Determination and Prediction Model Establishment of Digestible Energy and Metabolizable Energy of Rice Bran for Growing Pigs

TIAN Mingzhou; XIANG Qiang; FENG Ganyi; JIANG Xianji; YANG Gang; LIU Xiaojie; LI Rui; HUANG Ruilin; YIN Yulong

doi:10.12418/CJAN2023.461

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 4967 - 4975

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.461

RESEARCH PAPER

Determination and Prediction Model Establishment of Digestible Energy and Metabolizable Energy of Rice Bran for Growing Pigs

TIAN Mingzhou ^,¹^,² ,
XIANG Qiang ¹^,² ,
FENG Ganyi ¹ ,
JIANG Xianji ¹^,² ,
YANG Gang ¹^,² ,
LIU Xiaojie ¹^,² ,
LI Rui ^,¹^,^* ,
HUANG Ruilin ¹ ,
YIN Yulong ¹^,²

Expand

¹ Key Laboratory of Animal Nutritional Physiology and Metabolic Process of Hunan, National Engineering Laboratory for Poultry Breeding Pollution Control and Resource Technology, Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region of Chinese Academy of Sciences, 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

*assistant professor, E-mail: lirui181000@163.com

Received date: 2023-02-13

Online published: 2023-08-10

Fold

Abstract

This experiment aimed to determine the chemical component contents, digestible energy (DE) and metabolizable energy (ME) in 10 rice brans from different companies for growing pigs, and to build prediction models for the DE and ME based on its effective chemical component contents. Twenty-two healthy castrated barrow pigs (Duroc×Landrace×Yorkshire) with the initial body weight of (30.0±1.5) kg, individually housed in metabolic cage, were allotted to two 11×3 incomplete Latin square designs, including ten rice bran diets and one basal diet. The total collection and difference methods were used to determine the DE and ME of 10 rice brans fed to growing pigs, and the predicted models for DE and ME were obtained via the stepwise regression based on effective chemical component contents. The results showed that the gross energy (GE), and the contents of dry matter (DM), crude protein (CP), Ash, ether extract (EE), crude fiber (CF), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), total starch (TS), calcium (Ca) and total phosphorus (TP) in 10 rice brans of air-dried state were 14.69 to 18.98 MJ/kg, 87.40% to 88.61%, 11.84% to 16.29%, 6.29% to 11.49%, 0.55% to 14.37%, 4.23% to 9.97%, 16.72% to 29.35%, 3.19% to 11.97%, 25.01% to 36.14 %, 0.07% to 0.64 % and 1.52% to 2.01%, respectively. The mean values of DE and ME of 10 rice brans for growing pigs were 11.65 and 11.03 MJ/kg, respectively. The optimal prediction models for DE and ME in rice bran fed to growing pigs were DE (air-dry basis, MJ/kg)=-5.191+1.019GE (R²=0.621, P<0.01) and ME (air-dry basis, MJ/kg)=-5.307+0.987GE (R²=0.671, P<0.01), respectively. In conclusion, there are large variations in the contents of CP, EE, TS and fiber fractions (NDF and ADF) among different rice bran sources, which are the main factors for the differences in GE among samples, and the GE is a key predictor for DE and ME of rice bran fed to growing pigs.

Key words： rice bran; growing pigs; digestible energy; metabolizable energy; prediction model

Cite this article

TIAN Mingzhou , XIANG Qiang , FENG Ganyi , JIANG Xianji , YANG Gang , LIU Xiaojie , LI Rui , HUANG Ruilin , YIN Yulong . Determination and Prediction Model Establishment of Digestible Energy and Metabolizable Energy of Rice Bran for Growing Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(8) : 4967 -4975 . DOI: 10.12418/CJAN2023.461

