椰子粕营养特性及其在畜禽饲粮中的应用研究
2023-12-28魏立民郭琪琪刘宇航刘圈炜
齐 琪, 魏立民,2 ,郭琪琪, 刘宇航,吴 蔚,刘圈炜,2
1.海南省农业科学院三亚研究院,海南省实验动物研究中心,海南三亚 572025;
2.海南省农业科学院畜牧兽医研究所,海南省热带动物繁育与疫病研究重点实验室,海南海口 571100
随着生活水平的不断提高,我国居民对肉蛋奶等畜禽产品的需求日益增多,豆粕作为常规饲料主要的蛋白质来源,严重依赖进口,且价格一路上涨,已经严重制约我国养殖业持续健康发展,因此,寻找蛋白质饲料原料替代品,优化饲料需求结构迫在眉睫(陈伟等,2019)。椰子粕(Copra meal)是椰子胚乳提取油脂后的副产物,膳食纤维含量高(Shastak 等,2015)、油脂和氨基酸含量丰富,具有降低血脂、胆固醇以及抑制高血脂症等生理功能。同时,椰子粕中精氨酸含量也较高,具有较强的清除自由基能力,可发挥一定的抗氧化作用(陈国东,2019)。作为一种蛋白质饲料原料,椰子粕价格低廉,可部分替代饲粮中的豆粕等蛋白质原料(Devendra,2007)。
1 椰子粕营养特性
椰子粕对肉鸡回肠消化能、代谢能及氮矫正代谢能值分别为10.27、15.35 MJ/kg 和14.61 MJ/kg(DM)(Haetinger 等,2021),而椰子粕对生长育肥猪的表观消化能和表观代谢能分别为14.17、13.76 MJ/kg(Son 等,2012)。椰 子 粕 中 粗 蛋白质含量约20%(金灵和罗永发,2010),其中必需氨基酸所占比例约为30%,精氨酸所占比例约为10%,赖氨酸所占比例约为2%,精氨酸与赖氨酸比值高是椰子粕蛋白质组成的突出特点(Son 等,2014);椰子粕中粗纤维含量也较高,为10%~16%,包括可溶性和不可溶性纤维(Fanelli 等,2023)。但椰子粕中所含的碳水化合物通常认为是无法利用的纤维成分,主要包括甘露聚糖、半乳甘露聚糖和纤维素(Shastak 等,2015),其中甘露聚糖在非淀粉多糖中所占的比例高达30%(Kraikaew 等,2020);椰子粕中磷含量为0.5% 左右,其中植酸磷含量约为30%(Almaguer 等,2014)。据报道,不同来源的椰子粕营养成分含量差异较大。徐铁山等(2017)报道,椰子粕中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量分别为93.61%、19.95%、5.26%、13.25% 和11.57%。但 齐 琪 等(2023)试验则发现,椰子粕中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、钙和磷的含量分别为 16.31%、13.30%、15.20%、0.11% 和0.43%。另外,椰子粕还具有质地松散、容重低、持水力高的特点(Sundu 等,2009)。
2 椰子粕利用时注意事项
椰子粕作为畜禽蛋白质饲料原料时,主要受氨基酸不平衡,缺乏赖氨酸、含硫氨基酸和粗纤维含量高的限制(Kawsar 等,2001)。因此,配制畜禽饲料时,为尽量规避以上营养价值方面的缺陷,应该注意控制椰子粕的用量以及平衡饲粮中氨基酸的比例。同时,因椰子粕中甘露聚糖在非淀粉多糖中所占比例较高,故利用椰子粕配制饲粮时,需要添加β- 甘露聚糖酶、纤维素酶和木聚糖酶,也可适量添加葡聚糖酶和半乳糖酶。此外,为了更好的利用原料中的氨基酸和磷,还可添加蛋白酶和植酸酶(张旭等,2016)。
3 椰子粕在畜禽生产上的应用
椰子粕在畜禽生产上主要用来替代蛋白质饲料原料如豆粕等,目前开展了椰子粕在家禽、猪及反刍动物饲粮中的应用研究。
3.1 椰子粕在家禽饲粮中的应用
