棕榈仁粕对肉鸡生长性能及健康的影响

摘 要：随着棕榈仁粕产量的增加以及大家对常规饲料原料可持续利用的担忧，世界部分地区对棕榈仁粕在肉鸡日粮中的最大添加水平进行了一些研究，结果表明棕榈仁粕不含抗营养成分，只要日粮的氨基酸和代谢能平衡，棕榈仁粕的安全添加水平至少可高达40%。虽然棕榈仁粕的添加导致日粮纤维较高和饲料消化率降低，但是却提高了采食量，最终摄入的总可消化营养成分也相应提高。β-甘露聚糖是棕榈仁粕中非淀粉多糖的主要成分，有报道认为，甘露糖和甘露低聚糖都能起到益生素的作用，日粮中添加棕榈仁粕增强禽类免疫系统功能，减少肠道致病菌数。凭借以上两个优点，我们强烈推荐棕榈仁粕添加到肉鸡日粮中，尤其是在棕榈仁粕生产国，这不仅有利于提高肉鸡生产性能，还能促进鸡群健康。有选择性地添加一些酶制剂到到饲料中，可增加饲料转化率和消化率，同时也降低排泄物的水分含量。
    关键词：棕榈仁粕；β-甘露聚糖；肉鸡

    我们调查了世界4大地区（亚洲、太平洋地区、南美洲和非洲）肉鸡中棕榈仁粕的使用情况，过去的20年中，全球棕榈仁粕的产量显著增加，年增长率15%（FAO，2002）。在肉鸡日粮中添加棕榈仁粕也已经实践了几十年。由于其几种关键的必需氨基酸（尤其是赖氨酸和蛋氨酸）含量低，纤维含量高（尤以β-甘露聚糖形式为主），含有沙砾，限制了它在家禽日粮中的应用。但是，有关棕榈仁粕对肉鸡生产性能的影响方面也有相反报道（Panigrahi和Powell，1991；Ezieshi和Olomu，2004；Sundu等，2005a）。使用棕榈仁粕出现的问题可能与其物理性质无关，而与棕榈仁粕对日粮整体营养成分的影响有关，尤其是对氨基酸和代谢能的影响。由于棕榈仁粕能有效地增强肉鸡免疫系统功能，过去的5年中人们对棕榈仁粕的兴趣日益增长。许多发现表明，棕榈仁粕能替代商品低聚甘露糖，作为一种益生素促进鸡群健康、提高免疫力（Allen等，1997；Fernandez等，2000和Fernandez等，2002）。棕榈仁粕产量丰富又纯属天然，本文将对该产品的潜在利用性进行评估，以期提高鸡的生产性能并促进鸡只健康。

    1 棕榈仁粕的蛋白质和氨基酸
    棕榈仁粕的粗蛋白质含量为14%～21%（表1），这个水平远不能满足雏鸡日粮营养需求，但对于配制成年鸡的低蛋白日粮就足够了。棕榈仁粕的氨基酸含量也较低，但是它的氨基酸利用率较高，除缬氨酸和甘氨酸外，大部分氨基酸消化率高于85%（表2）。在使用棕榈仁粕时，需要注意蛋氨酸和赖氨酸这两种必需氨基酸，因为棕榈仁粕只能分别满足雏鸡这两种氨基酸需要量的30%和50%。棕榈仁粕的缬氨酸水平和利用率也低，所以在将棕榈仁粕作为基础日粮时还需添加其他来源的缬氨酸。然而，棕榈仁粕却是极好的精氨酸来源，其精氨酸含量为2.68%，且利用率为93.2%（Nwokolo等，1976）。Chamruspollert等（2002）报道，动物对精氨酸、蛋氨酸和赖氨酸3者的营养需要是相互关联的。棕榈仁粕具有高水平的精氨酸与低水平的赖氨酸，两者之比高达3.7～3.9，因此在使用棕榈仁粕时也要考虑添加合成赖氨酸或者使用高赖氨酸的饲料原料来平衡这两种氨基酸。如果这两种氨基酸不平衡，鸡的生长性能会降低。Balnave等（1999）发现，温度32℃以下饲养鸡3～7周，饲料中精氨酸与赖氨酸之比为1.03时效果更好。蛋氨酸需要量随精氨酸水平的增加而增加（Chamruspollert等，2004），这也证实了在大量添加棕榈仁粕时，需要特别注意蛋氨酸和赖氨酸的量。

