动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 4: 2208 - 2217

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.192

研究论文

生长育肥猪菜籽饼消化能和代谢能的测定及预测模型的建立

  • 唐辉 , 1, 2 ,
  • 刘小杰 1, 2 ,
  • 欧阳晴 1, 2 ,
  • 邓梦龙 1, 2 ,
  • 谢正军 3 ,
  • 冯淦熠 1 ,
  • 蒋线吉 1, 2 ,
  • 李瑞 , 1, * ,
  • 周锡红 1 ,
  • 印遇龙 1
展开
  • 1 中国科学院亚热带农业生态研究所,中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室,畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室,动物营养生理与代谢过程湖南省重点实验室,长沙 410125
  • 2 湖南农业大学动物科学技术学院,湖南畜禽安全生产协同创新中心,长沙 410128
  • 3 双胞胎(集团)股份有限公司,南昌 330096
*李 瑞,助理研究员,E-mail:

唐 辉(1996—),男,湖南沅陵人,硕士研究生,从事猪饲料开发与应用研究。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2023-10-27

  网络出版日期: 2024-04-15

基金资助

云南省重大科技专项计划(202202AE090032)

湖南省自然科学基金(2022JJ40532)

院企合作项目(E241020501)

收起

Determination and Prediction Model Establishment of Digestible Energy and Metabolizable Energy of Rapeseed Cake for Growing-Finishing Pigs

  • TANG Hui , 1, 2 ,
  • LIU Xiaojie 1, 2 ,
  • OUYANG Qing 1, 2 ,
  • DENG Menglong 1, 2 ,
  • XIE Zhengjun 3 ,
  • FENG Ganyi 1 ,
  • JIANG Xianji 1, 2 ,
  • LI Rui , 1 ,
  • ZHOU Xihong 1 ,
  • YIN Yulong 1
Expand
  • 1 Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region of Chinese Academy of Sciences, National Engineering Laboratory for Poultry Breeding Pollution Control and Resource Technology, Key Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process of Hunan, Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China
  • 2 Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
  • 3 Twins Group Co., Ltd., Nanchang 330096, China
*assistant professor, E-mail:

Received date: 2023-10-27

  Online published: 2024-04-15

Fold

摘要

本试验测定了不同来源的10个菜籽饼的化学成分以及生长育肥猪消化能(DE)和代谢能(ME),并基于其有效化学成分含量构建DE和ME预测方程。选取健康的、初始体重为(51.2±1.7) kg的杂交[杜×(长×大)]阉公猪22头,采用2个不完全的11×3拉丁方设计,分别饲喂10个菜籽饼饲粮和1个基础饲粮,菜籽饼饲粮以菜籽饼替代基础饲粮的20%,试验共3个周期,每个周期包括7 d预试期和5 d粪尿收集期,采用全收粪、尿法和套算法测定生长育肥猪对菜籽饼的DE和ME。结果显示:1)在饲喂基础上,10个菜籽饼的干物质(DM)含量为87.95%~94.68%,总能(GE)为18.45~20.84 MJ/kg,粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)、总磷(TP)和总硫苷(TGS)含量分别为35.15%~43.61%、5.48%~11.76%、5.99%~7.75%、8.26%~11.32%、21.89%~48.61%、13.13%~22.87%、0.50%~0.62%、0.92%~1.30%和20.25~25.02 μmol/g,其中EE、CF、NDF、ADF和TGS含量的变异系数均超过了10%。2)在饲喂基础上,10个菜籽饼的DE和ME平均值分别为13.49和12.43 MJ/kg。3)菜籽饼NDF含量与DE、ME均呈极显著负相关(P<0.01),DE和ME的最佳预测方程分别为DE=15.398-0.063×NDF[剩余标准差(RSD)=0.134,决定系数(R2)=0.954,P<0.01]和ME=14.690-0.075×NDF(RSD=0.141,R2=0.963,P<0.01)。综上可知,不同来源菜籽饼的纤维组分的变异性较大,NDF含量是菜籽饼生长育肥猪DE与ME的最佳预测因子。

关键词： 菜籽饼; 生长育肥猪; 消化能; 代谢能; 预测模型

本文引用格式

唐辉 , 刘小杰 , 欧阳晴 , 邓梦龙 , 谢正军 , 冯淦熠 , 蒋线吉 , 李瑞 , 周锡红 , 印遇龙 . 生长育肥猪菜籽饼消化能和代谢能的测定及预测模型的建立[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(4) : 2208 -2217 . DOI: 10.12418/CJAN2024.192

