Effects of Replacing Corn with Sorghum on Pellet Feed Quality and Growth Performance, Slaughter Performance, Meat Quality and Nutrient Apparent Digestibility of Broilers

LIAO Ying; LI Xing; YANG Jie; LI Junguo; LI Jun; SHEN Shuibao; LIU Wei; GAO Qiuling; LONG Yuyao

doi:10.12418/CJAN2024.255

2024 , Vol. 36 >Issue 5: 2970 - 2981

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.255

RESEARCH PAPER

Effects of Replacing Corn with Sorghum on Pellet Feed Quality and Growth Performance, Slaughter Performance, Meat Quality and Nutrient Apparent Digestibility of Broilers

LIAO Ying ^,¹^,² ,
LI Xing ¹ ,
YANG Jie ^,¹^,³^,^* ,
LI Junguo ¹^,³ ,
LI Jun ^,¹^,^* ,
SHEN Shuibao ⁴ ,
LIU Wei ¹^,² ,
GAO Qiuling ¹^,² ,
LONG Yuyao ¹^,²

Expand

¹ Institute of Feed Research, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
² College of Animal Science and Technology, Guangxi University, Nanning 530004, China
³ Risk Assessment Laboratory of Animal Product Quality Safety Feed Source Factors of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100081, China
⁴ Institute of Agriculture and Animal Husbandry Development, Guangxi University, Nanning 530004, China

^* YANG Jie, associate professor, E-mail: yangjie02@caas.cn;

LI Jun, professor, E-mail: lijun08@caas.cn

Received date: 2023-11-20

Online published: 2024-05-15

Fold

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of replacing corn with sorghum on pellet feed quality and growth performance, slaughter performance, meat quality and nutrient apparent digestibility of broilers. A total of 960 one-day-old Arbor Acres (AA) broilers were randomly divided into 6 groups with 8 replicates of 20 broilers each. The experiment was divided into two stages: the early stage (1 to 21 days of age) and the late stage (22 to 42 days of age). Broilers in the control group were fed a conventional corn-soybean meal diet without sorghum, and those in the experimental groups were fed diets with 20%, 40%, 60%, 80% and 100% sorghum replacing corn based on the conventional corn-soybean meal diet, respectively. The results showed as follows: 1) in terms of pellet feed quality, with the increase of the proportion of sorghum replacing corn, the pellet feed forming rate showed an overall upward trend, but there was no significant difference between groups (P>0.05); the pellet durability index (PDI) of pellet feed decreased first and then increased, and all were higher than 90%; the hardness and starch gelatinization degree, and lightness (L^*), redness (a^*) and yellowness (b^*) values of pellet feed were consistently decreased. There were no significant differences in forming rate, hardness, PDI and color of pellet feed between the 20% replacement group and the control group (P>0.05). 2) In terms of broilers’ growth performance, with the increase of the proportion of sorghum replacing corn, the final body weight (FBW), average daily feed intake (ADFI), average daily gain (ADG) and mortality of broilers at each stage showed a downward trend, and the feed/gain ratio (F/G) showed an upward trend. There were no significant differences in the ADG, ADFI and F/G of broilers at each stage between the 20% replacement group and the control group (P>0.05). 3) In terms of slaughter performance, intestinal indexes and meat quality, there were no significant differences in the slaughter performance indexes, relative length and relative weight of each intestinal segment, L^* and a^* values of breast and leg muscles among all the groups (P>0.05). 4) In terms of nutrient apparent digestibility, with the increase of the proportion of sorghum replacing corn, the apparent digestibility of crude protein and dry matter apparent digestibility in the early and late stages of feeding showed a decreasing trend, and there were no significant differences in crude protein and dry matter apparent digestibility between the 20% replacement group and the control group in the late stage (P>0.05). In summary, considering the effects of replacing corn with sorghum on pellet feed quality and growth performance, slaughter performance, intestine development, meat quality and nutrient apparent digestibility of broilers, it is recommended that the proportion of sorghum replacing corn in the diet of broilers should not exceed 20% in the early stage, and no more than 60% in the late stage.

Key words： sorghum; pellet feed quality; broilers; growth performance; meat quality; nutrient apparent digestibility

Cite this article

LIAO Ying , LI Xing , YANG Jie , LI Junguo , LI Jun , SHEN Shuibao , LIU Wei , GAO Qiuling , LONG Yuyao . Effects of Replacing Corn with Sorghum on Pellet Feed Quality and Growth Performance, Slaughter Performance, Meat Quality and Nutrient Apparent Digestibility of Broilers[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(5) : 2970 -2981 . DOI: 10.12418/CJAN2024.255

长期以来,玉米-豆粕型饲粮在中国畜禽配合饲料中占主导地位,玉米为主要能量饲料原料。随着畜牧业的蓬勃发展,国内玉米供不应求,2022进口谷物5 579万t,饲用4 547万t,占比81.5%,其中玉米进口2 062万t,约占谷物总进口量的1/3,进口依赖程度过高。2021年3月,农业农村部制定了《饲料中玉米豆粕减量替代工作方案》,要求积极开辟新饲料资源,推进用谷物替代饲粮中的玉米,因此寻找新的能量原料实现玉米减量替代为迫在眉睫的任务。

高粱是重要的粮食作物,属于被子植物门,单子叶植物纲,禾本目,禾本科,高粱属,其具有耐旱涝、耐盐碱、耐贫瘠等特性,适合在我国大部分地区种植,并且成本低于玉米^[1-2]。高粱的饲用价值可达玉米的95%,其粗蛋白质、淀粉、粗脂肪等主要营养成分含量与玉米接近,相关研究已经证明了高粱替代部分玉米应用于畜禽饲粮中的可行性,但高粱含有单宁、植酸等抗营养因子,醇溶蛋白含量远高于玉米,蛋白质的消化利用率较低,所以并不能完全作为玉米替代品大量应用。