表1 棕榈仁粕物理特征和营养成分

表2 棕榈仁粕氨基酸含量及其利用率

注：（A）Yeong，1983；（B）Nwokolo等，1976；（C）Hutagalung，1982。

    2 棕榈仁粕的碳水化合物和能量
    Knudsen（1997）详细报道了棕榈仁粕的碳水化合物含量，总碳水化合物（木质素除外）含量约50%，其中只有2.4%是小分子碳水化合物，1.1%是淀粉，而剩下的42%以非淀粉多糖（NSPs）形式存在，也就是说，棕榈仁粕的81%的碳水化合物以非淀粉多糖形式存在。而非淀粉多糖又主要以不溶性的非纤维素多糖为主，这些不溶的非纤维素多糖占干物质的33.6%。可溶性非纤维素多糖主要由甘露糖和半乳糖组成，而不溶性非纤维素多糖中主要含甘露糖和葡萄糖（Knudsen，1997）。由于参杂有棕榈壳，棕榈仁粕木质素含量很高（13.6%），大量的木质素使棕榈仁粕呈纤维状和沙砾状。概略养分分析显示，棕榈仁粕49%的干物质是以无氮浸出物形式存在（Sue，2001；Sundu等，2004a）。
    有研究发现棕榈仁粕非淀粉多糖中78%是直链甘露聚糖（含有很少量的半乳糖）、12%的纤维素、3%的葡萄糖醛酸木聚糖和3%的阿拉伯木聚糖（Dusterhoft等，1992）。Daud和Jarvis（1992）也报道，棕榈仁粕中还含有少量的半乳甘露聚糖，棕榈仁粕中的半乳甘露聚糖可能是可溶性非纤维素多糖的一小部分。棕榈仁粕中的甘露聚糖是具有β支链的甘露糖的聚合物，它占总干物质的39%（Daud和Jarvis，1992；Dusterhoft等，1992；Knudsen，1997）。
    一般情况下，可将β-甘露聚糖分为4个子家族，分别为纯甘露聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、半乳葡甘露聚糖。纯甘露聚糖是纯甘露糖的聚合物或者其中甘露糖至少占总分子量的95%以上。半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖和半乳葡甘露聚糖则在它们的支链中分别含半乳糖、葡萄糖以及同时含有半乳糖和葡萄糖（Aspinal，1970）。棕榈仁粕中大部分甘露聚糖都非常坚固，高度结晶而且不溶于水（Aspinal，1970），然而，Dusterhoft等（1992）发现约66%的棕榈仁粕中的甘露聚糖能够在经碱和氯化钠的一系列处理后溶解。棕榈仁粕的半乳糖含量很少，甘露糖与半乳糖之比为20（Knudsen，1997）。
    棕榈仁粕的代谢能值变化范围较宽，从6.19MJ/kg（Chin，2002）到9.46MJ/kg（Sundu等，2005c），这可能由于油的抽提不同造成不同棕榈仁粕的油份含量各异，较高的代谢能值可能是由于榨油后残存于棕榈仁粕中的油量较高（See O’Mara等，1999）。试验中使用的鸡的生长阶段不同可能也会影响棕榈仁粕代谢能的测定值。若将棕榈仁粕饲喂给3周龄和6周龄的肉鸡，我们发现棕榈仁粕的代谢能分别为7.87MJ/kg和9.46MJ/kg，这种变化可能是因为大龄肉鸡对脂肪和蛋白质的消化能力更强，也能摄取更多的纤维性饲料（Sundu等，未出版）。