目前椰子粕用于鸡饲粮的相关研究,主要集中在肉鸡养殖上,由于椰子粕缺乏限制性氨基酸蛋氨酸和赖氨酸,因此饲粮中应补充这两种氨基酸。国外就椰子粕在肉鸡上的研究报道相对较多。Phatcharin 等(2018)研究发现,鸡回肠和盲肠微生物可利用水解脱脂的椰子粕,且效果理想,说明椰子粕具有作为鸡饲料原料的潜力。Haetinger 等(2021)试 验表 明,添 加100 g/kg椰子粕可使15 日龄Cobb 500 肉鸡末重提高2.70%,而料重比显著下降(P<0.05);添加200 g/kg 椰子粕则使肉鸡末重下降3.70%,而料重比显著上升(P<0.05)。Diarra 等(2014)以椰子粕作为主要蛋白质来源的木薯- 椰子粕型饲粮,饲喂21 日龄Cobb 肉鸡21 d,结果显示,尽管生产性能和屠宰性能都显著下降(P<0.05),但也降低了生产成本和腹部脂肪含量。当饲粮中椰子粕添加水平达到50%时,肉鸡采食量明显下降,体重增长速度迟缓。然而,Sundu 等(2006)报道,椰子粕添加水平超过10% 可显著降低肉鸡生长性能(P<0.05)。Haetinger 等(2021)试验发现,随着椰子粕替代豆粕比例的提高,肉鸡回肠干物质、总能及消化能表观消化率显著线性降低(P<0.05)。另一方面,Khanongnuch 等(2006)研究表明,添加β-甘露聚糖酶处理后的椰子粕可使肉鸡表观代谢能和营养物质消化率明显提高,提示在饲料中可直接使用甘露聚糖酶水解过后的椰子粕 (MCM),因为其富含甘露聚糖,包括β-1,4 甘露聚糖。Ibuki 等(2014)也证实,饲喂8 日龄雄性肉鸡MCM 22 d,不仅可提高末重,明显增加胸肌和腿肌重量,还能提高屠宰率。此外,目前国外有关椰子粕在蛋鸡上的应用研究也有一些报道。Wlgnjosoesastro 等(1972)研究表明,添加椰子粕可提高来航蛋鸡的产蛋率,以20%添加水平为最佳;随着椰子粕添加水平的增加,蛋鸡增重和蛋重均降低;添加椰子粕水平不影响鸡蛋中脂肪含量。Lu 等(2023)试验发现,饲喂4% 发酵杂粕(椰子粕:棉籽粕=1:1)显著提高了蛋鸡采食量(P<0.05),空肠重量、绒毛高度、隐窝深度和绒隐比,卵巢重量、黄色小卵泡和白色大卵泡的数量,血清卵泡刺激素和黄体生成素水平,而降低了生产和产蛋性能;饲喂4%发酵杂粕还可使二胺氧化酶活性和跨膜电阻值提高,肠道紧密连接蛋白(ZO-1、Occluding和Claudin1)、肠道干细胞标记物Lgr5 和增殖细胞标记物增殖细胞核抗原基因表达都显著上调(P<0.05);饲喂2%~4% 发酵杂粕可显著提高蛋鸡干物质、粗蛋白质和中性洗涤纤维的表观消化率(P<0.05)。
国内近年来关于椰子粕在家禽上的研究报道也有一些,主要集中在鸭饲料中合理添加椰子粕上。王向荣等(2011)试验发现,在5% 棕榈粕和10% 椰子粕复合饲粮中添加500 IU/g β-甘露聚糖酶,可提高樱桃谷鸭的末重和日增重,还可降低采食量和料重比。王爽等(2022)研究表明,当椰子粕添加量为12% 时,可以提高蛋鸭产蛋率、日产蛋重以及蛋鸭优势卵泡数量,降低料重比,节约饲料成本。椰子粕对蛋鸭蛋白质的表观利用率为30% 左右,而氨基酸真利用率为45.58%~87.95%,但添加酶制剂并不会影响蛋鸭对椰子粕养分利用率。与之不同的是,张旭等(2016)报道,椰子粕中添加包括蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶的复合酶制剂后,临武鸭对椰子粕养分和能量利用率都显著提高(P<0.05),包括粗蛋白质利用率、真代谢能和氨基酸真利用率。王爽等(2023)报道,饲粮中椰子粕添加水平对蛋鸭肝脏中总胆固醇,蛋黄中单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸含量均有显著影响(P<0.05);饲粮中复合酶添加水平对蛋鸭血浆谷胱甘肽过氧化物酶活性及肝脏谷胱甘肽过氧化物酶、总超氧化物歧化酶活性,血浆游离脂肪酸含量,肝脏总胆固醇、游离脂肪酸含量及蛋黄甘油三酯含量都有显著影响(P<0.05);饲粮中椰子粕和复合酶添加水平对蛋鸭血浆游离脂肪酸含量及肝脏总胆固醇、游离脂肪酸含量,蛋鸭蛋黄丙二醛含量均存在显著交互作用(P<0.05)。