饲粮二氧化钛含量；ITiO2为回肠食糜二氧化钛含量。

1.4.2.4 油菜籽氨基酸回肠标准消化率

SIDAA= AIDAA+IAAend/DAA

式中：SIDAA为氨基酸回肠标准消化率/%；AIDAA为氨基酸回肠表观消化率；IAAend为纯合无氮饲粮回肠末端内源氨基酸损失量；DAA为饲粮氨基酸含量。

1.4.3 指标测定方法

干物质的测定参照GB/T 6435—2014；粗蛋白质的测定参照GB/T 6432—1994；粗脂肪的测定参照GB/T 6433—2006；粗灰分的测定参照GB/T 6438—2007；粗纤维的测定参照GB/T 6434—2006；能量的测定采用GR-3500型氧弹式热量计；氨基酸含量测定参照GB/T 18246—2000；噁唑烷硫酮的测定参照GB/T 13089—1991；异硫氰酸酯的测定参照 GB/T 13087—1991；二氧化钛含量的测定参照Short等[15]和邓雪娟等[16]方法。

1.5 数据处理与分析

数据采用Excel 2007软件进行处理，采用SPSS 18.0进行单因子方差分析，用S-N-K检验显著性，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理复合油菜籽的成分测定结果

不同工艺处理油菜籽的常规成分分析结果参见表2。破碎复合油菜籽、熟化复合油菜籽、膨化复合油菜籽的各营养成分含量差异不显著(P>0.05)。油菜籽经加热处理后，部分硫苷分解导致噁唑烷硫酮、异硫氰酸酯含量有所升高，但是均远低于我国新型高效低毒菜籽粕质量标准(噁唑烷硫酮≤ 500 mg/kg，异硫氰酸酯≤100 mg/kg)。

表2 不同处理油菜籽的常规营养成分及毒素含量(绝干基础)

表3 不同处理油菜籽的氨基酸含量(绝干基础，%)

2.2 不同处理复合油菜籽的代谢能及营养物质全肠道利用率

由表4可知，复合油菜籽经80 ℃熟化、135 ℃膨化处理后，表观代谢能得到提高(P<0.05)，但是各组间真代谢能差异不显著(P>0.05)；复合油菜籽经处理后粗脂肪表观利用率和真利用率、粗蛋白质表观利用率和真利用率得到极显著提高(P<0.01)；尤其膨化复合油菜籽与未经加热处理的破碎复合油菜籽相比，粗脂肪表观利用率提高了21.79%、粗蛋白质表观利用率提高了25.22%。

表4 不同处理油菜籽的代谢能及营养素利用率

注：表中数值用“平均值±标准差”表示。同行无字母或数据肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。表5同。

表5 不同处理油菜籽的氨基酸全肠道利用率/%

2.3 不同处理复合油菜籽的氨基酸全肠道利用率

TME法测定出的各氨基酸全肠道利用率见表5。结果显示：膨化复合油菜籽的天门冬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、精氨酸等全肠道表观利用率极显著高于熟化复合油菜籽(P<0.01)，而熟化复合油菜籽的这几种氨基酸的全肠道表观利用率极显著高于破碎复合油菜籽(P<0.01)；膨化复合油菜籽的丝氨酸、谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸等全肠道表观利用率极显著高于熟化复合油菜籽和破碎复合油菜籽(P<0.01)，熟化复合油菜籽的丝氨酸、酪氨酸、赖氨酸全肠道表观利用率显著高于破碎复合油菜籽(P<0.05)，而熟化复合油菜籽和破碎复合油菜籽间谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等这几种氨基酸的全肠道表观利用率差异不显著(P>0.05)。膨化复合油菜籽的苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、赖氨酸、精氨酸等的全肠道真利用率极显著高于熟化复合油菜籽(P<0.01)，而熟化复合油菜籽的这几种氨基酸的全肠道真利用率显著高于破碎复合油菜籽(P<0.05)。

但是熟化复合油菜籽的组氨酸全肠道表观利用率和真利用率显著高于膨化复合油菜籽(P<0.01)，膨化复合油菜籽显著高于破碎复合油菜籽(P<0.01)。经过油菜籽经熟化或者膨化处理后甘氨酸全肠道表观利用率和真利用率都出现了下降(P<0.01)，而且熟化复合油菜籽的全肠道表观利用率和真利用率都显著高于膨化复合油菜籽(P<0.01)。

