马对淀粉的消化能力有限，相对于猪，马肠道内淀粉酶的分泌量约为猪分泌量的8%~10%^[1]。因此，马匹摄入的大部分淀粉在肠道内不被消化，尤其是在饲喂高谷物水平饲粮时^[2]。如果淀粉在马的小肠内没有被消化，就会进入大肠中，被大肠内的微生物发酵、降解，微生物发酵淀粉产物乳酸会引起肠道pH的变化，导致大肠微生物死亡，释放出内毒素，诱发蹄叶炎等病症，危害马匹的健康。同时，肠道内pH过低会降低微生物对纤维素的降解，干扰丙酸与乙酸的比例，影响挥发性脂肪酸的产生与吸收^[3]。玉米中的淀粉是马饲粮中主要的能量来源。因此，提高马饲粮中玉米淀粉的消化率是避免马匹疾病发生、提高饲粮转化率的关键。研究表明，对玉米进行膨化或蒸汽压片加工不仅可使玉米中的淀粉发生不可逆的破坏，钝化抗营养因子，还可提高玉米对胃肠道消化酶的敏感性，增加可消化纤维含量，提高营养物质利用率，同时可降低饲养成本^[4]。王潇等^[5]在断奶仔猪饲粮中分别添加20%、40%、60%的膨化玉米粉，结果表明，随膨化玉米粉添加量的增加，饲粮中的营养物质消化率呈增加趋势。Zinn等^[6]认为玉米粉经过蒸汽压片处理后不仅可提高玉米粉的净能，其他的营养物质如蛋白质等的消化率也得到提高。本试验基于蒸汽压片玉米粉、膨化玉米粉对仔猪、泌乳期奶牛等动物的影响，研究蒸汽压片玉米粉、膨化玉米粉对12月龄伊犁马消化代谢、体增重及血浆生化指标的影响，探究适宜于马匹饲养的玉米加工方式。

1 材料与方法 1.1 试验时间及地点

试验时间：2014年7月28日至2014年8月27日；试验地点：新疆伊犁哈萨克自治州昭苏军马场。

1.2 试验设计

本试验选取体重相近[(261.95±14.73) kg]、年龄相近(12月龄左右)的伊犁公马24匹，随机分为3组，每组8匹，分别为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组。各组马匹每天每匹饲喂1.5 kg浓缩料和 8.0 kg苜蓿干草(昭苏县本地苜蓿干草，切短至长度为5 cm后饲喂)，在此基础上，对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组马匹每天每匹再分别饲喂1.5 kg粉碎玉米粉(购自新疆伊犁天康饲料有限公司)、蒸汽压片玉米粉(购自山东德陵饲料原料厂)、膨化玉米粉(购自秦皇岛金旭饲料厂)，进行26 d的消化代谢试验，其中预试期19 d，正试期7 d。正试期间收集全天尿样、粪样及试验用粉状浓缩料和苜蓿干草，并在正试期第7天时采集血浆。浓缩料组成及营养水平见表 1，苜蓿干草、粉碎玉米粉、蒸汽压片玉米粉及膨化玉米粉的营养水平见表 2。

1.3 饲养管理及饲粮组成

所有试验马匹均采用分槽分栏饲喂(栏：长2.5 m×宽1.2 m×高2.0 m)。分别于每日10:00、12:00、18:00饲喂0.5 kg玉米粉、0.5 kg浓缩料和2 kg苜蓿干草，最后在24:00饲喂2 kg苜蓿干草。饲喂期间采用先精后粗、少量多次的原则，以确保所有饲喂的饲草料被马匹采食完毕，同时保证充足的饮用水。预试期间，马匹采食结束后赶至运动场自由活动，此期间禁止马匹采食任何饲粮；正试期所有试验马匹均单圈舍饲养，佩戴自制收粪、收尿装置，并保持站立状态，每2 h收集粪样、尿样1次。整个试验期间每日清晨清理圈舍，保证试验马匹处于良好试验环境。

1.4 样品采集及数据获得 1.4.1 称重

分别在预试期开始前和正试期结束后次日清晨对试验马匹进行空腹称重。

1.4.2 饲草料的采集及处理

在试验期内采集试验用浓缩料和苜蓿干草，自然风干后粉碎，待测。

1.4.3 粪样的采集及处理

正试期内使马匹全天保持站立状态，使用自制收粪装置，全天每2 h收集马匹粪样1次并称重，将收集的全天粪样完全混匀，随机抓取粪样总重的10%放入已编号的样品袋中，自然风干后称重。将试验马匹连续7 d自然风干的粪样混匀，取1 kg作好记录封存待测。

