饲料原料之二——DDGS在饲料中的研究应用进展

饲料原料之二饲料原料之二 DDGSDDGS 在饲料中的研究应用进展在饲料中的研究应用进展 文章来源 广州博仕奥集团更新时间 2012 09 26点击数 4647评论本文 1 1 前言前言 酒糟蛋白饲料 商品名称 DDGS Distillers Dried Grains with Soluble 即含有可 溶固形物的干酒糟 其主要指在现代化技术和设备的燃料乙醇工厂 用玉米籽实与精选酵母 混合发酵生产乙醇和二氧化碳后 剩余的发酵残留物通过低温干燥形成的共生产品 在生产 乙醇过程中 玉米中占籽实三分之二的淀粉发酵形成乙醇和二氧化碳 另外的三分之一则形 成共生产品 由于这些共生产品蛋白质含量高 还富含脂肪 纤维等 同时由于微生物的作 用 酒糟中蛋白质 B 族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加 并含有发酵中生成的未知促 生长因子 故称为蛋白质饲料 市场上的玉米酒糟蛋白饲料产品有两种 一种为 DDG Distillers Dried Grains 是 将玉米酒精糟作简单过滤 滤渣干燥 滤清液排放掉 只对滤渣单独干燥而获得的饲料 另 一种为 DDGS Distillers Dried Grains with Solubles 是将滤清液干燥浓缩后再与滤渣 混合干燥而获得的饲料 后者的能量和营养物质总量均明显高于前者 由于 DDGS 的蛋白质含量在 26 以上 营养价值全 且产量大 价格低廉 安全性好 近年来作为各种家畜廉价高效的饲料原料 已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型 蛋白饲料原料 在畜禽及水产配合饲料中通常用来替代豆粕 鱼粉 添加比例最高可达 30 并且可以直接饲喂反刍动物 但在使用 DDGS 时有一些限制性因素 其中最重要的是其非淀粉多糖的含量比较大 所以 需要配合酶制剂使用 来降低非淀粉多糖对禽畜生长的影响 充分利用 DDGS 中的营养成分 2 2 DDGSDDGS 饲料的营养价值饲料的营养价值 DDGS 的主要特点是高蛋白 低淀粉 高纤维及有效磷含量高 其养分 以干物质为基础 含量变化范围为粗蛋白 26 7 32 9 粗脂肪 8 8 12 4 中性洗涤纤维 33 40 酸性 洗涤纤维 7 5 18 5 钙 0 06 0 12 和磷 0 58 0 73 此外 DDGS 富含 B 族维生素和 维生素 E 还融入了糖化曲和酵母的营养成分及活性因子 并含有很高水平的中性洗涤纤维 木质素含量非常低 这就是 DDGS 含有高消化率纤维的来源 中性洗涤纤维有 42 在 24 h 内被 消化 这与玉米青贮和苜蓿下草非常相似 DDGS 的营养特性使得它可替代畜禽饲料中部分的玉米 豆粕和磷酸二氢钙 在饲料中的 添加量一般为 5 10 其颜色越浅且气味越淡的 DDGS 其营养价值越高 因为颜色浅意味 着加工过程对其中的赖氨酸破坏较小 DDGS 在干燥加工过程中 如果加热过度会发生美拉德 反应 表现为 DDGS 的颜色较深 气味浓 这种情况会影响其赖氨酸的利用率 3 3 DDGSDDGS 在国内外的利用现状在国内外的利用现状 在国外 DDGS 饲料基本上来自于以玉米为原料生产燃料乙醇的工厂 尤其在北美洲 年 产玉米 DDGS 约 320 350 万吨 约 70 万吨出口欧洲用做饲料 在美国和加拿大国内消耗约 265 万吨 DDGS 60 用于饲喂奶牛 36 用于饲喂肉牛 4 用于饲喂猪 鸡和其他动物 由于疯 牛病的蔓延 饲料行业特别是牛用饲料业禁止应用动物副产品 而全部应用植物性饲料 其 中就包括 DDGS 近来美国科学家研究表明 DDGS 对猪的饲喂效果也很好 DDGS 中中性洗涤纤 维的含量很高 可以阻止病原菌在猪肠壁上附着或作为有益菌的营养来源 