饲料成本占养殖成本的60%以上,而能量饲料成本在饲料成本中占70%^[1⇓-3],在玉米等常用能量饲料资源使用受限时,饲料配方师往往选择易获取且廉价的非常规饲料资源替代部分玉米,以此来减少玉米用量,从而降低饲料成本。水稻是世界第二大粮食作物,米糠是稻谷加工后的重要副产物,我国每年产量约占世界总产量的1/3,约为1 200万t^[4-5]。米糠产量高、成本低、营养较全面,是一种良好的非常规饲料原料,具有较高的营养价值^[6]。然而,米糠因品种、产地、加工工艺等差异,营养价值存在较大变异,完全参照目前数据库中的静态营养参数,很难实现饲粮的精准配制。为此,本试验选用10家大型饲料厂来源的米糠,分析其化学成分含量,测定生长猪的消化能(DE)和代谢能(ME),并基于其有效化学成分含量建立米糠在生长猪上的DE、ME预测模型,旨在为快速评估米糠的营养价值提供数据支持,指导米糠在猪生产中的精确应用。

1 材料与方法

1.1 样品采集

本试验采集的10种米糠分别来自国内9个城市的10家大型饲料厂(具体信息见表1),米糠原料经粉碎后用于配制试验饲粮,采用四分法收集米糠原料与试验饲粮,经40目筛后制备原料与饲粮样品,之后暂存于-20 ℃条件下,待后续化学成分分析时使用。

表1 米糠的来源

Table 1 Sources of rice bran

样品编号 Sample numbers	来源 Sources	样品编号 Sample numbers	来源 Sources
1	江西南昌(益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司)	6	山东日照(新希望六和集团有限公司)
2	黑龙江哈尔滨(天博牧业有限公司)	7	湖南株洲(唐人神集团股份有限公司)
3	广东佛山(海大集团股份有限公司)	8	湖南长沙(大北农科技集团有限公司)
4	广东肇庆(温氏食品集团股份有限公司)	9	湖南长沙(国雄饲料有限公司)
5	江西宜春(九鼎集团有限公司)	10	湖北襄阳(正大集团有限公司)

1.2 试验设计

选取健康的“杜×长×大”去势公猪22头,初始体重为(30.0±1.5) kg,采用2个11×3的不完全拉丁方设计,分别饲喂10个米糠饲粮和1个基础饲粮。试验共3个周期,每个周期12 d(7 d的适应期+5 d的粪尿全收集期),每头猪饲养于单个代谢笼内,并保持室温(23±1) ℃,每个代谢笼都装有食槽、压嘴式饮水器、塑料漏缝地板和粪尿收集托盘,试验结束后每个米糠饲粮和基础饲粮均有6个重复。试验饲粮组成见表2。

表2 试验饲粮组成(风干基础)

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

项目Items	米糠饲粮Rice bran diet	基础饲粮Basal diet
玉米Corn	52.57	70.10
豆粕Soybean meal	20.40	27.20
米糠Rice bran¹⁾	24.33
磷酸氢钙CaHPO₄	1.00	1.00
石粉Limestone	0.90	0.90
食盐NaCl	0.30	0.30
维生素及矿物质预混料Vitamin and mineral premix²⁾	0.50	0.50
合计Total	100.00	100.00

1)每种米糠饲粮对应添加1种米糠,共配制10种米糠饲粮。One rice bran was added to a rice bran diet, and 10 rice bran diets were formulated.

2)维生素及矿物质预混料为每千克饲粮提供 The vitamin and mineral premix provide the following per kg of diets:VA 4 200 IU,VD₃ 400 IU,VE 36 IU,VK₃ 1.2 mg,VB₁₂ 23 μg,VB₂ 5.63 mg,VB₅ 20.5 mg,VB₃ 28 mg,氯化胆碱 choline chloride 1.00 g,叶酸 folic acid 0.8 mg,VB₁ 3.4 mg,VB₆ 2.7 mg,VH 0.18 mg,Mn (as manganese sulfate) 40.0 mg,Fe (as ferrous sulfate) 70.0 mg,Zn (as zinc sulfate) 70.0 mg,Cu (as copper sulfate) 70 mg,I (as potassium iodide) 0.3 mg,Se (as sodium selenite) 0.3 mg。

