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在畜禽日粮中,人们通常把玉米作为主要的能量饲料,很少使用小麦,但随着畜禽业的发展世界上玉米资源开始出现短缺。据预测:2000~2020年我国能量饲料的缺口为0.24~0.83亿t(韩正康,1996)。在澳大利亚、欧洲和加拿大小麦和大麦已大量用于家禽日粮。在我国小麦是第二大粮食作物,作为人的粮食很少用作饲料。随着我国加入WTO,预计不久的将来,养殖者用小麦作为能量饲料将有利可图。本文拟对小麦的营养特性、抗营养因子、提高小麦营养价值的方法及在畜禽业上的应用作一概述。
1 小麦的营养特性
小麦的蛋白质与赖氨酸含量比玉米和高梁大约高 30 %~50%,可利用磷含量是玉米、高粱的3倍多(见表1)。用小麦代替玉米做能量饲料,可减少饲粮中豆粕用量。但小麦的有效能值低于玉米、高粱,且其代谢能值变动范围较大(可达4M/kg),给日粮配合的准确性造成了一定的难度小麦中叶黄素含量比较低,非淀粉多糖含量较高小麦颗粒加工的性能好,用小麦制作颗粒料可以不用粘结剂。
2 小麦的抗营养因子
2.1 非淀粉多糖
小麦中的非淀粉多糖主要有阿拉伯木聚糖和B-葡聚糖。Kandsen(1995)报道,小麦种皮中纤维素和阿拉伯木聚糖分别占其总非淀粉多糖的65 %和31%,而胚乳细胞中88%的非淀粉多糖是阿拉伯木聚糖,其中1/3是可溶性的。小麦非淀粉多糖的结构和含量,随产地品种的自然地理条件变化而变化。
2.1.1 阿拉伯木聚糖
阿拉伯木聚糖在小麦中含量高达61g/kg 干物质(DM),为主要的抗营养因子。它主要由戊糖(阿拉伯糖和木糖)组成。分子主链为直链的B-1,4木聚糖,通过木糖残基的2位和3位0与阿拉伯糖相连,分子量在2万至17万之间,聚合度150~1500,研究表明:小麦中的阿拉伯木聚糖通过脂状交联固定在细胞壁中使该糖大多数不溶于水,需多酶体系分解才能从细胞网络中释放并分解出阿拉伯木聚糖。非淀粉多糖的抗营养特性主要是由高粘稠性和持水性引起的。由于小麦的高粘度,使溶质的扩散速度下降,食糜流动性降低,食糜内各组分混合不匀,从而妨碍食糜内的糖、氨基酸和其他养分向粘膜运动,养分吸收减少,在肠道内蓄积,为肠道微生物的繁殖提供了有利条件,使病原性微生物大量繁殖,改变了肠道内的微生物区系,同时刺激肠道运动,增厚粘膜层,使内源性蛋白质、水分、矿物质和脂肪酸的分泌增强,引起消化器官代偿性增大。
2.1.2 β-葡聚糖
B-葡聚糖是一类由右旋葡萄糖以B-构型连接的多聚物,往往通过B-葡聚糖(1-3)(1-4)糖苷键连接而成,即通常所说的混合链B-葡聚糖。其抗营养作用与阿拉伯木聚糖相似。
2.2 植酸
植酸的化学结构是由1分子肌醇和6分子磷酸结合而成,化学名称为六磷酸肌醇。小麦中植酸磷占总磷的65%左右,植酸磷不能被动物消化吸收,而且对金属离子 Ca+、Mg+、Fe?Zn²+、Mn?+、Cu?+等具有很强的络合性,形成稳定的络合物--植酸盐。植酸盐能与蛋白质、淀粉结合,并使内源性淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶活性降低,使整个日粮养分的消化率降低。
2.3 其他抗营养因子
抗胰蛋白酶因子是一种蛋白质,可在小肠与胰蛋白酶结合成无活性的复合物,破坏正常的负反馈抑制,导致胰腺合成过量的胰蛋白酶,加热处理可使其失活。凝集素也是-种蛋白质,以高度特异的构象与糖及配糖体结合,能结合小肠绒毛表面的糖蛋白,使绒毛发育异常,阻碍小肠吸收养分,使葡萄糖、氨基酸、维生素B吸收不良,干扰离子的正常转运。
3 提高小麦营养价值的措施
3.1 添加单酶制剂
小麦中添加木聚糖酶,能明显提高小麦日粮的表观代谢能(AME)(提高10%)和蛋白质消化率(提高0.5 %)(Fisen等1991),且能消除不同品种来源的小麦的差异性(Annison等,1991)。在低表观代谢能小麦日粮中添加该酶,可使总DM消化率提高17%,并使粪便量减少43 %(Choct等,1995)。Morgant 和 Bedford(1995)报道,在鸡的小麦基础日粮中加或不加入聚合酶,鸡对球虫病侵袭的反应表现出巨大差异,对照组鸡生长受阻达52.5%,而加酶组生长受阻只有30.5%,而且加酶组鸡的器官受损较轻。添加植酸酶可以水解植酸和有机磷化合物提高磷的生物学利用率。植酸盐被植酸酶水解后,许多抗营养特性会被消除,有利于单胃动物对矿物质和氨基酸的吸收利用。
