Chinese Journal of Animal Nutrition >

2025 , Vol. 37 >Issue 3: 1632 - 1644

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.139

RESEARCH PAPER

Effects of Palm Kernel Cake Diet on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility and Antioxidant Function in Growing Pigs

  • LIANG Yuxiang , 1 ,
  • SUN Yaowei 1 ,
  • LI Kai 1 ,
  • ZHONG Ruqing 1 ,
  • CHEN Liang 1 ,
  • SUN Shudong 2 ,
  • ZHANG Hongfu 1 ,
  • HAO Yue , 1, *
Expand
  • 1 State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, Institute of Animal Science of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China
  • 2 Hunan United Biotechnology Co., Ltd., Changsha 410007, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2024-08-11

  Online published: 2025-03-13

Fold

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of palm kernel cake (PKC) diet on growth performance, nutrient apparent digestibility, and antioxidant function of growing pigs. A total of 108 Duroc×Landrace×Large hybrid growing pigs with an average body weight of (35.98±0.36) kg were randomly divided into 4 groups, which were corn-soybean meal basal diet (CON group); corn in the basal diet replaced by 10% PKC (PKC group); corn in the basal diet replaced by 10% PKC and supplemented with complex enzyme preparation (PKC+E group); 10% fermented palm meal (FPKC) replaced corn in the basal diet (FPKC group). There were 3 replicates per group and 9 pigs per replicate. The experiment lasted for 30 days. The results showed as follows: 1) compared with the other groups, the final weight and average daily gain of growing pigs were significantly increased by 10% FPKC instead of corn (P<0.05). 2) The apparent digestibility of dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), ash, crude protein (CP), and gross energy (GE) in the FPKC group was significantly higher than that in the other groups (P<0.05), and the apparent digestibility of acid detergent fiber (ADF) was significantly higher than that in the CON group and PKC group (P<0.05). The apparent digestibility of ether extract (EE) was also significantly higher than that in the CON group (P<0.05). 3) There were no significant differences in serum biochemical and antioxidant indicators among the groups (P>0.05). In conclusion, replacing a portion of corn with 10% FPKC in the diet of growing pigs can significantly improve their growth performance and the apparent digestibility of main nutrients.

Key words： palm kernel cake; growing pig; growth performance; nutrient apparent digestibility; antioxidant function

Cite this article

LIANG Yuxiang , SUN Yaowei , LI Kai , ZHONG Ruqing , CHEN Liang , SUN Shudong , ZHANG Hongfu , HAO Yue . Effects of Palm Kernel Cake Diet on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility and Antioxidant Function in Growing Pigs[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2025 , 37(3) : 1632 -1644 . DOI: 10.12418/CJAN2025.139