目前,国内外研究者对于高粱在畜禽饲粮中的应用已做了不少研究,但有关高粱替代饲粮中的玉米的最佳比例及对颗粒饲料质量和肉鸡生长性能、屠宰性能、肉品质及营养物质表观消化的影响仍需进一步探究。因此,本试验重点探究高粱替代玉米对颗粒饲料质量的影响及其在肉鸡饲粮中的应用效果,为在肉鸡饲粮中用高粱合理替代玉米提供参考,同时为缓解饲料原料资源紧缺的现状提供方案。

1 材料与方法

1.1 试验设计

采用单因素试验设计,以960只1日龄爱拔益加(AA)肉鸡为研究对象,将其随机分成6组,每组8个重复,每个重复20只鸡。

试验分为饲养前期(1~21日龄)和后期(22~42日龄)2个阶段。对照组饲喂不添加高粱的常规玉米-豆粕型饲粮,该饲粮配方参照NRC(1994)^[3]和我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)^[4]进行配制;试验组饲喂在常规玉米-豆粕型饲粮基础以高粱替代20%、40%、60%、80%和100%玉米的饲粮。试验饲粮组成及营养水平见表1,高粱主要营养成分及单宁含量见表2。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目 Items	高粱替代玉米比例(1~21日龄) Proportion of sorghum instead of corn (1 to 21 days of age)/%							高粱替代玉米比例(22~42日龄) Proportion of sorghum instead of corn (22 to 42 days of age)/%
项目 Items	0	20	40	60	80	100		0	20	40	60	80	100
原料Ingredients
玉米Corm	55.88	44.70	33.53	22.35	11.18			62.98	50.38	37.79	25.19	12.60
豆粕Soybean meal	37.94	37.94	37.94	37.94	37.94	37.94		31.75	31.75	31.75	31.75	31.75	31.75
高粱Sorghum		11.18	22.35	33.53	44.70	55.88			12.60	25.19	37.79	50.38	62.98
赖氨酸Lys	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05		0.05	0.05	0.05	0.05	0.05	0.05
蛋氨酸Met	0.17	0.17	0.17	0.17	0.17	0.17		0.07	0.07	0.07	0.07	0.07	0.07
石粉Limestone	1.19	1.19	1.19	1.19	1.19	1.19		1.36	1.36	1.36	1.36	1.36	1.36
磷酸二氢钙 Ca(H₂PO₄)₂	1.87	1.87	1.87	1.87	1.87	1.87		1.30	1.30	1.30	1.30	1.30	1.30
豆油Soybean oil	2.23	2.23	2.23	2.23	2.23	2.23		1.82	1.82	1.82	1.82	1.82	1.82
食盐NaCl	0.35	0.35	0.35	0.35	0.35	0.35		0.35	0.35	0.35	0.35	0.35	0.35
预混料Premix¹⁾	0.22	0.22	0.22	0.22	0.22	0.22		0.22	0.22	0.22	0.22	0.22	0.22
氯化胆碱 Choline chloride (50%)	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10		0.10	0.10	0.10	0.10	0.10	0.10
合计Total	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00		100.00	100.00	100.00	100.00	100.00	100.00
营养水平Nutrient levels²⁾
代谢能ME/(MJ/kg)	2.84	2.81	2.78	2.75	2.72	2.69	2.88		2.85	2.82	2.78	2.75	2.71
粗蛋白质CP	21.40	21.53	21.67	21.80	21.93	22.07	19.13		19.28	19.43	19.58	19.73	19.88
粗脂肪EE	4.62	4.65	4.69	4.72	4.75	4.79	4.31		4.35	4.39	4.42	4.46	4.50
钙Ca	0.91	0.92	0.92	0.93	0.93	0.94	0.87		0.88	0.88	0.89	0.89	0.90
总磷TP	0.75	0.76	0.78	0.79	0.81	0.82	0.61		0.62	0.64	0.66	0.67	0.69
有效磷AP	0.48	0.48	0.49	0.49	0.50	0.50	0.35		0.35	0.36	0.37	0.37	0.38
赖氨酸Lys	1.15	1.15	1.15	1.15	1.15	1.15	1.00		1.00	1.00	1.00	0.99	0.99
蛋氨酸Met	0.47	0.48	0.48	0.49	0.49	0.50	0.34		0.35	0.36	0.36	0.37	0.37
蛋氨酸+胱氨酸 Met+Cys	0.80	0.80	0.81	0.81	0.82	0.82	0.64		0.64	0.65	0.65	0.66	0.66

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 6 000 IU,VB₂ 5.5 mg,VD₃ 2 500 IU,VB₁ 1.75 mg,VB₆ 4 mg,VB₁₂ 0.017 5 mg,VE 25 mg,VK₃ 2.25 mg,生物素 biotin 0.14 mg,叶酸 folic acid 0.9 mg,烟酸 nicotinic acid 34 mg,泛酸 pantothenic acid 12 mg,植酸酶 phytase 400 U,胆碱 chloride 300 mg,Fe 7 mg,Cu 7.5 mg,Zn 60 mg,Mn 60 mg,I 0.75 mg,Se 0.15 mg。

2)代谢能和有效磷为计算值,其余为实测值。ME and AP were calculated values, while the others were measured values.

表2 高粱主要营养成分及单宁含量(风干基础)

Table 2 Contents of major nutrients and tannins of sorghum (air-dry basis)

项目 Item	粗蛋白质 CP/%	粗脂肪 EE/%	粗纤维 CF/%	粗灰分 Ash/%	干物质 DM/%	总能 GE/(MJ/kg)	单宁 Tannins/%
高粱Sorghum	9.02	3.65	2.45	2.01	87.76	16.12	1.15

	表中数据均为实测值。
	All data in the table were measured values.

