椰子粕的营养特性及其在畜禽日粮中的应用与开发

2024-04-12作者庞怡王华朗全春育杨荣

广东饲料 2024年2期

◆作者：庞怡王华朗全春育杨荣

◆单位：1.广东恒兴饲料实业股份有限公司；2.农业农村部华南水产与畜禽饲料重点实验室

随着畜牧业饲料原料紧缺、养殖成本增加，非常规饲料原料的开发利用十分紧迫。椰子粕是椰子胚乳经过提油后的副产物，产量丰富、价格低廉，每年全球产量约200 万吨，是热带和亚热带地区常见的地源性饲料原料。椰子粕虽有一定的饲喂价值，但纤维和非淀粉多糖含量高，具有一定的抗营养作用，单胃动物对椰子粕蛋白质、粗脂肪和能量的利用率低，因此幼龄家禽和小猪日粮中不宜使用。本文将综合阐述椰子粕的营养特性、在家禽日粮中的应用及开发技术，以期促进椰子粕作为饲料原料的开发与应用。

1 椰子粕的营养特性

椰子粕营养成分的差异主要受油脂提取工艺的影响，如高温工艺易导致蛋白变性，降低椰子粕蛋白质利用率，而冷榨工艺虽对蛋白质性质影响不大，但油脂提取率偏低（崔岩岩，2020）。

表1 显示的是椰子粕常规营养组成。椰子粕蛋白质含量不高，大约20%～25%，蛋白溶解度低，氨基酸不平衡，缺乏赖氨酸和含硫氨基酸，精氨酸与赖氨酸比例很高，但二者间存在拮抗作用；大部分氨基酸消化率低于豆粕，但接近玉米。因此在椰子粕日粮中，可通过添加单体氨基酸解决氨基酸缺乏的问题。椰子粕的碳水化合物主要是难以利用的纤维成分，约占60%，主要包括甘露聚糖（26%）、半乳甘露聚糖（61%）和纤维素（13%），其中甘露聚糖是主要的抗营养因子，严重限制了椰子粕在饲料中的应用（桂青，2014）。Sretsei 等（1983）研究显示，椰子粕脱蛋白后的多糖主要是甘露聚糖，约占61%，其次是纤维素，少量的半乳甘露聚糖、阿拉伯木聚糖。由此可见，甘露聚糖和纤维素是椰子粕的主要非淀粉多糖。椰子粕中残留的油脂主要是中链饱和脂肪酸（月桂酸），这说明椰子粕稳定性好，不易氧化变质。椰子油具有高效供能、抗菌、抗病毒、抗氧化等作用。椰子粕中磷含量为0.5%～0.6%，只有不到三分之一的磷与植酸结合，因此椰子粕中磷的消化率要比一般杂粕原料高。研究表明，虽然椰子粕总磷含量低于豆粕（0.52%vs 0.67%），但其非植酸磷含量却高于豆粕（0.30%vs 0.23%）；豆粕在生长猪上的磷表观消化率（ATTD）和标准全肠道消化率（STTD）均不如椰子粕（ATTD：41.1% vs 60.6%；STTD：49.6% vs 70.6%）（Almaguer 等，2014）。

表1 椰子粕常规营养组成

总的来说，椰子粕总能较高，但纤维和甘露聚糖含量较高，蛋白质品质较差，因此养分利用率和有效能值均较低。如产蛋高峰期山麻鸭对椰子粕表观代谢能为9.29MJ/kg，蛋白质表观利用率为30.13%，氨基酸真可利用率在45.58%～87.95%（王爽等，2022）。樱桃谷鸭对椰子粕干物质、粗蛋白、粗纤维和粗脂肪的消化率分别为41.90% 、47.61% 、56.25% 和78.11%，表观代谢能和真代谢能分别为7.17MJ/kg、8.84 MJ/kg；氨基酸表观消化率和真消化率分别为69.72%和5.98%（罗丽萍，2011）。

2 椰子粕在畜禽日粮中的应用

2.1 椰子粕对畜禽日粮消化率的影响

在67.3kg 育肥猪日粮上，保持日粮干物质与粗蛋白基本一致，总能增加840kcal/kg，以30%椰子粕替代部分玉米、豆粕显著降低了日粮6.03%能量全肠道表观消化率，日粮消化能和代谢能也略有降低，这说明添加30%椰子粕导致育肥猪日粮能量消化率降低（Son 等，2012）。这与Sulabo 等（2013）在生长猪上的研究结果相似。Vitor 等（2021）在15-19 日龄科宝500 肉鸡日粮中添加椰子粕，随着添加量增加，干物质、总能和消化能的表观回肠消化率均呈显著线性下降，日粮总能、氮、代谢能等的全肠道表观消化能均没有明显变化，但回肠与全肠道表观利用率的差异随之增加，这可能是由于日粮中非淀粉多糖的含量增加了，导致盲肠中纤维发酵和挥发性脂肪酸增多所致。不难看出，添加椰子粕会降低日粮养分消化率，导致日粮有效能值降低。