玉米、豆粕是猪、鸡饲粮配方中最重要的能量和蛋白质饲料原料[1],但随着畜牧业的迅速发展,畜禽对饲粮的需求逐渐增大,玉米、豆粕的需求也逐渐增加,“人畜争粮”问题日益突出。鉴于此,开发评估优质廉价的非常规饲料原料替代玉米、豆粕等常规饲料资源,可以在一定程度上缓解我国的“人畜争粮”问题[2]。
棕榈粕(palm kernel cake,PKC)是棕榈果经过榨油后所生产的副产物。棕榈是生长在热带的一种常见植物,原产于非洲西部,东南亚的印度尼西亚、马来西亚也有大面积种植。PKC亦称“油棕仁渣”或“棕榈仁渣”,它是在榨压棕榈仁时,除去棕仁油剩余的大量残渣,初呈黑色泥块状,经去除杂质和控制水分加工处理后制成PKC,呈褐色小颗粒状,形状和颜色与菜籽粕相似。PKC虽然含有丰富的营养物质[12%~20%的纤维)][3-4],且具有产量大、价格低廉等优点,但是由于PKC中含有较高的粗纤维和甘露聚糖,限制了动物对营养物质的消化吸收利用,使得PKC的应用推广受到了限制[5]。已有研究表明,通过添加外源酶制剂,采用挤压、膨化技术或微生物发酵等方法,可以有效提高PKC的营养价值,并增强动物对蛋白质及各类氨基酸的吸收利用率[6]。
研究表明,在断奶仔猪饲粮中添加15% PKC不会影响仔猪的生长性能[7],在育肥猪生长阶段添加20% PKC会影响生长猪的生长性能,在育肥阶段并不会影响其生长性能和肉品质[8],但是不同研究中报道的PKC添加量不尽相同,不同处理方式PKC的作用效果比较,特别是发酵棕榈粕(FPKC)在生长猪上的报道较为有限。因此,本试验评估了PKC经发酵处理前后的营养成分和抗营养因子的含量,并探究了PKC替代部分玉米对生长猪生长性能、血清生化指标、抗氧化功能和养分表观消化率的影响,旨在为PKC的高效利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用复合酶制剂主要包括木聚糖酶(32 000 U/g)、甘露聚糖酶(22 000 U/g)、葡聚糖酶(10 000 U/g)、脂肪酶(10 000 U/g)、纤维素酶(2 000 U/g)、α-半乳糖苷酶(1 000 U/g);菌酶协同发酵PKC所用菌为枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌,所有酶为木聚糖酶(4×105 U/g)、α-半乳糖苷酶(2×104 U/g)、葡聚糖酶(5×104 U/g)、甘露聚糖酶(5×104 U/g)、纤维素酶(2×104 U/g)。发酵所用菌和酶符合《饲料添加剂品种目录(2013)》规定。PKC菌酶协同发酵处理方法:生产前对菌种进行扩繁,称取PKC放入大料口中,把扩繁好的菌种以及酶包放入菌筒中,搅拌均匀,将溶解好的菌和酶加入PKC中搅拌均匀,装袋热封发酵;发酵时间72 h,保持室温在30 ℃以上。PKC发酵前后营养成分和氨基酸含量变化见表1。
表1 PKC发酵前后营养成分及氨基酸含量变化(风干基础)

Table 1 Changes in nutrient composition and amino acid contents of PKC before and after fermentation (air-dry basis) %

项目Items 棕榈粕PKC 发酵棕榈粕FPKC 变化Change
粗蛋白质CP 15.11 17.04 12.77
粗脂肪EE 8.17 6.81 -16.65
粗灰分Ash 3.96 4.57 15.40
钙Ca 0.92 0.89 -3.26
总磷TP 0.79 0.59 -25.32
粗纤维CF 23.79 19.70 -17.19
中性洗涤纤维NDF 64.13 46.23 -27.91
酸性洗涤纤维ADF 40.79 32.52 -20.27
甘露聚糖Mannan 36.28 34.15 -5.87
总能GE/(MJ/kg) 18.13 20.01 10.37
必需氨基酸EAA
赖氨酸Lys 0.50 0.41 -18.00
组氨酸His 0.26 0.25 -3.85
亮氨酸Leu 0.95 0.97 2.11
异亮氨酸Ile 0.53 0.58 9.43
精氨酸Arg 1.70 1.27 -25.29
缬氨酸Val 0.78 0.83 6.41
蛋氨酸Met 0.19 0.21 10.53
苏氨酸Thr 0.44 0.44 0.00
色氨酸Trp 0.11 0.19 72.73
苯丙氨酸Phe 0.61 0.61 0.00
非必需氨基酸NEAA
谷氨酸Glu 2.90 2.65 -8.62
甘氨酸Gly 0.66 0.73 10.61
丝氨酸Ser 0.59 0.57 -3.39
丙氨酸Ala 0.61 0.78 27.87
天冬氨酸Asp 1.17 1.09 -6.84
脯氨酸Pro 0.48 0.58 20.83
胱氨酸Cys 0.14 0.18 28.57
酪氨酸Tyr 0.27 0.33 22.22

营养水平为实测值。

Nutrient levels were measured values.

