2. 扬州大学农业科技发展研究院国际联合实验室, 扬州 225009
2. Joint International Research Laboratory of Agriculture and Agri-Product Safety of Ministry of Education of China, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
小麦作为主要的能量饲料之一，在家禽饲粮生产中地位举足轻重。在玉米价格居高不下、产量供给不足的情况下，小麦作为单胃动物饲粮中的主要能量饲料原料已在世界范围内得到广泛使用。客观准确地评价小麦营养价值有助于家禽营养需求的研究，利于优化小麦型饲粮配方的设计。
由于品种、生长地区、气候条件、施肥及储存条件等的不同，我国各地小麦营养成分、籽粒特性存在诸多差异[1]。理化特性的变化使家禽对不同来源小麦营养成分的可利用性存在显著区别[2]。于梦超[3]在使用套算法测定不同省份的40种小麦的肉鸭表观代谢能为11.03~14.34 MJ/kg，变异系数(CV)高达5.58%。娄瑞颍等[4]报道，肉仔鸡对15种不同来源小麦的粗蛋白质(CP)表观利用率CV高达14.17%；干物质(DM)、总能回肠表观消化率和回肠表观消化能CV也均在10%以上。另一项研究[5]中，肉仔鸡对来自6个不同地区小麦的17种氨基酸(AA)利用率及总氨基酸(TAA)利用率也存在显著差异。综上可见，针对性地对不同来源和品种的小麦进行全面的养分利用率测定，才能确保饲粮配制的合理性与准确性。
近年来有关家禽对小麦的养分利用效率的研究在鸡和鸭上取得了很大进展[6-8]。相比之下，相关研究在鹅上则较为滞后和有限，生产中制定鹅饲粮配方时通常会参考鸡的营养需求。然而，鹅与鸡在体型、生长速度、消化生理和饥饿产热等方面有着巨大的差异[9]。简单地参考鸡的数据，易导致饲粮配方不准确，对鹅的生长和饲料的有效利用产生不利影响。因此，开展鹅对小麦营养价值的评定具有重要的理论和实践意义。
鹅是一种节粮型的水禽，对粗饲料和膳食纤维有较强的消化能力[10]。扬州鹅是我国生产的代表性中型鹅种之一，遗传性能稳定、繁殖率高、生长快、耐逆性强。本研究旨在评价小麦的营养价值，为鹅对小麦代谢能及其养分利用率提供数据参考。
1 材料与方法 1.1 饲料样品及处理饲料原料为采集自湖北、辽宁和江苏3地同年份的3批小麦。将小麦样品粉碎，通过20目筛后保存待强饲。
1.2 试验动物及饲养管理选用身体健康、体重一致的180日龄扬州鹅公鹅18只，随机分为3组，用于3批小麦样品(试验Ⅰ组：湖北；试验Ⅱ组：辽宁；试验Ⅲ组：江苏)的测定，每组6个重复，每个重复1只鹅。正试期前20天将试验鹅放入代谢笼内进行预试并驱虫，单只单笼饲养，自然光照。预试期分别于每天08:30、15:00饲喂全价配合料，自由饮水。
1.3 试验方法代谢试验参照Sibbald[11]的真代谢能法，并采用强饲法进行。具体方法参考本课题组盛东峰[12]，主要过程如下：正式试验前1天预饲待测小麦样品。预试期结束后，试验鹅禁食24 h以排空消化道残余饲料。禁食结束后对鹅进行称重，随后通过强饲器准确强饲小麦样品80 g，并记录时间。收集24 h排泄物于干净粪板，之后换上新的粪板再收集24 h排泄物用于测定内源损耗。新鲜排泄物添加10%的盐酸进行固氮后置入65 ℃烘箱烘干，室温下回潮24 h后准确称重，并粉碎过40目筛。粪样经干物质测定，随后置于-20 ℃环境保存备用。
1.4 指标测定及计算方法 1.4.1 指标测定小麦原料与排泄物的能值与营养成分测定如下：小麦总能(GE)和排泄物能值采用PARR-6100全自动氧弹式测热仪测定；CP含量采用FOSS Kjeltec 8400全自动凯氏定氮仪测定；中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗纤维(CF)含量采用ANKOM A200i型半自动纤维分析仪测定；粗脂肪(EE)含量采用FoodALYT RD-40全自动索氏抽提系统测定；AA含量采用日立L-8900全自动氨基酸分析仪测定。以上指标测定均严格按照仪器说明进行操作。水分、钙(Ca)、总磷(TP)、粗灰分(Ash)含量的测定参照张丽英[13]的方法。