Abstract

The aim of this experiment was to determine the digestible energy (DE) and metabolizable energy (ME) of rapeseed cake fed to growing-finishing pigs, and to establish prediction equations for DE and ME based on the effective chemical content of rapeseed cake. A total of 22 healthy castrated male pigs [Duroc×(Landrace×Large White)] were selected with an initial body weight of (51.2±1.7) kg for this experiment. Two incomplete 11×3 Latin square designs were employed, pigs were fed with 10 rapeseed cake diets and 1 basal diet, where the rapeseed cake diets replaced 20% of the basal diet with rapeseed cake. The experiment comprised 3 periods, each consisting of a 7-day adaptation period and a 5-day collection period for feces and urine. The total fecal and urine collection method and difference method were used to determine the DE and ME of rapeseed cake fed to growing-finishing pigs. The results showed as follows: 1) as-fed basis, the dry matter (DM) content of the 10 types of rapeseed cake samples ranged from 87.95% to 94.68%, gross energy (GE) ranged from 18.45 to 20.84 MJ/kg, and the contents of crude protein (CP), ether extract (EE), crude ash (Ash), crude fiber (CF), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), calcium (Ca), total phosphorus (TP), and total glucosinolates (TGS) ranged from 35.15% to 43.61%, 5.48% to 11.76%, 5.99% to 7.75%, 8.26% to 11.32%, 21.89% to 48.61%, 13.13% to 22.87%, 0.50% to 0.62%, 0.92% to 1.30%, and 20.25 to 25.02 μmol/g, respectively. The variation coefficients of EE, CF, NDF, ADF and TGS contents were all higher than 10%. 2) As-fed basis, the average values of DE and ME of 10 types of rapeseed cake samples were 13.49 and 12.43 MJ/kg, respectively. 3) The NDF content of rapeseed cake exhibited an extremely significant negative correlation with both DE and ME (P<0.01). The optimal prediction equations for DE and ME were as follows: DE=15.398-0.063×NDF [residual standard deviation (RSD) =0.134, coefficient of determination (R2) =0.954, P<0.01] and ME=14.690-0.075×NDF (RSD=0.141, R2=0.963, P<0.01). In conclusion, there is significant variation in the fiber composition of different sources of rapeseed cakes, and the NDF content serves as the optimal predictor for the of DE and ME of rapeseed cake for growing-finishing pigs.

Key words： rapeseed cake; growing-finishing pigs; digestible energy; metabolizable energy; prediction model

豆粕是我国畜牧行业最常用的蛋白质饲料原料,然而,我国大豆年产量远无法满足国内需求。据国家统计局数据显示,我国大豆2022年产量为2 028.5万t,进口量为9 647万t,进口依存度达80%以上,加之“俄乌冲突”“中美贸易摩擦”等因素使得豆粕价格一直处于高位运行。为了确保国家粮食安全,缓解豆粕供需矛盾,合理开发并利用杂粕类蛋白质饲料原料势在必行。油菜籽是全球植物油和蛋白质饲料的最主要来源之一,贸易量仅次于大豆[1]。菜籽饼(粕)为油菜籽经压榨法提取油脂过后的副产物,其粗蛋白质(crude protein,CP)的含量在36%左右,相较于其他杂粕氨基酸组成平衡;与豆粕相比,菜籽饼(粕)赖氨酸含量偏低,但含硫氨基酸含量较高,且价格优势明显[2⇓-4]。国外研究报道,菜籽饼(粕)可完全替代生长育肥猪饲粮中的豆粕[5-6]。然而,受生长环境、品种、季节和加工工艺等多种因素的共同影响,菜籽饼(粕)中营养组分的含量常与饲料原料数据库中的静态值存在偏差,难以满足精准配方的要求[7]。因此,本试验采用全收粪、尿法和套算法测定了生长育肥猪对10个不同来源菜籽饼的消化能(digestible energy,DE)和代谢能(metabolizable energy,ME),并基于菜籽饼中的有效营养成分含量构建生长育肥猪菜籽饼DE和ME的预测方程。这将有利于实现对菜籽饼中有效能值的动态预测,并进一步完善我国的饲料原料数据库。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本试验选取了贵州、安徽、陕西、河南、湖南等省份的10个菜籽饼(表1),菜籽饼原料在饲料厂粉碎,过20目筛后用于配制试验饲粮。待测样品采用分层抽样和四分法获得,-20 ℃冷库保存待用。
表1 菜籽饼来源