1.3 饲养管理

每个试验周期开始前对猪进行称重,每头猪每天按照体重4%的量分别在08:00与15:00定量饲喂。08:00饲喂前,收集未吃完或者溢出的饲料,并将其烘干对其进行称重以计算每天的饲料消耗量,准确记录每天的采食量。

1.4 粪、尿采集与处理

粪、尿的采集采用全收粪、尿法。每头猪的粪随排随收,并装袋编号,每次采集后立即放入-20 ℃冰箱中保存,防止高温加速微生物发酵。5 d采样期间,准确记录每天每头猪的粪、尿排放量,采样时间从当日08:00至次日08:00。5 d的采样期结束后把每头猪采集到的粪样混合,加入10%硫酸(每100 g粪样加入10 mL)混合均匀,取400 g放入65 ℃烘箱中烘72 h,回潮24 h,称重记录并粉碎过40目筛密封放入-20 ℃冰箱中保存待测。每头猪的尿每隔8 h收集1次,使用4层纱布过滤后装入尿桶中,24 h后量取1 d的尿液体积并准确记录,加入10%盐酸(6 mol/L)固氮。5 d的采样期结束后把每头猪采集到的尿样充分混匀,取500 mL放入-20 ℃冷库中储存待测。

1.5 指标测定

分别按照GB/T 6435—2006、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018中方法测定米糠原料与饲粮中的干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、总磷(TP)含量;参照GB/T 6434—2006、GB/T 20806—2006和NY/T 1459—2007,使用全自动纤维分析仪(ANKOMA200i纤维分析仪,北京安科姆科技有限公司),并结合纤维袋分别测定米糠原料与饲粮中粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量;总淀粉(TS)含量利用Megazyme淀粉总量检测试剂盒(威克洛公司,爱尔兰)测定;利用5E-AC8018等温式全自动量热仪(长沙凯德测控仪器有限公司)测定样品中的总能(GE);根据Adeola^[7]介绍的差异法计算GE的全肠道表观消化率(ATTD)以及米糠饲粮与原料的DE和ME。

1.6 计算公式

米糠饲粮的DE(MJ/kg)=(食入GE-排粪GE)/采食量;

米糠饲粮的ME(MJ/kg)=[食入GE-(排粪GE+尿中GE)]/采食量;

米糠原料的DE(MJ/kg)=(米糠饲粮的DE-A×基础饲粮的DE)/B;

米糠原料的ME(MJ/kg)=(米糠饲粮的ME-A×基础饲粮的ME)/B。

式中:A为米糠饲粮中基础饲粮所占比例;B为米糠饲粮中米糠原料所占的比例,A+B=100%。

1.7 统计分析

使用WPS Office初步整理和统计测得的数据,计算出猪对米糠的DE与ME,然后使用SPSS 22.0的相关性分析,将常规化学成分含量与有效能值进行皮尔逊相关性分析,最后采用逐步回归函数构建立有效化学成分含量对DE、ME的预测模型,设定P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著,通过相关系数(R²)、P值、相对标准偏差(RSD)来确定最佳预测模型,R²越接近1、RSD越接近0说明模型拟合度越高。

2 结果与分析

2.1 米糠的化学成分

由表3可知,10种米糠的GE为14.69~18.98 MJ/kg[变异系数(CV)=10.44%],DM含量为87.40%~88.61%(CV=0.39%),CP含量为11.84%~16.29%(CV=10.02%),Ash含量为6.29%~11.49%(CV=17.92%),EE含量为0.55%~14.37%(CV=109.82%),CF含量为4.23%~9.97%(CV=30.46%),NDF含量为16.72%~29.35%(CV=19.87%),ADF含量为3.19%~11.97%(CV=41.36%),TS含量为25.01%~36.14%(CV=14.98%)。

表3 米糠的化学成分(风干基础)