1.4.2 计算方法代谢能计算公式如下：
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式中: EI为食入的GE(MJ/kg)；EO为排泄物中的GE(MJ/kg)；EEL为内源能(MJ/kg)。
CP、Ca和TP真利用率计算公式如下：
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AA真利用率计算公式如下：
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EE、CF、NDF和ADF表观利用率计算公式如下：
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所有数据使用Excel 2016进行整理，然后使用SPSS 22.0的单因素方差分析程序(one-way ANOVA)进行分析，Duncan氏法进行显著性检验，P < 0.05作为差异显著性判断标准。每个数据表示每组6个重复的平均值。
2 结果与分析 2.1 小麦GE、主要营养成分及AA含量如表 1所示，本试验所测定的3种小麦的GE分别为16.02、15.72和15.96 MJ/kg，平均值为15.90 MJ/kg。CP、NDF、ADF、CF、EE、TP和Ca含量的平均值分别为13.12%、17.03%、3.93%、1.97%、1.74%、0.33%和0.16%。其中TP的CV较高，达到了0.24。
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表 1 小麦总能及主要营养成分含量(风干基础) Table 1 GE and main nutrient contents of wheat (air-dry basis) |
如表 2所示，AA总含量平均值为11.98%，其中天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、脯氨酸(Pro)、半胱氨酸(Cys)和亮氨酸(Leu)的含量达到或超过0.5%，分别为0.50%、3.04%、0.51%、1.48%、0.12%、1.68%和0.78%。3组小麦的Asp、Glu、丝氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)、Cys和赖氨酸(Lys)的CV达到了0.15。
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表 2 小麦氨基酸含量(风干基础) Table 2 AA content of wheat (air-dry basis) |
如表 3所示，3组小麦的GE利用率在81.71%~87.04%，AME分别为13.07、12.79和11.95 MJ/kg，平均值为12.60 MJ/kg，TME分别为13.73、13.68和13.07 MJ/kg，平均值为13.49 MJ/kg。此外，上述指标均存在显著的组间差异(P < 0.05)。
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表 3 鹅对小麦的代谢能及总能利用率 Table 3 Metabolizable energy and GE utilization of wheat in geese |
如表 4所示，鹅对小麦CP、TP和Ca的真利用率平均值分别为67.20%、51.02%和56.74%；对EE、NDF、ADF和CF的表观利用率平均值分别为66.02%、55.30%、24.33%和16.81%。其中CP、NDF、ADF和CF真利用率存在显著的组间差异(P < 0.05)。
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表 4 鹅对小麦主要营养成分利用率 Table 4 Main nutrient utilization of wheat in geese |