2.4 不同处理复合油菜籽的蛋鸡氨基酸回肠消化率

表6为不同处理油菜籽的蛋鸡氨基酸回肠消化率。在TME实验的基础上，选取营养物质利用率较高的膨化复合油菜籽与破碎复合油菜籽进行氨基酸回肠消化率测定。与破碎复合油菜籽相比，膨化复合油菜籽的各种氨基酸回肠表观消化率和氨基酸回肠标准消化率得到了极显著的提高(P<0.01)。除了组氨酸外，膨化复合油菜籽各氨基酸回肠表观消化率、氨基酸回肠标准消化率都大于83%。

表6 不同处理油菜籽的蛋鸡氨基酸回肠消化率/%

注：表中数值用“平均值±标准差”表示。同行数据肩标不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。

3 讨论

单一原料油菜籽破碎后加热处理易出现油脂析出的现象。据报道，干法膨化加工可降低全脂菜籽的粗脂肪含量10.8%[17]。本研究中将油菜籽与豆粕复合后再进行加工，各样品中脂肪含量差异不显著，有效防止了油菜籽加热熟化过程中的油脂流失。钱和等[18]报道油菜籽经过蒸炒工艺由于Maillard反应，赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸酪氨酸、缬氨酸含量都大幅度下降。本实验中，复合油菜籽经过80 ℃制粒或135 ℃干法膨化后，各氨基酸含量下降均不明显，说明加热工艺低于135 ℃时可防止Maillard反应造成油菜籽营养成分含量降低；和小明等[19]选择9周龄健康艾维茵公鸡，采用TME法、常规法和改进的TME(顶替法)等方法测定出的膨化菜籽TME值在3.05～3.54 kcal/g，结果都较为接近，他认为可能是由于菜籽经膨化处理后变得易于被动物消化利用。本研究中采用TME法测定出的熟化复合油菜籽和膨化复合油菜籽的TME值分别为14.41 MJ/kg和14.59 MJ/kg，差异不显著，说明熟化和膨化这两种工艺都能提高复合油菜籽的代谢能值，进一步印证了加热工艺对复合油菜籽营养价值的改良作用。

本研究中，TME法测定油菜籽经80 ℃熟化、135 ℃膨化处理后，与未经加热处理的生复合油菜籽相比，粗脂肪、粗蛋白质表观利用率、真利用率显著提高；膨化油菜籽的氨基酸全肠道利用率高于熟化油菜籽，熟化油菜籽大部分氨基酸全肠道利用率高于生复合油菜籽。油菜籽经熟化后，蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸的表观利用率和真利用率均超过80%。

邓雪娟等[20]建议采用标准回肠可消化氨基酸作为评价家禽饲料原料氨基酸营养价值的依据。本研究中蛋鸡氨基酸回肠消化率测定采用实验鸡自由采食待测饲粮，比较贴近生产实际；根据TME法测定的结果，选取了膨化复合油菜籽和破碎复合油菜籽进行了蛋鸡氨基酸回肠消化率测定，结果再次表明膨化油菜籽的氨基酸回肠表观消化率和回肠标准消化率得到了极显著的提高。

膨化和加热工艺使饲料原料蛋白质分子经过高温、高剪切力作用后发生伸展、重组，内部结构被破坏引起其空间结构发生改变，导致蛋白质变性，更容易被蛋白酶类分解[21]，从而提高蛋白质和氨基酸的消化率。也有人认为，膨化能使饲料原料中脂肪细胞发生裂解，裂解后的脂肪与脂肪消化酶的亲和性提高，脂肪更易消化，同时适度膨化使蛋白质的变性，氨基酸的吸收有较大幅度的提高[22]；倪海球等[23]认为菜籽粕膨化时，菜籽纤维部分氢键断裂，高分子物质发生分解反应，原有的紧密结构变得膨松，释放出部分被包围、结合的可消化物质，提高了消化率和利用率。这些原因可能共同使油菜籽加热后表观代谢能以及粗脂肪、粗蛋白质和部分氨基酸消化率得到提高。

本研究中TME法测定结果显示随着处理工艺温度的升高，复合油菜籽在全肠道中甘氨酸表观利用率和真利用率降低，但是对回肠食糜的测试结果为膨化复合油菜籽甘氨酸回肠表观消化率及标准消化率高于破碎复合油菜籽，这一现象需要进一步研究。

4 结论

消化代谢实验表明，复合油菜籽经加热处理后营养物质更易消化，粗脂肪、粗蛋白质氨基酸消化利用率得到大幅度提高。熟化和膨化工艺提高了复合油菜籽中大多数氨基酸的消化利用率。