發(fā)布時(shí)間:2022-12-01
水稻是我國(guó)第一大經(jīng)濟(jì)作物,國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)表明,2020年我國(guó)水稻種植規(guī)模為30076千公頃,約占世界水稻種植面積的1/5.隨著育種、栽培和水肥管理等相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,水稻產(chǎn)量得以不斷提升。據(jù)統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2019年我國(guó)水稻生產(chǎn)2.0961億噸,2020年水稻生產(chǎn)2.1186億噸。近年來國(guó)家政策性糧食收購(gòu)總量大幅度增長(zhǎng),而口糧消費(fèi)量相對(duì)保持穩(wěn)定,因此稻谷庫(kù)存有所增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家糧油數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)2020-2021年全國(guó)稻米剩余約1148萬噸,稻米的合理使用年限均在3年以內(nèi),對(duì)超期庫(kù)存稻米的合理化開采和使用亟待進(jìn)一步提高。
近年來,隨著我國(guó)畜牧業(yè)的飛速發(fā)展,加之國(guó)際貿(mào)易摩擦不斷,玉米、豆粕等大宗飼料原料缺口加大,價(jià)格居高不下,動(dòng)物口糧安全形勢(shì)嚴(yán)峻。因此,在保障我國(guó)居民口糧供給的前提下,充分開發(fā)利用剩余的庫(kù)存稻谷及其副產(chǎn)品,推進(jìn)玉米、豆粕減量替代,構(gòu)建適合我國(guó)國(guó)情的新型日糧配方結(jié)構(gòu),減少我國(guó)飼料工業(yè)對(duì)單一飼料原料的過分依賴,保障動(dòng)物口糧安全,成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。本文就國(guó)內(nèi)外對(duì)稻谷及其副產(chǎn)品用于家禽飼糧方面的研究與利用進(jìn)行分析、論述,以期為稻谷及其加工副產(chǎn)品在家禽飼糧的應(yīng)用提供依據(jù)。
1 稻谷的形態(tài)結(jié)構(gòu)
稻谷由最外層的穎殼和內(nèi)部的糙米兩部分組成,穎殼主要含纖維素和灰分,約占稻谷總重量的20%,糙米主要含淀粉和蛋白質(zhì)。稻谷的形態(tài)結(jié)構(gòu)如下圖1.
圖1 稻谷的形態(tài)結(jié)構(gòu)
谷粒外殼稱為穎,分為內(nèi)穎、外穎、護(hù)穎和穎尖,外穎、內(nèi)穎又稱為外稃和內(nèi)稃,其外表均有茸毛。稃內(nèi)富含大量的膳食纖維素和硅質(zhì),質(zhì)地粗糙而堅(jiān)硬,水分較低時(shí)脆性大易破裂。去除內(nèi)外稃后顯露出的穎果即為糙米,由果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳等構(gòu)成。
2 稻谷及其副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)特性
2.1 稻谷及其副產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較
我國(guó)水稻按類型可分為粳稻和秈稻,按種植時(shí)期又分為早稻、中稻和晚稻。秈稻和粳稻稻米質(zhì)量特征上有明顯區(qū)別,秈稻通常擁有較長(zhǎng)的籽粒,較小的粒厚,支鏈淀粉濃度較低,直鏈淀粉含量多(>25%),飯粒較硬,口感較差,因此主要被用于畜禽飼料,而粳稻性能品質(zhì)和外觀品質(zhì)普遍高于秈稻。
稻谷經(jīng)過加工后產(chǎn)生的副產(chǎn)品主要有稻殼、糙米、碎米、米糠和大米次粉 (加工流程見圖2)。稻殼的主要成分是粗纖維,在稻谷經(jīng)過加工生產(chǎn)出精米的過程中第一個(gè)產(chǎn)出。稻谷經(jīng)過一系列脫殼處理后剩下的部分被稱之為糙米,淀粉是糙米的主要構(gòu)成成分,在糙米的種皮內(nèi)含有豐富的非淀粉多糖,如戊聚糖等,胚乳內(nèi)含少量蛋白質(zhì)。米糠是糙米的表皮層,占稻谷總質(zhì)量的5%~7%,由皮、糊粉、亞糊粉層和胚芽構(gòu)成,集中了約64%的稻谷營(yíng)養(yǎng)素及90%以上的機(jī)體必需元素(如機(jī)體必需的8種氨基酸),還富含多種礦物質(zhì)。大米次粉是指稻米在拋光或生產(chǎn)精米流程中產(chǎn)生的粉狀物質(zhì),既包含后續(xù)加工流程中脫落的米胚、糠乳,又包含在前段流程中未能清除干凈的米糠,其中大米次粉中的粗蛋白含量為最高。碎米是在一系列的加工過程中,稻谷由糙米加工成精米后產(chǎn)生的破碎米粒,其成分與大米相似,同時(shí),碎米中還含有B族維生素和鈣、鐵、磷、鉀等,其粗蛋白質(zhì)含量高于稻谷。
圖2稻谷加工過程及產(chǎn)物
2.2 稻谷、糙米和玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較
稻谷及其副產(chǎn)品與玉米的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量見表1.從營(yíng)養(yǎng)成分上來分析,稻谷與玉米較營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯較低。稻谷的粗纖維含量高,大約為玉米的5倍,不僅大大削弱了其適口性,同時(shí)導(dǎo)致稻谷在飼喂時(shí)的養(yǎng)分吸收利用率較大程度的降低;稻谷的粗蛋白含量以及必需氨基酸構(gòu)成中組氨酸、蘇氨酸都略低于玉米;稻谷中的粗脂肪大多為不飽和脂肪酸(主要是油酸和亞油酸),容易氧化、酸敗,不適于長(zhǎng)期貯存;礦物質(zhì)中含較多硅酸鹽,鈣、銅、鋅、硒濃度較玉米明顯偏少。關(guān)于稻谷及其副產(chǎn)品與玉米的礦物質(zhì)含量見表2.