1.4.4 尿样的采集及处理

正试期内使马匹全天保持站立状态，使用自制收尿装置，全天每2 h收集马匹尿液1次，将全天尿液充分摇匀，用量筒测定总体积并取10%，加入5%的浓硫酸后存入塑料瓶，封闭保存并做好记录。将试验马匹7 d收集的尿样混匀，取1 L保存待测。

1.4.5 血液的采集及处理

在正试期第7天第1次饲喂后4 h颈静脉采集血液约5 mL至肝素钠抗凝管中，1 500×g离心15 min，收集血浆于1.5 mL Eppendorf管中，-20 ℃冷藏待测。

1.5 样品测定及方法

浓缩料、苜蓿干草、粪和尿中干物质和有机物含量的测定均采用常用饲料分析方法进行测定，钙和磷含量分别采用邻甲酚酞比色法和钒钼酸铵比色法测定，能量采用HR-15氧弹式热量计测定，中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量采用美国ANKOM纤维分析仪进行测定，粗蛋白质(CP)含量采用德国Elementar Analysen Systeme快速定氮仪测定。

血浆中总蛋白(total protein，TP)、白蛋白(albumin，ALB)、尿素氮(urea nitrogen，UN)、葡萄糖(glucose，GLU)含量采用试剂盒测定，试剂盒购于中生北控生物科技股份有限公司，货号分别为2090-2003、2074-2003、2102-2003、2085-2003。

1.6 统计分析

试验结果均以平均值±标准差(mean±SD)表示。试验数据采用SPSS 18.0软件的单因素方差分析(one-way ANOVA)程序进行方差分析，各组间平均值的多重比较采用Duncan法进行。

2 结果与分析 2.1 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马营养物质消化性的影响

由表 3可知，饲喂膨化玉米粉可提高饲粮中营养物质的表观消化量，其中中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维表观消化量显著高于对照组(P<0.05)，干物质、有机物和粗蛋白质表观消化量显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)；在营养物质表观消化率方面均以试验Ⅱ组为最高，且中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率显著高于对照组(P<0.05)，分别高出14.78%、17.45%；而试验Ⅰ组干物质、有机物、粗蛋白质及中性洗涤纤维的表观消化率与对照组相比差异不显著(P>0.05)。

2.2 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马能量、氮、钙、磷代谢的影响

由表 4可知，在摄入总能、消化能方面各组间无显著差异(P>0.05)，但试验Ⅱ组的代谢能显著高于对照组及试验Ⅰ组(P<0.05)。就氮代谢而言，试验Ⅱ组的粪氮(P>0.05)、尿氮含量(P<0.05)均低于对照组及试验Ⅰ组，但试验Ⅱ组的氮沉积量、氮沉积率则显著高于对照组及试验Ⅰ组(P<0.05)，分别高出81.19%、79.86%及104.78%、97.50%，而对照组、试验Ⅰ组间差异不显著(P>0.05)。在钙、磷代谢方面，试验Ⅱ组的钙、磷沉积量及沉积率均高于对照组、试验Ⅰ组，但差异不显著(P>0.05)；而试验Ⅰ组的钙、磷沉积量及沉积率则低于对照组，但差异不显著(P>0.05)。

2.3 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马血浆生化指标的影响

由表 5可知，饲喂蒸汽压片玉米粉和膨化玉米粉对12月龄伊犁马血浆中总蛋白、白蛋白含量均无显著影响(P>0.05)。试验Ⅰ组血浆中尿素氮含量显著高于对照组及试验Ⅱ组(P<0.05)，分别高出12.05%、13.97%。就血浆中葡萄糖含量而言，试验Ⅱ组显著高于对照组及试验Ⅰ组(P<0.05)，且分别高出10.04%、20.79%。

2.4 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马体增重的影响

由表 6可知，饲喂蒸汽压片玉米粉和膨化玉米粉对12月龄伊犁马的体增重和平均日增重无显著影响(P>0.05)，但试验Ⅱ组的体增重、平均日增重均分别较对照组高出18.88%、20.37%，分别较试验Ⅰ组高出20.43%、20.37%。

