玉米是家禽饲料最普遍的能量饲料,被大部分饲料配方师和营养学家公认为营养价值最稳定的饲料原料。然而研究发现,玉米中的水分、油脂、纤维素、蛋白质以及氨基酸组成都因品种、产地、收获期和后处理而异,不同批次玉米基础日粮的饲料营养成分差异很大,这直接关系到家禽的生长等养殖户的经济效益。研究发现,饲料中添加复合酶制剂可以有效降低玉米营养价值的差异,改善家禽的生产性能,提高鸡群均匀度和有效改善家禽肠道环境。
1 玉米品质和消化率的变异
丹尼斯克动物营养测定了232个玉米样品,其代谢能差异以干物质计达488kcal/kg,主要的原因可能是玉米营养成分差异所致(表1)。
表1 来自15个国家的232个饲用玉米样品(2003-2004年生产)营养成分变异
干物质基础 |
干物质 | |||
粗蛋白质 |
油脂 |
淀粉 |
干物质 | |
平均值 |
8.9 |
4.8 |
70.4 |
86.8 |
最小值 |
6.9 |
2.4 |
66.0 |
80.1 |
最大值 |
11.5 |
7.9 |
74.0 |
90.1 |
变异系数(CV)/% |
9.2 |
12.1 |
1.6 |
1.5 |
玉米干物质中淀粉占了70.4%,变异较小为1.6%。淀粉提供了肉鸡70%~75%的能量,许多营养师认为玉米的可利用能量是比较稳定的。而玉米代谢能的高低取决于肉鸡对淀粉的消化率,并非淀粉的含量。对上述232个玉米样品进行模拟肉鸡消化淀粉试验,结果(图1)表明淀粉消化率平均为55%,变化范围在39%~84%,淀粉的消化率变化范围很大,说明肉鸡肠道对不同批次玉米能量利用的差异较大。
图1 玉米消化率变异很大
玉米营养成分和消化率的差异在实际设计配方时会引起很多营养问题和增加肉鸡生产成本。当玉米实际能值高于数据库值时,会造成能量浪费,而当玉米实际能值低于数据库值时,配方能量水平不能满足肉鸡生产需要,使得肉鸡生长缓慢,饲料转化率降低和经济效益下降。
Leeson等在1993年报道,相同配方含玉米60%的两种肉鸡日粮,一配方玉米表观代谢能(AME)2 926 kcal/kg,另一配方玉米代谢能3 473kcal/kg,两种日粮代谢能差异达330kcal/kg。每千克日粮中代谢能每变化100kcal,肉鸡的饲料转化率(FCR)就变异4%。结果显示:高质量玉米日粮的FCR是1.8,而低质量玉米日粮的FCR为1.93,增加了7.2%。
2 玉米表观代谢能(AME)变异的原因
玉米表观代谢能变异的主要原因是淀粉组成。玉米淀粉由易消化的支链淀粉和难消化的直链淀粉组成,玉米中直链淀粉含量越高,淀粉消化率越低。丹尼斯克动物营养分析了世界各地60个玉米样品发现,玉米中直链淀粉的含量平均为22.5%,变异范围17%~29%。
玉米的抗消化性是造成表观代谢能变异的另一重要原因。这是由于淀粉被蛋白或纤维包被或淀粉糊化和回生造成的。淀粉糊化产生于淀粉的热加工过程,蒸汽制粒时淀粉糊化,淀粉分子晶体崩解,有利于淀粉的消化。淀粉回生指冷却过程中,淀粉分子与其他营养物质组合成刚性晶体,不利于淀粉、脂肪的消化。回生使蛋白质、脂肪、淀粉形成结合物(Tester等,2004),增加了淀粉和蛋白质的抗消化性。未消化淀粉和蛋白质进入大肠后,被大肠微生物利用,对家禽生长和饲料转化率均不利,同时还可造成家禽慢性疾病。淀粉回生对雏鸡影响尤为严重,因为雏鸡在刚出壳的前几天淀粉酶分泌不足,从而影响淀粉的消化,进而影响雏鸡对饲料能量的利用率(Sklan等,2003)。