在日粮中添加 5 10 的 DDGS 可降低 50 由回肠炎导致的猪死亡率 仅此一项每年为美国节省兽药治疗费用近 2 千万美元 将乙醇生产过程中的清液蒸发浓缩 制成浓缩干燥粉或浓缩液在养殖业中的应用 国外亦有报道 其蛋白质含量大于 30 酸性洗涤纤维 ADF 中性洗涤纤维 NDF 脂 肪 净能 NE 分别为 7 23 9 0 93mcal zb 是一种很好的蛋白质饲料 因其含有 丰富的溶于水的小分子营养物质 容易被畜 禽消化利用 所以被国外养殖业普遍利用 在我国 乙醇工业有着悠久的历史 上一世纪 70 年代以前 我国生产乙醇的主要原料是 糖蜜 薯干等 进入 80 年代后 由于我国玉米产量的迅速增加 而且使用玉米生产的乙醇质 量好 导致以玉米为原料生产乙醇的厂家迅速发展 同时由于玉米乙醇联产 DDGS 作为一个产 业政策列上日程 乙醇总量中来自玉米原料的产量即达到了 30 左右 全国年生产蛋白质含 量为 27 以上的 DDGS 饲料达 200 万吨 来自玉米乙醇生产的 DDGS 饲料为 60 万吨 占 DDGS 饲料总量的 30 4 4 DDGSDDGS 饲料在畜禽和水产中的应用饲料在畜禽和水产中的应用 4 1 家禽 DDGS 是必需脂肪酸和亚油酸的优秀来源 与其它饲料配合 成为种鸡和产蛋鸡的饲料 DDGS 是蛋氨酸的优秀来源 而对于家禽第一限制性氨基酸的正是用于生长羽毛的蛋氨酸 DDGS 在不同家禽日粮的最大用量分别为 肉仔鸡 2 5 育肥肉鸡 5 蛋鸡 15 种鸡 20 青年母鸡 5 鸭 5 斗鸡 5 Cmmwell 等研究表明 用 15 玉米 DDGS 替代蛋 种鸡日粮中部分豆饼及玉米可使产蛋率提高 5 37 P 0 05 合格种蛋率与对照组相近 饲料消耗差异不显著 Lumpkins 等研究发现 在 25 43 周的产蛋期内日粮中添加 15 的 DDGS 对蛋鸡生产没有显著影响 不影响蛋重 蛋黄颜色及其他的一些品质 但由于添加 DDGS 后蛋重有所提高 因此 可能会因为商业化蛋鸡场中使用的鸡笼类型而使破蛋比例升 高 DDGS 可以作为一种较好的饲料原料使用 但其添加量不能过高 否则会由于 DDGS 较 高的纤维含量影响家禽消化率 从而影响生产性能 李恒鑫等研究表明 在蛋鸡饲料中添 加 10 的 DDGS 7 天即可有效提高蛋黄颜色 而且随着 DDGS 添加量的提高 蛋黄颜色也加 深 其中添加 10 DDGS 达到显著水平 添加 20 和 30 达到极显著水平 主要是因为 DDGS 中含有玉米黄素 能有效增加蛋黄颜色 徐奇友等试验分别以 10 20 和 30 的 DDGS 代替 对照组玉米 豆粕型日粮中的豆粕和玉米 结果表明 蛋鸡饲粮中添加不同比例的 DDGS 对 产蛋率 产蛋重和鸡增重未产生影响 采食量明显提高 同时显著提高 7d 和 14d 的蛋黄颜 色 4 2 猪 DDGS 饲料能预防猪肠道消化疾病并能抑制饲料自身的病原菌 玉米 DDGS 是猪不同生 长阶段所需能量 蛋白质和其它主要养分的优秀来源 DDGS 有效磷含量高 钙含量很低 需要其它矿物原料来补充 B 族维生素和维生素 E 含量丰富 但赖氨酸和色氨酸含量很低 所以必须添加赖氨酸和色氨酸 DDGS 在不同猪日粮的最大用量分别为 仔猪 7 12 kg 和生长猪 12 50kg 20 育肥猪 50kg 100kg 20 怀孕母猪 50 泌乳母猪 20 种公猪 50 后备母猪 20 Whitney 等在生长仔猪饲粮中以 3 个不同添加水平比 较研究 DDGS 中磷和磷酸氢钙中磷的有效性 2 种磷源排出和存留磷的量都会随着进食磷量 的增加而增加 通过回归分析表明 DDGS 中磷的有效利用率接近磷酸氢钙 同时他们也研 究了饲喂含 0 10 20 30 DDGS 日粮对生长肥育猪生长性能和胴体品质的影响 结果 表明 饲喂含 10 