2.2 椰子粕对畜禽生长性能的影响

Stein 等（2015）认为断奶仔猪日粮和生长肥育猪中椰子粕添加量应分别低于15%和25%，高添加量会影响生长性能。齐琪等（2023）在保持日粮能量、粗蛋白和氨基酸水平一致的基础上添加1.50%椰子粕会提高文昌鸡日均采食量2.52%，而7.50%添加量降低日均采食量2.23%，但均分别提高日均重6.60%、4.33%，显著降低料重比3.79%、6.14%，另外4.50%添加量对文昌鸡生长性能无明显影响，整体来说在日粮中添加1.50%～7.50%椰子粕对80-120 日龄文昌鸡生长性能无负面影响，且不影响文昌鸡的屠宰性能和肉品质，但高添加量的椰子粕日粮中纤维含量高，且水合能力强，导致肠道肿胀，减少采食量（B.S.等，2009）。Diarra（2020）报道表明，日粮中添加10%椰子粕虽不影响8-21 日龄肉鸡的采食量和体重，但会提高料重比；20%椰子粕不影响22-35 日龄肉鸡采食量，但会降低体重、提高料重比和盲肠相对重量。Devi（2020）研究显示，添加15%椰子粕可提高鸡体重和饲料转化率，而添加30%椰子粕影响增重，料重比提高19.07%；添加15%椰子粕可提高140-245 日龄初产蛋鸡日产蛋率10.83% 、平均蛋重4.93%，改善饲料转化率，而30%椰子粕则降低日产蛋率7.71%、平均蛋重12.34%，饲料转化率显著降低25.27%。因此，肉鸡、蛋鸡日粮中椰子粕添加量分别建议不超过10%、15%。与鸡不同，鸭和鹅比较耐粗饲，对高纤维日粮不敏感，因此鸭鹅日粮中椰子粕添加量较高。王爽等（2023；2022）以玉米－豆粕日粮为基础，以椰子粕氨基酸真利用率配制日粮，在高产蛋鸭日粮中添加6%、12%椰子粕可显著提高产蛋高峰优势卵泡数量、产蛋率和日产蛋重，显著降低料蛋比，不影响蛋品质、血浆生化指标，这说明椰子粕能促进卵巢发育，改善蛋鸭的生产性能。王文策等（2015）以21 日龄四川白鹅为研究对象，日粮中添加10%～30%椰子粕对鹅日均采食、日增重、免疫器官指数、消化器官相对重量和肠道相对长度无显著影响，显著改善空肠黏膜形态结构以及增加盲肠内容物挥发性脂肪酸含量，降低氨态氮含量；30%椰子粕会显著提高十二指肠、回肠的隐窝深度和降低绒隐比，提高料重比，降低屠宰率，21-70 日龄四川白鹅日粮中椰子粕的推荐添加量为20%。

3 椰子粕在畜禽日粮中的开发

近年来，生物技术的发展使椰子粕在饲料行业得到了进一步的开发，如酶的添加和发酵技术的运用。

3.1 酶制剂对椰子粕利用率的影响

有报道称，β- 甘露聚糖会导致肠道食糜黏度增高、营养消化率降低以及影响免疫应答和肠道微生物生长等，而在家禽日粮中添加β- 甘露聚糖酶可通过影响肠道食糜黏度、释放D-甘露糖作为能量源、抑制肠道有害微生物的繁殖、调节机体免疫力释放受限制或结合的营养素等方式提高营养消化率，改善家禽生产性能（王东升等，2017）。目前，国内外已有不少报道显示，添加酶制剂可以改善椰子粕的养分消化率，提高家禽生产性能。甘露聚糖酶和纤维素酶是降解甘露聚糖、纤维素，提高椰子粕消化利用率常用的酶（Thongsook 等，2018）。

付大波等（2012）通过体外酶解试验证明，纤维素酶对椰子粕干物质、蛋白质消化率可分别提高23.72% ～35.30% 、31.16%～34.65%；甘露聚糖酶对椰子粕干物质消化率有轻微改善作用，对椰子粕蛋白质消化率可提高22.52%～29.80%。张旭等（2016）通过强代谢试验检测出临武鸭对椰子粕干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和能量的真利用率分别为52.23%、58.49%、70.28%、34.67%和54.76%，表观代谢能和真代谢能分别为7.49MJ/kg、9.64 MJ/kg，15 种氨基酸的真利用率在58.53%～90.21%；而添加复合酶（蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-甘露聚糖酶等）后，椰子粕蛋白质表观利用率和真利用率分别显著提高15.95%、13.73%，粗纤维表观代谢率和真代谢率分别提高 17.27% 、17.57%，15 种氨基酸真利用率提高了0.67%～4.99%，其中赖氨酸的提高幅度最大。与张旭相似，张辉华等（2012）采用真代谢能顶替法检测β- 甘露聚糖酶对樱桃谷鸭椰子粕消化率的影响，试验结果显示：加酶后，樱桃谷肉鸭对椰子粕的蛋白质表观和真实消化率分别提高了8.04%、7.35%，能量表观和真实消化率分别提高了3.61%、3.38%，表观代谢能与真代谢能分别增长12.02%与15.01%，粗纤维及干物质消化率分别提高了18.16%、4.59%，除了赖氨酸与组氨酸外，其他15 种氨基酸消化率均有所改善，椰子粕总氨基酸消化率提高了3.92%。由此可见，添加β-甘露聚糖酶、纤维素酶可有效提高椰子粕养分的消化率，特别是蛋白质和粗纤维，从而提高有效能值。

