动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 8: 5376 - 5386

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.457

研究论文

椰子粕养分含量分析及体外仿生法评定其在黄羽肉鸡上的营养价值

  • 韩明霞 , 1, 2 ,
  • 邓生青 2 ,
  • 郭诚诺 2 ,
  • 赵桂苹 2 ,
  • 王钰明 2 ,
  • 赵峰 2 ,
  • 解竞静 2 ,
  • 萨仁娜 , 2, * ,
  • 李蕴玉 , 1, *
展开
  • 1 河北科技师范学院动物科技学院,河北预防兽医学重点实验室,秦皇岛 066600
  • 2 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,畜禽营养与饲养全国重点实验室,北京 100193
*萨仁娜,副研究员,硕士生导师,E-mail: ;
李蕴玉,教授,硕士生导师,E-mail:

韩明霞(1996—),女,河南郸城人,硕士研究生,从事饲料养分效价评定研究。E-mail:

收稿日期: 2024-03-02

  网络出版日期: 2024-08-12

基金资助

中国农业科学院科技创新工程(ASTIP-IAS07)

文昌鸡优势特色产业集群项目(WCSCICP20211106)

收起

Analysis of Nutrient Contents of Copra Meal and Evaluation of Its Nutritional Value in Yellow Feathered Broiler Chickens by in Vitro Biomimetic Method

  • HAN Mingxia , 1, 2 ,
  • DENG Shengqing 2 ,
  • GUO Chengnuo 2 ,
  • ZHAO Guiping 2 ,
  • WANG Yuming 2 ,
  • ZHAO Feng 2 ,
  • XIE Jingjing 2 ,
  • SA Renna , 2, * ,
  • LI Yunyu , 1, *
Expand
  • 1 Hebei Key Laboratory of Preventive Veterinary Medicine, College of Animal Science and Technology, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao 066600, China
  • 2 State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
*SA Renna, associate professor, E-mail: ;
LI Yunyu, professor, E-mail:

Received date: 2024-03-02

  Online published: 2024-08-12

Fold

摘要

本试验旨在分析海南省地源性饲料原料椰子粕的常规养分含量,并利用体外仿生法评定其在黄羽肉鸡上的营养价值,探讨常规养分含量与酶水解物能值(EHGE)的关系。试验采集了海南省不同地区的14种椰子粕,测定了常规养分、氨基酸和矿物元素含量,并利用单胃动物仿生消化系统测定了体外干物质消化率(IVDMD)、体外粗蛋白质消化率(IVCPD)、体外总能消化率(IVGED)和EHGE。结果表明:1)椰子粕的干物质含量平均值为93.56%,粗蛋白质含量平均值为17.15%,粗脂肪含量平均值为22.39%,总能平均值为23.20 MJ/kg,粗纤维含量平均值为16.20%,中性洗涤纤维含量平均值为43.06%,酸性洗涤纤维含量平均值为29.38%。2)椰子粕的总氨基酸含量平均值为13.73%,其中蛋氨酸含量平均值为0.23%,赖氨酸含量平均值为0.70%。3)椰子粕的钙含量较低,平均值为673.69 mg/kg;磷含量较高,平均值为5 549.49 mg/kg。4)利用单胃动物仿生消化系统模拟黄羽肉鸡消化过程,测定椰子粕的EHGE平均值为12.05 MJ/kg,IVDMD平均值为37.29%,IVCPD平均值为70.81%,IVGED平均值为51.44%。椰子粕的EHGE和IVGED与粗脂肪含量呈显著正相关(P<0.05)。由此可见,海南省地源性饲料原料椰子粕常规养分含量变异较大。

关键词： 椰子粕; 常规养分; 氨基酸; 微量元素; 仿生消化

本文引用格式

韩明霞 , 邓生青 , 郭诚诺 , 赵桂苹 , 王钰明 , 赵峰 , 解竞静 , 萨仁娜 , 李蕴玉 . 椰子粕养分含量分析及体外仿生法评定其在黄羽肉鸡上的营养价值[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(8) : 5376 -5386 . DOI: 10.12418/CJAN2024.457