Table 1 Sources of rapeseed cake

样品编号
Sample number		 来源
Sources		 样品编号
Sample number		 来源
Sources
1 贵州六盘水 6 湖北仙桃
2 四川内江 7 湖南怀化
3 安徽淮南 8 重庆涪陵
4 陕西汉中 9 湖南湘乡
5 河南许昌 10 湖北汉川

1.2 试验设计

选取健康、初始体重为(51.2±1.7) kg的杂交[杜×(长×大)]阉公猪22头,采用2个不完全的11×3拉丁方设计,分别饲喂10个菜籽饼饲粮(表2)和1个基础饲粮(玉米-豆粕型,表2),试验共3个周期,每期包含7 d预试期和5 d粪尿收集期,采用全收粪、尿法和套算法测定生长育肥猪对菜籽饼的DE和ME,每个饲粮处理有6个重复[7]。本研究采用的试验方案及操作均得到了中国科学院亚热带农业生态研究所动物伦理委员会的审查和批准(IACUC#201302)。生长育肥猪的消化代谢试验在中国科学院亚热带农业生态研究所代谢室开展。
表2 试验饲粮组成(风干基础)

Table 2 Composition of experimental diets (air-dry basis)%

项目 Items 基础饲粮 Basal diet 菜籽饼饲粮 Rapeseed cake diet
菜籽饼 Rapeseed cake 20.0
玉米 Corn 70.1 55.7
豆粕 Soybean meal 27.2 21.6
磷酸氢钙 CaHPO4 1.0 1.0
氯化钠 NaCl 0.3 0.3
石粉 Limestone 0.9 0.9
预混料 Premix 0.5 0.5
合计 Total 100.0 100.0

预混料为每千克饲粮提供The premix provides the following per kg of diets:VA 4 200 IU,VB12 23 μg,VB2 5.63 mg,VB5 20.5 mg,VB3 28 mg,VB1 3.4 mg,VB6 2.7 mg,VB7 0.18 mg,VD3 400 IU,VE 36 IU,VK3 1.2 mg,叶酸 folic acid 0.8 mg,氯化胆碱 choline chloride 1.00 g,Se (NaSeO3) 0.3 mg,Mn (MnSO4) 40.0 mg,Cu (CuSO4) 70 mg,Zn (ZnSO4) 70.0 mg,I (KI) 0.3 mg,Fe (FeSO4) 70.0 mg。

1.3 饲养管理

试验猪单独饲养于代谢笼,饲养温度维持在(23±1) ℃。每周期开始前,对试验猪称重,每日分别于08:00和15:00等量投喂,投喂总量为猪只平均体重的4%,猪自由饮水。在5 d粪尿收集期,按照猪代谢试验操作规程进行样品收集、动物护理和清洁卫生等。每次投喂前收集剩余或溢出饲粮,并将其烘干、称重,用于精准计算每头猪每日实际采食量。

1.4 样品采集与处理

粪尿收集期内,将收集的每头猪的粪样分别装入相应编号的自封袋中,并于-20 ℃暂存;每个周期结束后,及时将暂存的粪样解冻,并按同一编号放入混合容器,称重后,以每100 g粪样加入10 mL 10%(v/v)硫酸,再将混合容器内的粪样混合均匀,后取400 g粪样于瓷盘放入烘箱,在65 ℃条件下烘72 h,最后回潮24 h称重,记录称重数据后粉碎过40目筛网,最后将所得样品-20 ℃保存待后续的化学分析。每头猪的新鲜尿液用装有50 mL 10%盐酸的尿液收集装置收集,收集装置放置于代谢笼下,收集到的新鲜尿液及时用4层纱布过滤、量取和记录,转入密封瓶内于-20 ℃保存。每个试验周期结束后,将5 d内收集到的尿样解冻并充分混匀,取10%样品装入编号的密封瓶中,-20 ℃保存待测。