3 讨论 3.1 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马营养物质消化性的影响

玉米中70%以上是淀粉，直链淀粉和支链淀粉的比例分别为27%、73%，淀粉以淀粉颗粒的形态紧密排列在胚乳中，淀粉颗粒被蛋白质包被，淀粉链间也以氢键连接，这些均不利于动物胃肠道中的微生物和酶对淀粉的消化利用。蒸汽压片、膨化可将淀粉从蛋白膜中释放出来，同时破坏淀粉链的结构，从而提高玉米粉的消化率，其中蒸汽压片处理玉米可以使淀粉的消化率提高10%~20%。Zinn等^[6]认为玉米粉经过蒸汽压片处理后不仅可提高玉米粉的净能，其他的营养物质如粗蛋白质等的消化率也可得到提高。Plascencia等^[7]认为蒸汽压片玉米粉可提高瘤胃中微生物蛋白的含量，小肠和总肠中氮消化率也有所增加。Burkholder等^[8]使用蒸汽压片玉米粉和粉碎玉米粉饲喂舍饲牛，结果表明蒸汽压片玉米粉可降低牛排粪量和排尿量，总排出氮量降低，体内的氮沉积率提高了4.21%。齐智利^[9]以泌乳期奶牛为试验动物，饲喂挤压程度不同的膨化玉米粉，结果表明膨化玉米粉可显著增加干物质、淀粉在奶牛瘤胃中的降解率，但随着挤压膨化温度的增加干物质及淀粉在瘤胃中的降解率呈下降趋势。Chen等^[10]使用含有40%蒸汽压片玉米粉的饲粮饲喂泌乳期奶牛，结果表明中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率分别提高了21.96%、23.35%。

在本试验中，饲喂膨化玉米粉可提高12月龄伊犁马对饲粮中干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维的表观消化量及表观消化率，与前人研究结果一致，这是由于玉米经过膨化处理后增加了消化道中酶与玉米接触的机会，从而提高了饲粮中营养物质的消化性。而饲喂蒸汽压片玉米粉的12月龄伊犁马的营养物质表观消化量及表观消化率与对照组相比无显著差异，这可能与蒸汽压片玉米粉的加工工艺有关。此外，前人研究表明，成年马对饲粮中粗蛋白质的表观消化率在80%～90%^[11]，而本试验中12月龄伊犁马对饲粮中粗蛋白质的表观消化率在60%~66%，低于上述报道的值，可能是本试验中的12月龄马胃肠道发育不健全，故其对饲粮中粗蛋白质的表观消化率低于前人报道的值。

3.2 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马能量、氮、钙、磷代谢的影响

玉米经膨化或蒸汽压片不仅可使玉米中的淀粉发生不可逆的破坏，钝化抗营养因子及毒素活性，还可提高玉米对胃肠道消化酶的敏感性，增加可消化纤维含量^[4]。NRC(2007)报道蒸汽压片玉米粉的净能值为6.48 MJ/kg，比干法加工玉米粉的净能值高出11.5%^[12]。Knowlton等^[13]使用高湿玉米粉替代粉碎玉米粉饲喂泌乳期奶牛，在氮摄入量增加的情况下，氮排泄量降低了13.10%。Glenn等^[14]用高湿玉米粉代替粉碎玉米，在磷摄入量接近的情况下，磷的排放量降低了11.26%。胡建业^[4]报道膨化玉米粉可提高生长期仔猪蛋白质表观消化率、氮消化率、氮沉积、表观消化能及能量利用率。陈涛^[15]在泌乳期奶牛饲粮中添加20%的蒸汽压片玉米粉，通过消化代谢试验发现蒸汽压片玉米粉可显著降低奶牛氮、磷的排泄量。

在本试验中，饲喂膨化玉米粉可提高12月龄伊犁马的消化能、代谢能，这可能是由于膨化玉米粉中的淀粉结构更易于被马消化道中的酶分解，提高了饲粮中营养物质的消化率，为胃肠道提供了更多的葡萄糖，使血液中葡萄糖含量增加，更多的葡萄糖直接用于机体的能量供给，从而提高了12月龄伊犁马的消化能和代谢能。同时，饲喂膨化玉米粉可增加饲粮中氮、钙、磷的沉积率，是由于12月龄伊犁马对饲粮中的消化能和代谢能增加，使肠黏膜细胞摄入的葡萄糖量增加^[16]，葡萄糖在肠黏膜细胞中经三羧酸循环氧化生产ATP，参与肠黏膜细胞核酸和蛋白质代谢，从而促进了肠黏膜细胞的增殖，增加了胃肠道吸收营养物质的吸收面积，最终提高了饲粮中营养物质的表观消化率^[17]。而饲喂蒸汽压片玉米粉有降低12月龄伊犁马营养物质代谢的趋势，这可能与蒸汽压片玉米粉加工过程中的温度和湿度有关。