Abstract

The objective of this study was to analyze the conventional nutrient contents of geogenic feed raw material copra meal in Hainan province, and evaluated the nutritional value in yellow feathered broiler chickens by in vitro biomimetic method, to explore the relationship between conventional nutrient contents and enzyme hydrolysate gross energy (EHGE). Fourteen copra meals were collected from different regions of Hainan province, the contents of conventional nutrient, amino acids and mineral elements were determined, and the in vitro dry matter digestibility (IVDMD), in vitro crude protein digestibility (IVCPD), in vitro gross energy digestibility (IVGED) and EHGE were determined by biomimetic digestive system for monogastric animals. The results showed as follows: 1) the dry matter content mean of copra meal was 93.56%, the crude protein content mean was 17.15%, the ether extract content mean was 22.39%, the gross energy mean was 23.20 MJ/kg, the crude fiber content mean was 16.20%, the neutral detergent fiber content mean was 43.06%, and the acid detergent fiber content mean was 29.38%. 2) The total amino acid content mean of copra meal was 13.73%, among them, the methionine content mean was 0.23%, and the lysine content mean 0.70%. 3) The calcium content of copra meal was low, and the mean was 673.69 mg/kg; the phosphorus content was high, and the mean was 5 549.49 mg/kg. 4) Using the biomimetic digestive system for monogastric animals simulated the digestion process of yellow feathered broiler chickens, determined the EHGE mean of copra meal was 12.05 MJ/kg, the IVDMD mean was 37.29%, the IVCPD mean was 70.81%, and the IVGED mean was 51.44%. There were significant positive correlations between the EHGE and IVGED with ether extract content of copra meal (P<0.05). It was concluded that the conventional nutrient contents of geogenic feed raw material copra meal in Hainan province are quite different.

Key words： copra meal; conventional nutrient; amino acid; trace element; biomimetic digestion

我国畜牧养殖业长期以来以玉米-豆粕型饲粮为主,2022年消费豆粕6 580万t,占蛋白质原料的56%,且全部由进口大豆提供[1],造成我国饲料原料过度依赖于进口,豆粕价格持续攀升,对畜牧业的发展产生较大影响。为保障畜牧养殖业的持续健康发展,2021年我国农业农村部发布了《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》,2023年印发了《饲用豆粕减量替代三年行动方案》,通过在养殖业推行低蛋白质饲粮[2-3]以及杂粮杂粕型多元化饲粮[4⇓-6],充分挖掘可利用的非常规蛋白质资源,从而减少豆粕使用量。
椰子属棕榈科、椰子属植物,是较为常见的热带经济作物,全世界有80%的国家和地区种植有椰子树。椰子粕(copra meal,CM)是将椰子脱壳,取出内果肉,将其干燥制成干椰肉(椰干),再经过压榨或者浸提榨油后得到的残渣,产量占椰干产量的33%~36%。在中南美洲和东南亚热带地区,椰子粕通常用做蛋白质饲料,为当地畜牧业提供了数量较大的饲料资源[7]。我国海南省椰子的产量占全国椰子总产量的99%,是海南省最重要的经济作物。椰子粕的粗蛋白质(CP)含量为21.2%~21.4%,赖氨酸和蛋氨酸含量低,精氨酸含量高,是反刍动物理想的蛋白质饲料资源[8⇓-10]。椰子粕的碳水化合物大部分为非淀粉多糖(NSP),在单胃动物养殖中的应用受到限制。研究表明,饲粮中添加10%~20%的椰子粕对肉鸡生长性能产生了负面影响,降低了能量消化率[11⇓-13]。目前,针对椰子粕的研究主要围绕适宜添加量的研究[14-15],通过添加非淀粉多糖酶以及氨基酸提高椰子粕的饲料利用率和饲用价值[12,16⇓-18]。在适当补充赖氨酸和蛋氨酸的情况下,肉鸡饲粮中椰子粕使用量可达25%,生长育肥猪饲粮中椰子粕使用量可达50%[19];补充甘露聚糖酶或植酸酶,可改善猪、鸡对椰子粕中纤维和磷的利用率[20⇓-22];利用化学法或者酶法等提取椰子粕甘露聚糖作为生长促进剂,可改善畜禽健康[23]。由于椰子粕产地不同、品种不同以及加工工艺不同,其养分含量不同,影响畜禽对饲料原料的利用率。目前,关于椰子粕原料分析及营养价值评定研究极少,有待于充分挖掘利用这种饲料资源。因此,本试验从海南省采集不同来源的14种椰子粕,在分析其养分含量的基础上,利用单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅲ)测定其酶水解物能值(EHGE),为椰子粕的开发利用以及精准多元化饲粮配制提供参考。