    3 棕榈仁粕对鸡生长的影响
    研究棕榈仁粕在肉鸡日粮中的饲喂价值和最大添加比例，已成为棕榈仁粕生产国家最关心的问题。早期的推荐使用量显示，20%的添加量不会对肉鸡的生产性能产生任何负面影响（Yeong，1980；Hutagalung，1980）。Onwudike（1986）研究了棕榈仁粕在雏鸡料和成年鸡料中的添加量，结果显示两种料中棕榈仁粕的添加量分别为28%和35%时不会产生有害影响。之后又有报道肉鸡日粮可添加40%的棕榈仁粕，但要补充蛋氨酸和赖氨酸（Panigrahi和Powell，1991；Sundu等，2004b）。不同的推荐用量可能是由于棕榈仁粕的来源和质量相差较大（表2）（Nwokolo等1977；Yeong，1983），另外，也可能是日粮配方的原因。Panigrahi和Powell（1991）、Sundu等（2004a）的日粮配方通过添加蛋氨酸和赖氨酸使配方更为平衡。这表明在Yeong（1980）和Hutagalung（1980）的研究中出现的问题，可能并不是棕榈仁粕本身的问题，而是由于营养素的缺乏造成的，氨基酸和代谢能是制定配方过程中需要考虑的重要因素，尤其当日粮含有像棕榈仁粕这样的高纤维原料时更应注意。
    以棕榈仁粕为基础日粮的鸡采食量通常高于饲喂玉米基础日粮的鸡的采食量，这可能是由于棕榈仁粕日粮在消化道的通过速度较快（Onifade和Babatunde，1998）、其容重高和持水力低。Sundu等（2005b）比较了许多禽类饲料原料的容重，发现棕榈仁粕的容重和持水力分别为0.57g/cm3和2.93g水/g饲料，这两个值非常接近豆粕的相应值。棕榈仁粕与椰肉粕的碳水化合物性质近似，但相比之下，棕榈仁粕的容重比椰肉粕高16%，持水力比椰肉粕低41%。低容重和高持水力会降低动物采食（Sundu等，2005b），这个现象表明，棕榈仁粕对家禽是具有潜在效益的。Sundu等（2005a）根据可消化氨基酸和代谢能配制日粮，发现饲喂30%棕榈仁粕的平衡日粮组，鸡体重比饲喂玉米大豆型日粮组高2%；40%棕榈仁粕日粮组的体重稍有下降，但不显著。Panigrahi和Powell（1991）发现，饲养至7周龄过程中，鸡对日粮中棕榈仁粕的耐受量高达50%。
    Panigrahi和Powell（1991）、Onifade和Babatunde（1998）以及Sundu等（2005a）发现随着棕榈仁粕添加量的增加，饲料的消化率、表观氮沉积率和表观钙沉积率下降了，这是因为棕榈仁粕有相当部分的氮和蛋白质存在于细胞壁内。以棕榈仁粕为基础日粮的鸡的饮水量有所上升（Panigrahi和Powell，1991），排泄物水分含量也增加（Onifade和Babatunde，1998）。日粮消化率降低与日粮的黏度无关，因为棕榈仁粕的添加会降低空肠食糜的黏度（Sundu等，2005a）。饲料消化率下降可能是由于肉鸡消化日粮纤维（如β-甘露聚糖）的能力较差，因为禽类消化道不含任何甘露聚糖降解酶。相应地，解决这个问题可采用两种办法：根据可消化营养素、可消化氨基酸和代谢能制定配方；添加酶制剂来改善棕榈仁粕的消化率，并减少排泄物水分。
    棕榈壳参杂到棕榈仁粕中导致棕榈仁粕呈沙砾性，这可能会有助肌胃磨碎饲料以及肌胃体积的增加（Onwudike，1986）。Onifade和Babatunde（1998）研究表明，与饲喂含玉米残渣和啤酒糟日粮的鸡相比，饲喂20%棕榈仁粕的鸡食糜通过消化道速率更快。棕榈仁粕的沙砾性木质化硬壳可能有助于食糜通过消化道。Duke（1986）报道，饲喂棕榈仁粕的鸡的肌胃、腺胃和十二指肠的收缩非常协调一致。硬质、纤维性的饲料能增加肌胃收缩，加速食糜在十二指肠及整个小肠段的蠕动，这可能也是食糜通过消化道速率加快的原因，相应地这也会增加鸡只的采食量。
    有关增加家禽棕榈仁粕消化率的研究鲜有报道，如今，研究酶制剂对棕榈仁粕基础日粮的影响已成为可能。早期报道的酶能增加棕榈仁粕溶解性是基于实验室试验（Dowman，1993；Dusterhoft等1993）。Luis（2002）发现，在日粮能量减少711JK/kg情况下，添加甘露聚糖酶有利于实现肉鸡最大生长速率。Iyayi和Davies（2005）的一项研究表明，与饲喂玉米大豆日粮相比，30%的棕榈仁粕日粮添加一定酶时，肉鸡生长速率最快。
    40%棕榈仁粕日粮添加甘露聚糖酶后，饲料消化率、饲料利用率和表观代谢能都提高了（Sundu等，2004b）。棕榈仁粕日粮添加甘露聚糖酶以后，其蛋白质消化率和中性洗涤纤维消化率分别提高6%～8%和12%～13%。酶提高营养成分消化率的机理还不清楚，部分原因可能是酶减少了食糜的黏滞性（Dingle，1995）。Sundu等（2005a）发现，甘露聚糖酶能使饲喂棕榈仁粕日粮的家禽空肠食糜黏滞性降低3%～4%。当甘露聚糖酶和混合酶制剂一起使用时，降低程度更大，空肠食糜黏滞性降低约27%。非常重要的一点，当棕榈仁粕日粮添加甘露聚糖酶后，排泄物中水分减少16%～23%（Sundu等，2004b），这有利于解决当今家禽生产的一项重要难题，即减少排泄物水分。

