小麥替代玉米在蛋雞日糧中的應(yīng)用

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)飼養(yǎng)畜禽的日糧以玉米-豆粕型為主，隨著玉米工業(yè)用量不斷增加，導(dǎo)致飼用玉米日趨緊缺，因此，開發(fā)非常規(guī)飼料成為解決能量飼料短缺的有效途徑之一。小麥作為我國(guó)主要的糧食作物，產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，適口性好，且在畜禽飼料中的應(yīng)用已日趨廣泛。因此，在蛋雞日糧中采用小麥替代玉米作為能量飼料有較大潛力。

　　1我國(guó)能量飼料現(xiàn)狀

　　玉米是我國(guó)配合飼料中最主要的能量飼料，其在配合飼料中約占40%-60%。然而，隨著畜禽業(yè)的發(fā)展，我國(guó)飼料供應(yīng)玉米遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足飼料行業(yè)的需求，呈現(xiàn)很大缺口。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2008年，我國(guó)飼料工業(yè)對(duì)玉米的需求量為1.11億噸，飼用玉米需求量占玉米總需求量的65.89%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年以前，我國(guó)是世界主要的玉米出口國(guó)，但從2010年開始，隨著國(guó)內(nèi)玉米需求的擴(kuò)大，我國(guó)玉米的進(jìn)口量逐漸增長(zhǎng)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2010年我國(guó)進(jìn)口玉米157.2萬(wàn)噸，較2009年增長(zhǎng)18倍。據(jù)不完全預(yù)測(cè)，到2020年我國(guó)能量飼料的缺口將達(dá)到0.24-0.83億噸。小麥作為第二大糧食作物，種植廣泛，且產(chǎn)量高。在我國(guó)西部、中原和華北地區(qū)均盛產(chǎn)小麥，其中河北地區(qū)小麥常年播種面積約246.7~266.7萬(wàn)公頃，總產(chǎn)量達(dá)1250萬(wàn)噸以上。據(jù)國(guó)際谷物理事會(huì)（IGC）發(fā)布最新數(shù)據(jù)顯示，2011~2012年度全球小麥用量為6.71億噸，其中飼用小麥為1.19億噸，占到小麥總產(chǎn)量的17.7%。加之，玉米價(jià)格不斷上揚(yáng)，與小麥價(jià)格基本持平，甚至高于小麥同期價(jià)格，由此不難看出，小麥可替代玉米作為畜禽的能量飼料。

　　2小麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

　　我國(guó)小麥資源比較豐富，年產(chǎn)量在2億噸左右，其總產(chǎn)量約占糧食總產(chǎn)量的四分之一，僅次于水稻、玉米位居第三位。與玉米相比，小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，其中粗蛋白含量為13%~16%，賴氨酸含量為0.31%-0.37%，相當(dāng)于玉米賴氨酸含量的124%-148%，蛋氨酸+胱氨酸相當(dāng)于玉米的129%，色氨酸相當(dāng)于與玉米的214%；小麥中礦物質(zhì)含量豐富，銅、錳、鋅含量較高，鈣、磷含量約是玉米的3倍，且小麥中含有天然植酸酶，可提高磷的利用率，因此采用小麥代替玉米可減少磷酸氫鈣的使用量。小麥除了不含胡蘿卜素外，維生素E和B族維生素含量均高于玉米且小麥的代謝能與玉米基本相當(dāng)，可見，小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，在用作能量飼料的同時(shí)可替代部分蛋白飼料，降低飼用成本。然而，小麥中含有較多的非淀粉多糖，主要包括纖維素、戊聚糖、甘露聚糖和阿拉伯聚糖等，含量約為玉米的3倍，占小麥干重的6%以上，不能被動(dòng)物消化酶消化，具有抗?fàn)I養(yǎng)作用。

