不同加工方式米糠的瘤胃降解參數(shù)研究

■王　燕文奇男劉曉蘭張永根林　巍郭宏文

(1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司，遼寧沈陽110036；3 .東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030)

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不同加工方式米糠的瘤胃降解參數(shù)研究

■王燕1文奇男2劉曉蘭1張永根3林巍1郭宏文1

(1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司，遼寧沈陽110036；3 .東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030)

摘要：米糠是稻米加工的副產(chǎn)物，產(chǎn)量高，營養(yǎng)價(jià)值豐富，且價(jià)格低廉。受加工方法的影響，不同加工方法的米糠的營養(yǎng)價(jià)值和瘤胃降解參數(shù)不同。本文采用瘤胃尼龍袋法對(duì)不同加工方式（未經(jīng)處理米糠、脫脂米糠、膨化米糠、和米糠粕）的營養(yǎng)價(jià)值和瘤胃降解規(guī)律進(jìn)行研究，旨在尋找米糠加工最好的方法，同時(shí)為補(bǔ)充瘤胃降解參數(shù)的數(shù)據(jù)庫提供理論依據(jù)。結(jié)果表明，4種米糠的瘤胃降解率趨勢(shì)基本相同，膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3種米糠。在4種米糠中，蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)降解率最高的是膨化米糠，其次是脫脂米糠和米糠，最低的是米糠粕，表明膨化加工能提高米糠的RDP，而浸提加工和壓榨加工均會(huì)提高RUP含量。該實(shí)驗(yàn)為米糠更有效得利用提供更精確的數(shù)據(jù)，并為飼料原料的RDP和RUP參數(shù)數(shù)據(jù)庫提供理論依據(jù)，從而為設(shè)計(jì)更完善的飼料配方提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：米糠；瘤胃降解參數(shù)；加工方法

我國稻谷產(chǎn)量十分豐富，因此米糠的產(chǎn)量也很高，米糠是由稻米種皮和胚加工制成的是稻谷加工的主要副產(chǎn)品。年產(chǎn)稻谷近1.7億噸，出糠率按5%計(jì)算，可產(chǎn)米糠850萬噸，居世界之首。黑龍江省水稻平均年產(chǎn)量1 000多萬噸，按加工70%，出米糠率7%計(jì)算，每年產(chǎn)米糠50萬噸。另外，米糠營養(yǎng)豐富，其中油脂含量為15%～20%，并且富含油酸、亞油酸、磷脂等，還含有大量的蛋白質(zhì)、維生素、植物醇、膳食纖維和礦物質(zhì)等各種營養(yǎng)素和生理活性物質(zhì)[1]。由于米糠具有以上的優(yōu)點(diǎn)，且價(jià)格低廉，越來越受到人們的關(guān)注。目前，在豬雞飼料中已經(jīng)得到廣泛適用，不僅提高了家畜的生產(chǎn)性能，而且得到了較好的經(jīng)濟(jì)效益。但在反芻動(dòng)物應(yīng)用較少。由于加工米糠的原料和所采用的加工技術(shù)不同，米糠的組成成分并不完全一樣。米糠的加工方式主要有浸提、壓榨和膨化這3種方式。膨化加工是一種穩(wěn)定米糠酸價(jià)，延長保存期的非常有效的加工方式。脫脂米糠和米糠粕是米糠榨油后的產(chǎn)物，脂肪含量豐富，營養(yǎng)物質(zhì)全面，也是反芻動(dòng)物常用的飼料。本文評(píng)價(jià)不同加工方式對(duì)米糠的營養(yǎng)價(jià)值和瘤胃降解參數(shù)的影響，從而為更有效地利用米糠提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1飼料樣品

試驗(yàn)選用不同產(chǎn)地米糠、膨化米糠、脫脂米糠和米糠粕等4種飼料原料。風(fēng)干，粉碎，過1 mm分析篩，用于測(cè)定。

1.2測(cè)定指標(biāo)

需要測(cè)定的指標(biāo)有：粗蛋白(CP)、粗脂肪(Fat)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維（ADF），其中CP(樣品和尼龍袋殘?jiān)?和EE采用AOAC(1990)的方法測(cè)定[2]。NDF和ADF根據(jù)Van Soest等(1991)在用淀粉酶除去淀粉后用Ankom系統(tǒng)的方法（Ankom 220 fibre ana?lyze）測(cè)定[3]。