1.2 试验饲粮制粒

玉米、豆粕、高粱等大宗原料均采用锤片粉碎机粉碎,筛片孔径2.0 mm,参照配方配料混合。针对每种配方,采取相同的加工工艺:调质温度75 ℃,制粒机模孔直径3 mm,模孔长径比10∶1。

1.3 饲养管理

饲养试验于中国农业科学院南口基地饲料安全评价基准实验室进行。试验鸡采用笼养,自由采食,自由饮水,饲养管理程序参照《AA肉鸡饲养管理手册》。

1.4 测定指标和方法

1.4.1 常规营养成分和单宁含量

饲粮中粗蛋白质含量参照GB/T 6432—2018测定,粗脂肪含量参照GB/T 6433—2006测定,钙含量参照GB/T 6436—2018测定,总磷含量参照GB/T 6437—2018测定,氨基酸含量参照GB/T 18246—2019测定,代谢能水平和有效磷含量参考《中国饲料成分及营养价值表(2019年第30版)》与各原料在配方中的比例计算得出。高粱中粗蛋白质和粗脂肪含量与饲粮中测定方法相同,单宁含量参照GB/T 27985—2011测定,干物质、粗纤维、粗灰分含量分别参照GB/T 6435—2014、GB/T 6434—2022和GB/T 6438—2007测定,总能采用氧弹量热仪(GB/T 30991—2014)测定。

1.4.2 颗粒饲料质量

成型率:从制粒机出料口接取约5 kg颗粒饲料,冷却后称重,选取孔径为颗粒大小0.8倍筛网过筛后称重。

成型率(%)=(过筛后筛上颗粒饲料质量/
加入筛格试样颗粒饲料总质量)×100。

硬度:利用质构仪(TA.XT2i,Stable MicroSystems Co.,Ltd.,英国)测定,试验数据为随机采集20个样品的平均值。

颗粒耐久性(PDI):利用ST-136饲料粉化率测定仪测定。将颗粒饲料用7目标准检验筛筛分后,称取500 g装入回转箱内回转10 min,用0.8倍颗粒直径标准筛筛分得筛上物质量,记为m,按照如下公式计算PDI。

PDI(%)=(m/500)×100。

淀粉糊化度:按照农业行业标准《饲料中淀粉糊化度的测定》(NY/T 4125—2022)中方法测定。

色泽:采用CR-10全自动色差计测定饲料的亮度(L^*)、红度(a^*)和黄度(b^*)值。

1.4.3 生长性能

试验于第20天和第41天控料,使肉鸡空腹12 h后,于第21天和第42天08:00—09:00以重复为单位进行称重,准确记录耗料量,计算各阶段的末重(FBW)、平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G);试验期间统计死亡只数,计算死淘率。

平均日采食量(g)=总耗料量/
(肉鸡只数×试验天数);

平均日增重(g)=总增重/(肉鸡只数×试验天数);

料重比=总耗料量/总增重;

死淘率(%)=(各组总死亡肉鸡数量/
各组原存栏肉鸡数量)×100。

1.4.4 屠宰性能

42日龄时,各重复随机选取1只健康肉鸡,测定其屠体重、全净膛重、胸肌重、腿肌重、肝脏重、腺胃重、肌胃重、十二指肠重、空肠重和回肠重,并测量其十二指肠长度、空肠长度和回肠长度;参照农业行业标准《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T 823—2004)计算屠宰率、全净膛率、腿肌率和胸肌率;参照文献[5]计算肝脏指数、腺胃指数和肌胃指数;参照文献[6]计算肠道相对长度和肠道相对重量。

1.4.5 肉色

取左侧整块胸肌和腿肌,去除周围脂肪组织和结缔组织等,用于测定肉色。采用CR-10全自动色差计测定胸肌和腿肌的L^*、a^*和b^*值。

1.4.6 营养物质表观消化率

参照文献[7]的方法计算粗蛋白质和干物质表观消化率。

1.5 数据统计及分析

采用SPSS 26.0软件对试验数据进行单因素方差分析,并采用Duncan氏法进行组间多重比较,结果以“平均值±标准差”的形式表示,以P<0.05为差异显著性判断标准。

2 结果

2.1 高粱替代玉米对颗粒饲料质量的影响

高粱替代玉米对肉鸡颗粒饲料质量的影响见表3。随着高粱替代玉米比例的增加,颗粒饲料成型率总体呈上升趋势,但各组间无显著差异(P>0.05);颗粒饲料的PDI呈先降低后升高的趋势,且均高于90%;颗粒饲料的硬度逐渐降低,其中20%、40%、60%替代组与对照组差异不显著(P>0.05);颗粒饲料的淀粉糊化度显著下降(P<0.05),且对照组显著高于各试验组(P<0.05);颗粒饲料的L^*、a^*和b^*值持续降低,但20%替代组与对照组的a^*和b^*值无显著差异(P>0.05)。

表3 高粱替代玉米对肉鸡颗粒饲料质量的影响

Table 3 Effects of sorghum instead of corn on pellet feed quality

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
成型率 Forming rate/%	97.91 ±0.86	97.95 ±0.08	98.06 ±0.22	98.25 ±0.15	98.11 ±0.06	98.53 ±0.04	0.405
颗粒耐久性 PDI/%	94.25 ±0.26^b	93.51 ±0.11^c	92.80 ±0.15^d	93.68 ±0.23^c	94.22 ±0.17^b	94.64 ±0.18^a	<0.001
硬度 Hardness/g	3 719.50 ±701.93^a	3 613.35 ±601.86^ab	3 438.76 ±489.59^ab	3 366.69 ±556.42^abc	3 245.86 ±440.11^bc	2 951.77 ±368.34^c	<0.001
淀粉糊化度 Starch gelatinization/%	34.44 ±0.17^a	32.42 ±0.37^b	30.63 ±0.15^c	28.15 ±0.19^d	26.64 ±0.25^e	24.18 ±0.23^f	<0.001
色泽Color
亮度L^*	74.16 ±0.87^a	71.79 ±0.63^b	71.25 ±1.26^b	68.21 ±1.23^c	67.95 ±0.68^c	67.92 ±1.49^c	<0.001
红度a^*	4.68 ±0.42^a	4.04 ±0.29^ab	3.76 ±0.64^bc	3.18 ±0.29^c	3.17 ±0.31^c	3.19 ±0.22^c	0.002
黄度b^*	11.57 ±1.38^a	10.75 ±0.54^ab	9.88 ±0.67^b	7.08 ±0.74^c	6.91 ±0.74^c	6.66 ±1.17^c	<0.001

