脫脂玉米干酒糟及其可溶物在動物生產中的應用

吳學壯 聞治國 戴四發(fā) 楊培龍

(安徽科技學院動物科學學院1，蚌埠 233100) (中國農業(yè)科學院飼料研究所，農業(yè)部飼料生物技術重點實驗室2, 北京 100081)

玉米干酒糟及其可溶物(dried distillers grains with solubles，DDGS)含有很高的能量、蛋白質和磷，在動物飼料中可以替代其他昂貴的飼料原料，如作為能量飼料原料替代玉米，作為蛋白飼料原料替代豆粕和替代部分磷酸氫鈣。在動物飼料中科學合理的使用DDGS，不僅可以提高動物產品的質量，而且可以降低飼料成本。因此，DDGS在全球飼料中得以廣泛應用。

DDGS提取部分玉米油后制成脫脂玉米干酒糟及其可溶物(reduced-fat dried distillers grains with solubles，RF-DDGS)，使得該副產品能值降低，蛋白質和粗纖維含量升高。研究發(fā)現(xiàn)，RF-DDGS在畜禽飼料中的應用現(xiàn)狀發(fā)生了改變。RF-DDGS在家禽日糧中的添加量大幅下降，甚至完全去除。豬飼料中應用RF-DDGS與DDGS相比可以減少對豬肉脂肪品質的負作用，可增加用量。RF-DDGS的營養(yǎng)組成非常適合在反芻動物飼料應用，可以提高添加比率。

本文綜述了RF-DDGS的生產現(xiàn)狀，營養(yǎng)組分與飼料價值，及其在動物生產中的應用，在此基礎上分析了RF-DDGS在動物生產中存在的問題和潛在應用，對RF-DDGS的進一步發(fā)展進行展望，為RF-DDGS飼料資源的開發(fā)提供參考。

1 RF-DDGS的生產現(xiàn)狀

近年來，乙醇工廠為獲得最大經濟效益采用“前端”分離技術(胚芽和胚乳分離)和“后端”油提取技術，進而制成RF-DDGS。通常DDGS含有10%～12%的粗脂肪，RF-DDGS含有3%～5%的粗脂肪。楊嘉偉等[1]指出，玉米DDGS是一種潛在的優(yōu)質食用油原料，制油的經濟效益顯著，制油后的玉米DDGS蛋白含量高。2012年大約50%的美國燃料酒精工廠在生產DDGS時提取部分油脂，據(jù)專家預測，這個數(shù)據(jù)將繼續(xù)增加[2]。我國有約13家企業(yè)生產RF-DDGS，粗脂肪含量為3.0%～5.0%，RF-DDGS的總產量約占全國DDGS總產量的47.3%[3]。因此，對RF-DDGS在養(yǎng)殖業(yè)上應用的研究具有重要現(xiàn)實意義。

2 RF-DDGS的營養(yǎng)特點

DDGS的來源主要有玉米、小麥、高粱等，最廣泛的是玉米DDGS。玉米DDGS的營養(yǎng)成分在不同地區(qū)、廠商以及同一加廠商不同生產批次之間均有一定的差異。DDGS中的營養(yǎng)成分變化范圍最大是脂肪、纖維、灰分、賴氨酸、色氨酸和磷。RF-DDGS經過油脂提取技術后，其脂肪含量和能量水平減少，粗蛋白質濃度增加。Rochell等[4]測定了DDGS(粗脂肪11.15%，DM)和RF-DDGS(粗脂肪3.15%，DM)的總能(GE)含量分別為5 369 kcal/kg和5 076 kcal/kg，RF-DDGS的總能含量比DDGS低5.5%。