1.3試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)動(dòng)物選用體況良好體重（30.00±1.12）kg無顯著差異的6只并裝有永久性瘤胃瘺管的小尾寒羊，單圈飼養(yǎng)，日糧給量為1.5倍維持需要的飼養(yǎng)水平。每天飼喂精料和干草均為600 g/只，飼喂時(shí)間為8:00和16:00，自由飲水。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1試驗(yàn)步驟

取5 g飼料樣品，放入尼龍袋中，尼龍袋的規(guī)格為25 mm×80 mm，孔徑為300目。尼龍袋采用雙邊縫合，并用火將毛邊烤焦。每3個(gè)袋拴在一個(gè)塑料管上，每只羊每個(gè)時(shí)間點(diǎn)設(shè)3個(gè)平行樣（3個(gè)重復(fù)）。飼喂前投入試驗(yàn)動(dòng)物瘤胃中，培養(yǎng)時(shí)間為2、6、12、24、36、48 h，采用同時(shí)放入不同時(shí)間取出原則，取出后將尼龍袋統(tǒng)一放在自來水下細(xì)流沖洗，直至尼龍袋流出的水清澈明亮，無味為止。注意用水將尼龍袋中殘?jiān)鼪_到袋的底部。65℃烘干至恒重，稱重。粉碎并過40目篩，裝入可封口塑料中保存，測(cè)定干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、降解率。

1.4.2計(jì)算方法

待測(cè)飼料中的蛋白質(zhì)(干物質(zhì)、氨基酸)在瘤胃中不同時(shí)間點(diǎn)的降解率P(%)= [飼料粗蛋白質(zhì)(干物質(zhì)、氨基酸)-瘤胃降解殘?jiān)写值鞍?干物質(zhì)、氨基酸)]/飼料粗蛋白質(zhì)(干物質(zhì)、氨基酸)×100

瘤胃降解參數(shù)計(jì)算模型：

式中：y——在t培養(yǎng)時(shí)間蛋白質(zhì)(干物質(zhì)、氨基酸)消失率;

a——快速可降解部分；

b——潛在可降解部分；

c——b組分的降解速率；

t——培養(yǎng)時(shí)間點(diǎn)。

有效降解率：ED=a+b[c/(c+Kp)]

式中：a, b,c同上；

k為外流速度,由方程k=0.0015+0.019 6x解出。其中x為飼養(yǎng)水平。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析采用SAS軟件包中GLM過程進(jìn)行，同組數(shù)據(jù)比較采用鄧肯多重比較。

表1不同蛋白來源飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2結(jié)果與分析

2.1利用CNCPS體系評(píng)價(jià)飼料的測(cè)定結(jié)果

表1可以看出，不同加工方式的米糠的脂肪的變化范圍在2.2%～15.2%之間，差異較大，含量最高的是未經(jīng)任何加工的米糠，其次是膨化米糠、脫脂米糠，最低的是米糠粕。在4種米糠中，脫脂米糠和米糠粕的蛋白含量顯著高于其他米糠(P＜0.05)，且米糠粕的蛋白含量顯著高于脫脂米糠(P＜0.05)。米糠粕淀粉含量顯著高于其他加工方式的米糠的淀粉含量(P＜0.05)。經(jīng)過加工后各種米糠的ADF含量均顯著下降(P＜0.05)，其中膨化米糠下降的最多。

2.2飼料蛋白質(zhì)和干物質(zhì)的瘤胃降解率測(cè)定結(jié)果

2.2.1飼料在瘤胃中不同時(shí)間點(diǎn)的CP降解率

應(yīng)用尼龍袋法測(cè)定了4種飼料6個(gè)時(shí)間點(diǎn)（2、6、12、24、36 h和48 h）的蛋白質(zhì)在瘤胃的降解率，并計(jì)算出干物質(zhì)的瘤胃降解率，見表2。

表2不同蛋白質(zhì)飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)的降解率(%)

由表2可知，4種米糠的瘤胃降解率趨勢(shì)基本相同，膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3種米糠。在4種米糠中，蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)降解率最高的是膨化米糠，其次是米糠和脫脂米糠，最低的是米糠粕，這可能是由于膨化米糠在打磨中，孔隙變大，增加了與瘤胃微生物的表面積，因而動(dòng)態(tài)降解率要高于其他米糠粕。