稻谷完全替代玉米在畜禽飼料中應(yīng)用效果不佳,但稻谷經(jīng)過脫殼處理后產(chǎn)生的糙米飼用價(jià)值提高,甚至較玉米更高。糙米的粗纖維含量低于稻谷,與玉米相比,粗纖維含量明顯更低,其他參數(shù)多數(shù)優(yōu)于玉米。研究發(fā)現(xiàn),糙米含較多的可消化蛋白,生物學(xué)效價(jià)較高;而玉米的難消化蛋白達(dá)到40%以上,其生物學(xué)效價(jià)明顯低于糙米。從氨基酸構(gòu)成來分析(見表3),糙米的精氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、纈氨酸含量高于玉米,亮氨酸、組氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸等較玉米低,這有利于支鏈氨基酸之間的平衡,此外糙米中必需氨基酸與非必需氨基酸之比、必需氨基酸總量以及氨基酸平衡性均優(yōu)于玉米。糙米的總淀粉含量略高于玉米,而直鏈淀粉含量則低于玉米,其淀粉粒度較小(3~8μm),因此糙米更易被畜禽消化吸收。因此,糙米與玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相似,在某些方面甚至優(yōu)于玉米,可完全替代玉米。
2.3 稻谷的其他功能性因子
研究發(fā)現(xiàn),稻米皮層中含多種微營(yíng)養(yǎng)元素、膳食纖維和植酸等;胚乳中富含淀粉;胚富含多種特殊功能的生物活性成分,如γ-氨基丁酸、肌醇、谷維素、VE、谷胱甘肽、N-去氫神經(jīng)酰胺等。
γ-氨基丁酸是一類主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),它參與多種新陳代謝活動(dòng),具有很高的生理活性,研究表明,γ-氨基丁酸除了能夠降低血壓和安定精神外,尚具有改善腎機(jī)能和肝機(jī)能的作用。多磷酸肌醇,是一種由肌醇和磷酸離子構(gòu)成的天然化合物,包括三磷酸肌醇,五磷酸肌醇和六磷酸肌醇等。美國(guó)學(xué)者試驗(yàn)表明六磷酸肌醇具有防止和治愈多種疾病的作用。它可以控制癌細(xì)胞增值,減少癌細(xì)胞數(shù)量,;抗氧化,控制和殺滅自由基,保護(hù)細(xì)胞免遭自由基的破壞;避免形成腎臟結(jié)石;減少血脂含量;維護(hù)心肌細(xì)胞;預(yù)防動(dòng)脈硬化等。谷維素是一類具有激素和維生素雙重作用的化合物質(zhì),其主要成分是十幾種甾醇類阿魏酸酯。
2.4 稻谷與玉米的抗?fàn)I養(yǎng)因子比較
非淀粉多糖、植酸、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等是稻谷中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,含量由高到低依次為稻殼、種皮和糊粉層、胚乳。非淀粉多糖是稻谷與玉米共有的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子。非淀粉多糖是指除去淀粉外其他的多糖類物質(zhì),是構(gòu)成植物纖維的主要成分,主要包含纖維素、半纖維素和果膠類物質(zhì)等,這些纖維將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包裹起來,使其不能透過細(xì)胞壁,單胃動(dòng)物利用自身分泌的消化酶不能將這些纖維水解,從而導(dǎo)致細(xì)胞壁內(nèi)的這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能被利用。玉米中的非淀粉多糖為9.32%[23],而稻谷中的非淀粉多糖含量甚至超過了20%,約是玉米的2倍,能明顯減少畜禽對(duì)稻谷中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,極大地降低了稻谷的飼用價(jià)值,可以采用稻谷去殼、降低稻谷添加量以及在飼糧中添加酶制劑等途徑加以改良。
3 稻谷及其副產(chǎn)品在家禽飼糧中的應(yīng)用
3.1 稻谷及副產(chǎn)品在雞飼糧中的應(yīng)用
3.1.1 稻谷及副產(chǎn)品在肉雞飼糧中的應(yīng)用