    4 棕榈仁粕对鸡健康的影响
    家禽日粮含多种碳水化合物，易消化的如淀粉和糖，难消化的如低聚糖和非淀粉多糖。过去20年中有大量针对鸡难消化碳水化合物的研究，这也增进了我们对这些碳水化合物的作用及其消化代谢过程的了解。如今，我们不能再简单地将碳水化合物作为饲料的能量来源，它们还对鸡的健康有影响。由于抗生素耐药性问题，欧盟已经禁止了抗生素的使用，碳水化合物对鸡健康的影响的研究在不久的将来愈显迫切。
    低聚糖能够阻止病原菌在鸡肠道定植，因而可作为抗生素替代物，人们对低聚糖中的低聚果糖和低聚甘露糖最感兴趣，甘露糖增强免疫系统的效力已得到认可。Allen等（1997）首次研究了将棕榈仁粕作为含甘露糖的碳水化合物来源，自此，有几位作者报道了利用棕榈仁粕成功改善了肉鸡免疫系统功能。Allen等（1997）发现在肉鸡日粮中接种凯道古沙门氏菌或肠炎沙门氏菌后，每千克日粮中添加25g棕榈仁粕会降低肉鸡肠道沙门氏菌的定植数量，3周后采食了棕榈仁粕的鸡已不感染沙门氏菌，但是无棕榈仁粕日粮组的鸡仍然处于感染状态。日粮中添加棕榈仁粕防止沙门氏菌定植肠道的效果与使用商品添加剂低聚甘露糖的效果一样好（Fernandez等，2002）。笔者比较了多种含甘露糖的碳水化合物（甘露糖、低聚甘露糖、棕榈仁粕）作为益生素的效果，发现饲喂低聚甘露糖和棕榈仁粕的鸡只体内沙门氏菌数量更少而且非致病性细菌数量更高，并且，棕榈仁粕针对病毒引起的疾病效果较好。Zulkifli等（2003）研究了饲喂棕榈仁粕基础日粮鸡的新城疫抗体滴定度，发现饲喂了棕榈仁粕的鸡抗体滴度在热应激一周内保持平稳，而对照组鸡的抗体滴度大幅度下降。
    棕榈仁粕增强免疫系统功能的机制尚未清楚。原因之一可能是由于棕榈仁粕中甘露糖的消化率很低而且在盲肠发酵，这有利于肠道益生菌生长，这种作用方式有赖于棕榈仁粕中甘露糖碳水化合物能增加非致病性菌体（如比菲德氏菌属）的生长（Fernandez等，2002）。碳水化合物在盲肠中的发酵产物还包括乳酸，其浓度也会上升（Wang和Gibson，1993；Okumura等，1994），这也能够抑制如沙门氏菌等致病菌生长。4周龄肉鸡中发现，棕榈仁粕能够减少致病菌在消化道中的数量（Fernandez等，2002）。另一种机制可能是棕榈仁粕日粮中的低聚甘露糖能吸附位肠道结合点上的微生物，使其脱离肠道。曾有报道，低聚甘露糖具有大肠杆菌和沙门氏菌菌毛的结合位点，从而使这些细菌随肠道内容物流动而排出体外（Spring等，2000）。
    虽然酵母中提取的低聚甘露糖和甘露糖的确能够提高鸡免疫力，但是从饲料中提取这些物质的技术还需要不断改进，而且饲料中额外添加这些产品也会增加生产成本。相应地，在一些情况下，使用一些含超营养作用的饲料原料会更有操作性、更简单、更经济。棕榈仁粕与商品低聚甘露糖效果近乎相同，可以考虑鼓励棕榈仁粕的应用，不过棕榈仁粕的益生素作用还有待进一步阐明。

    5 结语
    棕榈仁粕不含抗营养因子，在家禽日粮中添加可获较好效果。如果日粮营养平衡，尤其在氨基酸和代谢能平衡的情况下，棕榈仁粕在日粮中的添加量可以调到最大。鉴于棕榈仁粕添加量为40%时，肉鸡未出现不良反应，那么棕榈仁粕生产国的农场和家禽企业可以在商品日粮中多使用棕榈仁粕，而且棕榈仁粕成本较低，还可能减少环境问题。
    由于抗生素在世界部分地区限制使用，有必要使用具备益生素功能的饲料原料来满足消费者的需要。肉鸡生产中不仅要实现最佳生产性能，还要改善其免疫系统机能，促进机体的健康，饲料中添加甘露聚糖酶可提高饲料消化率和转化率。重要的是，酶的添加能减少饲喂棕榈仁粕引起的湿粪问题，而这个问题已经成为环境问题，有待采取应对措施。
    （参考文献略）
    （自 World´s Poultry Science Journal 2006）

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