發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬生長性能、消化代謝和氮排放的影響

黎智華　張　婷　蘇家宜　王德云　孔祥峰*

(1.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，動(dòng)物營養(yǎng)生理與代謝過程實(shí)驗(yàn)室，長沙 410125；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，南京 210095)

白酒糟是釀酒工業(yè)的副產(chǎn)物，其數(shù)量大、來源集中。白酒糟中富含粗蛋白質(zhì)、粗淀粉、粗纖維和粗脂肪等常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)，還含有大量氨基酸、維生素、礦物質(zhì)及菌體自溶產(chǎn)生的各種生物活性物質(zhì)[1]。然而，白酒糟水分含量高、酸度大、黏性強(qiáng)和易腐敗，若不及時(shí)處理會(huì)造成環(huán)境污染；又因其粗纖維含量高，大大降低了白酒糟的飼用價(jià)值。利用微生物發(fā)酵處理白酒糟可降解白酒糟中的淀粉、纖維素和半纖維素，充分利用其中的碳源和氮源，使發(fā)酵產(chǎn)物中的真蛋白含量明顯提高[2]。因此，白酒糟可作為加工蛋白質(zhì)飼料的新資源，緩解畜牧業(yè)蛋白質(zhì)飼料資源短缺的問題。研究表明，飼糧中添加9.25%的發(fā)酵酒糟可提高牦牛的生產(chǎn)性能和營養(yǎng)物質(zhì)消化率[3]；用發(fā)酵酒糟替代17%精料，能顯著增加藏綿羊的日增重，降低料重比，提高飼糧養(yǎng)分表觀消化率和經(jīng)濟(jì)效益[4]；濕態(tài)酒糟發(fā)酵蛋白飼料可提高產(chǎn)蛋率，降低雞舍氨氣濃度[5]；白酒糟對生長豬的消化能和代謝能低于豆粕，但仍具有較高的飼用價(jià)值[6]。斷奶仔豬生長和消化代謝容易遭受斷奶應(yīng)激和飼養(yǎng)環(huán)境變化的影響，而發(fā)酵酒糟富含的營養(yǎng)物質(zhì)和微生物及其代謝產(chǎn)物可能有益于其生長發(fā)育。盡管人們對發(fā)酵酒糟的利用已有一些報(bào)道，但用于斷奶仔豬飼養(yǎng)方面的報(bào)道較少。因此，本文旨在探究不同添加比例的發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬的生長性能、消化代謝和氮排放的影響，為其作為蛋白質(zhì)飼料原料開發(fā)利用提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　發(fā)酵白酒糟

發(fā)酵白酒糟來源于四川某公司。經(jīng)測定，其中干物質(zhì)、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維的含量以及總能分別為92.97%、9.28%、23.96%、5.39%、17.67%和18.29 MJ/kg。

1.2　試驗(yàn)動(dòng)物、分組與飼養(yǎng)管理

動(dòng)物飼養(yǎng)試驗(yàn)于2016年3—4月在中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所新五豐永安試驗(yàn)基地進(jìn)行。試驗(yàn)選用21日齡斷奶的去勢杜×長×大公豬24頭，隨機(jī)分為4組，每組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧(粉料)，試驗(yàn)組分別用2%、4%和6%發(fā)酵白酒糟等比例替代基礎(chǔ)飼糧。試豬分別于平均體重為10和25 kg左右時(shí)，轉(zhuǎn)移至代謝籠內(nèi)進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)。各試驗(yàn)期為1周，前4 d為適應(yīng)期(確定每頭豬每天的采食量和飲水量)，從第5天開始收集每頭試驗(yàn)豬的全部糞便和尿液樣品，連續(xù)收集3 d。試驗(yàn)開始與結(jié)束時(shí)分別稱取每頭試驗(yàn)豬的體重，記錄每頭試驗(yàn)豬的日采食量。采食量記錄和樣品采集以09：00作為天與天之間的分界點(diǎn)。基礎(chǔ)飼糧根據(jù)NRC(2012)配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1，各組飼糧常規(guī)營養(yǎng)成分的測定值見表2。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目 Items保育前期料(7^15 kg)Prophase nursery diet (7 to 15 kg)3)保育后期料(16^30 kg)Anaphase nursery diet (16 to 30 kg)總磷 P0.55 0.57 有效磷 AP0.40 0.33 賴氨酸 Lys1.38 1.18 蛋氨酸 Met0.49 0.39 半胱氨酸 Cys0.28 0.31 蘇氨酸 Thr0.87 0.72 色氨酸 Trp0.24 0.23