在肉雞飼糧中添加適量的稻谷及其副產(chǎn)品,對(duì)肉雞的生產(chǎn)性能無顯著影響。俞路等試驗(yàn)以稻谷替代玉米飼喂1~42日齡肉仔雞,結(jié)果顯示:在肉仔雞各階段用稻谷替代40%飼糧中的玉米對(duì)其生產(chǎn)性能、屠宰性能及血液生化指標(biāo)基本無影響,但是,當(dāng)飼糧中的玉米全部被稻谷替代時(shí),在肉仔雞生長(zhǎng)前期(1~21日齡),其生產(chǎn)性能、屠宰性能無明顯影響,但生長(zhǎng)后期(22~42日齡)日均增重速度有降低趨勢(shì)。分析體重偏低的主要原因是由于肉雞在生長(zhǎng)后期以沉積肌肉與脂肪組織為主,稻谷代謝能值較低,不能完全滿足肉雞沉積脂肪的需要,因此在一定程度上影響了生長(zhǎng)速度。
何瑞國(guó)等試驗(yàn)用50%、75%和100%的糙米來替代飼糧中的玉米,飼喂相同來源1日齡的肉用雛雞,研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)飼糧中糙米替代玉米的比例為50%、75%、100%時(shí),日增重50%、75%、100%組分別比對(duì)照組提高了4.7%、11.9%和18.0%,同時(shí)發(fā)現(xiàn)隨著飼糧中糙米用量的增加,肉用雛雞的體重增長(zhǎng)加快,飼料成本降低。說明在肉雞的飼糧中用糙米來替代玉米是可行的、有益的,甚至具有比玉米略優(yōu)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
3.1.2稻谷及其副產(chǎn)品在蛋雞飼糧中的應(yīng)用
研究發(fā)現(xiàn),在生長(zhǎng)階段用50%~100%的糙米替代飼糧中的玉米對(duì)蛋雞的采食量、日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)蛋性能均無顯著影響,但隨著糙米含量的不斷增長(zhǎng),與正常蛋黃相比,飼喂添加了糙米的日糧的蛋雞其蛋黃顏色逐漸變淺。
李俊營(yíng)等以糙米替代基礎(chǔ)飼糧中50%、75%、100%的玉米飼喂30周齡產(chǎn)蛋雞。結(jié)果表明,糙米替代玉米對(duì)蛋雞的生產(chǎn)性能無顯著影響,但試驗(yàn)組蛋黃色澤顯著低于對(duì)照組。本試驗(yàn)后期在試驗(yàn)組日糧中加入20mg/kg智特紅(10%)和50mg/kg金黃素Y(20%)后,蛋黃色澤得到明顯的改善。因此認(rèn)為糙米代替玉米作蛋雞能量飼料是可行的。黃少文等[28]研究結(jié)果表明:試驗(yàn)組與對(duì)照組產(chǎn)蛋率、飼料轉(zhuǎn)換率、蛋重等均無顯著差異。這與李俊營(yíng)等[27]的研究結(jié)果相一致。說明用糙米替代基礎(chǔ)日糧中的玉米飼喂產(chǎn)蛋雞是完全可行的。
3.2 稻谷及副產(chǎn)品在鴨飼糧中的應(yīng)用
在肉鴨飼糧中加入酶制劑,可分解稻谷的抗?fàn)I養(yǎng)因子,使其轉(zhuǎn)換為可消化利用的單糖物質(zhì),從而改善飼糧的代謝能,提高飼料利用率[29-30]。嚴(yán)念東等[31]通過對(duì)肉仔鴨進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):加入500g/t的酶制劑組,可以明顯的提高幼鴨的生長(zhǎng)性能。探究其原因可能是因?yàn)橛坐喌南赶到y(tǒng)發(fā)育尚不完全,缺乏分解細(xì)胞壁成分的內(nèi)源酶,最終使其對(duì)飼糧中的淀粉和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力明顯降低,在飼糧中添加了外源性消化酶之后,肉鴨對(duì)飼糧的消化吸收能力明顯增強(qiáng)。
祁化成等試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在稻谷型飼糧中添加復(fù)合酶,使肉鴨的日增重顯著提高,平均日采食量和料重比顯著降低。
楊秀容等以肉鴨為試驗(yàn)對(duì)象,20%的稻谷替代基礎(chǔ)飼糧中的玉米,并添加酶制劑,試驗(yàn)結(jié)果顯示:試驗(yàn)組與對(duì)照組相比,肉鴨的生產(chǎn)性能無顯著變化,但試驗(yàn)組粗纖維表觀消化率顯著提升,經(jīng)濟(jì)效益顯著增加。
張誼旨在探究飼糧中其他養(yǎng)分相同時(shí),米糠的添加量和是否使用乳化劑對(duì)肉鴨的影響。以米糠為試驗(yàn)原料,試驗(yàn)分為4組,依次是0%米糠+0%乳化劑、15%米糠+0%乳化劑、30%米糠+0%乳化劑和30%+0.012%乳化劑。結(jié)果表明:4個(gè)試驗(yàn)組肉鴨的生長(zhǎng)性能和屠宰性能無顯著差異。同時(shí)證明添加了乳化劑的飼糧對(duì)肉鴨的脂肪消化吸收并未有提高。