1.5 指标测定

1.5.1 样品的化学分析

分别参照国标GB/T 6435—2006、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007测定菜籽饼原料与试验饲粮中的干物质(dry matter,DM)、CP、粗脂肪(ether extract,EE)和粗灰分(crude ash,Ash)含量;分别参照国标GB/T 6436—2018、GB/T 6437—2018测定菜籽饼原料与试验饲粮中的钙(calcium,Ca)、总磷(total phosphorus,TP)含量;分别参照国标GB/T 6434—2006、GB/T 20806—2022和农业行业标准NY/T 1459—2022,使用全自动纤维分析仪(FT12,Gerhardt分析仪器有限公司,德国)以及滤袋测定菜籽饼原料与试验饲粮中的粗纤维(crude fiber,CF)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量;使用5E-AC8018等温式全自动量热仪(长沙凯德测控仪器有限公司)测定菜籽饼原料与试验饲粮中的总能(gross energy,GE);使用植物硫代葡萄糖苷(GLUS)ELISA检测试剂盒(上海科兴商贸有限公司)测定菜籽饼原料中总硫苷(TGS)的含量[7]。

1.5.2 生长育肥猪有效能的测定

使用全收粪、尿法结合套算法测定生长育肥猪菜籽饼的DE和ME,计算公式[7-8]如下:
菜籽饼或基础饲粮的DE(MJ/kg)=(GEI-GEF)/M;
菜籽饼或基础饲粮的ME(MJ/kg)=(GEI-GEF-GEU)/M;
菜籽饼的DE(MJ/kg)=基础饲粮的DE+(菜籽饼饲粮的DE-基础饲粮的DE)/Pti ;
菜籽饼的ME(MJ/kg)=基础饲粮的ME+(菜籽饼饲粮的ME-基础饲粮的ME)/Pti 。
式中:GFI为摄入的GE;GEF为排出的粪便GE;GEU为排出的尿GE;M为食入的菜籽饼或基础饲粮质量;Pti为菜籽饼在菜籽饼饲粮中的占比。

1.6 数据统计与分析

使用Excel 2016对前期记录和试验测得的数据进行初步整理并计算得到菜籽饼原料的DE、ME,使用SPSS 27.0版数据分析软件的Correlate程序对10个菜籽饼原料的化学成分(包括DM、GE、CP、EE、CF、NDF、ADF、Ash、Ca、TP、TGS含量)与DE、ME之间的相关性进行分析,并使用Stepwise Regression程序尝试构建生长育肥猪菜籽饼DE、ME的最佳预测方程。

2 结果与分析

2.1 菜籽饼的化学成分

由表3可知,在饲喂基础上,10个菜籽饼中DM、GE、CP、EE、Ash、CF、NDF、ADF、Ca、P和TGS含量的平均值分别为91.62%(87.95%~94.68%)、19.25 MJ/kg(18.45~20.84 MJ/kg)、39.15%(35.15%~43.61%)、8.11%(5.48%~11.76%)、6.77%(5.99%~7.75%)、9.34%(8.26%~11.32%)、30.19%(21.89%~48.61%)、17.68%(13.13%~22.87%)、0.58%(0.50%~0.62%)、1.16%(0.92%~1.30%)和22.35 μmol/g(20.25~25.02 μmol/g);10个菜籽饼的EE、CF、NDF、ADF和TGS含量的变异系数(coefficient of variation,CV)均超过了10%。
表3 10个菜籽饼的化学成分(饲喂基础)

Table 3 Chemical components of 10 types of rapeseed cakes (as-fed basis)

样品编号
Sample
number		 干物质
DM/
%		 总能
GE/
(MJ/kg)		 粗蛋
白质
CP/%		 粗脂肪
EE/%		 粗灰分
Ash/%		 粗纤维
CF/%		 中性洗
涤纤维
NDF/%		 酸性洗
涤纤维
ADF/%		 钙
Ca/%		 总磷
TP/%		 总硫苷
TGS/
(μmol/g)
1 93.02 19.08 43.61 7.96 7.07 8.26 30.87 15.83 0.58 1.25 21.84
2 87.95 19.07 38.66 5.81 6.62 10.25 44.25 22.25 0.58 1.08 22.81
3 90.00 18.60 38.48 7.98 6.11 9.34 24.19 16.89 0.50 0.92 23.82
4 91.67 19.47 39.33 7.76 5.99 8.81 23.27 16.28 0.57 1.19 20.27
5 92.36 18.45 42.78 6.46 7.75 8.40 21.89 14.71 0.62 1.19 21.39
6 91.57 20.11 35.15 11.76 6.42 9.72 26.61 15.91 0.56 1.05 22.97
7 94.68 20.84 38.37 9.73 7.09 11.32 48.61 22.87 0.59 1.30 25.02
8 92.06 18.94 41.73 7.54 7.02 8.55 27.77 13.13 0.57 1.27 20.25
9 91.08 18.72 36.67 7.92 6.78 9.29 29.30 19.59 0.62 1.17 20.86
10 91.85 19.18 36.76 8.13 6.89 9.50 25.12 19.39 0.60 1.18 24.27
平均值Mean 91.62 19.25 39.15 8.11 6.77 9.34 30.19 17.68 0.58 1.16 22.35
最大值Max 94.68 20.84 43.61 11.76 7.75 11.32 48.61 22.87 0.62 1.30 25.02
最小值Min 87.95 18.45 35.15 5.81 5.99 8.26 21.89 13.13 0.50 0.92 20.25
变异系数 CV/% 1.94 3.80 7.07 32.79 7.65 10.01 29.94 18.19 5.92 9.67 15.19

