棕榈仁粕(palm kernel meal，PKM)是棕榈仁果榨油后的副产品，颜色呈棕褐色，有巧克力气味。目前PKM主要采用压榨(expeller)和浸提(solvent extracted，SE)2种加工工艺方式生产，其中压榨法具有加工设备简单、生产成本低等优势，是PKM主要的加工方式。我国饲料营养数据库中暂无PKM数据，参考国外数据库将PKM常规组成数据汇总，详见表 1。压榨法生产的PKM的粗脂肪(ether extract，EE)残留率较高，EE含量为6.5%~9.1%，而浸提法生产的PKM的EE含量仅为1.6%~2.5%。美国Feedstuff数据库中PKM产自巴西，其粗蛋白质(crude protein，CP)、粗灰分(crude ash，Ash)含量明显高于其他数据库，而酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)含量低于其他数据库，可能与原料产地及加工工艺不同有关。PKM含有较多外壳，纤维类成分含量较高，一定程度上限制其在家禽饲粮中的应用。参考国外数据库，PKM的粗纤维(crude fiber, CF)含量为16.1%~20.4%，中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)含量为54.2%~65.8%，非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSP)含量为62.1%~65.8%。
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表 1 棕榈仁粕常规组成 Table 1 Conventional composition of PKM |
由于PKM中CF含量较高，其ME值较低[3]。一般来讲，PKM中EE含量与ME值呈正相关，而CF和NDF含量与ME值呈负相关。Alimon[4]通过动物试验测定了3种PKM的ME值(表 2)，3种PKM中CP、CF、EE含量及表观代谢能(apparent metabolisable energy，AME)值分别为：CP，14.50%、16.60%、19.24%；CF，10.00%、12.29%、17.96%；EE，9.48%、7.59%、1.30%；AME，11.11、10.14、7.61 MJ/kg。前2种PKM为压榨工艺生产，营养成分接近，EE含量和ME值较高；第3种PKM为浸提工艺生产，EE含量和ME值较低[3]。对上述试验中数据回归分析发现，ME值与EE、CF含量呈较强线性相关，其中AME值(y)与EE含量(x1)回归公式为：y=100.82x1+1 680.7 (R2=0.997 7)；AME值(y)与CF含量(x2)回归公式为：y=-105.48x2+3 713.2 (R2=0.999 8)。即在一定范围内，EE含量每升高1%，AME值约升高0.42 MJ/kg；CF含量每升高1%，AME值约降低0.44 MJ/kg。Alimon[4]报道，不同PKM的常规指标和ME值变化范围较大，其中CF含量为13.0%~20.0%，NDF含量为66.8%~78.9%，EE含量为5%~8%，ME值为6.49~7.51 MJ/kg。Abdollahi等[5]通过指示剂法测定PKM的AME值为5.48 MJ/kg。以上报道中PKM的ME值差异主要与原料中棕榈仁壳的含量、PKM加工工艺以及试验条件差异有关。
2 PKM的氨基酸(amino acid，AA)组成及消化率PKM和豆粕中AA含量及消化率比较见表 3，比较二者主要必需氨基酸(EAA)含量：PKM中赖氨酸(lysine，Lys)、蛋氨酸(methionine，Met)、半胱氨酸(cystine，Cys)、苏氨酸(threonine，Thr)、精氨酸(arginine，Arg)含量分别为0.37%、0.30%、0.19%、0.44%和1.61%，其消化率分别为90.3%、91.5%、46.7%、68.1%和86.6%。比较PKM与豆粕中AA组成：PKM中Lys、Thr含量较低，如PKM中Lys、Thr占CP比例分别为2.3%和2.8%，而豆粕中Lys、Thr占CP比例分别为6.2%和3.9%。此外，PKM中Arg含量较高，Met和Cys含量与豆粕差异较小。消化率方面，PKM中CP消化率远低于豆粕，仅为46.3%，而豆粕为85.0%。PKM中总AA消化率为75.0%，其中Cys消化率较低为46.7%，其他必需AA消化率较高。由于PKM中CP消化率较低，使用PKM制作配方时不能仅考虑饲粮中CP水平，还应考虑AA含量及消化率，补充必要的晶体AA才能保证较好的饲喂效果。另外，实际生产中普遍添加酶制剂以改善饲料利用效率，酶制剂也会提高CP和AA利用效率。李玉鹏等[6]研究甘露聚糖酶以及甘露聚糖酶+蛋白酶酶解后的PKM对肉仔鸡回肠AA消化率的影响，结果表明2种酶解处理方式均可极显著提高CP和AA(除Cys外)的表观回肠消化率，并且甘露聚糖酶+蛋白酶酶甘露聚糖酶比单独使用甘露聚糖酶的蛋白质的表观回肠消化率可提高2.66%。