如表 5所示，3组小麦的TAAA分别为74.39%~98.26%、68.62%~97.31%和68.61%~97.68%。其中Glu、Ala和缬氨酸(Vla)的真利用率平均值超过95%，总TAAA平均值为93.28%。Gly、组氨酸(His)和Cys的真利用率存在显著的组间差异(P < 0.05)。
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表 5 鹅对小麦氨基酸真利用率 Table 5 Amino acid true utilization of wheat in geese |
本研究对3个产地的小麦进行了养分分析。结果表明不同产地小麦之间仅TP含量差异相对较大，其他养分含量差异相对较小。相关研究对我国22个省份的301个品种的小麦CP和AA含量进行分析，得出CP含量为7.9%~19.6%，平均值为12.8%，略低于本试验均值；TAA平均含量为12.23%~12.76%，其中Glu、Pro、Leu含量较高[1]，与本试验结果一致。此外，本试验中NDF和ADF含量与Kim等[14]测定的结果(12.99%~18.93%、2.99%~4.42%)一致，GE平均值与马尹鹏[5]测定的结果接近。CF、EE和Ca含量均与《中国饲料成分与营养价值表》(2019年第30版)[15]中相关营养成分含量接近；CP、Ca、TP以及纤维素含量高于本表中玉米对应营养成分含量。综上所述，不同小麦样品可能因为品种、产地和种植环境等因素导致养分含量存在差异。本试验采集的3批小麦营养成分含量适中，适宜作为试验原料。
3.2 小麦的能量营养价值代谢能是评定饲料营养价值的重要依据。Owens等[7]采用全收粪法测定不同产地94种小麦样品在肉鸡上的AME为12.67~14.79 MJ/kg，平均值为13.92 MJ/kg。王永伟等[16]采用相同的方法结合套算法测定的我国8个地区14种小麦样品的21日龄肉仔鸡AME为10.99~16.49 MJ/kg。结果差异较大的原因可能是不同来源的小麦样品营养成分含量变化较大。King等[8]采用强饲法测定的小麦肉鸭AME和TME平均值分别为13.47和14.48 MJ/kg。本试验采用强饲法测定的3批小麦的鹅AME低于上述鸡的结果，与武安泉等[17]测定小麦AME鹅低于鸡的结果较为一致。测定方法的不同(采食量、禁食与排泄物收集时间)可能是造成差异的主要因素之一[18]。鹅等水禽的消化道相对长度较短，食糜排空速率较高，在禁食与排泄物采集时间相对较短情况下会降低能量利用效率[9]。此外，鹅具有强大的肌胃进行物理消化，且在盲肠和大肠中有微生物对纤维的有效分解[10]。研究表明，饲喂麦麸、稻谷等高纤维饲料时鹅代谢能高于鸡，而饲喂玉米、豆粕等低纤维饲料时则有低于鸡的趋势[17]。本试验中小麦鹅代谢能低于鸡的原因之一可能是小麦纤维素含量与玉米、豆粕相近，低于麦麸和稻谷，未能发挥鹅高效利用纤维的优势。内源校正是决定小麦TME的重要因素，内源能排出量(EEL)与家禽种类、年龄和饲料营养成分相关[18-19]。王庆等[18]的研究表明，鹅的EEL一般要高于鸡，且随着强饲饲料蛋白质含量升高有增多趋势，与本试验结果一致。其测定的玉米、豆粕和稻谷的扬州鹅TME分别为13.80、9.84和12.33 MJ/kg。武安泉等[17]测定了同为中型鹅种的皖西白鹅对玉米、小麦和糙米的TME分别为13.51、13.20和13.71 MJ/kg，结果均与本试验结果接近。此外，盛东峰[12]测得的鹅对玉米和稻谷的内源氮校正代谢能(TMEn)分别为12.49和11.23 MJ/kg。综上可见，鹅对小麦的能量利用率与玉米、稻谷等传统能量饲料较为接近，略低于玉米而高于稻谷和豆粕，因而适宜作为鹅饲料的能量来源。
化学成分是影响小麦家禽代谢能的主要因素之一[3], 国内外已建立了众多鸡或鸭上的小麦代谢能预测模型[3, 5, 7, 19]。盛东风[12]以Ash、GE和CP含量为预测因子，初步建立了鹅代谢能预测方程；Zhang等[20]研究得出的以CF含量为预测因子的鹅代谢能最佳一元预测方程为AME=11.734-0.249 CF(R2=0.802)和TME=12.205-0.232 CF(R2=0.817)。但有关小麦的鹅代谢能预测模型还存在研究空缺，本课题组将进一步研究。