Kim 等（2017）在含有0.1%β-甘露聚糖酶的生长猪日粮中添加10%～25%椰子粕，保持日粮代谢能、粗蛋白和关键氨基酸水平一致，结果显示：随椰子粕添加量的增加，日粮干物质、粗脂肪和粗灰分的消化率差异不显著，当椰子粕添加量超过15%时有下降趋势，氮的储留量趋于减少，导致粪氮含量增加，因此粗蛋白消化率线性下降。在生长性能方面，随着椰子粕添加量增加，试验前6 周的体重、日增重和日均采食量不受影响，且试验3-6 周的饲料转化率有提高的趋势，而试验第10-12 周的日增重和日均采食量均呈显著线性下降，第7-12 周的饲料转化率呈线性下降趋势，但在整个12 周的试验期内，虽然营养物质消化率呈线性下降，但猪生长性能不受影响，且经济效益呈线性提高，这说明含有0.1%β-甘露聚糖酶的生长育肥猪日粮中添加高达25%的椰子粕对猪生长无不良影响，且能增加经济效益。蒋桂韬等（2010）在玉米－豆粕-棕榈粕-椰子粕（生长前期和后期添加量分别为4%、10%）日粮中添加β-甘露聚糖酶，可提高樱桃谷鸭1-14 日龄和15-42 日龄的体增重和日均重，在一定程度上降低料重比，两个阶段的存活率分别有效提高4.18%、3.67%。Jang 等（2020）研究报道，在添加0.10%β-甘露聚糖酶的生长肥育猪日粮中，椰子粕添加量高达12%不影响猪的生长性能、蛋白质和纤维全肠道表观消化率、血清尿素氮浓度；而18%的椰子粕添加量会对猪的生长速度、蛋白质和纤维全肠道表观消化率产生负面影响。在椰子粕日粮中添加酶，可改善动物的生长性能，同时需要关注酶的添加量和底物水平是否匹配，在酶添加量不足时，椰子粕添加水平过高一样对动物的生长性能产生不利的影响。

3.2 发酵对椰子粕营养组成的影响

微生物发酵处理是指直接利用益生菌对饲料原料进行发酵，益生菌在发酵过程中大量繁殖，通过生产一些蛋白酶类以降解抗营养因子或者消耗一些非蛋白类的抗营养因子以降低抗营养因子含量（陈丽军等，2022）。目前，关于对椰子粕进行发酵研究和应用的报道较少。发酵技术的应用可以改变椰子粕的营养组成和降解抗营养因子。

椰子粕发酵前后营养组成的变化如表2。椰子粕在经历微生物发酵后，各种必需氨基酸含量增加了，粗蛋白含量提高17.72%，粗纤维和粗脂肪含量分别降低27.31%、85.19%，整体代谢能水平降低14.18%。在保持日粮等能氮比的前提下，用该发酵椰子粕替代50%豆粕可提高初产蛋鸡的日产蛋量、平均日增重和血清免疫蛋白水平，降低血清尿素水平，这表明发酵椰子粕可提高日粮蛋白质消化率和机体免疫力，有效改善蛋鸡生产性能（陈倩婷，2010）。陈国隆等（2014）参照AA 肉鸡营养需求，在等能量等蛋白基础上添加10%椰子粕可显著降低回肠绒毛高度，抑制肝脏发育，致使肉鸡营养吸收不良，导致生长性能不佳；而用枯草杆菌和酵母菌F3对椰子粕先后进行有氧和无氧发酵，在日粮中添加10%发酵椰子粕可改善回肠绒毛高度和肝脏发育，降低盲肠细菌总数，显著提高体增重，饲料转化率提高3.19%，生长性能达到与玉米－豆粕日粮相同水平，这说明采用益生菌发酵可改善椰子粕的消化利用率。Jarukit 等（2020）结合酶解法和发酵法，用甘露聚糖酶和酿酒酵母先后处理椰子粕，椰子粕蛋白质、粗脂肪和氨基酸总量含量分别提高了90.87%、159.53%、64.05%，尤其赖氨酸含量增加了2.5 倍，且菌酶协同下甘露聚糖被分解成还原糖和各类低聚糖，粗纤维含量有效降低了49.06%。目前，国内外关于对椰子粕发酵的研究较少，仍需进一步探讨。