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kilogram of the diet：VA 6 200 IU，VD3700 IU，VE 88 IU，VK 4.4 mg，VB28.8 mg，泛酸 pantothenic acid 24.2 mg，煙酸 nicotinic acid 33 mg，氯化膽堿 choline chloride 330 mg，F(xiàn)e 145 mg，Cu 10 mg，Zn 100 mg，Mn 40 mg，I 0.3 mg，Se 0.1 mg。

2)計(jì)算值。Calculated values.

3)添加3 kg/t的氧化鋅。Supplemented with 3 kg/t ZnO.

表2　各組飼糧常規(guī)營養(yǎng)成分(測定值)

1.3　樣品采集和處理

糞樣的收集采用全收糞法。每天用封口袋隨時(shí)收集全天糞便樣品，-20 ℃保存?zhèn)溆?。? d糞樣融化后混合均勻，以鮮重的10%取樣，取2份等量樣品。其中一份每100 g糞樣加入6 mol/L的鹽酸10 mL固定氨氮，用于測定粗蛋白質(zhì)含量；另一份用于測定其他營養(yǎng)成分。2份樣品均置于-20 ℃保存。測定前融化樣品，準(zhǔn)確稱取糞樣70 g左右置于65 ℃烘72 h，稱重記錄初水分含量并回潮24 h至恒重，粉碎后裝于封口袋，-20 ℃保存。

每天收集尿液，分別于08:30和21:00量取尿液體積，紗布過濾，按總體積的10%取樣，每100 mL加6 mol/L的鹽酸10 mL固氮。置于-20 ℃保存。將3 d尿樣融化后混合均勻，取總尿樣量的10%用于檢測。

1.4　檢測指標(biāo)和方法

測定飼糧和糞樣中的干物質(zhì)、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)和水解氨基酸含量以及總能，以及尿樣的總能[7]。總能采用精密快速自動(dòng)熱量計(jì)(長沙開元儀器廠)測定；水解氨基酸含量采用鹽酸水解法測定。以重復(fù)為單位計(jì)算發(fā)酵白酒糟的表觀消化能和代謝能[6]以及氮代謝狀況[8]，計(jì)算公式如下：

飼糧表觀消化能=(食入總能-排糞總能)/
食入飼糧干物質(zhì)含量；
飼糧表觀代謝能=(食入總能-排糞總能-
排尿總能)/食入飼糧干物質(zhì)含量；
常規(guī)營養(yǎng)成分表觀消化率=100×(飼糧營養(yǎng)
成分含量-糞便營養(yǎng)成分含量)/
飼糧營養(yǎng)成分含量；
吸收氮=攝入氮-糞氮；
沉積氮=攝入氮-糞氮-尿氮；
氮表觀消化率=100×吸收氮/攝入氮；
氮表觀生物學(xué)價(jià)值=100×沉積氮/吸收氮；
蛋白質(zhì)凈利用率=100×(攝入氮-糞氮-尿氮)/
攝入氮；
總氮排放率=100×(糞氮+尿氮)/攝入氮。

1.5　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SAS 9.2軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，以最小二乘均數(shù)表示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。P<0.05為差異顯著，0.05≤P<0.10為有變化趨勢。

2　結(jié)果與分析

2.1　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬生長性能的影響

如表3所示，在10 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，試驗(yàn)各組的始重、末重、平均日采食量、平均日增重和料重比均無顯著差異(P>0.05)；在25 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，與對照組相比，2%發(fā)酵白酒糟組的平均日增重顯著增加(P<0.05)、料重比呈降低趨勢(P=0.09)。

表3　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Values in the same row with different letter superscripts significantly differ (P<0.05). The same as below.