	同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
	In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 高粱替代玉米对肉鸡生长性能的影响

高粱替代玉米对肉鸡生长性能的影响见表4。随着高粱替代玉米比例的增加,肉鸡各阶段的末重、平均日采食量、平均日增重均呈下降趋势,料重比呈上升趋势。1~21日龄,20%替代组肉鸡的末重、平均日增重、平均日采食量和料重比与对照组差异均不显著(P>0.05)。22~42日龄,20%组肉鸡的末重与对照组差异不显著(P>0.05);替代比例在80%及以下的试验组肉鸡的平均日增重和料重比与对照组差异不显著(P>0.05);各组平均日采食量无显著差异(P>0.05)。1~42日龄,20%替代组肉鸡的平均日增重与对照组差异不显著(P>0.05);替代比例在60%以下的试验组肉鸡的平均日采食量和料重比与对照组差异不显著(P>0.05);各组死淘率差异不显著(P>0.05),但随着高粱替代玉米比例的增加呈下降趋势。

表4 高粱替代玉米对肉鸡生长性能的影响

Table 4 Effects of sorghum instead of corn on growth performance of broilers

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
1~21日龄1 to 21 days of age
末重FBW/g	0.96 ±0.05^a	0.92 ±0.04^ab	0.90 ±0.04^b	0.83 ±0.05^c	0.81 ±0.03^c	0.74 ±0.03^d	<0.001
平均日增重ADG/g	43.22 ±2.42^a	41.65 ±1.86^ab	40.68 ±1.70^b	37.44 ±2.59^c	36.44 ±1.34^c	33.09 ±1.30^d	<0.001
平均日采食量ADFI/g	57.24 ±1.97^a	54.28 ±3.19^a	55.64 ±2.39^a	50.97 ±2.35^b	48.55 ±2.50^bc	47.17 ±2.09^c	<0.001
料重比F/G	1.30 ±0.04^c	1.33 ±0.04^bc	1.35 ±0.01^b	1.36 ±0.05^b	1.37 ±0.03^b	1.43 ±0.02^a	<0.001
22~42日龄22 to 42 days of age
末重FBW/g	2.75 ±0.10^a	2.71 ±0.11^ab	2.62 ±0.13^b	2.61 ±0.10^bc	2.48 ±0.08^cd	2.47 ±0.07^d	<0.001
平均日增重ADG/g	85.67 ±3.70^a	85.03 ±3.74^a	84.39 ±3.03^a	82.30 ±3.09^ab	81.61 ±4.85^ab	79.47 ±3.77^b	0.016
平均日采食量ADFI/g	153.25 ±6.37	151.57 ±7.85	150.41 ±7.09	150.11 ±6.13	149.78 ±5.61	146.71 ±4.10	0.153
料重比F/G	1.77 ±0.03^b	1.78 ±0.04^b	1.80 ±0.04^b	1.81 ±0.05^b	1.82 ±0.03^b	1.89 ±0.12^a	0.006
1~42日龄1 to 42 days of age
平均日增重ADG/g	64.44 ±2.40^a	63.34 ±2.57^ab	61.15 ±2.98^b	60.92 ±2.49^bc	57.96 ±1.84^cd	57.69 ±1.71d	<0.001
1~42日龄1 to 42 days of age
平均日采食量ADFI/g	104.25 ±3.73^a	103.93 ±4.85^ab	101.03 ±4.41^abc	101.54 ±4.16^abc	99.17 ±3.63^bc	96.94 ±2.65^c	0.005
料重比F/G	1.62 ±0.02^c	1.64 ±0.03^bc	1.65 ±0.03^bc	1.67 ±0.02^abc	1.68 ±0.02^ab	1.71 ±0.08^a	0.001
死淘率Mortality/%	5.26 ±3.98	3.29 ±3.92	3.29 ±3.92	2.63 ±3.98	2.63 ±2.81	1.97 ±2.72	0.560

2.3 高粱替代玉米对肉鸡屠宰性能和肠道指数的影响

高粱替代玉米对肉鸡屠宰性能的影响见表5。不同比例的高粱替代饲粮中的玉米对肉鸡的屠宰率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、肝脏指数、腺胃指数、肌胃指数均无显著影响(P>0.05)。

表5 高粱替代玉米对肉鸡屠宰性能的影响

Table 5 Effects of sorghum instead of corn on slaughter performance of broilers

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
屠宰率 Dressing percentage/%	93.72±1.39	93.10±1.23	92.08±1.41	92.94±1.44	93.05±1.16	92.24±1.67	0.208
全净膛率 Eviscerated yield percentage/%	81.33±2.55	81.44±2.04	82.29±2.93	82.76±0.86	82.10±1.95	82.33±1.15	0.713
胸肌率 percentage of breast muscle yield/%	28.31±2.04	28.42±3.21	27.46±1.81	27.37±2.18	26.34±1.53	27.55±2.48	0.503
腿肌率 percentage of leg muscle yield/%	27.59±1.65	27.92±1.97	27.68±1.59	29.41±1.12	28.25±1.62	28.37±1.08	0.211
肝脏指数 Liver index/%	2.18±0.12	2.20±0.35	1.98±0.17	2.04±0.47	2.26±0.23	2.13±0.26	0.434
腺胃指数 Proventriculus index/%	0.65±0.20	0.59±0.19	0.56±0.23	0.49±0.11	0.56±0.12	0.60±0.08	0.478
肌胃指数 Gizzard index/%	0.80±0.16	0.72±0.12	0.74±0.09	0.74±0.08	0.77±0.09	0.72±0.11	0.707