2.2 菜籽饼饲粮的化学成分

由表4可知,在饲喂基础上,10种菜籽饼饲粮中EE、NDF和ADF含量的CV均超过10%,而DM、GE、CP、Ash、CF、Ca和TP含量的CV均小于10%。10种菜籽饼饲粮中DM含量的平均值为88.58%(87.42%~89.43%),GE为16.47 MJ/kg(15.96~17.38MJ/kg),CP含量的平均值为25.09%(23.20%~29.57%),EE含量的平均值为3.75%(2.60%~4.56%),Ash含量的平均值为5.84%(5.09%~6.14%),CF含量的的平均值为5.29%(4.17%~6.16%),NDF含量的平均值为20.60%(13.27%~17.22%),ADF含量的平均值为7.55%(5.17%~8.95%)。
表4 10种菜籽饼饲粮的化学成分(饲喂基础)

Table 4 Chemical components of 10 types of rapeseed cake diets (as-fed basis)

饲粮编号
Diet
number		 干物质
DM/%		 总能
GE/
(MJ/kg)		 粗蛋
白质
CP/%		 粗灰分
Ash/%		 粗脂肪
EE/%		 粗纤维
CF/%		 中性洗
涤纤维
NDF/%		 酸性洗
涤纤维
ADF/%		 钙
Ca/%		 总磷
TP/%
1 88.84 17.38 28.42 5.54 4.56 5.12 17.22 7.27 0.58 0.64
2 88.16 16.13 23.86 5.89 3.88 6.16 21.78 8.34 0.74 0.68
3 88.56 16.77 23.77 5.97 3.94 5.03 18.69 7.12 0.72 0.70
4 88.48 16.17 26.12 5.92 3.55 5.13 18.24 7.51 0.67 0.69
5 89.16 16.44 23.48 6.09 3.45 5.47 18.09 7.03 0.68 0.73
6 88.75 16.26 25.04 5.90 4.06 5.40 19.34 8.20 0.67 0.66
7 89.43 16.97 23.20 5.80 4.38 5.53 22.78 8.95 0.58 0.88
8 88.78 15.98 29.57 6.14 3.51 5.20 20.31 7.41 0.70 0.75
9 88.30 16.44 23.98 5.91 3.57 5.67 26.31 7.99 0.70 0.69
10 88.53 16.69 24.61 5.95 3.76 5.32 20.57 8.04 0.71 0.71
平均值 Mean 88.70 16.52 25.20 5.91 3.87 5.40 20.33 7.79 0.67 0.71
最大值 Max 89.43 17.38 29.57 6.14 4.56 6.16 26.31 8.95 0.74 0.88
最小值 Min 88.16 15.98 23.20 5.54 3.45 5.03 17.22 7.03 0.58 0.64
变异系数 CV/% 0.43 2.62 8.67 2.76 9.81 6.19 13.39 7.96 8.36 9.12

2.3 生长育肥猪对菜籽饼的DE与ME

由表5可知,10个菜籽饼的DE和ME平均值分别为13.49(12.43~14.28 MJ/kg)和12.43 MJ/kg(11.12~13.04 MJ/kg),ME/DE平均值为92.12%(89.41%~93.85%),GE的全肠道表观消化率(apparent total tract digestibility,ATTD)平均值为70.24%(59.62%~77.41%)。
表5 生长育肥猪对菜籽饼的DE和ME(饲喂基础)

Table 5 DE and ME of rapeseed cake for growing-finishing pigs (as-fed basis)