1.2 试验设计

本试验经过中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物实验福利伦理委员会审批通过,审批编号为IAS2024-131。试验选取108头健康、平均体重为(35.98±0.36) kg的“杜×长×大”三元杂交生长猪,采用单因素完全随机区组设计,随机分为4组,每组3个重复,每个重复9头猪。4组分别为:1)基础饲粮组(CON组);2)10% PKC替代基础饲粮中的玉米组(PKC组);3)10% PKC替代基础饲粮中的玉米并添加复合酶制剂组(PKC+E组);4)10% FPKC替代基础饲粮中的玉米组(FPKC组)。基础饲粮参照NRC(2012)营养需要配制,饲粮组成及营养水平见表2。
表2 饲粮组成及营养水平(饲喂基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of diets (as-fed basis) %

项目
Items		 组别Groups
CON PKC PKC+E FPKC
原料Ingredients
玉米Corn 75.17 67.06 67.00 66.63
棕榈粕Palm kernel cake 10.00 10.00
发酵棕榈粕Fermented palm kernel cake 10.00
豆粕Soybean meal 20.37 18.38 18.38 18.38
豆油Soybean oil 1.44 1.44 1.44 1.84
磷酸氢钙CaHPO4 0.89 0.89 0.89 0.89
石粉Limestone 0.79 0.79 0.79 0.79
L-赖氨酸硫酸盐L-Lys·H2SO4 0.36 0.41 0.42 0.42
DL-蛋氨酸DL-Met 0.07 0.06 0.07 0.07
L-苏氨酸L-Thr 0.08 0.10 0.10 0.10
L-色氨酸L-Trp 0.17 0.21 0.22 0.22
氯化胆碱Choline chloride 0.10 0.10 0.10 0.10
食盐NaCl 0.35 0.35 0.35 0.35
甜味剂Sweetening agent 0.02 0.02 0.02 0.02
维生素预混料Vitamin premix1) 0.03 0.03 0.03 0.03
矿物质预混料Mineral premix2) 0.09 0.09 0.09 0.09
复合酶制剂Complex enzyme preparation 0.03
防酶剂Anti-enzyme agent3) 0.02 0.02 0.02 0.02
抗氧化剂Anti-oxidant3) 0.05 0.05 0.05 0.05
合计Total 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels4)
干物质DM 88.77 89.26 89.26 86.25
粗蛋白质CP 15.79 15.80 15.67 15.32
钙Ca 0.96 1.02 0.93 0.92
总磷TP 0.72 0.82 0.45 0.43
赖氨酸Lys 1.02 1.04 1.05 1.01
蛋氨酸Met 0.22 0.25 0.25 0.21
色氨酸Trp 0.30 0.30 0.30 0.31
苏氨酸Thr 0.62 0.62 0.64 0.61
消化能DE/(MJ/kg) 14.58 14.30 14.39 14.77
总能GE/(MJ/kg) 16.59 16.67 16.64 16.32

1)维生素预混料为每千克饲粮提供 Vitamin premix provided the following per kg of diets:VA 9 750 IU,VD3 3 750 IU,VE 30 mg,VK3 3 mg,VB1 2.70 mg,VB2 7.2 mg,VB6 4.86 mg,VB12 0.03 mg,烟酰胺niacinamide 35.64 mg,泛酸钙 calcium pantothenate 27.6 mg,叶酸 folic acid 1.764 mg,生物素 biotin 0.3 mg。

2)矿物质预混料为每千克饲粮提供 Mineral premix provided the following per kg of diets:Cu 15 mg,Fe 120 mg,Zn 62.1 mg,Mn 38.16 mg,I 0.6 mg,Se 0.4 mg,Co 0.2 mg。

3)防霉剂主要成分为丙酸钙,抗氧化剂主要成分为二丁基羟基甲苯、特丁基对苯二酚、二氧化硅。The main component of the anti-enzyme agent was calcium propionate, and the main components of the anti-oxidant were butylated hydroxytoluene, tertiary butylhydroquinone, and silicon dioxide.

4)消化能为计算值,其他为测定值。 DE was a calculated value, while the rest were measured values.