淀粉颗粒的大小也影响淀粉的利用率。Carre(2004)的研究表明,小淀粉颗粒有较大的表面积,与淀粉的接触面大,有利于淀粉的消化。
3 复合酶制剂可以降低饲料中玉米的变异和改善家禽的生产性能
在家禽玉米基础日粮中添加含有木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶的复合酶-爱维生1500可以降低玉米品质的变异和提高家禽的生产性能。淀粉酶有利于家禽消化玉米中的淀粉,淀粉是玉米型日粮主要的能量来源,提高淀粉的消化率意味着提高了能量的利用率;蛋白酶可以打破结合淀粉的储存蛋白,释放出淀粉被淀粉酶消化;木聚糖酶有助于打破富含纤维的细胞壁,释放出被包裹的淀粉颗粒。3种酶组合作用有效提高淀粉的消化率,改善能量的利用率。玉米的品质越差,淀粉和能量的改善幅度越大,复合酶的作用效果越明显,从而降低不同批次玉米的品质差异和肉鸡生产性能的差异。
图2 饲料酶制剂爱维生1500提高玉米基础日粮的回肠消化能
图2表明,饲料酶制剂爱维生1500能够提高玉米基础日粮的回肠消化能(IDE)。本试验中饲料平均代谢能值提高91kcal/kg(3.1%),加爱维生1500改善饲料转化率3.5%,降低饲料转化率变异30%。表2 表明加酶制剂对蛋白质和氨基酸回肠消化率有利,同样还能提高饲料转化率,降低生产成本。
表2 酶制剂提高肉鸡玉米-豆粕日粮的蛋白质和氨基酸的消化率
回肠消化率/% | P值 | ||
蛋白质 赖氨酸 蛋氨酸 胱氨酸 苏氨酸 |
对照 加酶 对照 加酶 对照 加酶 对照 加酶 对照 加酶 |
80.0 82.9 87.3 88.9 97.3 97.3 74.6 76.7 77.3 80.3 |
0.05 0.10 — 0.10 0.05 |
注:复合酶制剂(爱维生1500,丹尼斯克)包括:淀粉酶、木聚糖酶、蛋白酶;
资料来自Zanella等,1999。
根据饲料配方的组成和原料特点确定复合酶制剂的最佳添加量,预测酶制剂的使用效果和经济效益是饲料和养殖企业最为关心的问题。丹尼斯克动物营养通过测定玉米样品中淀粉、蛋白质和油脂含量,直链淀粉和支链淀粉比例,淀粉消化率和蛋白溶解指数来评定爱维生1500复合酶对玉米能量的改善程度-EIV,如2009年中国玉米(43个样品)的EIV平均值174kcal/kg,最大203.9kcal/kg,最小147.7kcal/kg,变异系数16.5%,并推出了独特的技术服务软件Avicheck Corn。本软件可以根据家禽配方确定爱维生1500的添加量,估算爱维生的潜在营养价值,爱维生对玉米能量的改进量,配方中代谢能、脂肪和油脂的替代量,饲料成本的节省空间和综合经济效益。10多年的实践证明Avicheck Corn 可为营养学家和配方师提高可靠的参数,使复合酶制剂的使用定量化和经济效益最大化。
4 小结
玉米是最为重要的饲料原料,它的潜在利用价值很大,必须充分认识玉米营养价值的变异。玉米营养组成、淀粉结构、淀粉和蛋白质的消化率的变异会导致玉米批次、产地能值的极大差异,进而造成家禽生产性能的差异。理论研究和实践经验都验证了添加复合酶制剂可以降低玉米品质变异,提高家禽的生产性能和鸡群均匀度。
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