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表 3 棕榈仁粕和豆粕中氨基酸含量及消化率比较 Table 3 Comparison of content and digestibility of amino acid in PKM and soybean meal[1, 5] |
大多数研究结果认为，肉鸡中PKM用量在10%~20%对增重无负面影响[7-9]，用量甚至可达30%[10-11]，但过量会引起采食量增多、料重比升高的问题。这可能与PKM纤维含量较高，影响了营养物质消化利用效率有关[12]。另外，PKM的产地来源及加工工艺差异会导致其ME值变异较大，若原料的ME值设置过低会导致饲粮ME值偏低，肉鸡为能而食增大采食量，饲料转化率下降。值得注意的是，不同生长阶段肉鸡饲粮中PKM的推荐用量不同，主要与肠道发育完善程度有关，因此对PKM高纤维饲粮的耐受程度不同。Saenphoom等[8]研究发现，在肉鸡生长前期饲粮中添加超过5%棕榈粕会导致生长性能及饲料转化率显著下降，但在生长后期饲粮中添加20%棕榈粕对生长性能及饲料转化率均不产生负面影响。在生长前期，肉鸡采食含28%棕榈粕的饲粮导致饲料转化率显著下降，而生长后期棕榈粕用量达35%对生长性能无负面影响[11]。Jiménez-Moreno等[13]认为，家禽幼龄阶段饲粮中适宜的CF含量可改善生长性能，但CF含量过高则效果变差。除肠道功能差异外，后肠微生物菌群组成差异是影响家禽对饲粮纤维利用程度不同的重要原因[14]。
3.1.2 酶制剂PKM中NSP含量高达60%，主要含有甘露聚糖、纤维素、木聚糖和果胶等，限制了PKM在动物生产中的应用，因此通过在饲粮中添加酶制剂可改善其应用效果。研究表明，PKM通过露聚糖酶酶解后，CP和大部分AA回肠消化率均显著改善[6]。含有棕榈粕的饲粮中添加木聚糖酶、甘露聚糖酶能显著提髙黄羽肉鸡的生长性能，改善饲粮中CP、无氮浸出物和能量的消化利用率[15]。PKM通过外源酶预处理可使半纤维素和纤维素含量分别下降26.26%和32.62%，真代谢能(TME)和氮矫正真代谢能(TMEn)分别提高38%和33%[8]。Aya等[9]给肉鸡饲喂含有10% PKM的饲粮，增重、采食量和饲料转化率显著变差，而添加甘露聚糖酶后肉鸡生长性能显著提高，可达到与对照组相同水平。由此可见，酶制剂通过降解PKM中的NSP等抗营养成分，改善了营养物质利用率，也提高了PKM在饲粮中的添加比例。郭全奎等[16]在含有30% PKM的饲粮中添加甘露聚糖酶饲喂肉鸡后也有类似的效果，料重比有显著改善。
3.1.3 肠道健康与免疫PKM中低聚寡糖含量较高，在维持肠道菌群和改善肠道健康方面也发挥着一定作用。PKM和甘露寡糖对盲肠微生物影响的研究结果表明，小鸡饲喂含有PKM的饲粮可降低肠炎沙门氏菌定植[17-18]，显著提高有益菌如双歧杆菌属数量，显著降低有害菌大肠杆菌数量[18]。通过在饲粮中添加PKM提取物也能表现出相同的效果，Fernandez等[19]发现甘露寡糖和PKM均能有效保护肉鸡肠道黏膜，干扰沙门氏菌定植。另外，PKM还可通过降低肠道食糜黏度[15]、提高绒毛高度[8]等改善肠道功能，提高食糜中营养物质的利用效率，降低粪中含氮物排泄量[20]。PKM除了改善肠道健康，对提高肉鸡免疫机能也有一定效果，包括提高新城疫抗体滴度、噬细胞活性、免疫器官(脾脏、法氏囊和胸腺)重量指数[15]，降低嗜异性和嗜碱性粒细胞计数[21]等。注射PKM提取物也可提高肉鸡血清和肝脏中免疫球蛋白G(IgG)含量及抗氧化能力[22]，保护热应激下肉鸡肝脏免受伤害[23]。
3.2 蛋鸡研究表明，在育成期蛋鸡饲粮中PKM用量可达35%，不影响增重，但采食量和料重比升高[24]。目前生产中种鸡或蛋鸡后备料常使用麸皮作为填充，但麸皮性价比较低，且易吸潮，霉菌毒素风险较高。PKM水分含量低，毒素风险小，能值较低，可作为营养稀释作用应用于后备料中，作为种鸡或蛋鸡后备料中替代麸皮的理想原料。产蛋阶段蛋鸡的消化系统完善，可很好地利用PKM，用量30%~40%对产蛋性能、蛋黄含量、蛋壳厚度和哈氏单位均无负面影响，用量超过40%后产蛋率、采食量、饲料转化率和蛋重均显著下降[25-26]。需要注意的是，当PKM用量较高时，可能会引起蛋黄颜色变浅[27]，可能与其色素含量较低有关。在产蛋高峰期蛋鸡饲粮中添加6%~10%棕榈粕，还可显著改善蛋重、料蛋比、破畸率[28]，这与棕榈粕可改善蛋鸡肠道健康度，提高营养物质消化率有关。
4 需要注意的问题PKM由于产地、加工工艺差异较大，其营养成分变异较大，应用过程中应注意合理设置PKM营养参数。由于ME、CP和AA消化率低，配制饲粮时应增加一定油脂保证饲粮能值，添加晶体AA以平衡饲粮AA。另外，对于幼龄阶段的家禽要合理控制PKM用量，可以考虑补充酶制剂改善应用效果。蛋鸡料中应用要注意色素问题，可合理搭配色素含量较高的原料如玉米、玉米蛋白粉等，或者添加商品色素，避免蛋黄颜色降低而影响蛋品质。
5 小结PKM具有性价比高、毒素风险低、改善肠道健康和免疫机能等优点，在肉鸡、蛋鸡中可广泛应用，对降低配方成本、稳定生产成绩有重要意义。使用PKM时要注意合理设置ME值、AA消化率等营养参数，添加酶制剂消除NSP的负面影响，以保证其较好的利用效果。
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