样品编号
Sample number		 消化能
DE/(MJ/kg)		 代谢能
ME/(MJ/kg)		 代谢能/消化能
ME/DE/%		 总能的表观全肠道消化率
ATTD of GE/%
1 13.40 12.49 93.20 70.21
2 12.54 11.21 89.41 65.73
3 13.81 12.74 92.20 74.27
4 13.96 12.95 92.73 71.70
5 14.28 13.04 91.31 77.41
6 13.66 12.72 93.11 67.93
7 12.43 11.12 89.47 59.62
8 13.69 12.85 93.85 72.31
9 13.54 12.59 92.94 72.32
10 13.59 12.64 92.97 70.86
平均值 Mean 13.49 12.43 92.12 70.24
最大值 Max 14.28 13.04 93.85 77.41
最小值 Min 12.43 11.12 89.41 59.62
变异系数 CV/% 4.34 5.54 1.69 6.99

2.4 菜籽饼化学成分与DE、ME之间的相关性分析

根据表6的相关性分析结果可知,DE与ME之间表现出极显著的正相关关系(P<0.01); DE、ME与CF、NDF、ADF含量之间表现出极显著的负相关关系(P<0.01);GE与CF、EE含量之间存在显著的正相关关系(P<0.05),CF含量与NDF、ADF含量之间呈极显著的正相关关系(P<0.01),同时与TGS含量之间呈显著的正相关关系(P<0.05);Ash含量与Ca含量之间呈显著的正相关关系(P<0.05);NDF含量与ADF含量之间存在极显著的正相关关系(P<0.01);DM、Ca含量与TP含量之间存在显著的正相关关系(P<0.05)。
表6 菜籽饼化学成分与DE、ME之间的相关性分析(饲喂基础)

Table 6 Correlation analysis of DE, ME and chemical components of rapeseed cake (as-fed basis)

相关系数
Correlation
coefficients		 消化能
DE		 代谢能
ME		 总能
GE		 干物质
DM		 粗纤维
CF		 粗蛋白
CP		 粗脂肪
EE		 粗灰分
Ash		 中性洗
涤纤维
NDF		 酸性洗
涤纤维
ADF		 总硫苷
TGS		 钙
Ca
代谢能 ME 0.976**
总能 GE -0.570 -0.535
干物质 DM 0.028 0.059 0.499
粗纤维 CF -0.801** -0.830** 0.712* 0.012
粗蛋白质 CP 0.212 0.176 -0.389 0.261 -0.607
粗脂肪 EE -0.062 0.023 0.714* 0.448 0.350 -0.546
粗灰分 Ash -0.012 -0.062 -0.127 0.464 -0.148 0.523 -0.242
中性洗
涤纤维
NDF		 -0.977** -0.981** 0.574 0.051 0.786** -0.103 0.020 0.124
酸性洗
涤纤维
ADF		 -0.821** -0.854** 0.429 -0.136 0.852** -0.481 -0.011 -0.078 0.782**
总硫苷 TGS -0.528 -0.558 0.489 0.105 0.741* -0.432 0.368 -0.024 0.461 0.622
钙 Ca -0.061 -0.085 -0.013 0.306 -0.038 0.112 -0.216 0.686* 0.128 0.202 -0.231
总磷 TP -0.191 -0.141 0.298 0.716* -0.065 0.441 -0.057 0.592 0.270 0.000 -0.246 0.658*

“**”表示相关性极显著(P<0.01),“*”表示相关性显著(P<0.05)。

“**” indicates that the correlation is extremely significant (P<0.01), and “*” indicates that the correlation is significant (P<0.05).

2.5 生长育肥猪菜籽饼DE与ME的预测方程

如表7所示,NDF含量为DE与ME的最佳预测因子,生长育肥猪菜籽饼DE和ME的最佳预测方程分别为DE=15.398-0.063×NDF[剩余标准差(RSD)=0.134,决定系数(R2)=0.954,P<0.01]和ME=14.690-0.075×NDF(RSD=0.141,R2=0.963,P<0.01)。
表7 基于菜籽饼有效化学成分含量的DE与ME预测方程(饲喂基础)

Table 7 DE and ME prediction equations based on effective chemical component contents of rapeseed cake (as-fed basis)

项目
Items		 预测方程
Prediction equations		 剩余标准差
RSD		 决定系数
R2		 P值
P-value
消化能 DE DE=15.398-0.063×NDF 0.134 0.954 <0.01
代谢能 ME ME=14.690-0.075×NDF 0.141 0.963 <0.01
代谢能 ME ME=15.133-0.061×NDF-0.048×ADF 0.105 0.982 <0.05
表8 基于已有文献参数验证获得的最佳预测方程(饲喂基础)