1 材料与方法

1.1 饲料原料样品采集和前处理

分别在春季(3—4月,第1批次)和秋季(8—9月,第2批次)采集海南省海口市和文昌市不同生产厂家的椰子粕,其加工工艺均为压榨法。饲料原料样品粉碎后过0.45 mm筛,用于测定总能(GE)和CP等常规养分含量;粉碎后过0.90 mm筛,用于测定粗纤维(CF)含量;粉碎后过0.30 mm筛,用于单胃动物仿生消化系统样品分析。样品置于4 ℃冰箱保存,待测。

1.2 指标测定及方法

1.2.1 常规养分含量分析

常规养分含量按照国家标准、行业标准和国际标准化组织(ISO)方法进行测定,包括水分(GB/T 6435—2014)、CP(GB/T 6432—2018)、CF(GB/T 6434—2006)、粗脂肪(EE,GB/T 6433—2006)、粗灰分(Ash,GB/T 6438—2007)、酸性洗涤纤维(ADF,NY/T 1459—2007)、中性洗涤纤维(NDF,GB/T 20806—2006)含量和GE(ISO 9831:1998)。每个样品按四分法缩减取样,样品混合均匀后取2份样品进行分析,每个样品重复测定2次,测定结果用平均值表示。

1.2.2 氨基酸含量分析

样品中氨基酸含量按照GB/T 18246—2019进行测定。

1.2.3 矿物元素含量分析

将所采集样品使用不锈钢小型高速粉碎机(IL-04BL)粉碎后过0.90 mm筛,装入自封袋保存,用于分析矿物元素含量。称取0.5 g样品于消化管中,加入14 mL硝酸和1 mL高氯酸浸泡2 h,用MARS6高通量密闭微波消解系统进行微波消解,使用离子色谱-电感耦合等离子体-质谱联用仪(IC-ICP-MS)进行测定。

1.2.4 体外仿生消化系统分析

采用单因素完全随机设计,共14份试验样品,每组样品设5个重复,每个重复1根消化管。使用单胃动物仿生消化系统模拟黄羽肉鸡消化模式,测定样品的体外干物质消化率(IVDMD)、体外粗蛋白质消化率(IVCPD)、体外总能消化率(IVGED)和EHGE。
仿生消化过程简述如下:准确称取1.000 g试验样品(精确到0.000 1 g)和提前配制好的鸡模拟胃液20 mL,加入到装有透析袋的仿生消化管内,设置黄羽肉鸡仿生消化参数,预热单胃动物仿生消化系统,随后开始运行设备。仿生消化过程分为3个阶段,胃消化阶段、小肠消化阶段和清洗阶段。清洗阶段结束后将透析袋中未消化的残渣无损失的转入事先绝干称重的玻璃培养皿中,进行恒重,测定残渣的GE,用于计算样品的EHGE。将恒重后的消化残渣转移至消煮管内,根据国标(GB/T 6432—2018)测定残渣的CP含量。计算公式如下:
IVDMD=[(M1-M2)/M1]×100;
IVGED=[(GE1-GE2)/GE1]×100;
IVCPD=[(CP1-CP2)/CP1]×100;
EHGE=(GE1-GE2)/(M1×1 000)。
式中:M1为样品干物质重量(g);M2为未消化残渣干物质重量(g);GE1为样品GE(MJ/kg);GE2为未消化残渣GE(MJ/kg);CP1为样品CP含量(%);CP2为未消化残渣CP含量(%)。

1.3 数据统计与分析

通过Excel计算椰子粕常规养分、氨基酸和矿物元素含量的平均值、标准偏差(SD)和变异系数(CV)等基本统计量,并用Graphpad Prism 8和OriginPro 2021进行作图。采用SAS 9.4的MEANS模块对体外仿生消化数据进行分析,采用RNG模块对常规养分含量与EHGE、IVGED和IVCPD进行回归分析。

2 结果与分析

2.1 椰子粕的外观照片和常规养分含量

采集的椰子粕1~8均为棕褐色的不规则片状,结构较为松散,无异物,有椰香味,代表性外观照片为图1-A和图1-B;椰子粕9~14均为黑褐色不规则片状,结构较为紧实,无异物,有椰香味,代表性外观照片为图1-C和图1-D。椰子粕的常规养分含量见表1,DM含量平均值为93.56%。
图1 代表性椰子粕外观照片