2.2.2飼料在瘤胃中不同時(shí)間點(diǎn)的DM的降解率

應(yīng)用尼龍袋法測(cè)定了4種飼料6個(gè)時(shí)間點(diǎn)（2、6、12、24、36 h和48 h）的干物質(zhì)在瘤胃的降解率，并計(jì)算出干物質(zhì)的瘤胃降解率，結(jié)果見表3。

表3飼料干物質(zhì)的降解率(%)

由表3可知，不同加工方式的米糠和其它飼料的干物質(zhì)在瘤胃中的降解規(guī)律不同，在降解初期，脫脂米糠在4種米糠中降解率較高，但在36 h后，降解率較為平緩。米糠在降解率初期較低，但在36 h后逐漸上升，并超過脫脂米糠。米糠粕在降解初期較快，但在12 h后，上升很慢。膨化米糠的降解率一直處于平緩狀態(tài)。在米糠中，動(dòng)態(tài)降解率最高的是米糠，其次是脫脂米糠、膨化米糠，最低的的是米糠粕。米糠粕的動(dòng)態(tài)降解率最低，僅為58.59%。

2.3對(duì)飼料中RDP和RUP含量的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)瘤胃降解模型計(jì)算出立刻降解蛋白（a）、經(jīng)過一定時(shí)間能降解的蛋白（b）和完全不能降解的蛋白（c），以及瘤胃的動(dòng)態(tài)降解率（P），應(yīng)用NRC公式計(jì)算出RDP和RUP的含量。

表4不同蛋白質(zhì)飼料蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)降解模型參數(shù)(蛋白質(zhì)基礎(chǔ))

由表4可以看出，在4種米糠中膨化米糠的RUP蛋白含量較低，快速降解部分較大。膨化加工對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的影響最小，無論是CP、RDP、RUP還是有效降解率P都與未經(jīng)處理米糠一致。而浸提加工米糠粕和壓榨米糠粕CP含量和RDP含量顯著高于米糠和膨化米糠（P）（P＜0.05），而有效降解率顯著低于米糠和膨化米糠（P＜0.05）。而且浸提加工的米糠粕的RDP和CP含量顯著高于壓榨加工的米糠粕的含量（P＜0.05）。

3　討論

通過上述分析，飼料的加工工藝不同，有效降解率差異并不大。膨化加工飼料的蛋白質(zhì)的降解率升高，這可能與高溫時(shí)的蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變有關(guān)。在4種米糠中，動(dòng)態(tài)降解率最高的是膨化米糠，其次是脫脂米糠和米糠，最低的是米糠粕。4種不同加工方式的米糠，雖然動(dòng)態(tài)降解率不同，但瘤胃降解率趨勢(shì)基本相同，各種不同加工方的米糠的降解率表現(xiàn)比較相似,上升比較平緩,這可能與米糠的粗蛋白溶解度較低、氨氮釋放較慢有關(guān)，因?yàn)楦鞣N米糠的慢速降解蛋白含量較高。膨化米糠的降解率在24 h之后稍高于其他3種米糠，這也可能是由于膨化米糠，在加工的過程中，增加了與瘤胃微生物的表面積，因而動(dòng)態(tài)降解率要高于其他加工方式的米糠。據(jù)有關(guān)研究表明，膨化飼料不僅降解率高，而且適口性好，能夠提高動(dòng)物的采食量，從而提高生產(chǎn)性能。

瘤胃RDP水平和來源對(duì)保障瘤胃微生物生長、創(chuàng)造適宜的瘤胃環(huán)境尤為重要。Sniffen[4]指出日糧中可發(fā)酵碳水化合物較高時(shí)，可降解蛋白質(zhì)就成為微生物生長的主要限制因子，因?yàn)槲⑸锸抢w維物質(zhì)的主要分解者。薛紅楓等提高瘤胃非降解蛋白的含量可以提高反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能[5]。RUP是小腸蛋白質(zhì)的主要來源，進(jìn)入小腸的蛋白質(zhì)主要是飼料微生物蛋白質(zhì)和過瘤胃蛋白，配合飼料需要兩者一定比例才能保證微生物蛋白合成的最大量，并保證小腸蛋白質(zhì)營養(yǎng)的供應(yīng)。因此，在實(shí)際的奶牛日糧配合時(shí)，一定要結(jié)合奶牛的實(shí)際情況選擇不同RDP和RUP的飼料，既要滿足瘤胃微生物的需要，又要滿足小腸蛋白質(zhì)的需要。