　　3小麥中的抗?fàn)I養(yǎng)因子

　　小麥中的抗?fàn)I養(yǎng)因子為非淀粉多糖（NSP），主要存在于小麥的細(xì)胞壁中，而家禽不能分泌內(nèi)源消化酶降解小麥細(xì)胞壁內(nèi)的非淀粉多糖，從而影響家禽對(duì)小麥的利用率。非淀粉多糖分為可溶性非淀粉多糖和不可溶性非淀粉多糖，不溶性NSP主要是纖維素和木質(zhì)素，對(duì)小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響不大，而可溶性NSP包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖等，高峰等報(bào)道可溶性NSP是直接影響小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的主要因素，具有明顯的抗?fàn)I養(yǎng)作用，能夠?qū)е滦笄莸纳a(chǎn)性能下降。

　　3.1阿拉伯木聚糖

　　阿拉伯木聚糖在小麥中含量豐富（8.1%），是非淀粉多糖的主要成分。阿拉伯木聚糖含有β-（1-3）和β-（1-4）2種糖苷鍵，受這2種鍵的特性影響，木聚糖具有強(qiáng)大的吸水能力，加之家禽自身不能分泌相應(yīng)的酶降解木聚糖，導(dǎo)致消化道內(nèi)食糜的粘度提高，使得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收效率降低。另有研究表明阿拉伯木聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用可通過(guò)引起腸道形態(tài)的變化，進(jìn)而降低腸道的吸收能力。

　　3.2 β-葡聚糖

　　β-葡聚糖是由D-葡萄糖通過(guò)β-（1-3）和β-（1-4）鍵連接而成的多聚糖，主要分為兩種：一種僅含β-（1-4）鍵；另一種含β-（1-3）和β-（1-4）鍵。有研究報(bào)道，麥類的β-葡聚糖中含30%的β-（1-3）鍵和70%的β-（1-4）鍵。這種支鏈性結(jié)構(gòu)，使其持水力提高，增加黏稠特性和凝膠性質(zhì)。

　　3.3甘露聚糖

　　甘露聚糖在植物性能量飼料中含量很高，是植物細(xì)胞壁的主要組成成分，分別占小麥、玉米總NSP的11.9%和11.7%。甘露聚糖甘露糖和葡萄糖，通過(guò)β-（1-2）和β-（1-3）鍵連接而成的大分子多糖，通過(guò)結(jié)合大量水分，增加消化道內(nèi)容物的粘稠度，使消化道食糜呈濃稠的膠凍樣，從而對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能造成負(fù)面影響。

　　3.4纖維素

　　纖維素是D-脫水葡萄糖以β-（1-4）糖苷鍵結(jié)合而成的線性聚合物，常與半纖維素、果膠等物質(zhì)結(jié)合在一起，在麥類等植物性飼料中大量存在，單胃動(dòng)物因體內(nèi)不分泌相應(yīng)的降解酶而不能利用纖維素。

　　4小麥中非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用

　　非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）增加胃腸道食糜粘性。非淀粉多糖使腸道食糜粘性增加，導(dǎo)致小腸表面的不動(dòng)水層加厚，影響食糜與小腸表面的接觸，降低了養(yǎng)分的吸收利用率；（2）影響畜禽消化道形態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)，NSP可引起大鼠、豬和人類消化系統(tǒng)生理和形態(tài)的變化。Ikegami指出NSP日糧可增加消化液的分泌，導(dǎo)致大鼠的消化器官顯著增大；（3）與消化酶和底物結(jié)合，降低化學(xué)消化的有效性?？扇苄訬SP可抑制內(nèi)源消化酶的活性，降低養(yǎng)分消化率。研究發(fā)現(xiàn)，小麥日糧可顯著降低肉仔雞小腸食糜中α-淀粉酶活性并顯著降低淀粉的消化率，其原因是淀粉酶活性依賴于鈣離子的存在，而NSP能夠結(jié)合鈣離子，從而間接抑制淀粉酶的活性。Vahouny指出，可溶性NSP能結(jié)合膽汁鹽、脂類和膽固醇，從而影響小腸中脂類的代謝；（4）破壞腸道微生物平衡。NSP降低養(yǎng)分消化率，使進(jìn)入腸道后段的養(yǎng)分含量增加，為細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖提供良好環(huán)境，同時(shí)，食糜通過(guò)消化道的速度降低，細(xì)菌及有害微生物不能及時(shí)排除體外，加大對(duì)腸道內(nèi)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致動(dòng)物生產(chǎn)性能下降。