Fig.1 Appearance photo of representative copra meal

CP含量平均值为17.15%;其中,CP含量最大值为21.03%,最小值为14.18%,CV较大(13.59%)。EE含量平均值为22.39%;其中,EE含量最大值为32.65%,最小值为11.14%,CV较大(35.60%)。CF含量平均值为16.20%,NDF含量平均值为43.06%,ADF含量平均值为29.38%,Ash含量平均值为4.82%,GE平均值为23.20 MJ/kg。从采集样品的批次来看,第1批次样品的DM、CP、CF、NDF、Ash含量平均值低于第2批次样品,而EE、ADF含量和GE平均值高于第2批次样品。
表1 椰子粕的常规养分含量(干物质基础)

Table 1 Conventional nutrient contents of copra meal (DM basis) %

项目
Items		 平均值
Mean		 最大值
Max		 最小值
Min		 标准偏差
SD		 变异系数
CV		 第1批次样品
平均值
Mean of batch 1
samples		 第2批次样品
平均值
Mean of batch 2
samples
干物质DM 93.56 96.69 91.30 1.57 1.68 92.39 95.12
粗蛋白质CP 17.15 21.03 14.18 2.33 13.59 15.42 19.46
粗脂肪EE 22.39 32.65 11.14 7.97 35.60 28.82 13.81
粗纤维CF 16.20 20.99 12.39 3.20 19.75 13.63 19.62
中性洗涤纤维NDF 43.06 57.94 29.38 6.60 15.33 38.76 48.79
酸性洗涤纤维ADF 29.38 34.56 25.00 2.50 8.51 30.24 28.25
粗灰分Ash 4.82 6.52 3.69 0.80 16.60 4.22 5.62
总能GE/(MJ/kg) 23.20 25.18 21.12 1.39 5.99 24.26 21.78

2.2 椰子粕的氨基酸含量

椰子粕的氨基酸组成及含量见表2,14种椰子粕的各氨基酸含量差异较大,CV在7.69%~13.73%。其中,氨基酸含量平均值较高的是谷氨酸(2.93%)和精氨酸(1.82%),较低的是蛋氨酸(0.23%)和半胱氨酸(0.26%)。14种椰子粕的必需氨基酸(EAA)含量在5.35%~7.64%,非必需氨基酸(NEAA)含量在5.88%~8.39%,总氨基酸含量在11.23%~15.97%,总氨基酸含量平均值为13.73%。14种椰子粕的蛋氨酸含量平均值为0.23%,赖氨酸含量平均值为0.70%。从采集样品的批次来看,第1批次样品的氨基酸含量平均值均低于第2批次样品,其中第1、2批次样品赖氨酸含量平均值分别为0.65%、0.76%,蛋氨酸含量平均值分别为0.21%、0.25%,精氨酸含量平均值分别为1.71%、1.97%,谷氨酸含量平均值分别为2.77%、3.13%。
表2 椰子粕的氨基酸含量(干物质基础)

Table 2 Amino acid contents of copra meal (DM basis) %

项目
Items		 平均值
Mean		 最大值
Max		 最小值
Min		 标准偏差
SD		 变异系数
CV		 第1批次样品
平均值
Mean of batch 1
samples		 第2批次样品
平均值
Mean of batch 2
samples
赖氨酸Lys 0.70 0.88 0.56 0.08 11.43 0.65 0.76
蛋氨酸Met 0.23 0.26 0.18 0.02 8.70 0.21 0.25
苯丙氨酸Phe 0.68 0.81 0.55 0.08 11.76 0.62 0.76
苏氨酸Thr 0.51 0.61 0.42 0.05 9.80 0.47 0.55
精氨酸Arg 1.82 2.09 1.49 0.17 9.34 1.71 1.97
异亮氨酸Ile 0.51 0.61 0.40 0.07 13.73 0.46 0.57
亮氨酸Leu 1.01 1.18 0.84 0.10 9.90 0.94 1.10
缬氨酸Val 0.81 0.97 0.64 0.10 12.35 0.74 0.90
组氨酸His 0.34 0.38 0.27 0.03 8.82 0.32 0.37
天冬氨酸Asp 1.30 1.49 1.07 0.13 10.00 1.22 1.42
丝氨酸Ser 0.68 0.80 0.57 0.06 8.82 0.64 0.73
谷氨酸Glu 2.93 3.44 2.44 0.26 8.87 2.77 3.13
甘氨酸Gly 0.69 0.82 0.56 0.08 11.59 0.64 0.77
丙氨酸Ala 0.72 0.91 0.57 0.09 12.50 0.66 0.80
半胱氨酸Cys 0.26 0.28 0.21 0.02 7.69 0.25 0.28
脯氨酸Pro 0.55 0.68 0.46 0.05 9.09 0.53 0.57
必需氨基酸EAA 6.60 7.64 5.35 0.68 10.30 6.12 7.20
非必需氨基酸NEAA 7.13 8.39 5.88 0.66 9.26 6.72 7.69
总氨基酸TAA 13.73 15.97 11.23 1.34 9.76 12.84 14.93