在4種米糠中，米糠粕和脫脂米糠的可降解蛋白（RDP）含量最高，其次是米糠和膨化米糠。另外，膨化米糠的快速降解部分含量較高，其次是米糠、浸提米糠粕，最低的是壓榨米糠粕。浸提加工的米糠粕和壓榨加工的米糠粕的快速降解部分和慢速降解部分部分降低是由于熱加工所致，這與wang[6]得出的結(jié)論是一致的，該結(jié)論也說明加熱降低了蛋白的溶解性，增加了非降解蛋白含量。當(dāng)米糠浸提和壓榨脫脂時(shí)米糠的蛋白經(jīng)歷了變性交聯(lián)反應(yīng)使蛋白不易被微生物酶分解，導(dǎo)致衍變成非降解蛋白[7]。壓榨和浸提脫脂加工均降低了瘤胃降解率，并增加了過瘤胃蛋白的含量，這是和以前的結(jié)果是一致的[8]。提高高產(chǎn)奶牛日糧中RUP比例可增加產(chǎn)奶量，但是同時(shí)要想改善乳蛋白質(zhì)含量為主的乳成分，需要平衡地改善能量、蛋白質(zhì)乃至葡萄糖營養(yǎng)的供給狀況。

4　結(jié)論

不同加工方式影響米糠的過瘤胃參數(shù)，膨化加工提高RDP含量，而浸提米糠粕和壓榨米糠粕提高RUP含量，不同飼料配方根據(jù)配方需要選擇合適的加工方式或原料，以減少飼養(yǎng)成本。

參考文獻(xiàn)

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（編輯：劉洋，2448824921@qq.com)

Research on rumen degrudeaion parameters of rice bran with different processing methods

Wang Yan, Wen Qi’nan, Liu Xiaolan, Zhang Yonggen, Lin Wei, Guo Hongwen

Abstract：Rice bran is a byproduct of rice processing, high yield, rich in nutritional value, and low price. The nutritional value of rice bran and rumen degradation parameters of different processing methods are different affected by the processing method. In this paper, the nutritional value and rumen degraded parameters of different processing methods (unprocessed bran, defatted rice bran, puffed rice bran, and rice bran meal) were evaluated by rumen nylon bag technique, the objective was to find the best way to process rice bran, as well as provided a theoretical basis database for supplementing of ru?minal degradation parameters. The results showed that ruminal degradation rate of four rice bran is ba?sically the same trend, the degradation rate of puffed rice bran after 24 h is slightly higher than the other three rice bran. In the four kinds of rice bran, the highest rate of protein degradation is dynamic puffed rice bran, followed by defatted rice bran and rice bran, rice bran meal was the lowest, which showed puffed rice bran processing can improve the RDP, and the extraction processing and milling process can increase the RUP content . The experiment provided more accurate data for more effective use of rice bran, and provide a theoretical basis for the RDP and RUP parameters of feed materi?als database, therefore provided a theoretical ba?sis for designing better feed formulation.

Key words：rice bran；rumen degradation param?eters；processing methods

基金項(xiàng)目：黑龍江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目[C2015049]；齊齊哈爾大學(xué)青年基金[2014k- M26]；齊齊哈爾教研項(xiàng)目[2014095]；農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代奶牛產(chǎn)業(yè)化技術(shù)體系[CARS-37]；黑龍江省應(yīng)用技術(shù)研究與開發(fā)計(jì)劃重大項(xiàng)目[2013G0880]；國家星火計(jì)劃項(xiàng)目[2013GA670002]

收稿日期：2015-11-13

通訊作者：劉曉蘭，博士，教授。

作者簡介：王燕，博士，講師，主要從事反芻動(dòng)物飼料生產(chǎn)的研究。

中圖分類號(hào)：S816.44

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-991X（2016）03-0058-04

doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.03.012