3.3 小麦的主要营养物质利用率本试验测定的CP、AA和矿物元素利用率为真利用率，纤维和EE为表观利用率。结果表明，鹅对小麦的CP、EE、NDF、Ca和TP的利用率较高，对ADF和CF的利用率相对较低，且不同来源的小麦营养利用率有较大差异。这可能是由于不同地区(种类)小麦营养成分以及各营养成分之间的含量具有差异，CP和NDF含量较高，从而影响了其他营养成分的利用。
CP利用率是指饲料蛋白质被消化酶消化并被利用的程度。马尹鹏[5]研究表明，肉仔鸡对6种不同来源小麦CP的表观利用率存在显著产地间的差异。盛东峰[12]测定的鹅对玉米(CP 8.4%)和稻谷(CP 6.6%)的CP表观利用率分别为74.88%和72.52%，CV较大。本试验所测定的CP利用率随着小麦蛋白质含量升高而降低且差异显著，综上表明，鹅对小麦CP的利用存在一定限度，来源差异的影响也较大。非淀粉多糖(NSPs)，如阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖，是影响小麦营养利用率的主要因素之一[21]。NSPs的抗营养作用包括增加食糜黏度、阻碍酶与营养物质的接触以及破坏肠道微生物菌群[21-22]。研究表明，饲粮添加非淀粉多糖酶降低NSPs抗营养特性的同时[23]，还可通过影响肠道内源酶mRNA的表达促进消化功能[24]。本研究中TAAA与CP利用率存在一致性，高于张婵娟[25]研究中肉鸡对菜籽粕及张得才[26]研究中扬州鹅对蚕沙的TAAA。这可能是因为菜籽粕相比小麦还含有硫甙、芥子碱等有毒抗营养成分[27]，蚕沙则为高碱性，粗纤维含量高[26]，不利于消化道对AA的利用。王照群[28]测定的黄羽肉鸡对玉米的14种TAAA为88.63%(苏氨酸，Thr)~95.01%(Val)，《中国饲料成分及营养成分表》[15]中鸡对小麦的12种TAAA为81%(异亮氨酸，Ile)~90%(苯丙氨酸，Phe)，而本试验中鹅对小麦TAAA最低为Ala(73.76%)，最高为Pro(96.59%)。综上表明，家禽种类不同、饲料原料组分差异均可影响不同AA的利用率。NDF和ADF利用率是评价鹅对纤维利用能力的重要指标。鹅对玉米的NDF和ADF的利用率分别为76.11%、29.01%，均高于本试验结果；稻谷的NDF利用率较高，为61.36%，ADF利用率较低，为7.67%，可能原因是稻谷ADF含量(约28%)远高于玉米和小麦(3%~4%)[12]。此外，本试验中小麦NDF利用率高于Zhang等[20]研究中鹅对11种非常规饲料原料的NDF利用率(6.14%~45.0%)，ADF利用率则略低于稻壳、麦糠、瘪稻和酒糟类高纤维原料，CF利用率低于丁文俊[29]研究中玉米淀粉渣(20.8%)。本研究也表明，鹅对小麦TP和Ca的利用能力高于蚕沙[26]但略低于玉米淀粉渣，主要原因是小麦含有高含量的钙和非植酸磷的同时也含有较多的植酸盐[30]，通过添加外源植酸酶可促进钙和磷的吸收。综上所述，小麦对扬州鹅具有较高的营养价值，合理利用现代使用饲用技术消除抗营养因子有助于进一步扩大小麦在鹅饲粮中的应用范围。
4 结论① 小麦的营养成分全面，含有较高的GE、CP、AA、NDF和ADF，不同产地小麦CP、TP和Ca含量CV较高。
② 鹅对小麦的代谢能高于豆粕、稻谷以及酒糟等大多数非常规饲料原料，略低于玉米；AME和TME分别为12.60和13.49 MJ/kg；不同产地小麦代谢能存在显著差异。
③ 鹅对小麦CP、AA、EE、NDF、ADF、Ca、TP和CF的利用率分别为67.20%、93.28%、66.02%、55.30%、25.33%、56.74%、51.02%、16.81%；不同产地小麦CP、NDF、ADF、Gly、His和Cys利用率差异显著。
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