玉米DDGS含有大約10%～12%的玉米油。玉米油中含有高水平的多不飽和脂肪酸(亞油酸和油酸分別占總脂肪酸含量的59%和25%)[5-6]，很容易發(fā)生氧化，能值下降，對動物健康不利，影響生產性能和產品質量(胴體品質、牛奶質量)[7]。RF-DDGS中粗脂肪含量有所降低，但是脂肪酸組成和特性并沒有明顯改變[7]，飼喂RF-DDGS(3%～9%粗脂肪)能有效增加生長肥育豬腹部的硬度且降低腹部脂肪中多不飽和脂肪酸的含量，改善豬肉品質[8]。

通過近期的實驗和總結大量研究結果得出了表1，分別就DDGS與RF-DDGS常規(guī)營養(yǎng)成分做了對比分析。DDGSⅠ和RF-DDGSⅡ引自《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表(2015年第26版)》[9]和賈連平[3]，DDGSⅢ和RF-DDGSⅣ為實驗測定值。從表1可以看出，DDGSⅠ中EE含量比RF-DDGSⅡ高，CP含量比RF-DDGSⅡ低；DDGSⅢ和RF-DDGSⅣ的DM和Ca含量并無太大差異，DDGSⅢ中CP、Ash、ADF、NDF、TP、Lys、Met均比RF-DDGSⅣ低，而DDGSⅢ中EE和總能比RF-DDGSⅣ高。

表1 DDGS和RF-DDGS常規(guī)營養(yǎng)成分分析表

注：Ⅰ，《中國飼料成分及營養(yǎng)價值表(2015年第26版)》[9]；Ⅱ，賈連平2011[3]；Ⅲ，Ⅳ為實驗測定。ND表示未確定。

RF-DDGS中脂肪含量較少而纖維含量較高，作為豬和家禽飼料時能量值會降低，特別是家禽。所以，RF-DDGS對豬和家禽的飼料價值和經濟價值可能會低于DDGS。然而，RF-DDGS高纖維的營養(yǎng)組成對反芻動物有很高的飼料價值，因為反芻動物瘤胃微生物可以很好利用纖維素，同時脂肪的減少可以導致乳脂率降低[10]。Gigax等[11]研究報道，粗脂肪含量為12.9%的DDGS含油量每下降1%，肉牛NEg就會下降1.3%；粗脂肪含量為6.7%的RF-DDGS能值與玉米相近。

3 RF-DDGS在動物生產中的應用

3.1 豬

RF-DDGS的粗脂肪含量有所降低，但是脂肪酸組成和特性沒有明顯變化，所以緩解了由亞油酸(極易氧化)帶來的不利影響[7]。研究發(fā)現(xiàn)，生長肥育豬飼喂RF-DDGS(3%～9%粗脂肪)能有效增加腹部的硬度且降低腹部脂肪中多不飽和脂肪酸的含量[8]。Jacela等[12]研究發(fā)現(xiàn)飼喂RF-DDGS(3.5%粗脂肪)可以降低豬腹部脂肪中多不飽和脂肪酸含量。豬肉脂肪的脂肪酸組成取決于日糧脂肪和內源性脂肪酸合成的數(shù)量及組成。日糧中脂肪被吸收后，在動物體內會被內源脂肪酸合成所修飾，豬胴體脂肪會反映出日糧脂肪酸的組成[13-14]。此外，日糧脂肪濃度升高會抑制豬體內脂肪的從頭合成[15]，使日糧脂肪組成對豬肉脂肪組成產生更大影響。育肥豬對RF-DDGS(6.9%EE)的標準化回腸可消化氨基酸低于普通的DDGS，并且在RF-DDGS日糧補充油脂后準化回腸可消化氨基酸并未改善[16]。

3.2 反芻動物

RF-DDGS對于反芻動物是一種優(yōu)質飼料原料，RF-DDGS的高纖維和低淀粉含量可以降低瘤胃酸中毒的風險，能安全地代替日糧中的部分谷物。RF-DDGS纖維素可以在瘤胃中被快速消化，用于產生揮發(fā)性脂肪酸；玉米中容易降解的蛋白質在發(fā)酵生產酒精的過程中都已降解，玉米DDGS中的瘤胃非降解蛋白的含量比玉米的高[17]。DDGS含有過瘤胃蛋白(RUP)約為60%～70%，而豆粕僅為30%[18]。