1.3 饲养管理

试验期间猪只自由采食和饮水,并定期对猪舍进行通风消毒。试验期30 d,期间观察并记录猪的采食情况和健康状况,分别于试验开始和结束时称重。

1.4 检测指标与方法

1.4.1 生长性能测定

试验期间观察生长猪的健康状况。记录每日的采食量,在试验第1天和第30天对所有生长猪空腹称重,计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.2 样品采集

试验第28、29和30天的09:00、14:00和17:00收集新鲜粪样,加入10 mL 10%的浓硫酸(H2SO4)搅拌混匀并放于-20 ℃冰箱保存。试验结束后将各栏3 d的总粪样混匀后,留取100 g样品置于65 ℃鼓风干燥箱中烘48 h,结束后回潮24 h,粉碎过40目分析筛,装于自封袋中,保存在-20 ℃冰箱中直至检测。

1.4.3 养分含量测定

棕榈粕、饲粮和粪便中测定的营养成分包括:干物质(DM)(GB/T 6435—2014)、CP(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(EE)(GB/T 6433—2006)、粗灰分(Ash)(GB/T 6438—2007)、粗纤维(CF)(GB/T 6434-2022)、总能(GE)(ISO 9831:1998)、中性洗涤纤维(NDF)(GB/T 20806—2022)、酸性洗涤纤维(ADF)(NY/T 1459—2022)、钙(Ca)(GB/T 6436—2018)、总磷(TP)(GB/T 6437—2018)和氨基酸(AA)(GB/T 18246—2019);棕榈粕中甘露聚糖含量由农业农村部饲料效价与安全监督检测测试中心测定(SXA03-FB-018)。

1.4.4 养分表观消化率

采用内源指示剂法[盐酸不溶灰分(AIA)]测定DM、EE、CP、NDF、ADF、Ash、GE等养分表观消化率[9]。养分表观消化率计算公式如下:
D(%)=100-100×[(A1/A2)×(B2/B1)]。
式中:D为某养分表观消化率(%);A1为饲粮中某养分含量(%);A2为粪便中某养分含量(%);B1为饲粮中盐酸不溶灰分含量(%);B2为粪便中盐酸不溶灰分含量(%)。
根据饲粮养分含量和养分表观消化率计算消化能[10]。计算公式如下:
DE=DGE×GEFeed。
式中:DGE为GE养分表观消化率(%);GEFeed为饲粮GE (MJ/kg)。

1.4.5 血清生化指标

试验结束时,每组随机抽取9头猪(每个重复随机取3头),前腔静脉采血,1 006×g离心10 min,吸取血清,分装于1.5 mL的EP管中,于-80 ℃低温冰箱保存待测。使用迈瑞BS-420全自动生化仪(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)测定血清生化指标,包括总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)、尿素(UREA)、肌酐(CREA)、葡萄糖(GLU)含量及谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)活性。

1.4.6 血清抗氧化指标

血清抗氧化指标使用北京华英生物技术研究所的抗氧化试剂盒进行检测,包括超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量,操作步骤严格按照说明书进行。

1.4.7 经济效益

玉米、豆粕和豆油单价参考2023年6月天津市市场价格,价格分别为:玉米2.75元/kg、豆粕3.92元/kg、豆油11.00元/kg;PKC、FPKC和复合酶制剂价格分别为:PKC 1.60元/kg、FPKC 2.00元/kg、复合酶制剂40.00元/kg;生猪市场出售价格参考2023年10月天津市市场价格16.40元/kg计算。
增重效益计算公式如下:
增重成本(元/kg)=每头猪平均饲粮消耗量×饲粮价格;
增重收入(元/头)=试验阶段猪增重×生猪出售单价;
增重效益(元/头)=增重收入-增重成本。

1.5 统计与分析

试验数据采用SPSS 22.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA),若差异显著,进一步作Duncan氏多重比较检验。试验结果采用平均值和均值标准误表示。以P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果

2.1 PKC饲粮对生长猪生长性能的影响

由表3可知,CON组、PKC组和PKC+E组之间的ADFI、ADG和F/G均无显著差异(P>0.05)。FPKC组的末重、ADG都显著高于其他组(P<0.05),但ADFI和F/G与其他组无显著差异(P>0.05)。
表3 PKC饲粮对生长猪生长性能的影响

Table 3 Effects of PKC diet on growth performance of growing pigs

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
CON PKC PKC+E FPKC
初重Initial BW/kg 36.08 35.71 35.89 36.25 0.105 0.328
末重Final BW/kg 59.59b 59.44b 59.48b 65.13a 0.863 0.013
平均日采食量ADFI/g 1 574 1 731 1 654 1 831 42.6 0.168
平均日增重ADG/g 784b 791b 786b 963a 27.1 0.014
料重比F/G 2.02 2.19 2.09 1.90 0.046 0.135