3.3 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马血浆生化指标的影响

在动物饲粮中使用蒸汽压片玉米和膨化玉米可提高饲粮中营养物质的消化率，改善能氮平衡。李福昌等^[18]证实在肉牛饲粮中添加不同水平的熟玉米淀粉，随着过瘤胃淀粉含量的增加，血浆葡萄糖含量增加。王桂瑛等^[19]分别在云南黄牛饲粮中添加粉碎玉米、粉碎蒸汽玉米、干碾压玉米、湿碾压玉米、蒸汽压片玉米，结果表明饲喂蒸汽压片玉米可显著增加血浆葡萄糖含量，同时使尿素氮含量降低。

禇洪忠^[20]以8~11月龄伊犁马为研究对象，测定了血浆中总蛋白、白蛋白含量分别在54~65 g/L、18~25 g/L，本试验中12月龄伊犁马血浆中总蛋白、白蛋白含量与禇洪忠^[20]的测定结果相近。饲喂蒸汽压片玉米粉和膨化玉米粉对12月龄伊犁马血浆中总蛋白和白蛋白含量无显著影响，但试验Ⅰ组12月龄伊犁马血浆中尿素氮含量显著高于对照组及试验Ⅱ组，可能是由于该组马匹对饲粮中粗蛋白质的表观消化率及氮沉积率均低于对照组及试验Ⅱ组，体内的蛋白质代谢较为旺盛，导致血浆中尿素氮含量升高。在血浆葡萄糖含量方面，与饲喂粉碎玉米粉和蒸汽压片玉米粉相比，饲喂膨化玉米粉使12月龄伊犁马血浆中葡萄糖含量显著增加，这可能是由于玉米粉经膨化处理后淀粉间的氢键断裂，淀粉由原来紧凑有序的结构变成了松散无序的结构^[21]，当膨化玉米粉进入12月龄伊犁马小肠后被淀粉酶快速水解成葡萄糖，胃肠道对葡萄糖的吸收量增加，从而使血浆中葡萄糖含量增加。

3.4 不同加工方式玉米粉对12月龄伊犁马体增重的影响

目前国内外关于蒸汽压片玉米粉、膨化玉米粉对动物生长的影响已有大量报道。刘萍等^[22]给3日龄犊牛饲喂蒸汽压片玉米与膨化大豆混合精料，体增重提高了4.32%。Lv等^[23]研究表明，膨化玉米粉可增加仔猪断奶后14～25日龄的平均日增重和料重比。李瑞景^[24]以西门塔尔杂交牛为试验动物，分别饲喂含30%、60%、90%蒸汽压片玉米粉的饲粮，结果表明添加90%的蒸汽压片玉米粉可显著增加平均日增重。

在本试验中，饲喂膨化玉米粉可提高12月龄伊犁马的体增重和平均日增重，这是由于膨化玉米粉中淀粉更易被马肠道中的消化酶水解，改善了饲粮中营养物质的消化利用率，使血浆中葡萄糖含量增加，为脂肪合成提供更多的前体物质，当脂肪细胞中的葡萄糖充裕时，葡萄糖酵解产生大量的α-磷酸甘油和丙酮酸，而丙酮酸能转化成用于脂肪合成的乙酰辅酶A^[25]。同时，葡萄糖通过磷酸戊糖途径为脂肪酸的合成提供大量的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，因此饲喂膨化玉米粉可提高12月龄伊犁马的脂肪沉积，最终提高伊犁马的体增重。而饲喂蒸汽压片玉米粉对12月龄伊犁马的体增重无显著影响，可能与试验动物的生理状态、饲喂方式及蒸汽压片玉米粉的糊化程度有关。

4 结论

饲喂膨化玉米粉可提高饲粮中营养物质表观消化率及能量代谢，并促进12月龄伊犁马的生长，而饲喂蒸汽压片玉米粉对12月龄伊犁马营养物质代谢、血浆生化指标及体增重无显著影响。