　　5非淀粉多糖酶的作用機(jī)理

　　小麥日糧中添加NSP酶是提高小麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的有效措施之一，NSP酶可改善飼料的利用率，同時(shí)有效降低NSP的抗?fàn)I養(yǎng)作用，其作用機(jī)制如下：

　　5.1降低腸道內(nèi)容物粘性

　　可溶性NSP可增加消化道食糜粘度，從而降低養(yǎng)分的吸收利用率。非淀粉多糖酶（NSPE）能夠?qū)⒏哒扯鹊腘SP水解成多糖片段，消除其多聚物特性，降低食糜粘度。Wenk研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加NSP酶制劑加速了食糜的排空速度及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，增加動(dòng)物采食量和表觀代謝能。

　　5.2破壞植物細(xì)胞壁

　　植物細(xì)胞壁束縛了細(xì)胞中淀粉和蛋白質(zhì)等養(yǎng)分，添加適量相應(yīng)的NSP酶可使細(xì)胞壁崩解，釋放出養(yǎng)分，從而使細(xì)胞內(nèi)的養(yǎng)分更為有效的被消化利用。趙林果通過(guò)體外酶解法發(fā)現(xiàn)，小麥經(jīng)NSP酶處理后樣品表面孔隙數(shù)量增多，孔徑增大，還原糖含量是未經(jīng)處理的3-5倍，這表明，NSP酶可降解細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)多糖，從而促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收。

　　5.3減少腸道有害微生物增殖

　　添加NSP酶可以有效的降低由NSP造成的食糜粘稠性，增加食糜流速，從而減少發(fā)酵毒素的產(chǎn)生。還可促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收，減少腸道細(xì)菌可利用的底物。研究發(fā)現(xiàn)，小麥基礎(chǔ)日糧中添加不同水平酶制劑后，肉雞空腸、回腸大腸桿菌數(shù)量減少、乳酸桿菌數(shù)增加。Vahjen發(fā)現(xiàn)，小麥日糧中添加NSP酶組合未添加NSP酶組比較，腸腔和黏膜中大腸桿菌和革蘭氏陽(yáng)性菌數(shù)顯著減少，黏膜乳酸桿菌菌落數(shù)增多。

　　5.4改善消化道組織形態(tài)

　　非淀粉多糖能夠刺激腸道表面粘蛋白生成，杯狀細(xì)胞數(shù)量增多和體積增大，黏性多糖可與小腸細(xì)胞刷狀緣上的多糖蛋白復(fù)合物相互作用形成一層不動(dòng)水層，黏蛋白生成濃度的增加會(huì)影響不動(dòng)水層厚度，從而降低養(yǎng)分的吸收。NSP酶能夠顯著改善消化道形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，提高飼料養(yǎng)分的消化吸收。研究發(fā)現(xiàn)，肉仔雞小麥日糧中添加NSP酶可使小腸、肌胃和腺胃相對(duì)重量降低，從而改善生產(chǎn)性能。另有報(bào)道，在生長(zhǎng)豬小麥日糧中添加NSP酶，十二指腸、空腸、回腸絨毛高度均顯著提高，微絨毛高度有上升趨勢(shì)且排列較規(guī)則。

　　5.5 NSP酶的其他作用

　　NSP酶除具有以上作用外，還可提高內(nèi)源性消化酶活性、提高機(jī)體代謝水平以及增強(qiáng)畜禽免疫力。

　　NSP酶影響消化酶活性的機(jī)理不太明確，但多數(shù)試驗(yàn)證實(shí)，添加NSP酶能激活動(dòng)物內(nèi)源酶的分泌，提高內(nèi)源性消化酶活性。研究發(fā)現(xiàn)，雛雞日糧中添加相應(yīng)的酶制劑，小腸食糜的淀粉酶活性比對(duì)照組提高30.7%。據(jù)報(bào)道，NSP酶分解食糜產(chǎn)生的寡糖中存在活性物質(zhì)，可防止致病菌在后腸道定殖，減輕病原菌對(duì)機(jī)體的損害。高峰在小麥基礎(chǔ)飼糧中添加酶制劑發(fā)現(xiàn)，肉仔雞血液中T3、IGF-I及胰島素水平顯著提高，從而增強(qiáng)機(jī)體的免疫力。