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, value with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 PKC饲粮对生长猪养分表观消化率的影响

由表4可知,FPKC组DM、CP、NDF、Ash和GE表观消化率显著高于其他组(P<0.05),ADF表观消化率显著高于CON组和PKC组(P<0.05)。PKC组和PKC+E组EE、NDF、ADF表观消化率显著高于CON组(P<0.05)。
表4 PKC饲粮对生长猪养分表观消化率的影响

Table 4 Effects of PKC diet on nutrient apparent digestibility of growing pigs %

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
CON PKC PKC+E FPKC
干物质DM 87.81b 86.27b 87.09b 90.77a 0.582 0.006
粗蛋白质CP 84.20b 83.20b 83.42b 88.07a 0.742 0.035
粗脂肪EE 61.11b 70.96a 71.16a 76.27a 1.994 0.020
中性洗涤纤维NDF 52.86c 62.90b 65.88b 73.90a 2.450 <0.001
酸性洗涤纤维ADF 42.84c 57.20b 63.90ab 69.64a 3.158 <0.001
粗灰分Ash 52.26b 53.63b 59.30b 69.38a 2.247 0.002
消化能DE 14.58 14.30 14.39 14.77 0.074 0.091
总能GE 87.88b 85.78b 86.48b 90.50a 0.623 0.008

2.3 PKC饲粮对生长猪血清生化指标的影响

由表5可知,各组之间的血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。
表5 PKC饲粮对生长猪血清生化指标的影响

Table 5 Effects of PKC diet on serum biochemical indices of growing pigs

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
CON PKC PKC+E FPKC
总蛋白TP/(g/L) 76.07 73.92 74.07 77.20 1.116 0.693
白蛋白ALB/(g/L) 29.92 30.92 28.30 32.08 0.680 0.264
总胆固醇TC/(mmol/L) 3.13 3.06 2.86 3.16 0.063 0.341
甘油三脂TG/(mmol/L) 0.70 0.69 0.63 0.65 0.038 0.923
高密度脂蛋白胆固醇HDL-C/(mmol/L) 1.06 1.03 1.0 1.09 0.029 0.545
低密度脂蛋白胆固醇LDL-C/(mmol/L) 1.76 1.92 1.8 1.95 0.050 0.569
谷草转氨酶AST/(U/L) 44.40 42.67 39.89 41.19 1.570 0.775
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 52.26 53.86 43.94 54.77 2.118 0.255
碱性磷酸酶ALP/(U/L) 213.24 209.85 172.02 192.67 8.685 0.320
尿素UREA/(mmol/L) 5.22 4.80 4.91 4.81 0.242 0.910
肌酐CREA/(μmol/L) 150.22 158.86 153.28 142.16 2.981 0.244
葡萄糖GLU/(mmol/L) 4.48 4.23 3.58 3.76 0.165 0.192

2.4 PKC饲粮对生长猪血清抗氧化指标的影响

由表6可知,各组之间的血清抗氧化指标均无显著差异(P>0.05)。
表6 PKC饲粮对生长猪血清抗氧化指标的影响

Table 6 Effects of PKC diet on serum antioxidant indexes of growing pigs

项目
Items		 组别Groups SEM P值
P-value
CON PKC PKC+E FPKC
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL) 70.95 73.67 76.04 77.85 1.4 1.346
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)		 190.62 199.46 192.26 194.90 2.6 2.585
丙二醛MDA/(nmol/mL) 5.61 5.14 4.67 4.67 0.2 0.174

2.5 PKC饲粮对生长猪经济效益的影响

由表7可知,与CON组相比,PKC、PKC+E和FPKC组的饲料单价分别降低了0.14、0.13和0.07元/kg。与CON组相比,PKC组增重收益下降了3.73元/头,PKC+E组和FPKC组增重效益分别提高了5.20和67.68元/头。
表7 PKC饲粮对生长猪经济效益的影响