Table 3 Chemical components of rice bran (air-dry basis) %

样品编号 Sample numbers	总能 GE/ (MJ/kg)	干物质 DM	粗蛋白质 CP	粗灰分 Ash	粗脂肪 EE	钙 Ca	总磷 TP	粗纤维 CF	中性洗涤纤维 NDF	酸性洗涤纤维 ADF	总淀粉 TS
1	15.51	88.34	16.29	10.31	1.35	0.13	2.01	9.97	29.35	11.97	25.01
2	15.31	88.61	15.13	9.01	0.75	0.22	1.74	5.93	22.35	7.06	36.14
3	14.69	88.27	14.99	11.49	1.13	0.64	1.94	5.64	18.74	6.66	32.48
4	18.22	88.30	11.84	7.71	14.37	0.08	1.62	4.23	21.58	6.06	34.34
5	18.98	88.56	13.83	8.24	12.20	0.07	1.77	5.00	16.72	6.18	25.04
6	15.53	88.39	16.02	10.18	2.29	0.11	1.98	9.67	28.24	11.59	25.90
7	15.28	88.33	15.33	9.11	1.31	0.20	1.70	6.06	21.72	7.08	35.22
8	14.91	88.45	15.35	11.32	0.55	0.61	1.91	6.29	20.43	3.67	31.18
9	18.40	88.56	12.71	6.29	12.82	0.08	1.52	5.24	26.68	3.19	28.97
10	18.35	87.40	13.63	8.28	4.72	0.08	1.73	5.32	17.34	5.94	25.26
平均值Mean	16.52	88.32	14.51	9.19	5.15	0.22	1.79	6.34	22.32	6.94	29.95
最大值Max	18.98	88.61	16.29	11.49	14.37	0.64	2.01	9.97	29.35	11.97	36.14
最小值Min	14.69	87.40	11.84	6.29	0.55	0.07	1.52	4.23	16.72	3.19	25.01
变异系数CV/%	10.44	0.39	10.02	17.92	109.82	98.50	9.07	30.46	19.87	41.36	14.98

2.2 米糠饲粮的化学成分

由表4可知,10种米糠饲粮的GE为15.31~16.15 MJ/kg(CV=2.39%),DM含量为87.40%~87.83%(CV=0.17%),CP含量为14.69%~17.16%(CV=4.56%),EE含量为1.61%~5.81%(CV=43.32%),Ash含量为5.92%~7.01%(CV=5.95%),CF含量为3.15%~4.53%(CV=10.49%),NDF含量为15.67%~18.98%(CV=6.06%),ADF含量为2.60%~5.22%(CV=20.59%),TS含量为25.01%~36.14%(CV=14.98%)。

表4 米糠饲粮的化学成分(风干基础)

Table 4 Chemical components of rice bran diets (air-dry basis) %

样品编号 Sample numbers	总能 GE/ (MJ/kg)	干物质 DM	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
1	15.54	87.73	15.74	6.78	2.74	3.54	18.43	3.28
2	15.42	87.83	15.71	6.81	1.64	4.53	16.77	2.82
3	15.31	87.56	16.10	6.83	1.61	3.45	17.58	4.44
4	16.14	87.61	16.86	5.99	3.66	3.73	16.57	4.36
5	16.15	87.40	16.14	6.25	5.81	3.73	15.67	4.11
6	15.44	87.70	16.92	6.67	2.33	3.41	18.98	5.22
7	15.42	87.67	14.69	6.28	2.83	3.15	17.39	2.60
8	15.38	87.76	17.16	7.01	2.02	4.15	16.48	4.36
9	16.11	87.44	16.57	6.25	3.48	3.78	18.61	4.31
10	16.15	87.45	15.80	5.92	2.54	3.84	17.50	4.36
平均值Mean	15.70	87.61	16.17	6.48	2.87	3.73	17.40	3.99
最大值Max	16.15	87.83	17.16	7.01	5.81	4.53	18.98	5.22
最小值Min	15.31	87.40	14.69	5.92	1.61	3.15	15.67	2.60
变异系数CV/%	2.39	0.17	4.56	5.95	43.32	10.49	6.06	20.59