3.2.1 奶牛

DDGS在奶牛日糧中使用受限制主要有以下兩個原因：其一，DDGS具有較高的脂肪含量，其與玉米相比含有更多的脂肪；其二，DDGS油脂中含有較多的不飽和脂肪酸(75%為不飽和脂肪酸)[5]，這會降低牛奶中乳脂率[19]。在不影響產奶量和乳脂率的前提條件下，在泌乳奶牛日糧中的添加DDGS水平最高可達干物質攝入量的30%[20]。

DDGS由于高脂肪含量和高不飽和脂肪酸濃度長期以來在奶牛日糧中應用受到限制，而RF-DDGS對于泌乳奶牛有益無害，因此，奶牛可以增加日糧RF-DDGS添加水平，而不至于脂肪過量對乳脂率和產量造成負面影響。Mjoun等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在荷斯坦經奶牛日糧中添加0%、10%、20%和30%的RF-DDGS(以干物質為基礎，34.0%的粗蛋白、42.5%的中性洗滌纖維、3.5%的粗脂肪和5.3%的灰分)替代豆粕，發(fā)現(xiàn)日糧中添加不同水平RF-DDGS對奶牛干物質攝入量、粗蛋白攝入量、氮利用效率和產奶量無影響；隨著日糧RF-DDGS添加水平增加，乳脂率增加，總固形物含量、乳脂產量、產乳效率(以能量校正乳/干物質攝入量表示)具有線性增加趨勢，同時，乳蛋白水平呈現(xiàn)二次變化(RF-DDGS從0%～30%，乳蛋白含量分別為2.99%、3.06%、3.13%和2.99%)，乳蛋白產量未受影響。由此看來，在泌乳中期荷斯坦奶牛日糧中添加高達30%的RF-DDGS不僅對產奶量和干物質攝入量沒有負面影響，而且會增加乳脂率和乳脂產量；在飼喂20%RF-DDGS日糧時，氨基酸平衡非常理想。Mjoun等[22]研究發(fā)現(xiàn)，RF-DDGS的蛋白消化率和氨基酸利用率與DDGS、豆粕和膨化大豆相當。Kalscheur[23]報道，泌乳奶牛日糧草料含量不足50%或草料中性洗滌纖維含量不足22%時，添加高脂DDGS會引起乳脂下降。

3.2.2 肉牛

Gigax等[11]在育肥肉牛實驗中，分別用RF-DDGS和DDGS替代日糧中部分玉米，發(fā)現(xiàn)飼喂DDGS日糧的肉牛具有更高的終末體重、平均日增重和熱胴體重；飼喂玉米日糧的肉牛與飼喂RF-DDGS日糧的肉牛具有相同的干物質采食量、平均日增重和飼料轉化率(F∶G)；RF-DDGS的能值與玉米類似，RF-DDGS的能值比DDGS的能值低8.5%。有研究表明，在肉牛日糧用RF-DDGS替代20%大麥對生長性能和胴體品質沒有不良影響[24]。