Table 7 Effects of PKC diet on economic benefits of growing pigs

项目
Items		 组别Groups
CON PKC PKC+E FPKC
饲料价格Feed price/(元/kg) 3.12 2.98 2.99 3.05
平均每头猪总增重Average total weight gain per pig/kg 23.51 23.73 23.89 28.88
平均每头猪总采食量Average total feed intake per pig/kg 47.22 51.93 49.62 54.93
增重收入Weight gain income/(元/头) 385.56 389.17 391.80 473.63
增重成本Weight gain cost/(元/kg) 147.24 154.58 148.28 167.63
增重效益Weight gain benefits/(元/头) 238.32 234.59 243.52 306.00

3 讨论

3.1 PKC饲粮对生长猪生长性能的影响

在生长和育肥阶段给猪饲喂PKC的研究发现,添加适当比例的PKC不仅不会对猪的ADFI、ADG和F/G产生负面影响,反而会改善其生长性能。彭海龙等[11]研究发现,当饲粮中添加7% PKC时,对生长猪的ADFI和ADG无显著影响。然而,当饲粮中PKC的添加量增加到10%时,生长猪的生长性能受到了影响。但也有研究表明,在生长猪饲粮中添加10%~20% PKC不会影响其生长性能[12-13]。以上研究说明,在使用PKC时需要密切关注其添加量的合理性及其他饲料成分的搭配。
Wang等[14]研究发现,通过饲喂10% FPKC可以提高生长猪的生长性能。同时,许多研究结果一致表明,饲喂发酵饲料的猪在生长性能上显著优于饲喂未发酵饲料的猪[15⇓-17]。发酵过程能够有效提升PKC饲粮的利用效率,并对猪的生长性能产生积极影响。本研究与上述研究结果一致,即与其他组相比,饲喂FPKC饲粮可以显著提高猪只的末重,并降低F/G。饲喂发酵饲料的猪在生长性能上的显著优势可能与发酵过程中所使用的微生物种类有关。目前PKC的发酵主要采用酵母、芽孢杆菌和霉菌等微生物。杨阳[18]利用贝莱斯芽孢杆菌、酿酒酵母菌、副干酪乳杆菌的混合菌种处理PKC后,NDF的含量下降了22.60%,CP含量提高了27.25%,这一改进表明,发酵过程有效提升了PKC的营养价值。然而,在实际生产中,为了全面提升PKC的营养价值,通常采用菌酶协同的方式进行发酵,即微生物和酶制剂的结合。这种方法结合了微生物的发酵作用和酶制剂的分解作用。王卫卫[19]用酿酒酵母、乳酸菌及酶制剂,在30 ℃条件下协同发酵PKC 120 h后,粗纤维含量降低了25.10%,CP含量增加了15.10%,这一结果进一步说明发酵过程在提升PKC营养价值方面的显著效果,也进一步证实了该方法在改善饲粮品质方面的潜力。
在本研究中,使用枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌及酶制剂,在30 ℃条件下协同发酵PKC 72 h。结果显示,FPKC的CP含量增加了12.77%,CF含量降低了17.19%。这些变化表明,经过发酵的PKC在营养成分上得到了优化,具体表现为CP含量的增加和CF含量的减少。这种优化很可能是促进生长猪生长性能显著提升的关键因素。此外,本研究中使用的乳酸菌可能显著改善了FPKC的适口性。乳酸菌在发酵过程中生成的有机酸不仅提升了饲粮的酸度,还能改善其口感[20]。这种口感的改善有助于增加动物的采食量,从而促进其生长。发酵产物的良好口感意味着动物更愿意采食,进而可能进一步提高其生长性能。
综上所述,FPKC通过改善其营养成分和提高消化率,能够显著提升生长猪的生长性能。有效的发酵工艺不仅增加了饲粮的CP含量,还降低了抗营养因子的影响,使得PKC在猪的饲粮中成为一种更具价值的非常规饲料资源。