2.3 椰子粕的矿物元素含量

椰子粕的矿物元素组成及含量见表3,14种椰子粕均检测出5种常量矿物元素(钾、钠、钙、镁和磷)以及4种微量矿物元素(铜、铁、锰和锌)。常量矿物元素含量平均值由高到低依次为钾>磷>镁>钠>钙,微量矿物元素含量平均值由高到低依次为铁>锌>锰>铜。14种椰子粕的矿物元素含量变异很大,其中铁的CV最大,为34.73%;锰的CV最小,为6.88%。在常量矿物元素中,钙含量平均值为673.68mg/kg,钾含量平均值为15.83mg/kg。在微量矿物元素中,铁含量平均值远高于铜、锌和锰。从采集样品的批次来看,除了钙含量平均值以外,第1批次样品的其他8种矿物元素含量平均值均低于第2批次样品。
表3 椰子粕的矿物元素含量(干物质基础)

Table 3 Mineral element contents of copra meal (DM basis) mg/kg

项目
Items		 平均值
Mean		 最大值
Max		 最小值
Min		 标准偏差
SD		 变异系数
CV/%		 第1批次样品
平均值
Mean of batch 1
samples		 第2批次样品
平均值
Mean of batch 2
samples
钙Ca 673.69 973.41 522.71 121.80 18.08 675.79 670.89
磷P 5 549.49 7 066.18 4 786.24 527.59 9.51 5 316.38 5 860.31
钾K 15 833.05 19 964.93 12 173.52 2 620.81 16.55 13 846.55 18 481.73
钠Na 975.03 1 339.54 606.17 259.88 26.65 770.60 1 247.60
镁Mg 3 289.94 3 857.53 3 078.34 250.20 7.61 3 145.07 3 483.10
铜Cu 36.27 47.63 27.38 7.06 19.46 31.19 43.05
铁Fe 343.69 653.88 236.25 119.36 34.73 319.13 376.43
锌Zn 98.60 144.56 61.33 20.64 20.93 96.50 101.39
锰Mn 84.78 92.67 74.13 5.83 6.88 82.81 87.41

2.4 椰子粕的IVDMD、IVGED、IVCPD和EHGE

椰子粕的IVDMD、IVGED、IVCPD和EHGE见表4,14种椰子粕的IVDMD平均值为37.29%,EHGE平均值为12.05 MJ/kg,IVGED平均值为51.44%,IVCPD平均值为70.79%。从采集样品的批次来看,第1批次样品的IVDMD、IVGED和EHGE平均值均高于第2批次样品。
表4 椰子粕的IVDMD、IVGED、IVCPD和EHGE

Table 4 IVDMD, IVGED, IVCPD and EHGE of copra meal

项目
Items		 平均值
Mean		 最大值
Max		 最小值
Min		 标准偏差
SD		 变异系数
CV/%		 第1批次样品
平均值
Mean of batch 1
samples		 第2批次样品
平均值
Mean of batch 2
samples
体外干物质消化率
IVDMD/%		 37.29 41.74 30.07 3.95 10.59 40.24 33.35
酶水解物能值
EHGE/(MJ/kg)		 12.05 14.18 8.83 2.19 18.17 13.82 9.70
体外总能消化率
IVGED/%		 51.44 57.84 41.94 6.22 12.09 56.34 44.91
体外粗蛋白质消化率
IVCPD/%		 70.79 79.06 64.96 5.01 7.08 66.84 76.06
椰子粕的常规养分含量与EHGE、IVGED和IVCPD的相关性见图2,EHGE和IVGED与GE和EE含量呈显著正相关(P<0.05),与CF和NDF含量呈显著负相关(P<0.05);IVCPD与CP、CF、NDF含量呈显著正相关(P<0.05),与EE含量和GE呈显著负相关(P<0.05)。
图2 椰子粕的常规养分含量与EHGE、IVGED和IVCPD的相关性