2.3 米糠对生长猪的DE与ME

由表5、表6和表7可知,10种米糠对生长猪的DE为8.48~15.12 MJ/kg(CV=19.14%),平均值为11.65 MJ/kg;10种米糠对生长猪的ME为8.12~13.91 MJ/kg (CV=18.40%),平均值为11.03 MJ/kg;10种米糠对生长猪的ME与DE之比为90.04%~98.27%(CV=2.69%),平均值为94.85%;10种米糠对生长猪的GE全肠道表观消化率为86.29%~91.57%,平均值为89.69%。

表5 米糠对生长猪的DE(风干基础)

Table 5 DE for rice bran fed to growing pigs (air-dry basis) MJ/kg

样品编号 Sample numbers	重复Replications						平均值 Mean	最大值 Max	最小值 Min	变异系数 CV/%
样品编号 Sample numbers	1	2	3	4	5	6	平均值 Mean	最大值 Max	最小值 Min	变异系数 CV/%
1	9.51	9.69	10.49	9.73	9.13	9.92	9.74	10.49	9.13	4.65
2	7.42	9.02	10.01	8.45	8.71	7.27	8.48	10.01	7.27	12.12
3	9.52	9.96	9.51	8.99	9.65	7.33	9.16	9.96	7.33	10.40
4	12.03	12.63	12.56	13.78	13.13	11.91	12.67	13.78	11.91	5.51
5	13.08	14.46	12.80	12.56	13.20	12.46	13.09	14.46	12.46	5.56
6	9.41	10.44	9.72	10.58	10.39	9.46	10.00	10.58	9.41	5.30
7	11.89	12.62	10.75	12.29	12.31	10.35	11.70	12.62	10.35	7.94
8	11.25	11.97	13.10	12.75	12.48	12.25	12.30	13.10	11.25	5.26
9	13.73	13.79	14.26	15.02	15.64	12.83	14.21	15.64	12.83	7.04
10	14.42	15.78	13.95	16.51	16.90	13.15	15.12	16.90	13.15	9.92

表6 米糠对生长猪的ME(风干基础)

Table 6 ME for rice bran fed to growing pigs (air-dry basis) MJ/kg

样品编号 Sample numbers	重复Replications						平均值 Mean	最大值 Max	最小值 Min	变异系数 CV/%
样品编号 Sample numbers	1	2	3	4	5	6	平均值 Mean	最大值 Max	最小值 Min	变异系数 CV/%
1	9.43	9.66	10.35	9.68	8.89	9.45	9.58	10.35	8.11	7.78
2	6.97	8.68	9.78	7.92	8.49	6.89	8.12	9.78	6.89	13.57
3	9.35	9.70	8.42	5.43	8.88	7.30	8.63	9.70	7.30	10.08
4	11.90	12.46	12.41	11.72	12.95	11.54	12.16	12.95	11.54	4.40
5	12.98	13.78	12.56	12.30	13.27	12.04	12.82	13.78	12.04	5.06
6	9.23	10.55	9.34	10.73	8.64	8.71	9.53	10.73	8.64	9.48
7	10.06	11.26	9.86	11.57	10.59	9.87	10.54	11.57	9.86	6.99
8	10.74	10.78	12.98	12.11	12.27	11.70	11.76	12.98	10.74	7.50
9	12.85	12.09	12.97	14.64	15.15	11.82	13.25	15.15	11.82	10.22
10	13.91	15.17	11.93	13.95	15.64	12.85	13.91	15.64	11.93	9.98

表7 米糠对生长猪的平均DE与ME(风干基础)

Table 7 Average DE and ME for rice bran fed to growing pigs (air-dry basis)

样品编号 Sample numbers	消化能 DE/(MJ/kg)	代谢能 ME/(MJ/kg)	消化能/代谢能 ME/DE/%	总能全肠道表观消化率 ATTD of GE/%
1	9.74	9.58	98.27	91.44
2	8.48	8.12	95.79	90.64
3	9.16	8.63	94.21	91.67
4	12.67	12.16	95.99	90.87
5	13.09	12.82	97.94	90.93
6	10.00	9.53	95.33	87.55
7	11.70	10.54	90.04	90.06
8	12.30	11.76	95.65	89.79
9	14.21	13.25	93.26	86.29
10	15.12	13.91	92.01	87.71
平均值Mean	11.65	11.03	94.85	89.69
最大值Max	15.12	13.91	98.27	91.67
最小值Min	8.48	8.12	90.04	86.29
变异系数CV/%	19.14	18.40	2.69	2.07