高粱替代玉米对肉鸡肠道指数的影响见表6。不同比例的高粱替代饲粮中的玉米对肉鸡各肠段相对长度和相对重量均无显著影响(P>0.05)。

表6 高粱替代玉米对肉鸡肠道指数的影响

Table 6 Effects of sorghum instead of corn on intestinal indices of broilers

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
十二指肠Duodenum
相对长度 Relative length/ (cm/kg)	9.77±1.21	9.79±1.09	9.92±0.90	10.43±0.50	10.37±1.13	11.09±1.64	0.174
相对重量 Relative weight/ (g/kg)	4.12±0.65	3.85±0.79	3.79±0.49	4.16±0.47	4.36±0.54	4.30±0.70	0.361
空肠Jejunum
相对长度 Relative length/ (cm/kg)	24.75±1.93	25.09±2.35	26.07±2.86	25.21±1.17	26.30±2.51	25.68±5.29	0.893
相对重量 Relative weight/ (g/kg)	7.14±0.96	7.27±1.32	7.38±0.89	7.37±0.99	8.43±1.00	8.16±1.75	0.178
回肠Ileum
相对长度 Relative length/ (cm/kg)	26.68±3.10	27.18±2.61	26.32±3.96	27.96±1.75	27.90±3.50	28.47±1.89	0.666
相对重量 Relative weight/ (g/kg)	5.45±0.56	5.76±0.72	5.90±1.14	6.08±0.85	6.56±0.82	6.32±0.81	0.113

2.4 高粱替代玉米对肉鸡胸肌和腿肌肉色的影响

高粱替代玉米对肉鸡胸肌和腿肌肉色的影响见表7。各组肉鸡腿肌和胸肌L^*和a^*值差异不显著(P>0.05);随着高粱替代玉米比例的增加,胸肌和腿肌b^*值逐渐下降,其中20%、40%替代组与对照组差异不显著(P>0.05)。

表7 高粱替代玉米对肉鸡胸肌和腿肌肉色的影响

Table 7 Effects of sorghum instead of corn on color of breast and leg muscles of broiler

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
腿肌Leg muscle
亮度L^*	64.38±1.53	64.92±1.27	64.32±0.97	64.65±1.70	64.17±1.24	65.11±0.65	0.651
红度a^*	1.35±0.47	1.30±0.32	1.43±0.22	1.43±0.40	1.23±0.30	1.39±0.14	0.804
黄度b^*	0.06±0.65^a	-0.09±0.32^a	-0.15±0.21^a	-0.36±0.66^ab	-0.75±0.25^b	-0.75±0.31^b	0.001
胸肌Breast muscle
亮度L^*	61.82±0.63	61.97±0.27	62.33±0.55	61.88±0.60	61.92±0.69	62.11±0.66	0.540
红度a^*	1.13±0.20	1.08±0.38	1.06±0.31	0.88±0.30	0.87±0.22	0.96±0.31	0.344
黄度b^*	0.17±0.34^a	-0.02±0.21^a	0.08±0.22^a	-0.36±0.25^b	-0.44±0.24^b	-0.41±0.48^b	<0.001

2.5 高粱替代玉米对肉鸡营养物质表观消化率的影响

高粱替代玉米对肉鸡营养物质表观消化率的影响见表8。随着高粱替代玉米比例的增加,肉鸡饲养前期和后期的粗蛋白质和干物质表观消化率均呈下降趋势。在饲养前期,20%、40%、60%、80%和100%替代组相对于对照组粗蛋白质表观消化率分别降低了11.87%、15.66%、22.63%、26.78%和59.31%,干物质表观消化率分别降低了9.11%、11.41%、15.65%、18.60%和39.88%,各试验组与对照组的差异均达到了显著水平(P<0.05)。在饲养后期,20%、40%、60%、80%和100%替代组相对于对照组粗蛋白质表观消化率分别降低了3.26%、9.94%、38.48%、48.77%和51.88%,干物质表观消化率分别降低了2.35%、8.23%、20.32%、24.42%和24.97%,其中20%替代组粗蛋白质和干物质表观消化率与对照组差异不显著(P>0.05)。

表8 高粱替代玉米对肉鸡营养物质表观消化率的影响

Table 8 Effects of sorghum instead of corn on nutrient apparent digestibility of broilers %

项目 Items	高粱替代玉米比例Proportion of sorghum instead of corn/%						P值 P-value
项目 Items	0	20	40	60	80	100	P值 P-value
1~21日龄1 to 21 days of age
粗蛋白质表观消化率 Crude protein apparent digestibility	85.74±0.29^a	75.56±1.03^b	72.31±1.51^c	66.34±1.23^d	62.78±0.81^e	34.89±0.58^f	<0.001
干物质表观消化率 Dry matter apparent digestibility	86.58±0.16^a	78.69±0.52^b	76.70±0.81^c	73.03±0.42^d	70.48±0.71^e	52.05±0.64^f	<0.001
22~42日龄22 to 42 days of age
粗蛋白质表观消化率 Crude protein apparent digestibility	70.51±1.49^a	68.21±0.79^a	63.50±1.46^b	42.38±2.31^c	36.12±2.01^d	33.93±3.73^d	<0.001
干物质表观消化率 Dry matter apparent digestibility	77.92±1.54^a	76.09±0.24^a	71.57±0.72^b	62.09±2.01^c	58.86±1.54^d	58.46±0.36^d	<0.001