3.2 添加复合酶制剂
单酶制剂的添加效果不如复合酶,木聚糖酶和β-葡聚糖酶合用,可使小麦的饲料利用率提高50.0%~60.0%。研究表明:以小麦为主的日粮中,添加含木聚糖酶、阿拉伯木聚糖酶或戊聚糖酶的复合酶制剂,可使3~4周龄的肉鸡表观消化率和饲料转化率提高24.0%和25.0%。目前复合酶制剂中酶的种类及含量并不确定,还未研制出最大限度提高小麦营养价值的复合酶制剂。新型酶制剂的共同点是以降解非淀粉多糖的酶为主体,兼有纤维素酶和植酸酶,目的是最大限度地消除非淀粉多糖的抗营养作用,充分释放饲料中的可利用养分,降低养殖畜禽对环境的污染。
3.3水处理
有人用水处理小麦,研究其消除非淀粉多糖抗营养作用的情况,结果表明水处理可减轻小麦中非淀粉多糖的抗营养作用。但单纯水处理不能完全消除非淀粉多糖的抗营养作用。
3.4应用酶与抗生素的协同作用
肉鸡饲喂以小麦为基础的日粮,观察到酶和抗生素合用于日粮中,比单独添加酶或抗生素,其增重和饲料转化率有所提高,表明两者有协同作用。Thacker(1992)研究了酶(含木聚糖酶和B-葡聚糖酶,650单位)和盐霉素的互作,两者结合添加可显着提高粗蛋白质的利用率,其作用机理还不清楚。
3.5挤压膨化处理
Biorcks(1984)报道,膨化小麦粉,其纤维的溶解度从40 %增加到75 %,使生长鼠对纤维的消化率增加了1倍。这是因为对小麦进行膨化处理可降低属于纤维成分的抗消化淀粉的含量。Glls等(1996)用经过挤压膨化的小麦配制24日龄断奶仔猪饲料,比未处理的小麦,可减少肠道溶血性大肠杆菌的数量。
4 小麦用于畜禽饲料的可行性
4.1 小麦的添加量问题
动物喂小麦含量高的日粮,消化率降低,日增重减慢,且易患溃疡等消化性疾病。一般认为小麦未经处理不宜完全替代玉米作为能量饲料。Partridge和Wyatt(1995)用不同比例的小麦,替换肉鸡日粮中的玉米,当小麦用量达到20%时,肠道粘度增加,但生长性能未受到影响,直到小麦用量超过40%时才出现负效应。有人研究了断奶仔猪日粮中小麦的添加量发现添加25%不影响生产性能,添加50%则降低了生产性能。小麦在日粮中的添加比例,受小麦品种及动物所处生理阶段的影响。目前还未见关于不同品种及不同生理阶段动物日粮中小麦适宜添加量的报道。但研究证实在小麦基础日粮中加入酶制剂,可以达到或超过玉米饲喂动物效果。
4.2 小麦加酶日粮在家禽中的作用
大量试验研究了小麦基础日粮加酶对肉鸡生产性能的影响,结果表明高比例的小麦日粮加酶,表观代谢能、增重、饲料转化率、蛋白质消化率、脂肪消化率都得到改善。小麦加酶日粮与玉米相比,肉鸡的饲料转化率相同,有的还超过玉米日粮。幼禽(0~4周龄)及处于应激状态的鸡添加效果更好。
蛋鸡饲喂加酶小麦日粮,对产蛋量影响不明显,而饲料利用率、能量利用率及产蛋率均有改善。由于小麦中叶黄素含量较低,饲喂加酶小麦日粮的肉鸡皮肤及蛋黄着色较差,可在日粮中添加叶黄素或类胡萝卜素弥补。为防止蛋鸡采食小麦日粮后粪便粘结,可在饲料配方百分比外添加3 %膨润土或沸石粉或复合矿物添加剂。
4.3 小麦加酶日粮在猪中的应用
Li等(1996)将B-葡聚糖酶添加于小麦日粮,发现并不能提高断奶仔猪的生产性能,但却可以提高生长肥育猪的日增重和饲料转化率,腹泻次数减少,改善胴体品质。小麦做猪的日粮受许多因素影响。小麦加工影响猪的采食,小麦不能粉碎过细以免因煳口而影响采食量,小麦加工的适宜粒度为700~900m。猪的年龄、性别及小麦的添加形式均可能影响猪的生产性能。
4.4 应用的可行性
在澳大利亚、欧洲和加拿大小麦已大量用作畜禽日粮。试验结果表明,在小麦日粮中添加合适的酶制剂,再加上适当的加工处理方法、用小麦部分或全部替畜禽日粮中的玉米是可行的。