2.4 基于米糠有效化学成分含量对生长猪有效能值预测模型的建立

由表8可知,米糠的生长猪DE、ME与其GE之间呈极显著正相关(P<0.01),与CP、Ash含量呈显著负相关(P<0.05);米糠各化学成分含量之间,GE与EE含量呈极显著正相关(P<0.01),与CP、Ash含量呈极显著负相关(P<0.01);CP含量与Ash、CF、TP含量呈极显著正相关(P<0.01),与EE含量呈极显著负相关(P<0.01),与ADF含量呈显著正相关(P<0.05);EE含量与Ash含量呈极显著负相关(P<0.01),与TP含量呈显著负相关(P<0.05);Ash含量与Ca含量呈显著正相关(P<0.05),与TP含量呈极显著正相关(P<0.01)。

表8 米糠化学成分含量与DE、ME的相关性分析(风干基础)

Table 8 Correlation analysis between DE, ME and chemical component contents of rice bran (air-dry basis)

项目 Items	总能 GE	干物质 DM	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	总淀粉 TS	钙 Ca	总磷 TP	消化能 DE
干物质DM	-0.233
粗蛋白质CP	-0.819^**	0.151
粗脂肪EE	0.891^**	0.100	-0.886^**
粗灰分Ash	-0.837^**	0.028	0.780^**	-0.802^**
粗纤维CF	-0.520	0.101	0.794^**	-0.553	0.498
中性洗涤纤维 NDF	-0.270	0.348	0.344	-0.129	-0.003	0.745^*
酸性洗涤纤维 ADF	-0.370	-0.011	0.633^*	-0.405	0.385	0.843^**	0.555
总淀粉TS	-0.383	0.310	-0.119	-0.143	0.040	-0.438	-0.166	-0.334
钙Ca	-0.677^*	0.121	0.362	-0.549	0.762^*	-0.055	-0.284	-0.258	0.367
总磷TP	-0.659^*	-0.001	0.824^**	-0.692^*	0.896^**	0.748^*	0.203	0.661^*	-0.338	0.450
消化能DE	0.788^**	-0.450	-0.679^*	0.621	-0.635^*	-0.513	-0.344	-0.593	-0.334	-0.374	-0.606
代谢能ME	0.819^**	-0.397	-0.681^*	0.670^*	-0.613	-0.480	-0.328	-0.559	-0.404	-0.381	-0.550	0.989^**

	表中数据为相关系数。数据右上角标注“*”表示相关性极显著(P<0.01),标注“”表示相关性显著(P<0.05)。
	The data in the table are correlation coefficients. “*” marked on the top right corner of the data indicates extremely significant correlation (P<0.01), and “” marked on the top right corner of the data indicates significant correlation (P<0.05).

由表9可知,基于米糠有效化学成分含量,生长猪DE的预测模型为DE=-5.191+1.019GE(R²=0.621,P<0.01);当剔除GE时可得到关于CP的生长猪DE预测模型DE=26.755-1.041CP(R²=0.461,P<0.01);当剔除GE与CP时可得到关于Ash的生长猪DE预测模型DE=19.553-0.860Ash(R²=0.404,P<0.01)。基于米糠有效化学成分含量,生长猪ME的预测模型为ME=-5.307+0.987GE(R²=0.671,P<0.01);当剔除GE时可得到关于CP或CP和TS的生长猪ME预测模型ME=25.126-0.973CP(R²=0.464,P<0.05),ME=33.169-1.057CP-0.228TS(R²=0.703,P<0.05);当剔除GE与CP时可得到关于EE的生长猪ME预测模型ME=9.730+0.246EE(R²=0.450,P<0.05)。