Table 8 Verification of the best obtained prediction equation based on existing literature parameters (as-fed basis)

预测方程
Prediction equations		 参考文献 References
中国猪营养需要(2020)[2] NRC(2012)[4] 李培丽[3]
DE=15.398-0.063×NDF 13.34(12.90) 15.81(13.90) 13.40(12.91)
ME=14.690-0.075×NDF 12.04(11.73) 14.81(12.91) 12.08(11.73)

表中括号内数据为代入最佳预测方程后计算出的有效能值,括号外为参考文献实际的有效能值。

The data inside the brackets in the table represent effective energy values calculated after being plugged into the best prediction equation, while the data outside the brackets represent the actual effective energy values from the reference literature.

3 讨论

3.1 不同来源菜籽饼的有效化学成分

在本试验中,10个菜籽饼CP含量的变异度较小(CV<10%),且CP含量平均值略高于NRC(2012)[4]和《中国猪营养需要》(2020)[2]及李培丽[3]的报道值,但远低于Parr等[6]和Liu等[5]的报道值,这种差异可能是由于菜籽粕的品种和加工工艺不同所造成的,如芥菜型油菜籽CP含量比甘蓝型油菜籽高,同种菜籽之间,黄色菜籽比黑色菜籽CP含量高,另外,加工温度和提油工艺也会导致CP含量出现差异[8⇓⇓⇓-12];GE的平均值与《中国猪营养需要》(2020)[2]及李培丽[3]的报道值相近,但低于NRC(2012)[4]的报道值,EE含量的平均值则比这三者的报道值略低。10个菜籽饼的CF、NDF和ADF含量平均值分别为9.34%、30.19%和17.68%,其中CF、ADF含量与NRC(2012)[4]的报道值相近,低于《中国猪营养需要》(2020)[2]和李培丽[3]的报道值,NDF含量高于NRC(2012)[4]的报道值,但低于《中国猪营养需要》(2020)[2]、李培丽[3]和李明[13]的报道值。10个菜籽饼的TGS含量均低于30 μmol/g,意味着这10个菜籽饼都属于低硫苷产品,值得注意的是,TGS含量与CF含量之间有显著正相关,但可能是由于TGS含量的CV不高同时又与纤维组分相关性高而不具有独立性,或者是在饲粮中的含量不足以影响生长育肥猪的能量代谢[3],所以不能成为预测方程中的关键预测因子。本试验中,10个菜籽饼中EE含量的CV最大,但未能成为预测方程的关键预测因子,在李培丽[3]、Maison等[14]以及《中国猪营养需要》(2020)[2]报道的EE含量也仅与DE的预测方程有关且未能出现在最佳预测方程中,这可能说明生长育肥猪对能量的汲取有一定的适应性,后肠段对纤维组分的发酵在一定程度上弥补了EE造成的能量代谢差异[15-16]。不同数据库及研究报道中菜籽饼的化学组成变异较大,一定程度上反映了生长环境、品种、加工工艺等方面的差异。本试验中,10个菜籽饼中EE、CF、NDF、ADF和TGS含量的CV均超过10%,说明试验所选用的菜籽饼样本具有很好的代表性。已有多项研究表明,正是由于菜籽饼在生长区域、品种及加工方式上具有多样性,最终导致其有效化学成分往往出现一定的波动[3,8⇓⇓⇓-12],基于此,选择更多的、不同来源的菜籽饼进行营养价值评定,可进一步丰富菜籽饼原料数据库。