2.2　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表4可見，在10 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，與對照組相比，2%發(fā)酵白酒糟組除表觀消化能顯著降低(P<0.05)外，其余測定指標(biāo)差異均不顯著(P>0.05)；4%發(fā)酵白酒糟組的總能表觀消化率、表觀消化能和表觀代謝能均顯著降低(P<0.05)；除粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率差異不顯著(P>0.05)外，6%發(fā)酵白酒糟組的各測定指標(biāo)均顯著降低(P<0.05)。在25 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，4個(gè)組的粗灰分和粗脂肪表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)；與對照組相比，4%和6%發(fā)酵白酒糟組干物質(zhì)表觀消化率顯著降低(P<0.05)，2%、4%和6%發(fā)酵白酒糟組的粗蛋白質(zhì)和總能表觀消化率、表觀消化能和表觀代謝能均顯著降低(P<0.05)。

表4　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.3　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬氨基酸表觀消化率的影響

由表5可見，與對照組相比，在10 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，4%和6%發(fā)酵白酒糟組的賴氨酸、蛋氨酸和脯氨酸的表觀消化率顯著下降(P<0.05)；在25 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，6%發(fā)酵白酒糟組的蛋氨酸表觀消化率顯著下降(P<0.05)。其余各組氨基酸的表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。

表5　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬氨基酸表觀消化率的影響

續(xù)表5項(xiàng)目Items對照組 Control group2%發(fā)酵白酒糟組 2% fermented distiller’s grain group4%發(fā)酵白酒糟組 4% fermented distiller’s grain group6%發(fā)酵白酒糟組 6% fermented distiller’s grain groupSEMP值P-value纈氨酸 Val86.5584.8884.0083.020.700.35天冬氨酸 Asp88.6886.9586.3085.440.600.28絲氨酸 Ser88.9287.2986.5885.730.620.32谷氨酸 Glu90.9589.3288.5687.370.550.12甘氨酸 Gly83.9582.8781.9780.620.730.45丙氨酸 Ala82.5381.4579.9978.750.850.44酪氨酸 Tyr88.3184.8684.0383.870.770.14組氨酸 His90.5489.3988.5787.700.540.29精氨酸 Arg93.5891.7691.0490.950.470.17脯氨酸 Pro92.72a91.36ab89.78b89.17b0.480.02半胱氨酸 Cys91.3490.2889.0688.070.460.0525 kg仔豬 25 kg piglets賴氨酸 Lys87.49 86.46 86.20 87.69 0.65 0.83 苯丙氨酸 Phe86.83 85.91 84.94 84.80 0.59 0.62 蛋氨酸 Met 85.33a 83.85a 87.10a 79.19b0.84<0.01蘇氨酸 Thr84.54 81.29 80.28 80.86 0.79 0.23 異亮氨酸 Ile84.26 80.59 79.46 79.50 0.90 0.19 亮氨酸 Leu86.45 82.43 81.20 81.21 0.84 0.07 纈氨酸 Val84.13 82.49 80.88 80.66 0.79 0.39 天冬氨酸 Asp87.36 85.05 83.60 83.96 0.74 0.27 絲氨酸 Ser87.27 85.09 83.94 83.95 0.66 0.24 谷氨酸 Glu89.93 87.60 86.14 86.13 0.63 0.10 甘氨酸 Gly82.70 79.64 78.39 79.10 0.82 0.27 丙氨酸 Ala83.07 79.89 78.19 78.92 0.91 0.25 酪氨酸 Tyr84.20 82.79 82.25 83.79 0.61 0.68 組氨酸 His87.76 85.76 84.58 85.00 0.63 0.30 精氨酸 Arg91.04 89.07 88.08 88.47 0.54 0.23 脯氨酸 Pro87.80 88.87 88.06 88.78 0.38 0.73 半胱氨酸 Cys85.91 89.04 88.24 87.59 0.43 0.05