3.3 家禽

反芻動物和豬能夠利用RF-DDGS中很大一部分纖維素作為能量，但是雞對于纖維素的消化能力遠不如反芻動物和豬，使得其從纖維中獲得能量的能力很小。因此，DDGS脫脂對雞能值的影響比豬更大。肉雞日糧添加10%RF-DDGS可以提高生長性能，日糧添加20% RF-DDGS與玉米-豆粕日糧肉雞生長性能沒有顯著差異[25]。在肉雞飼養(yǎng)中后期，其日糧RF-DDGS最大添加水平建議為24%[26]。Rochell等[4]研究表明，RF-DDGS(5,076 kcal/kg)的總能含量比DDGS(5,369 kcal/kg)的總能含量降低5.5%，但對于肉雞AMEn下降了22.8%。究其原因是由于RF-DDGS的脂肪含量下降，NDF含量增加。研究發(fā)現(xiàn)，在不影響產蛋性能、蛋品質和抗氧化性能的前提條件下，玉米DDGS在龍巖麻鴨日糧中的添加水平最高可達干物質攝入量的18%，但是隨日糧DDGS水平的提高，蛋黃中不飽和脂肪酸也會隨之升高，日糧DDGS水平為30%時會影響鴨蛋的抗氧化性能[27]。此外，研究發(fā)現(xiàn)提高鴨日糧中纖維含量可以顯著降低血液和鴨蛋中膽固醇的含量[28]。因此，鴨日糧可以適當增加日糧RF-DDGS添加水平，既可以防止鴨蛋中不飽和脂肪酸升高，又可以降低膽固醇的含量。鵝由其獨特的消化生理特點，對粗纖維具有很強的消化能力[29-30]。理論上說，RF-DDGS可以很好的在鵝日糧中應用，但是目前尚無相關研究。

4 RF-DDGS在動物生產中應用應注意的問題

過多食入粗纖維含量高的飼料可導致妊娠母豬便秘，且不利于懷孕母豬的消化，因此，RF-DDGS不宜大量應用于妊娠母豬。RF-DDGS雖然提取了部分油脂，但其還含有不飽和脂肪酸，容易發(fā)生氧化，能值下降，對動物健康不利，影響生產性能和產品質量如胴體品質、牛奶質量。隨著生長肥育豬日糧中DDGS含量增加，豬肉脂肪硬度成直線降低。在生長肥育豬前期飼喂正常DDGS，后期飼喂RF-DDGS，可以達到理想的豬肉脂肪硬度標準。DDGS中存在著一定水平的真菌毒素(玉米赤霉烯酮、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、T-2毒素、HT-2毒素等)含量[31]。真菌毒素對動物的生產性能產生負面影響，DDGS在作為飼料配料時要了解其含量水平，保證飼料的安全。

5 研究應用前景

RF-DDGS在畜禽飼料中使用的研究很有限。RF-DDGS中脂肪含量和能值降低，纖維素和蛋白質含量稍微增加，需要更多的研究來評價其營養(yǎng)成分和消化率(能量、氨基酸和磷)，確定其飼料價值。目前，DDGS的消化能值、代謝能值和凈能值已經確定，RF-DDGS相關能值還有待研究。

DDGS提取部分油脂制成RF-DDGS，在家畜和家禽部分市場中，DDGS的相對消費率將會發(fā)生改變。因為奶牛日糧中添加高水平RF-DDGS不會造成奶牛乳脂率降低，預計奶牛養(yǎng)殖中會增加RF-DDGS用量；由于DDGS含有更高的能值，肉牛養(yǎng)殖將繼續(xù)飼喂相對高含量的DDGS；為了減少DDGS對豬肉脂肪品質的負作用，預計豬料中會增加RF-DDGS用量。家禽將可能是受DDGS脂肪減少影響最大的動物，家禽日糧中DDGS添加量可能依據(jù)脂肪含量減少的程度而明顯減少。

養(yǎng)殖者和飼料廠都希望飼料原料的營養(yǎng)成分和消化率具有穩(wěn)定性和可預測性。RF-DDGS中的營養(yǎng)成分與玉米、豆粕相比，脂肪、纖維、灰分、賴氨酸、色氨酸和磷變化范圍較大，而且不同地區(qū)、廠商以及同一加廠商不同生產批次之間均有一定的差異。因此，準確測定RF-DDGS營養(yǎng)物質(脂肪、蛋白質、碳水化合物)組分的含量是科學利用RF-DDGS的必要條件。近年來，近紅外光譜法越來越多的應用在飼料業(yè)中，通過建立近紅外光譜技術預測RF-DDGS營養(yǎng)物質含量的最優(yōu)定標模型，為快速預測RF-DDGS營養(yǎng)價值提供參考，進而可以很好促進RF-DDGS在畜牧業(yè)中的應用。

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