3 讨论

3.1 高粱替代玉米对肉鸡颗粒饲料质量的影响

在满足畜禽营养需求的同时,减少饲料浪费和提高饲料利用率是实现高效畜禽饲养的关键因素之一。颗粒饲料的加工性能和质量与畜禽的生长、采食以及饲料利用效率密切相关。通常采用成型率描述颗粒饲料加工性能,采用PDI、硬度及淀粉糊化度来描述颗粒饲料质量。颗粒饲料的PDI越低,颗粒质量越差,粉化率越高^[8]。颗粒饲料硬度较小,容易造成饲料粉化率高、运输时饲料发生破碎分级、饲料浪费等问题;硬度过大,则可能会影响动物采食以及对营养物质的消化吸收^[9-10]。

饲料的淀粉糊化度直接影响饲料黏度,进而影响颗粒饲料的质量以及动物肠道内的淀粉消化^[11]。一般而言,随着调质温度升高,在一定程度上会促进淀粉颗粒中化学键的断裂,从而引起淀粉糊化^[12]。有研究发现,与玉米淀粉相比,高粱淀粉的糊化温度和糊化热焓值更高^[13]。沈舒民^[14]使用快速黏度分析仪(RVA)比较17种高粱品种样品的糊化温度后发现,所有样品的糊化温度在74.42~78.17 ℃。本研究中,制粒时的调质温度为75 ℃,淀粉糊化度随高粱替代玉米比例的增加而降低,这可能是因为高粱相对玉米需要更高的糊化温度,当高粱替代比例增加,吸收的热量不足以将高粱中的淀粉全部糊化;也可能是因为淀粉颗粒被高粱醇溶蛋白包裹,淀粉和蛋白质之间的相互作用限制了淀粉颗粒中化学键的断裂并影响淀粉糊化^[15]。

3.2 高粱替代玉米对肉鸡生长性能和营养物质表观消化率的影响

肉鸡的生长性能直观地反映养殖的经济效益。相关研究表明,低单宁高粱替代饲粮中50%的玉米对肉鸡的生长性能无显著影响,但替代饲粮中100%的玉米会对肉鸡的生长性能产生不利影响^[16]。袁雅婷^[17]在良风花肉鸡前期和后期饲粮中分别使用30%和50%的高粱替代玉米,发现对其活体重、平均日增重和饲料转化率均无显著影响。这些结论与本研究所得结果类似。在整个饲养阶段,使用高粱替代饲粮中20%的玉米对肉鸡的生长性能无不利影响,而替代40%和60%的玉米则对肉鸡的生长性能和营养物质表观消化率有较小的负面影响。不过也有研究显示高粱替代饲粮中的玉米对肉鸡生长性能有一定积极作用,这可能与高粱品种和高粱中单宁等抗营养因子的含量有关^[18-19]。本研究中,肉鸡的生长性能与高粱替代玉米比例呈线性负相关关系,可能与饲粮中单宁含量随高粱比例增大而增加有关。

营养物质表观消化率是衡量肉鸡对饲粮中各种营养成分的消化吸收能力的一个重要指标。Saleh等^[18]发现,使用低单宁高粱替代肉鸡饲粮中50%和100%的玉米对肉鸡粗蛋白质和粗灰分消化率无显著影响。Batonon-Alavo等^[20]研究发现,高粱蛋白质在肉鸡全消化道的消化率随饲粮中高粱比例的增加呈线性下降趋势。本研究中,肉鸡营养物质表观消化率与高粱替代玉米比例呈负相关关系,随着高粱替代玉米比例的增加,粗蛋白质和干物质表观消化率呈降低趋势。这可能与高粱胚乳中的蛋白质主要由高粱醇溶蛋白(54%)以及谷蛋白(33%)组成有关,两者都含有丰富的二硫键,不利于蛋白质的分解,抑制了蛋白质和淀粉的消化。本研究发现,高粱替代饲粮中20%和40%的玉米在试验前期使粗蛋白质表观消化率分别降低11.87%和15.66%,而在试验后期影响较小,粗蛋白质表观消化率仅分别降低3.26%和9.94%。因此,基于粗蛋白质表观消化率而言,建议在肉鸡前期饲粮中减少高粱替代,在肉鸡后期饲粮中可用少量高粱替代玉米。

本研究显示,肉鸡生长性能和营养表观消化率在所有阶段均呈高度相关性,可能与饲粮中单宁含量随高粱替代玉米比例的增加而增加有关。高粱中的单宁会与蛋白质和淀粉形成复合物,进而影响内源性淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性,从而影响蛋白质和淀粉的消化率,最终影响肉鸡的生长性能^[1,21-22]。Mahmood等^[23]研究表明,与对照组相比,饲喂高单宁饲粮的肉鸡生长性能显著下降,与本研究结果类似,高粱替代高比例玉米对肉鸡生长性能的负面影响较大。高粱中的单宁还具有潜在的有益作用,如抗氧化、清除自由基等^[24-25],本试验中肉鸡的死淘率随着高粱替代玉米比例的增加呈下降趋势可能就是基于单宁的益生作用。基于肉鸡生长性能和营养物质表观消化率而言,饲粮中使用高粱替代20%的玉米无负面影响;替代比例为40%和60%时,影响较小;替代比例为80%和100%时,负面影响较大,可能会影响经济效益。后续可深入探究高粱替代玉米比例在20%~60%时对肉鸡生长性能和营养物质表观消化率的影响。高粱单宁容易氧化,在粉碎后暴露于空气中可能会影响其含量^[26]。因此,在后续高粱作为饲粮的应用研究中,可以深入探究高粱贮藏时间、高粱粉碎粒度以及粉碎后的高粱在空气中暴露时间等因素对高粱型饲粮应用效果的影响。