2.4　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬氮排放的影響

由表6可見，與對照組相比，在10 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，4%發(fā)酵白酒糟組的吸收氮量、沉積氮量和氮表觀生物學(xué)價(jià)值均顯著降低(P<0.05)，2%和6%發(fā)酵白酒糟組的尿氮量顯著降低(P<0.05)、氮表觀生物學(xué)價(jià)值顯著升高(P<0.05)，2%、4%和6%發(fā)酵白酒糟組攝入氮量、糞氮量、氮表觀消化率、蛋白質(zhì)凈利用率和總氮排放率均無顯著差異(P>0.05)；在25 kg斷奶仔豬消化代謝試驗(yàn)中，2%、4%和6%發(fā)酵白酒糟組的攝入氮量、吸收氮量、沉積氮量和氮表觀消化率均顯著降低(P<0.05)、糞氮量顯著升高(P<0.05)，2%和6%發(fā)酵白酒糟組的蛋白質(zhì)凈利用率顯著降低(P<0.05)、總氮排放率顯著升高(P<0.05)，尿氮量和氮表觀生物學(xué)價(jià)值各組之間均無顯著差異(P>0.05)。

表6　發(fā)酵白酒糟對斷奶仔豬氮排放的影響

3　討　論

斷奶仔豬的生長性能影響豬場的經(jīng)濟(jì)效益，因此提高其日增重、降低其料重比顯得尤為重要。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在25 kg斷奶仔豬試驗(yàn)中，飼糧添加2%發(fā)酵白酒糟可顯著增加仔豬的平均日增重。這可能是由于釀酒發(fā)酵白酒糟中的高粱糟富含具有抗氧化活性的酚類物質(zhì)[9]，同時(shí)產(chǎn)生一定量的菌體蛋白、消化酶和B族維生素等代謝產(chǎn)物，不僅可改善飼糧的適口性，而且可改善動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，從而促進(jìn)動(dòng)物的生長[10]。Emiola等[11]也報(bào)道，在基礎(chǔ)飼糧中添加30%發(fā)酵酒糟能提高生長豬的生長性能。但是，發(fā)酵白酒糟對10 kg斷奶仔豬的生長性能無顯著影響，可能是飼喂時(shí)間較短造成的。此外，發(fā)酵白酒糟的成本比常規(guī)飼料低，將其用作飼料原料可降低養(yǎng)殖成本。

本試驗(yàn)中，飼糧添加2%發(fā)酵白酒糟不影響斷奶仔豬對干物質(zhì)、粗灰分和粗脂肪的表觀消化率，但添加6%發(fā)酵白酒糟會(huì)降低其對干物質(zhì)的表觀消化率，其原因可能是較高的粗纖維水平增加了腸道內(nèi)源性分泌物，加快了食糜在消化道內(nèi)的流通速度，使養(yǎng)分不能充分消化和吸收[12]。雖然本試驗(yàn)所用發(fā)酵白酒糟的粗纖維含量已降低至17.67%，但仍遠(yuǎn)高于豆粕和玉米等常規(guī)飼料原料，再加上斷奶仔豬的腸道功能發(fā)育還不夠健全，導(dǎo)致其消化率降低。同時(shí)，隨著飼糧中發(fā)酵白酒糟添加量的增加，斷奶仔豬對飼糧的表觀消化能和表觀代謝能以及賴氨酸、蛋氨酸和脯氨酸的表觀消化率降低，但不影響粗脂肪和大部分氨基酸的消化率。然而有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵白酒糟能提高泌乳奶牛對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率[13]，干酒糟能提高泌乳奶牛的生產(chǎn)性能[14]；用酒糟部分替代奶牛飼糧中的玉米淀粉，其產(chǎn)奶量和乳成分無顯著變化[15]。白酒糟經(jīng)過微生物發(fā)酵后，品質(zhì)得到極大改善，產(chǎn)生大量有益微生物和發(fā)酵的特殊香味[16]，其中的微生物在一定程度上能夠改善瘤胃的微生物平衡和發(fā)酵模式，從而提高了奶牛的采食量和消化率[17]。