3.2 PKC饲粮对生长猪养分表观消化率的影响

研究发现,PKC细胞壁由58%的甘露聚糖、12%的纤维素和4%的木聚糖组成[21]。甘露聚糖是非淀粉多糖(NSP)中的一种,会降低动物对饲粮的适口性和营养物质的消化吸收利用率,从而限制其使用。一方面,甘露聚糖是一种坚硬的晶体结构,会使动物肠道中食糜的黏度增加,从而降低了动物体内源消化酶与食糜接触的机会;另一方面,动物肠道中食糜黏度的增加会降低已消化养分向肠黏膜的扩散速度,从而降低了畜禽对饲粮中各种营养成分的消化吸收效率[22]。本试验结果也支持上述结论,即向PKC饲粮中添加复合酶制剂可以提高生长猪DM、EE和CP的表观消化率,说明添加外源酶制剂能有效提高动物对PKC的利用率。此外,毛宗林[23]研究也发现,通过向PKC饲粮中添加复合酶制剂也能有效提高动物对营养物质的表观消化率。
此外,发酵处理对动物营养物质表观消化率的影响是可预见的,饲粮经过发酵处理后,可以提高其营养价值,并降低抗营养物质含量。已有研究发现,发酵菜籽粕[24]、发酵红花籽粕和复合发酵饼粕[25]、发酵玉米浆[26]等在生长育肥猪、肉鸡上的使用均表现出对养分表观消化率的促进作用,从而改善了畜禽的生长性能。本研究发现,FPKC饲粮的饲喂显著提升了猪的养分表观消化率并降低了F/G,进一步说明FPKC通过调节饲粮的消化率促进了猪的生长。同时,本研究发现,PKC经过发酵后CP含量提高了12.77%,CF含量下降了17.19%,甘露聚糖含量下降了5.87%。这些变化表明,PKC在发酵过程中,原本不易被动物吸收的大分子物质,如淀粉、蛋白质和纤维素等,可能被转化为更易于吸收的小分子物质,以及丰富的营养物质,包括活性肽、寡糖和醇类等。这一转化过程不仅提高了PKC的营养价值,也增强了其作为畜禽饲粮的潜力。

3.3 PKC饲粮对生长猪血清生化指标的影响

血清生化指标是评估动物机体代谢功能的重要指标,它们与动物的生长性能、营养物质的吸收利用以及整体健康状态密切相关[27]。通过检测血清生化指标,可以评估PKC饲粮对动物健康和生理状态的影响。血清蛋白水平是衡量体内蛋白质合成代谢状态的关键指标,它不仅标志着蛋白质合成是否正常,而且还能反映动物对蛋白质的吸收和利用效率[28]。程文昊等[29]研究发现,给猪饲喂PKC后其血清ALB和TP含量均处于正常范围。郭宝印[30]用FPKC饲喂生长猪后发现血清ALB和TP含量与基础饲粮相比无显著差异,这与本试验的研究结果一致。Alshelmani等[31]研究结果表明,饲喂FPKC或PKC对肉鸡血清TP和ALB含量的影响不显著。以上结论表明,饲喂PKC和FPKC对猪的蛋白质吸收与利用不会产生负面影响。
血清中酶的活性可以反映机体组织器官的代谢水平和功能状态,当机体代谢旺盛或出现损伤时,血液中酶活性会出现一定的变化,其中血清ALT、AST和ALP活性是反映肝脏和心脏功能健康状况的重要指标[32-33]。周瑞等[34]研究发现,用西兰花尾菜发酵饲粮饲喂绵羊后,并未对其血清ALT和ALP的活性产生显著影响。毛江笛等[15]用菜籽粕和发酵菜籽粕饲喂生长猪后,发现其对生长猪的血清AST和ALP活性并未产生显著影响。本研究中也得出相关结论,即饲喂PKC和FPKC对生长猪的血清ALT、AST和ALP活性均无显著影响。这些结果表明,PKC和FPKC的使用不会对生长猪的肝脏功能以及肠道机械屏障的完整性造成负面影响。
血清CREA的含量与肾脏的功能状态密切相关。当肾脏功能受到损伤或出现异常时,血清CREA的含量会显著上升。因此CREA含量被广泛用作评估肾脏健康和损伤的标志[35]。梁丹等[36]研究发现,通过使用发酵饲粮饲喂黑猪,可以显著降低其血清CREA含量。这表明发酵饲粮可能对改善肾脏健康或提高肾脏功能等方面具有正面效应。本研究结果显示,饲喂FPKC的生长猪,其血清CREA含量较其他组有所下降,且这一变化依旧保持在正常生理范围内。综上所述,饲喂FPKC可能对生长猪的肾脏功能产生了积极影响。
血清TC、TG、HDL和LDL含量是机体脂质代谢是否正常的重要标志。TC主要用于形成胆汁和合成激素,参与到动物营养物质的代谢过程中[37];TG则参与脂肪组织的合成[38];而HDL-C和LDL-C作为胆固醇的载体,在脂质代谢中发挥着关键作用[39]。在本试验中,各组之间的血清TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均无显著差异,说明在饲粮中添加PKC并未对动物的脂质代谢产生负面影响。Koranteng等[40]研究也得出了类似的结论,即用10%~20%的PKC饲喂肉鸡并未对其血清TC和HDL-C的含量产生负面影响。
综上所述,用PKC和FPKC饲喂生长猪后不会对其血清生化指标产生负面影响。同时,Son等[41]和郭宝印[30]的研究也支持这一结论,即PKC和FPKC的添加对猪的生理生化指标无负面影响。这些研究结果表明,PKC及其发酵饲粮的使用对猪的生长和健康是安全的,同时可能具有积极的支持作用。