EE:粗脂肪 ether extract;CP:粗蛋白质 crude protein;CF:粗纤维 crude fiber;NDF:中性洗涤纤维 neutral detergent fiber;ADF:酸性洗涤纤维 acid detergent fiber;Ash:粗灰分 crude ash;GE:总能 gross energy;EHGE:酶水解物能值 enzymatic hydrolyzate gross energy;IVGED:体外总能消化率 in vitro gross energy digestibility;IVCPD:体外粗蛋白质消化率 in vitro crude protein digestibility。
*表示显著相关(P<0.05)。* indicated significant correlation (P<0.05).

Fig.2 Correlation between conventional nutrient contents with EHGE, IVGED and IVCPD of copra meal

根据逐步回归分析建立EHGE和IVGED的预测方程。椰子粕的EHGE与EE含量显著相关,EHGE=64.04×EE+1 439.29(R2≥0.959 9,RSD≤0.46 MJ/kg DM,P<0.001);椰子粕的IVGED与EE含量显著相关,IVGED=0.75×EE+34.60(R2≥0.927 3,RSD≤0.007 3 MJ/kg DM,P<0.001)。

3 讨论

3.1 不同来源椰子粕常规养分含量的变化

在农业部推行饲用豆粕减量替代的情况下,椰子粕作为海南地区特色饲料资源,具有开发利用的价值。目前,关于椰子粕养分含量分析及营养价值评定的研究很少。本试验采集了海南省海口市和文昌市周边榨油厂的副产品椰子粕,分2批次共采集14个样品,提油工艺均为压榨法,样品观察可见为大块片状,与Moorthy等[24]报道的“Expeller coconut meal”(椰子饼)相近,为了区别由椰肉及椰汁加工而成的食品级椰饼,将本次样品仍称为椰子粕。常规养分含量分析结果显示,椰子粕DM含量平均值为93.56%,CP含量平均值为17.15%,这与前人研究结果[14,25]相近,但低于国外文献报道的20%~26%[7,9,26]。本次测定CP含量变异很大,海南椰子的椰肉CP含量存在很大差异,与不同品种和产地有很大关系[27],椰肉榨油后的副产品椰子粕,其CP含量也会因产地、品种和环境的不同而产生差异。本试验数据显示,EE含量平均值为22.39%,与国外文献报道的22.9%[12]相近,但高于国内文献报道的13.3%[14]。文献报道的椰子粕EE含量变化范围在19.0%~84.0%[7,9,26],这与提取椰子油的工艺有关,一般浸提法产生的椰子粕中残油较少,而机械压榨法产生的残油较多,从而造成EE含量变化很大。由于EE含量的变异,从而使饲料原料的能值变化也较大。本试验测定GE平均值为23.20 MJ/kg,而且变化范围近5 MJ/kg(21.12~25.18 MJ/kg),远远高于文献报道平均值[7,9,26]。此外,海南地区榨油企业提油工艺不统一,椰子粕含油量变化很大,因此,今后可以通过榨油工艺的改善,提高椰子油的提取效率,进而减少副产品椰子粕中的含油量,减少养分含量的变异,提高在畜禽饲料中的使用量。
本试验测定椰子粕的CF含量平均值为16.20%,NDF含量平均值为43.06%,ADF含量平均值为29.38%,其中ADF含量平均值与文献报道(27.7%~35.7%)相近,而NDF含量平均值低于文献报道(55.1%~68.3%)[7,16,26]。Haetinger等[13]测定的椰子粕NDF和ADF含量分别为43.6%和27.4%,与本试验结果相近。椰子粕中含有较高的CF含量,推测在提取椰子油的过程中掺入种皮,使得椰子粕的CF、NDF和ADF含量升高。
与豆粕、棉籽粕、菜籽粕等常规饲料原料相比,本试验测定的椰子粕EE、CF、NDF和ADF含量均高于常规饲料原料,但CP含量低于常规饲料原料。因此,在配制多元化饲料时,要准确测定椰子粕的EE和CP含量,做到精准配制。