表9 基于米糠有效化学成分含量对DE与ME的预测模型(风干基础)

Table 9 Prediction models for DE and ME based on effective chemical component contents of rice bran (air-dry basis)

项目 Items	预测模型 Prediction models	相对标准偏差 RSD	相关系数 R²	P值 P-value
DE	DE=-5.191+1.019GE	1.455	0.621	<0.01
DE	DE=26.755-1.041CP	1.736	0.461	<0.01
DE	DE=19.553-0.860Ash	1.826	0.404	<0.05
ME	ME=-5.307+0.987GE	1.264	0.671	<0.01
ME	ME=25.126-0.973CP	1.614	0.464	<0.05
ME	ME=33.169-1.057CP-0.228TS	1.284	0.703	<0.05
ME	ME=9.730+0.246EE	1.636	0.450	<0.05

DE:消化能 digestible energy;ME:代谢能 metabolizable energy;GE:总能 gross energy;CP:粗蛋白质 crude protein;Ash:粗灰分 crude ash;TS:总淀粉 total starch;EE:粗脂肪 ether extract。

3 讨论

3.1 米糠的化学成分

风干基础下,本试验所选的10种米糠的GE与CP、EE、TS含量平均值分别为16.52 MJ/kg、14.51%、5.15%、29.95%;Ash、EE、Ca、CF、NDF、ADF含量的差异较大,变异系数分别为17.92%、109.82%、98.50%、30.46%、19.87%、41.36%,其中EE含量的差异最大,米糠样品4、5、9、10的EE含量分别为14.37%、12.20%、12.82%、4.72%,上述4个样品实测值与《中国猪营养需要》(2020)^[8]中的全脂米糠的数据较相近,其余米糠样品EE含量均低于3%,为脱脂米糠。将本试验所测数据与《中国猪营养需要》(2020)^[8]中数据进行对比发现,脱脂米糠的CP含量均偏大,但均小于NRC(2012)^[9];全脂米糠的CP含量与《中国猪营养需要》(2020)^[8]相近,但小于NRC(2012)^[9]。全脂米糠与脱脂米糠的CF、TS、ADF含量均小于《中国猪营养需要》(2020)^[8]。研究显示,脱脂米糠用量在25%以内时,其饲用价值相当于玉米,用量超过30%后,其饲用价值降低,猪开始挑食,食欲下降,皮肤松弛,并使肉质降低^[10]。INRA(2004)^[11]中全脂米糠的GE与EE、CP含量分别为19.4 MJ/kg、13.8%、16.4%,均高于本试验中全脂米糠的对应参数。脱脂米糠的CP含量远高于玉米,其蛋白质营养价值可与鸡蛋、牛乳、大豆蛋白相媲美^[12-13]。研究显示,米糠粕与豆粕猪CP的回肠消化率相当,且略高于玉米和麸皮^[14]。此外,米糠的钙少磷多,75%~90%的磷与植酸结合^[15-16],膳食纤维丰富,能够促进胃肠蠕动,改善肠道菌群。