3.4 PKC饲粮对生长猪血清抗氧化指标的影响

血清中GSH-Px、MDA、SOD的含量或活性是衡量机体抗氧化能力的重要指标。GSH-Px和SOD通常被认为是体内主要的抗氧化酶防御系统,具有清除自由基,减少氧化应激对细胞的损伤功能[42];而MDA是脂质过氧化的产物,其含量的变化可以反映出氧化损伤的程度。徐智鹏等[43]研究表明,在肉鸡饲粮中添加FPKC能在一定程度上提高肉鸡的抗氧化能力。这一发现提示FPKC可能通过增强抗氧化酶的活性和降低氧化损伤产物的水平来改善动物的健康状况。此外,多数研究[44-45]表明,动物血清中SOD和GSH-Px活性的增强以及MDA含量的降低,通常与动物机体抗氧化能力的改善相关。SOD能够特异性清除超氧阴离子(O2-),催化其歧化为氧气(O2)和过氧化氢(H2O2),GSH-Px则在清除过氧化氢及有机过氧化物方面发挥重要作用;而MDA含量的减少则表明脂质过氧化水平的降低,表明机体的氧化损伤情况减轻[42]。在本研究中,各PKC组的血清SOD和GSH-Px活性较CON组有所上升,同时MDA含量有所下降。这些结果与之前的研究一致,进一步验证了PKC在提升生长猪抗氧化能力方面的潜力。具体而言,PKC和FPKC饲粮的使用能够有效增强生长猪的抗氧化酶活性,同时减少氧化损伤产物的积累,从而在一定程度上提高了其抗氧化能力。

3.5 PKC饲粮对生长猪经济效益的影响

在市场上,PKC的价格通常低于玉米,理论上用PKC替代部分玉米能够降低饲料成本。然而,经济效益分析显示,尽管PKC组的饲料价格比CON组降低了0.14元/kg,但由于PKC组的F/G显著提高,最终PKC组的增重成本反而增加了3.73元/头。谢俊玲等[46]和易文根[47]分别在蛋鸡和蛋鸭饲粮中添加了9%和10%的PKC,结果发现其经济效益也出现了下降。这可能是因为PKC含有较高的非淀粉多糖和CF,导致畜禽对饲粮的利用率降低,从而增加了饲料成本。相比之下,PKC+E组和FPKC组的增重效益分别提高了5.20和67.68元/头。这表明通过添加外源酶制剂和进行发酵处理,PKC的利用率得到了提升,从而增强了养殖的经济效益,其中FPKC组的经济效益最高,达到了67.68元/头。这与聂立秀等[48]的研究结果相符,该研究发现用FPKC饲喂肉牛的经济效益提升了35.35%。
综上所述,虽然PKC的价格低于玉米,但直接替代玉米可能导致增重成本增加。通过添加外源酶制剂或进行发酵处理后,可以显著提高PKC的利用效率,从而改善经济效益。尤其是FPKC,在提高饲料利用率和增加经济效益方面表现最为突出。

4 结论

用10% FPKC替代部分玉米饲喂生长猪不仅可以显著提高生长猪的生长性能和养分表观消化率,还可以有效保持其抗氧化功能的稳定,并获得较高的经济效益,该结果证实了FPKC作为非常规饲料原料在生长猪饲粮中应用的潜在优势。

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