说明椰子粕通过对饲粮脂肪酸的影响调控蛋黄脂肪酸沉积,而复合酶可能通过调控糖代谢对脂类代谢产生影响。王文策等(2015)研究发现,椰子粕添加水平超过20% 会显著增加四川白鹅料重比,而降低屠宰率,从而对其生长性能产生不利影响。此外,齐琪等(2023)研究显示,与未添加椰子粕组相比,1.50%和7.50%椰子粕组文昌鸡料重比均显著下降(P<0.05),1.50% 椰子粕组屠宰率显著提高(P<0.05);4.50% 椰子粕组胸肌pH24较未添加椰子粕组显著 降 低(P<0.05)。1.50% 和7.50% 椰 子 粕 组胸肌中粗蛋白质含量比未添加椰子粕组显著提高(P<0.05)。说明饲粮中添加1.50%、7.50%椰子粕未对文昌鸡生长性能、屠宰性能和肉品质产生不利影响;饲粮中添加1.50% 椰子粕显著降低了文昌鸡料重比,而提高了屠宰率。另有研究发现,在287 日龄的肉鹌鹑日粮中,分别添加12.50% 新鲜椰子粕和25% 储存过6 个月的椰子粕,发现两种类型的椰子粕均可降低采食量,但都可提高鹌鹑的表观代谢能和饲料转化效率,而不会对胴体性状和骨骼发育产生负面影响(Farias 等,2019)。
3.2 椰子粕在猪饲料中的应用
椰子粕在猪饲粮中的应用研究,主要集中在从饲料利用率、营养物质消化率等方面评价不同添加量对生产性能的影响。Lekule 等(1986)试验表明,40 kg 的生长育肥猪,在未平衡氨基酸条件下,饲粮中直接添加椰子粕超过20% 后,平均日增重和饲料利用率都显著下降(P<0.05),而料重比显著上升(P<0.05)。Thornea 等(1992)报道,与未添加椰子粕组相比,添加10.00%椰子粕可使生长猪生长率略微降低,而添加30% 椰子粕并未进一步降低生长性能(P=0.044)。尽管饲料转化率未受到饲料椰子粕添加水平的影响,但随着饲料椰子粕添加水平的提高,采食量则依次降低(P=0.017)。背膘厚随着椰子粕添加水平的增加而极显著降低(P=0.01)。添加椰子粕还可使生长猪背膘中月桂酸(C12:0)和肉豆蔻酸(C14:0)含量升高(P<0.001),而硬脂酸(C18:0)和亚麻油酸水平降低(C18:2)(P<0.001)。夏冬华(2023)在仔猪育肥期间用棕榈核仁粕和椰子粕替代豆粕,结果发现,替代水平为14%~20%时,生长性能未受到影响且生产成本明显下降。添加酶制剂提高饲料消化率,是提升畜禽饲粮中椰子粕添加量的重要手段之一。Kim 等(2017)发现,在生长育肥猪饲粮中添加0.10%β- 甘露聚糖酶,椰子粕添加水平可提升至25%,可降低饲料成本,而对生长性能、猪肉常规理化性状和营养成分组成均未产生不良影响。Jang 等(2020)报道,在生长育肥猪日粮中添加800IU β- 甘露聚糖酶,当椰子粕添加水平达到18% 时,生长速度减慢,蛋白质和纤维素表观消化率降低。推荐生长育肥猪饲粮中椰子粕适宜添加水平为12%。总之,在生长育肥猪日粮中添加椰子粕,替代部分豆粕是可行的,控制用量在20% 以内时,一般不会对生产性能产生明显负面作用,且具有节约成本和提高生长性能的潜力。
3.3 椰子粕在反刍动物饲料中的应用
目前椰子粕饲料在反刍动物饲粮中的应用研究相对较少。Jordan 等(2006)在青年肉牛饲粮中添加25% 椰子粕,结果发现,饲料中干物质和粗蛋白质消化率下降,肠道每日甲烷排放量减少,但由于生长速度变缓,育肥期延长,对肉牛的终身甲烷排放量可能会产生影响。Hammond 和Wildeu(1993)研究表明,添加椰子粕可提高 St.Croix 生长羔羊增重,还提升了饲料营养物质特别是氮的消化率。
4 小结
椰子粕营养价值较高,且价格远低于豆粕、菜籽粕和棉籽粕,但因为其适口性差,目前多被直接丢弃,或者作为饲料使用时受到限制,经济利用价值较低,不仅造成环境污染,而且还浪费了大量蛋白质资源(王萍,2007)。因此,如何合理、有效利用椰子粕已经成为目前亟需解决的问题,以减少饲粮中豆粕的使用比列,达到豆粕减量替代的效果。