氮代謝試驗(yàn)主要用于研究動(dòng)物蛋白質(zhì)需要量、飼糧蛋白質(zhì)利用率和飼糧蛋白質(zhì)質(zhì)量等。動(dòng)物排出的氮是其排泄物造成環(huán)境污染的主要物質(zhì)，其中氮的含量與飼糧中的氮含量以及氮的消化吸收有關(guān)[18]。在25 kg斷奶仔豬試驗(yàn)中，2%、4%、6%發(fā)酵白酒糟組的糞氮量均顯著增加，且隨發(fā)酵白酒糟添加量的增加糞氮量呈升高趨勢。研究表明，氮沉積下降可能與飼糧氨基酸不平衡、可消化氨基酸水平或氨基酸利用率較低有關(guān)[8]。本試驗(yàn)中尿氮量變化均不明顯，提示糞氮量和氮沉積呈反比關(guān)系，即糞氮量升高則氮沉積下降，這與以往的研究結(jié)果相一致。這一是因?yàn)閯?dòng)物飼喂纖維飼料可使腸上皮細(xì)胞丟失或者腸黏液分泌增加，從而導(dǎo)致內(nèi)源性氮的排放增加[19]；二是因?yàn)榘l(fā)酵白酒糟可將尿氮轉(zhuǎn)化為糞氮[20]，增加了腸道中菌體蛋白的合成；三是因?yàn)榘l(fā)酵白酒糟中的蛋白質(zhì)富含醇溶蛋白，其難以被機(jī)體消化[21]。4%發(fā)酵白酒糟組的攝入氮量顯著低于其他組，可能是由于其采食量最低引起。在10 kg斷奶仔豬試驗(yàn)中，2%和4%發(fā)酵白酒糟降低了沉積氮和吸收氮量，且4%發(fā)酵白酒糟組有顯著性差異，可能與其中賴氨酸、蛋氨酸和脯氨酸表觀消化率下降有關(guān)。但是，6%發(fā)酵白酒糟卻不影響沉積氮量和吸收氮量，其具體原因還有待進(jìn)一步研究。2%和6%發(fā)酵白酒糟降低了尿氮量，一方面是微生物生長利用腸道中的氮素，減少其進(jìn)入血液循環(huán)的量；另一方面是纖維增加了腸道短鏈脂肪酸的含量，從而減少了尿氮的生成[22]。此外，10和25 kg斷奶仔豬試驗(yàn)的氮排放規(guī)律并不完全相同，提示發(fā)酵白酒糟對氮排放的影響可能受仔豬生理階段的影響。10和25 kg體重的豬分別代表了斷奶仔豬和生長豬起始階段的消化特性，當(dāng)體重達(dá)到20 kg時(shí)，豬的小腸基本發(fā)育完好[23]。不同體重?cái)嗄套胸i的小腸發(fā)育狀態(tài)可能影響了氮的吸收和排放。

4　結(jié)　論

飼糧添加2%發(fā)酵白酒糟不影響斷奶仔豬對干物質(zhì)、粗灰分、粗脂肪和絕大部分氨基酸的表觀消化率，還可促進(jìn)其生長；但長期高劑量添加發(fā)酵白酒糟在一定程度上會(huì)降低其對營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化能和表觀代謝能。