3.3 高粱替代玉米对肉鸡屠宰性能和肠道指数的影响

屠宰性能是评价肉鸡产肉能力的重要指标。Kumar等^[27]的研究表明,肉鸡胴体重和胸肌重量不受肉鸡饲粮中低单宁红高粱水平的影响。叶小飞^[28]研究显示,以美国高粱和内蒙古高粱分别替代肉鸡饲粮中30%和50%的玉米时,替代组的屠宰性能指标与对照组均无统计学意义。Saleh等^[18]研究发现,低单宁高粱替代肉鸡饲粮中25%、50%和100%的玉米时,肉鸡的胸肌重和腿肌重与对照组无显著差异。本研究结果与上述研究结果基本相似,本研究结果表明,高粱替代饲粮中不同比例的玉米对肉鸡各屠宰性能指标均无显著影响;此外,本试验还发现高粱替代饲粮中不同比例的玉米对肉鸡各肠段相对长度和相对重量均无显著影响。高粱替代玉米对肉鸡消化道的生长发育及屠宰性能均无显著影响,可能与高粱籽粒的营养成分与玉米相近有关。

3.4 高粱替代玉米对肉鸡胸肌和腿肌肉色的影响

肉色是衡量肉品质最直观的指标,能够反映肉制品新鲜程度。肉色一般用L^*、a^*和b^*值表示,L^*值表示亮度,数值范围从0~100(从黑色到白色);a^*值的负值表示绿色,正值表示红色,主要取决于残留在毛细血管血液中的血红蛋白和肉中的肌红蛋白的量;b^*值表示黄度,负值表示蓝色,正值表示黄色,与肌内脂肪含量相关,b^*值越大,肌内脂肪含量越高^[29-30]。本研究中,各组肉鸡胸肌和腿肌L^*和a^*值差异不显著,而b^*值随着饲粮中高粱替代玉米比例的增加呈现下降趋势,反映出当高粱替代玉米比例大于60%时,腿肌和胸肌脂肪沉积相对减少,肉品质相对降低。

4 结论

① 针对颗粒饲料加工性能和产品质量,随着高粱替代玉米比例的增加,颗粒饲料的硬度、淀粉糊化度呈下降趋势,PDI呈先下降后上升的趋势。

② 针对肉鸡生长性能和营养物质表观消化率,在1~42日龄,高粱替代玉米比例为20%时对平均日增重无负面影响,替代玉米比例低于60%时对平均日采食量和料重比无负面影响;在21~42日龄,高粱替代玉米比例为20%时对粗蛋白质和干物质表观消化率无负面影响。

③ 针对屠宰性能、肉色和肠道指数,随着高粱替代玉米比例的增加,肉鸡的屠宰性能、肠道指数、腿肌和胸肌L^*和a^*值无显著变化。

④ 综合考虑,建议在肉鸡前期饲粮中高粱替代玉米比例不超过20%,后期饲粮中不超过60%。

References

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[1]	潘龙. 高粱的猪有效能预测方程及高效应用的研究[D]. 博士学位论文. 北京: 中国农业大学, 2018. PAN L. Prediction equations for the available energy and efficient application of sorghum grain fed to pigs[D]. Ph.D.Thesis. Beijing: China Agricultural University, 2018. (in Chinese)

[2]	高业雷, 谷环宇, 张泽虎, 等. 高粱作为饲料原料的营养与应用特性[J]. 饲料工业, 2016, 37(3):14-21. GAO Y L, GU H Y, ZHANG Z H, et al. The nutritional characters of sorghum’s application in animal feed as raw material[J]. Feed Industry, 2016, 37(3):14-21. (in Chinese)

[3]	NRC. Nutrient requirements of poultry[S].9th ed. Washington,D.C.: The National Academies Press,1994.

[4]	中华人民共和国农业部. 鸡饲养标准:NY/T 33—2004[S]. 北京: 中国农业出版社, 2004. Ministry of Agriculture of the PRC. Feeding standard of chicken:NY/T 33—2004[S]. Beijing: China Agriculture Press, 2004. (in Chinese)

[5]

朱翠, 黄凯勇, 李丽娜, 等. 小檗碱对黄羽肉鸡器官指数、抗氧化能力和肠道免疫功能的影响[J]. 中国畜牧兽医, 2022, 49(3):932-941.

DOI

ZHU

, HUANG

K Y

, LI

L N

, et al. Effects of berberine on organ index,antioxidant capacity and intestinal immunity in yellow-feathered broilers[J]. China Animal Husbandry & Veterinary Medicine, 2022, 49(3):932-941. (in Chinese)

[6]

鲁春灵, 秦玉昌, 李俊, 等. 玉米干酒糟及其可溶物对颗粒饲料质量、肉鸡生长性能和血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2021, 33(11):6161-6172.

DOI

C L

, QIN

Y C

, LI

, et al. Effects of corn distillers dried grains with solubles on pellet feed quality, growth performance and serum biochemical indices of broilers[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(11):6161-6172. (in Chinese)

[7]

李星, 许传祥, 杨洁, 等. 玉米干酒糟及其可溶物添加比例对育肥猪颗粒饲料硬度、生长性能及营养物质表观消化率的影响[J]. 动物营养学报, 2023, 35(6):3574-3582.

DOI

, XU

C X

, YANG

, et al. Effects of corn distillers’ dried grains with solubles adding proportion on pellet feed hardness,growth performance and nutrient apparent digestibility of finishing pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023, 35(6):3574-3582. (in Chinese)

[8]	刘永生, 柏云江, 田晓玲, 等. 不同加工处理的大豆对肉仔鸡影响的研究[J]. 饲料工业, 2000, 21(3):17-20. LIU Y S, BAI Y J, TIAN X L, et al. Effect of different-treated soybean on broiler[J]. Feed Industry, 2000, 21(3):17-20. (in Chinese)

[9]	胡凯飞, 王金荣, 于翠平, 等. 饲料的粗脂肪水平和调质温度对颗粒饲料硬度的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2018, 54(5):108-112. HU K F, WANG J R, YU C P, et al. Effect of ether extract and conditioning temperature on the hardness of pellet feed[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2018, 54(5):108-112. (in Chinese)

[10]	李成贤, 曹洪志. 饲料中添加面粉对饲料颗粒硬度的影响[J]. 养殖与饲料, 2020, 19(4):8-9. LI C X, CAO H Z. The effect of flour addition to feed on feed particle hardness[J]. Animals Breeding and Feed, 2020, 19(4):8-9. (in Chinese)

[11]	SVIHUS B, UHLEN A K, HARSTAD O M. Effect of starch granule structure,associated components and processing on nutritive value of cereal starch:a review[J]. Animal Feed Science and Technology, 2005, 122(3/4):303-320.