3.2 不同来源椰子粕氨基酸含量的变化

本试验中,椰子粕的氨基酸含量均较低,而且不同样品的含量差异也很大,这与不同来源、不同加工工艺以及不同存储条件有关。本试验结果显示,椰子粕的赖氨酸和蛋氨酸含量平均值低,而精氨酸和谷氨酸含量平均值高,这个趋势与Moorthy等[24]和Stein等[7]的报道结果相一致,而精氨酸和赖氨酸之比为2.6∶1,低于文献报道为4.9∶1,这是由于赖氨酸含量平均值(0.70%)高于文献报道的0.59%。本次采集的海南椰子粕赖氨酸含量高于国外报道,与不同椰子品种有关。与常规饲料原料豆粕、棉籽粕和花生粕的蛋氨酸和赖氨酸含量相比,椰子粕的蛋氨酸和赖氨酸含量分别是豆粕的38.9%和26.1%,是棉籽粕的35.4%和32.8%,是花生粕的56.1%和50.0%。由此可见,在畜禽饲粮中使用椰子粕,要充分考虑饲料原料中蛋氨酸和赖氨酸的缺乏,适当补充氨基酸。

3.3 不同来源椰子粕矿物元素含量的变化

钙、磷、钾、钠和镁是动物体内必需的常量矿物元素,也是保障畜禽健康生长的必要成分。在本试验中,椰子粕常量矿物元素含量排序为钾>磷>镁>钠>钙,每个矿物元素含量变异较大,CV为7.61%~26.65%。椰子粕的钙含量平均值为0.067%,磷含量平均值为0.55%,与齐琪等[14]的报道相比,钙含量低而磷含量高,与国外文献报道的磷含量[20,28]相一致。椰子粕中只有不到1/3的磷与植酸盐结合[7],因此椰子粕中可利用磷含量高于豆粕和棉籽粕。陈志勇等[29]调研结果显示,植物性蛋白质饲料中钙含量平均值为3 987 mg/kg,其中豆粕钙含量平均值为3 427 mg/kg,棉籽粕钙含量平均值为3 271 mg/kg。本试验测定的椰子粕中钙含量低,大约是常规饼粕类饲料原料的19%~22%,因此,畜禽饲粮中使用椰子粕要考虑钙的添加量。本试验测定椰子粕中钾、钠和镁含量与文献报道[30]相近。椰子粕的钾和镁含量与常规饼粕类饲料原料相近,钠含量高于常规饼粕类饲料原料,因此,畜禽饲粮中使用椰子粕可以适当减少食盐的用量。
铜、铁、锌和锰为动物体内必需的微量矿物元素,本试验测定椰子粕的4种微量矿物元素含量排序为铁>锌>锰>铜。根据文献报道,植物性蛋白质饲料铁含量平均值为181 mg/kg,锌含量平均值为54.9 mg/kg,锰含量平均值为44.5 mg/kg,铜含量平均值为16.37 mg/kg[31⇓⇓-34]。本试验测定椰子粕的4种微量矿物元素含量均高于上述常规饲料原料,是蛋白质饲料原料含量平均值的1.8~2.2倍。椰子属于热带乔木植物,与大豆、菜籽油和棉花等草本植物不同,榨油后副产品所含有的矿物元素含量有所差异。因此,在配制含有椰子粕的饲粮时,微量矿物元素铜、铁、锌和锰的添加量可以根据椰子粕的实测值,相应减少添加量。

3.4 不同批次椰子粕常规养分含量分析

本试验测定的椰子粕常规养分含量,不同批次之间有明显的差异,从外观形态上可以看出,第1批次的样品色泽为红褐色,块状相比较小,硬度偏软,结构较为松散。第2批次的样品色泽呈黑褐色,块状较大,更加紧实,硬度更高。常规养分含量分析结果显示,第2批次样品的DM、CP和CF含量平均值均高于第1批次样品,而EE含量平均值低于第1批次样品,第2批次样品的氨基酸含量和矿物元素含量平均值略高于第1批次样品(除了钙含量,两者相近)。椰子粕品质差异与椰子的品质有很大关系。椰子的品种、种植地区、成熟度是影响其品质的主要因素。郑奋等[35]分析了41份海南文昌市高种椰子的品质,椰肉蛋白质含量差异较大,CV高达26.55%。唐龙祥等[27]测定了海南省椰子主要品种的椰肉品质,不同类型和不同产地的椰肉EE和CP含量差异很大,而且种植地理区位也影响其品质。邓福明等[36]报道,椰子成熟程度对其品质有很大影响。此外,海南气候条件、椰子粕的加工工艺、干燥过程等是影响椰子粕质量的重要因素[37]。赵津好等[38]总结了椰子油的加工工艺,传统的干法工艺简单,品质较差,油脂平均提取率为50%,湿法最高油脂提取率可达90%。海南属于热带季风海洋性气候,在气温回升湿度加大情况下,椰肉干燥时极易吸潮,压榨提油时残油过多,很易造成椰子粕结构松散,样品粗脂肪含量高,其次在湿度增加的环境中,椰子粕不宜保存,易吸潮,使得批次间样品的养分含量有明显差异。