3.3 稻谷及副產(chǎn)品在鵝飼糧中的應(yīng)用
鵝對(duì)飼糧纖維的使用相比于其他家禽有著先天的優(yōu)越性,并且有研究表面,飼糧纖維在鵝的生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮著重要的作用。
謝燕娟為了探究粗纖維在仔鵝的生長(zhǎng)階段發(fā)揮的影響,將不同比例的粗纖維添加到仔鵝的飼糧中,結(jié)果發(fā)現(xiàn):采食纖維水平為2.5%的試驗(yàn)組的飼糧,仔鵝的生長(zhǎng)發(fā)育水平都顯著低于4.3%、6.1%纖維水平飼糧組,并且發(fā)現(xiàn)纖維水平為2.5%的試驗(yàn)組仔鵝的腸道、內(nèi)臟器官發(fā)育顯著低于纖維水平為4.3%和6.1%的試驗(yàn)組。因此認(rèn)為,粗纖維在鵝的生長(zhǎng)發(fā)育階段起著非常重要的作用。
劉慧軍以稻殼粉作纖維源,研究飼糧中不同粗纖維水平對(duì)仔鵝的生長(zhǎng)發(fā)育、胃腸道發(fā)育及其微生物數(shù)量的影響,并設(shè)置不含粗纖維的試驗(yàn)組,研究粗纖維對(duì)仔鵝的影響,探究是否粗纖維在鵝的飼糧中是必不可少的。結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧粗纖維不同水平對(duì)仔鵝的生長(zhǎng)發(fā)育影響較大,飼糧中無粗纖維或者粗纖維含量較少都會(huì)破壞仔鵝的生長(zhǎng)發(fā)育和腸道微生物菌群結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。仔鵝生長(zhǎng)發(fā)育過程中對(duì)粗纖維的含量有最低要求,建議飼養(yǎng)1~28日齡仔鵝時(shí),飼糧中的粗纖維含量應(yīng)高于4%,飼養(yǎng)28日齡以上仔鵝時(shí),飼糧中的粗纖維含量應(yīng)高于6%。
張航等研究結(jié)果顯示,對(duì)于1~28日齡仔鵝的飼養(yǎng)管理,可以在其飼糧中加入不超過28%的稻谷來替代玉米,同時(shí)對(duì)于28~70日齡的仔鵝飼養(yǎng),可以在其飼糧中加入不超過52%的稻谷替代玉米,不僅能改善仔鵝生產(chǎn)性能,同時(shí)還能降低其增重成本。賈代漢等[38]的試驗(yàn)在飼糧中添加整粒10%、20%、30%的稻谷,能提高日采食量和日增重,提高肌胃重。許棟等[39]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼喂稻谷飼糧后,仔鵝盲腸絨毛高度和腸道隱窩深度顯著改善。
4 小結(jié)與展望
稻谷及其加工副產(chǎn)品除了有效能值略低于玉米外,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值基本與玉米相當(dāng),而通過添加外源非淀粉多糖酶可以減少其中抗?fàn)I養(yǎng)因子的負(fù)面影響,從而改善生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化率和腸道健康。
然而,目前國(guó)內(nèi)有關(guān)稻谷及其加工副產(chǎn)品有效能、氨基酸消化率等重要營(yíng)養(yǎng)參數(shù)的研究較少,且現(xiàn)有文獻(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中提供的數(shù)值無法適應(yīng)因品種、產(chǎn)地和加工工藝等因素所造成的稻谷及其副產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的變化。因此,我們需要對(duì)稻谷及其加工副產(chǎn)品有效能評(píng)定及利用近紅外快速測(cè)定主要養(yǎng)分進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的評(píng)估,逐步完善稻谷原料數(shù)據(jù)庫(kù),這是實(shí)現(xiàn)高效利用的前提與關(guān)鍵所在。另外,對(duì)于生產(chǎn)配合飼料時(shí)稻谷及其加工副產(chǎn)品的粉碎粒度、制粒硬度等加工參數(shù)也有待研究。