　　6小麥在蛋雞上的應(yīng)用

　　王慶用20%小麥替代玉米飼喂商品代羅曼蛋雞，結(jié)果顯示飼料轉(zhuǎn)化率、蛋重、產(chǎn)蛋率與對(duì)照組均無(wú)明顯差異。許守英用小麥替代蛋雞日糧中30%的玉米，結(jié)果表明，產(chǎn)蛋率、飼料轉(zhuǎn)化率等與玉米組日糧均無(wú)明顯差異。牛竹葉等研究發(fā)現(xiàn)，小麥完全代替日糧中的玉米飼喂蛋雞，產(chǎn)蛋率降低，采食量、料蛋比提高，且均達(dá)顯著水平。段磊研究不同比例小麥替代蛋雞日糧中的玉米發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比生產(chǎn)性能差異不明顯。由此可見，當(dāng)小麥替代蛋雞日糧中玉米的用量達(dá)到20%-30%，并不會(huì)對(duì)家禽的生產(chǎn)性能等方面產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響。

　　大量試驗(yàn)研究表明，蛋雞小麥日糧中添加NSP酶可有效消除NSP的抗?fàn)I養(yǎng)作用，提高生產(chǎn)性能及飼料消化利用率，改善蛋品質(zhì)。趙德英研究發(fā)現(xiàn)，與玉米組相對(duì)，小麥日糧中添加NSP酶可提高產(chǎn)蛋率及飼料轉(zhuǎn)化率。另有報(bào)道，小麥日糧中添加NSP酶對(duì)蛋雞的體重、產(chǎn)蛋率和料蛋比有顯著影響。王修啟報(bào)道，添加0.1%木聚糖酶的蛋雞小麥日糧，與玉米對(duì)照組相比，產(chǎn)蛋率、平均蛋重顯著提高，料蛋比顯著降低。林東康用小麥替代日糧中30%的玉米飼喂蛋雞，結(jié)果表明，酶制劑提高了飼料轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)蛋率。鈣磷是動(dòng)物最重要的兩種礦物質(zhì)，尤其對(duì)蛋雞意義更加重大，王繼強(qiáng)研究表明，小麥日糧添加酶制劑后，蛋雞對(duì)飼料中鈣和磷的利用率明顯提高，與原永海研究結(jié)果一致。但也有不同報(bào)道，加拿大Unifeed公司在蛋雛雞小麥日糧中添加酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋黃顏色變淺，蛋殼質(zhì)量下降，死淘率上升，這表明NSP酶的成分與日糧中NSP含量配比不當(dāng)可導(dǎo)致蛋雞生產(chǎn)性能的下降。段磊研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小麥占基礎(chǔ)日糧的比例為23%，添加0.01%復(fù)合酶制劑的條件下，蛋雞生產(chǎn)性能最優(yōu)。在此基礎(chǔ)上，蘇坤、張志強(qiáng)、杜宗棠等確定了蛋雞小麥添加非淀粉多糖酶日糧中適宜能量、鈣磷、賴氨酸和蛋氨酸的水平，為蛋雞玉米-小麥-豆粕型日糧的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

　　7小結(jié)

　　在玉米供應(yīng)短缺和價(jià)格較高的背景下，小麥可替代玉米作為能量飼料，同時(shí)還可減少蛋白質(zhì)飼料的使用量，降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。但小麥中含有NSP，阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，家禽等單胃動(dòng)物不能分泌相應(yīng)的降解酶，需外源添加專用的NSP酶消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用。