3.2 米糠对生长猪的DE与ME

本试验所用的10种米糠对生长猪的DE、ME差异较大,CV均在10%以上,其中米糠样品1的DE、ME平行度较好。6个脱脂米糠对生长猪DE的平均值为10.23 MJ/kg(8.48~12.30 MJ/kg),ME的平均值为9.69 MJ/kg(8.12~11.76 MJ/kg),4个全脂米糠对生长猪DE的平均值为13.77 MJ/kg(12.67~15.12 MJ/kg),ME的平均值为13.10 MJ/kg(12.16~13.97 MJ/kg),较《中国猪营养需要》(2020)^[8]中脱脂米糠DE(9.84 MJ/kg)和ME(9.22 MJ/kg)高,这主要与EE含量存在差异有关。NRC(2012)^[9]中脱脂米糠DE为9.20 MJ/kg,ME为8.71 MJ/kg,全脂米糠DE为12.97 MJ/kg,ME为12.54 MJ/kg,经对比发现,本试验所测得的脱脂米糠和全脂米糠对生长猪的DE、ME均略高于NRC(2012)^[9]。INRA(2004)^[11]中全脂米糠DE为12.5 MJ/kg,脱脂米糠DE为9.2 MJ/kg,均低于本试验所测得的对应米糠对生长猪的DE。施传信^[16]以国内10个省份的17种全脂米糠为试验材料,得到全脂米糠的猪DE为15.84 MJ/kg,ME为14.31 MJ/kg,高于本试验所得到的结果。李夕^[17]收集了9种脱脂米糠,研究得到其生长猪DE与ME平均值分别为11.06和10.36 MJ/kg,与本试验结果相似。Robles等^[18]研究得到全脂米糠的仔猪DE为16.24 MJ/kg,ME为15.53 MJ/kg。Brooks等^[19]研究得到全脂米糠的猪DE为14.19 MJ/kg。本试验所测的6个脱脂米糠DE最大值与最小值之差达到了3.82 MJ/kg,ME达到了3.64 MJ/kg,4个全脂米糠DE最大值与最小值之差达到了2.45 MJ/kg。不同地域的米糠的猪DE和ME差异如此之大,因此有必要对米糠建立有效化学成分含量与DE、ME之间的预测模型,从而减小饲料配制误差,促进米糠的合理高效利用。

3.3 米糠生长猪DE、ME预测模型的建立

本研究得到了风干基础下米糠对生长猪DE的3个预测模型和ME的4个预测模型,综合R²与P值得出DE最佳预测模型为DE(风干基础,MJ/kg)=-5.191+1.019GE(R²=0.62,P<0.01),ME最佳预测模型为ME(风干基础,MJ/kg)=-5.307+0.987GE(R²=0.67,P<0.01)。目前,国内外针对全脂米糠生长猪有效能值建立预测模型的报道较少,Huang等^[13]的研究结果表明,脱脂米糠DE与CF含量呈高度负相关,与TS含量呈高度正相关,其构建的脱脂米糠生长猪DE最佳预测模型为DE(饲喂基础,kcal/kg,1 kcal/kg=4.186 kJ/kg)=416.57+3.1TS+125.18EE,ME最佳预测模型为ME(饲喂基础,kcal/kg)=342.31+51.57TS+99.75EE。施传信^[16]建立了以酸水解脂肪(AEE)作为预测因子的全脂米糠的猪DE和ME预测模型,其中DE的预测模型为DE(饲喂基础,MJ/kg)=11.52+0.23AEE(R²=0.69),ME的预测模型为ME(饲喂基础,MJ/kg)=10.13+0.22AEE(R²=0.50)。《中国猪营养需要》(2020)^[8]记录了以米糠ADF含量为单一预测因子的猪DE预测模型DE=16.85-0.1ADF。预测模型被广泛应用于确定饲料原料对猪的DE和ME,使用预测模型可以减少昂贵的代谢试验,节省了大量的时间和金钱^[20],但是其有用性取决于预测模型的稳健性^[21]。在实际生产中,配方师需要依据经验对饲料原料数据库如《美国Feedstuffs饲料成分分析表》或《中国饲料成分及营养价值表》中的平均值做出调整方可应用。由于配方师所掌握的经验信息有限,难免带来一系列误差,通过建立数学模型的方法,以饲料原料化学成分含量为预测因子推测饲料原料的有效能值已经越来越受到国内外学者认同。

4 结论

本试验所测定的10种米糠的化学成分含量变异较大,尤其是CP、EE、TS和纤维组分(NDF、ADF)含量,是造成米糠GE变异的主要因素。通过对10种米糠进行测定,得到生长猪米糠的DE为11.65 MJ/kg(8.48~15.12 MJ/kg),构建的最佳预测模型为DE(风干基础,MJ/kg)=-5.191+1.019GE(R²=0.621,P<0.01);生长猪米糠的ME为11.03 MJ/kg(8.12~13.19 MJ/kg),构建的最佳预测模型为ME(风干基础,MJ/kg)=-5.307+0.987GE(R²=0.671,P<0.01)。

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