3.5 椰子粕养分效价评定

不同营养成分对饲料原料代谢能的影响不同,通常采用常规营养成分来预测饲料原料代谢能值。申童[39]研究发现,发酵菜籽粕常规养分EE含量与代谢能有较强的相关性,并以此建立了表观代谢能(AME)与EE含量的预测方程。蒋线吉等[40]基于小麦麸有效化学成分含量建立了生长猪代谢能的方程,AME与EE含量呈正相关。生物学法测定饲料原料有效能值耗时费力,单胃动物仿生消化系统可以模拟动物体内消化过程,能够快速评定饲料营养价值,利用单胃动物仿生消化系统测定EHGE可以预测消化能(猪)和代谢能(鸡),EHGE与生物学法测定的代谢能相关系很强,Zhao等[41]验证了仿生消化法测定的玉米、豆粕、小麦等原料的EHGE与生物学法测定的AME和真代谢能(TME)高度相关(r>0.97),杨霞[42]测定的10个玉米EHGE与AME相关系数为0.99。魏杰等[43]研究表明,鸭EHGE与代谢能呈显著线性正相关,可以通过线性回归模型以EHGE估测代谢能。Yu等[44]通过测定体外消化能成功构建了公鸡饲粮代谢能预测模型。
海南省拥有特色黄羽肉鸡文昌鸡,饲养量大,是适于热带地区饲养的特色优良地方品种。在对椰子粕进行营养价值评定时充分考虑这一特色,利用单胃动物仿生消化系统,按照黄羽肉鸡仿生消化方法分析椰子粕的体外消化率。结果显示,对于EHGE、IVDMD、IVCPD和IVGED,不同样品之间差异很大,其中样品14的IVCPD、EHGE、IVGED均最低,这与其EE含量低而CF含量高有关。CF结构复杂,不易降解和吸收,同时通过包裹其他养分,降低其他养分和能量的消化率。椰子粕养分含量与体外消化率相关性分析结果显示,椰子粕的EHGE和IVGED与EE含量呈现显著正相关性,本试验测定的IVGED平均值为51.44%,低于生物学法测定的黄羽肉鸡豆粕能量代谢率(58.1%),而高于棉籽粕和菜籽粕的能量代谢率(40.9%和38.5%)[45],这可能与椰子粕中EE含量较高有关。
本试验利用体外仿生消化法测定的椰子粕在黄羽肉鸡上EHGE为12.05 MJ/kg。有研究显示,白羽肉鸡椰子粕代谢能分别为10.10[16]和15.59 MJ/kg[13],本试验结果介于这两者之间,这与鸡种不同和椰子粕来源不同有关。与生物学法测定的黄羽肉鸡豆粕、菜籽粕和棉籽粕AME相比[36],本试验测定的EHGE较高,这与椰子粕榨油工艺和样品中含有较高的EE含量有关。有研究表明油脂含量每增加1%,代谢能就会增加37.0 kcal/kg(1 kcal=4.184 kJ)[46]。

4 结论

① 不同来源椰子粕常规养分含量差异较大。其中,EE和CF含量较高,CP和氨基酸含量较低,必需氨基酸蛋氨酸和赖氨酸含量较低,而精氨酸含量较高。椰子粕中钙含量较低,钠、铜、铁、锌和锰含量较高。
② 通过体外黄羽肉鸡仿生消化方法评价,椰子粕的EHGE、IVGED与EE含量高度相关。因此,在使用椰子粕配制饲粮时,充分考虑养分含量的差异,在准确测定EE、CP等养分含量,并利用体外仿生消化系统测定EHGE的基础上,达到精准配制,以满足畜禽饲粮多元化及高效生产的需求。

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