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皮大麦营养价值评估
皮大麦是全球重要的谷物原料之一。据统计,2009年全球皮大麦产量约1.5亿吨,仅次于玉米、稻谷、小麦居第四位(FAO,2011)。皮大麦是重要的畜禽饲料原料,皮大麦生产总量的85%用于畜禽饲料。皮大麦在100多个国家均有种植,其中主要的种植地为俄罗斯、法国、德国、乌克兰、加拿大、澳大利亚、西班牙、土耳其、英国、美国等,其产量占全球总产量的75%以上。皮大麦品种较多,如六棱、四棱及二棱皮大麦。其中六棱皮大麦的蛋白含量更高,更适合作为畜禽饲料。二棱皮大麦的淀粉含量更高、粗蛋白略低、发芽整齐(粗蛋白低于11.5%才可用于酿造啤酒等)更适合作为酿造原料使用。皮大麦在欧洲、澳大利亚等地在家禽饲料中的应用十分广泛,早期由于受皮大麦中抗营养因子(如β-葡聚糖、植酸等)的影响,用量受到一定的限制。随着分子生物学酶技术的快速发展,β-葡聚糖酶、植酸酶等的应用日趋成熟,这使得皮大麦的应用更加广泛。近年来,玉米的价格处于历史高位,寻求质量稳定的主粮替代原料对于降低饲料成本至关重要。皮大麦可作为替代玉米的一个重要选择。目前我国每年进口大量的皮大麦用于饲料,本文关于皮大麦理化指标及其代谢能值评估、抗营养成分及其解决方案、饲料中适宜添加量等方面的内容。
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皮大麦的常规理化指标
在欧洲很多国家,小麦和大麦作为主要的谷物原料用于畜禽。综合上万份皮大麦样品的理化指标均值如表1所示。和玉米、小麦一样,皮大麦含有较高的淀粉,约占干物质的60%(55%~63%),但低于玉米和小麦的相应含量。皮大麦的粗蛋白含量与小麦接近(9.5%~13%),高于玉米。皮大麦的纤维含量高于玉米和小麦,粗纤维含量约4%~6%,酸性洗涤纤维含量5%~7%,中性洗涤纤维含量约18%~24%。皮大麦壳中的粗纤维含量高达18%~34%。皮大麦去壳后纤维含量减少一半,粗蛋白增加1%~2%。胶质皮大麦中含有较多的支链淀粉(占总淀粉的97%),同时胶质皮大麦含有更多的β-葡聚糖。
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皮大麦的代谢能值评估
自20世纪80年代开始,大量的研究报道了鸡对皮大麦的表观代谢能值。尽管选用的皮大麦品种、试验动物、试验方法等存在一定差异,但是评估的鸡对皮大麦的表观代谢能值基本一致,干物质基础的表观代谢能值为13.24MJ/kg(3164kcal/kg),折合到风干基础(87%干物质),表观代谢能值为11.52MJ/kg(2753kcal/kg)。另外关于皮大麦代谢能值的动态预测也有一些研究报道。AME(MJ/kg)=3.014+0.032×容重-0.225×粗纤维-0.058×粗蛋白+0.002×总能-0.115×总β-葡聚糖。以上模型说明皮大麦能值与容重和总能存在显著正相关,而与粗纤维、粗蛋白及β-葡聚糖存在显著负相关。六棱皮大麦:AME(MJ/kg)=9.258-9.258×粗灰分+6.810×淀粉;二棱皮大麦AME(MJ/kg)=9.258-9.258×粗灰分+7.516×淀粉。以上预测模型说明皮大麦的粗纤维、粗灰分与其能值存在显著的负相关,而淀粉含量与其的有效能值存在正相关。近年来发现谷物容重与淀粉的关系以及纤维与灰分的直线关系说明以上模型的预测规律基本相同。另外,近年来对于皮大麦中β-葡聚糖及其对肠道内容物黏度的研究逐渐深入。有报道,肠道的黏度能预测大麦型日粮的有效能值,对于30日龄的肉鸡,肠道内容物的黏度能解释大麦型日粮约38%表观代谢能的变化。建立的预测回归方程为:AME(kcal/kg DM)=3172-15.4×肠道内容物的黏度(cps),R2=0.38;P<0.01;SEM=48.48。综上,关于皮大麦有效能值的影响因素及其有效能值的动态预测还有待深入研究。
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皮大麦的氨基酸含量
皮大麦氨基酸含量如表2所示。由于皮大麦的粗蛋白含量高于玉米,其主要氨基酸的含量均高于玉米。目前主要的数据库给出的皮大麦的氨基酸含量基本一致。
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皮大麦的抗营养因子及其解决方法
皮大麦中的抗营养因子主要包括麦芒、植酸、霉菌毒素(呕吐毒素)及戊聚糖(β-葡聚糖)。麦芒主要引起机械性损伤,研究表明,有芒皮大麦刺激导致口腔炎,皮大麦在作为饲料原料使用时要去除麦芒。在高温高湿环境下,皮大麦易感染镰刀菌,镰刀菌产生毒素,如呕吐毒素。所以使用皮大麦要做好呕吐毒素的监控,最好保证皮大麦中的呕吐毒素小于5mg/kg。呕吐毒素超标会导致家禽增重降低、皮炎等。谷物中磷的利用率取决于磷结合植酸的水平。与其他谷物相比,皮大麦中的植酸磷含量低于小麦和燕麦,但高于黑麦。有研究表明所有大麦品种的总磷的含量是十分相似的,其差异主要在于植酸磷的含量。正常情况下皮大麦磷利用约28%,所以在使用皮大麦型日粮时要注意使用植酸酶。
皮大麦大约有7.74%的外壳,皮大约0.41%,胚芽大约1.29%,粉质大约7.19%,胚乳大约83.43%。在大麦中,β-葡聚糖大约占胚乳细胞壁的70%。皮大麦中含有较高的戊聚糖(β-葡聚糖),如表3所示。可见皮大麦中的β-葡聚糖高于燕麦、黑麦及小麦中的相应含量。大麦中β-葡聚糖含量受遗传、气候、收割阶段及贮存等的影响。