[12]	WANG T X, HUANG Y K, YAO W L, et al. Effect of conditioning temperature on pelleting characteristics,nutrient digestibility and gut microbiota of sorghum-based diets for growing pigs[J]. Animal Feed Science and Technology, 2019, 254:114227.

[13]	AI Y F, MEDIC J, JIANG H X, et al. Starch characterization and ethanol production of sorghum[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(13):7385-7392. DOI PMID

[14]	沈舒民. 高粱淀粉结构与功能特性研究及相关性分析[D].硕士学位论文. 杭州: 浙江大学, 2021. SHEN S M. Study on structural and functional properties of sorghum starches and correlation analysis[D].Master’s Thesis. Hangzhou: Zhejiang University, 2021. (in Chinese)

[15]	ROONEY L W, PFLUGFELDER R L. Factors affecting starch digestibility with special emphasis on sorghum and corn[J]. Journal of Animal Science, 1986, 63(5):1607-1623. DOI PMID

[16]	袁保京, 王若瑾, 姜洁凌, 等. 高粱的营养价值及其在猪、鸡饲料与养殖生产中的应用研究进展[J]. 中国畜牧杂志, 2014, 50(18):70-75. YUAN B J, WANG R J, JIANG J L, et al. Nutritional values of sorghum and its pratical application in animal and feed production[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2014, 50(18):70-75. (in Chinese)

[17]

袁雅婷. 高粱型饲粮添加乳化剂和脂肪酶对肉鸡生产性能和养分利用率的影响[D].硕士学位论文. 长沙: 湖南农业大学, 2017.

YUAN

Y T

. Effects of emulsifier and lipase supplementation on growth performance and nutrient digestibility in broiler fed with sorghum-soybean meal based diets[D].Master’s Thesis. Changsha: Hunan Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[18]

SALEH

A A

, ABUDABOS

A M

, ALI

M H

, et al. The effects of replacing corn with low-tannin sorghum in broiler’s diet on growth performance,nutrient digestibilities,lipid peroxidation and gene expressions related to growth and antioxidative properties[J]. Journal of Applied Animal Research, 2019, 47(1):532-539.

[19]	NYACHOTI C M, ATKINSON J L, LEESON S. Sorghum tannins:a review[J]. World’s Poultry Science Journal, 1997, 53(1):5-21.

[20]	BATONON-ALAVO D I, BASTIANELLI D, LESCOAT P, et al. Simultaneous inclusion of sorghum and cottonseed meal or millet in broiler diets:effects on performance and nutrient digestibility[J]. Animal, 2016, 10(7):1118-1128.

[21]	高业雷, 谷环宇, 张泽虎, 等. 高粱作为饲料原料的营养与应用特性[J]. 饲料工业, 2016, 37(3):14-21. GAO Y L, GU H Y, ZHANG Z H, et al. The nutritional characters of sorghum’s application in animal feed as raw material[J]. Feed Industry, 2016, 37(3):14-21. (in Chinese)

[22]	MAHMOOD S, ALI H, AHMAD F, et al. Estimation of tannins in different sorghum varieties and their effects on nutrient digestibility and absorption of some minerals in caged white leghorn layers[J]. International Journal of Agriculture & Biology, 2014, 16(1):217-221.

[23]	MAHMOOD S, KHAN M A, SARWAR M, et al. Chemical treatments to reduce antinutritional factors in salseed (Shorea robusta) meal:effect on nutrient digestibility in colostomized hens and intact broilers[J]. Poultry Science, 2006, 85(12):2207-2215.

[24]	AWIKA J M, YANG L Y, BROWNING J D, et al. Comparative antioxidant,antiproliferative and phase II enzyme inducing potential of sorghum (Sorghum bicolor) varieties[J]. LWT-Food Science and Technology, 2009, 42(6):1041-1046.

[25]	RIEDL K M, HAGERMAN A E. Tannin-protein complexes as radical scavengers and radical sinks[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49(10):4917-4923. PMID

[26]	郑学玲, 王旭娟, 韩小贤. 高粱单宁的结构、分布及分析方法综述[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2020, 41(2):132-140. ZHENG X L, WANG X J, HAN X X. A review on structures,distribution and analysis methods for sorghum tannins[J]. Journal of Henan University of Technology (Natural Science Edition), 2020, 41(2):132-140. (in Chinese)

[27]	KUMAR V, ELANGOVAN A V, MANDAL A B. Utilization of reconstituted high-tannin sorghum in the diets of broiler chickens[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 2005, 18(4):538-544.

[28]

叶小飞. 不同来源高粱饲粮对黄羽肉鸡生长的影响及高粱能量与养分代谢率的评估[D]. 硕士学位论文. 长沙: 湖南农业大学, 2015.

X F

. Effects of different sources of sorghum in diets on yellow-feathered broilers growth and evaluation of sorghum energy and nutrient metabolic rate[D].Master’s Thesis. Changsha: Hunan Agricultural University, 2015. (in Chinese)

[29]	闵连吉. 肉类食品工艺学[M]. 北京: 中国商业出版社,1992. MIN L J. Meat food technology[M]. Beijing: China Commercial Publishing House,1992. (in Chinese)

[30]	徐玉婷, 董华发, 曾晓房, 等. 肉品品质评定方法研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2017, 8(6):1967-1972. XU Y T, DONG H F, ZENG X F, et al. Research progress of meat quality evaluation methods[J]. Journal of Food Safety & Quality, 2017, 8(6):1967-1972. (in Chinese)

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