3.2 生长育肥猪对菜籽饼的DE与ME

DE和ME是饲料原料重要的2项营养参数。在本研究中,我们测得10个菜籽饼饲喂基础上的DE和ME的平均值分别为13.49和12.43 MJ/kg(换算成干物质基础分别为14.72、13.57 MJ/kg),高于《中国猪营养需要》(2020)[2]的报道值(DE=13.34 MJ/kg,ME=12.04 MJ/kg),但低于NRC(2012)[4]的报道值(DE=15.81 MJ/kg,ME=14.81 MJ/kg),李培丽[3]报道的DE平均值为13.40 MJ/kg,与本试验的DE平均值相当,ME平均值为12.08 MJ/kg,小于本试验的ME平均值;李明[13]在干物质基础上测得生长猪对菜籽饼的DE仅为11.47~12.76 MJ/kg,小于本试验所得DE;Maison等[14]选取5个双低菜籽饼,在干物质基础上测得生长猪DE平均值为14.26 MJ/kg,ME平均值为13.48 MJ/kg,ME平均值与本试验相当;Grageola等[17]研究发现,生长猪对canola菜籽饼的DE为14.31 MJ/kg;Schöne等[18]报道,在干物质基础上,生长猪对菜籽饼的ME为14.1 MJ/kg。总之,对10个不同来源菜籽饼中DE和ME的测定值与现有数据库中的报道值以及前人的报道值相比,存在趋同情况,但也有一定差异,这可能与菜籽饼品种、化学成分以及加工工艺等因素相关[8⇓⇓⇓-12]。此外,本试验还发现10个菜籽饼的DE与ME的CV相对较小,这可能与菜籽饼中GE、DM和CP的含量亦波动较小以及后肠道发酵有关[15-16]。

3.3 生长育肥猪菜籽饼DE与ME预测方程的建立

本试验获得了1个DE预测方程和2个ME预测方程,不难发现NDF含量是DE和ME共同的最佳预测因子,且NDF含量在DE和ME的预测方程中均起到负贡献作用;除此之外,还得到了ADF和NDF作为共同预测因子的ME预测方程,且决定系数(R2=0.982)较高。菜籽饼的纤维组分与DE和ME呈负相关,这与前人得到的结果[2,13-14]相吻合。李培丽[3]的研究也指出双低菜籽粕的DE和ME最佳预测因子是NDF含量,并得出了最佳预测方程:DE(MJ/kg)=1.47×GE-0.21×ADF+0.53×Ash-14.72(RSD=0.24,R2=0.93,P<0.01),ME(MJ/kg)=9.33-0.09×NDF-0.25×CF+0.59×GE(RSD=0.21,R2=0.93,P<0.01)。与李培丽[3]的研究结果不同的是,本试验中GE、Ash和CF含量没有被纳为预测因子,可能是由菜籽饼化学成分的差异和联系所决定的,GE、Ash含量可能是由于其变异度小,在方程中可以被一定数值替代,而CF含量在本试验中与NDF、ADF含量呈现极显著相关,而在李培丽[3]的研究中CF含量只与ADF含量呈现显著相关性,故而CF含量可能在李培丽[3]的研究中独立性更强,可被作为独立的预测因子存在。Maison等[14]研究报道的生长猪的DE和ME最佳预测方程分别为DE(kcal/kg)=-1 583+6.64×Ash+7.01×ADF-33.17×NDF+98.66×ADL+1.07×GE(R2=0.942,P<0.01)和ME(kcal/kg)=-630.8+14.13×Ash+5.02×CF+3.45×ADF+1.03×DE(R2=0.977,P<0.01),也指出了纤维组分在菜籽饼DE和ME预测方程中的共通性。在《中国猪营养需要》(2020)[2]中也提出了生长猪对菜籽饼DE的预测方程,即以菜籽饼中NDF含量为单一预测因子的条件下,DE的最佳预测方程为DE(MJ/kg)=20.034-0.126×NDF,这与本研究结果类似;而在李明[13]的研究中,猪菜籽饼的DE也与ADF、NDF和CF等纤维组分的含量呈负相关。由此可见,纤维组分可能是猪对菜籽饼DE和ME预测方程中关键的预测因子,NDF、ADF等纤维组分作为菜籽饼中主要的组成部分之一,变异程度大,还可通过增大食糜黏度等物理障碍和影响肠道生理状态的形式干扰其他营养物质的吸收,并可能在加工过程中发生美拉德反应,进一步抑制猪对这些营养物质的消化和吸收,最后又能参与后肠道发酵[15-16],最终对供能效率产生重要影响[8,10]。

4 结论

在饲喂基础上,10个不同来源菜籽饼中纤维组分含量的变异性较大;生长育肥猪对菜籽饼DE和ME的平均值分别为13.85和13.32 MJ/kg;NDF含量是生长育肥猪菜籽饼DE与ME的共同预测因子,所得DE和ME的最佳预测方程分别为DE=15.398-0.063×NDF(RSD=0.134,R2=0.954,P<0.01)和ME=14.690-0.075×NDF(RSD=0.141,R2=0.963,P<0.01)。

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