DDGS 日粮组的猪与对照组猪具有相同的生长速度和饲料转化效率 而饲 喂含 20 以上日粮会导致生长速度和饲料转化效率下降 这可能是由于日粮以总氨基酸为 基础配制 而未以 DDGS 中氨基酸消化率计算 导致高 DDGS 日粮不能满足猪对氨基酸的需 要 如果以可消化氨基酸和有效磷为基础配制日粮 生长育肥猪和后备母猪日粮含有高达 30 DDGS 也可以提高生长性能 但考虑到高 DDGS 日粮会使猪肉脂肪变软和降低腹肉脂肪 坚实度 因此 DDGS 用量以不超过 20 为宜 杨连玉等曾用 18 的 DDGS 替代猪日粮中的豆 粕和玉米 结果发现 试验组和对照组在主要育肥性能 增重速度和饲料报酬上基本没有 差别 而试验组的屠宰率和胴体品质表现较好 4 3 肉牛 DDGS 用于肉牛饲料 优越性表现在 提高瘤胃发酵功能 提供过瘤胃蛋白质 转化纤 维为能量 适口性和食用安全性强 是磷和钾等矿物质的优秀来源 肉牛生产试验表明新 鲜 DGS 和 DDGS 的增重净能分别为压片玉米的 102 和 80 由于新鲜或干燥 DDGS 中脂肪 和有效纤维替代可溶性碳水化合物和淀粉有助于维持瘤胃微生态的平衡和稳定瘤胃 pH 值 因此 新鲜或干燥 DDGS 能减少瘤胃酸中毒 DDGS 在过瘤胃蛋白质 优秀的适口性和有效 纤维的安全性方面具备的独特性 在代乳料中用量达 20 补乳料中用量达 20 在育肥 肉牛的用量为总采食干物质的 40 后备母牛的用量为总采食干物质的 25 Benson 等 用 DDGS 替代育肥肉牛日粮干物质中 15 25 35 的尿素和玉米 结果发现 在整个试验 期中 25 干物质添加量组采食量高于其他各组 35 干物质添加量组胴体重最高 各试验组 间末期体重 大理石纹 背膘厚 眼肌面积均无差异 表明 DDGS 可以用作肥育肉牛良好的 饲料来源 但由于 DDGS 中磷水平较高而钙含量较低 因此 在使用日粮中必需添加额外的 钙源 使钙磷比例维持在 1 2 1 到 7 1 之间 来避免肉牛生长性能下降和尿结石发生 4 4 奶牛 DDGS 是高产奶牛所需要的不溶性采食蛋白质 62 或过瘤胃蛋白质 55 中性洗 涤纤维 44 和非纤维碳水化合物 11 的优秀来源 从而避免了日粮中过多的降解蛋 白质导致子宫液中的氨 尿素和其它含氮复合物水平增多 对精子 卵子和胚胎产生的毒 性危害 DDGS 也是奶牛正常繁殖所需要的过瘤胃蛋白质的优秀来源 DDGS 在高产奶牛的用 量为总采食干物质的 19 产奶性能等同或超过豆粕日粮 泌乳奶牛的最大用量为总采食 干物质的 30 Kleinschmit 等研究不同来源的 DDGS 对奶牛产乳性能的影响 用 DDGS 代替日粮中不 同比例的玉米和豆粕 干物质含量为 20 粗蛋白含量为 16 在干物质采食量 DMI 21 4kg d 不变的情况下 DDGS 组的产奶量和乳脂率比对照组有所增加 Schmit 等用 3 种 不同来源的 DDGS 替代日粮中的玉米和豆粕 发现含 DDGS 的日粮中瘤胃非降解蛋白质 RUP 占粗蛋白的比例显著高于不含 DDGS 的对照组 且饲养试验证明 使用 DDGS 可以显 著增加奶牛产奶量 4 乳脂校正乳产量和能量校正乳产量 但如果日粮中 DDGS 的添加量过 高 则有可能会由于其氨基酸组成中赖氨酸比较缺乏而影响乳蛋白的产量和比例 以及其 他一些生产性能 Powers 的研究表明 与颜色较浅的 DDGS 相比 在奶牛日粮中使用颜色 较深的 DDGS 会使产奶量降低 因此 应在奶牛日粮中使用颜色较浅的高质 DDGS 使产奶 量达到最高 姚军虎等研究认为 奶牛日粮中的 DDGS 用量控制在 10 20 David 等报道 在奶牛日粮中使用高达 20 的酒精糟效果最佳 而不会降低物质采食量 产奶量和奶中乳 脂蛋白质的水平 4 5 水产 可以用 DDGS 替代虹鳟鱼日粮中的高价鱼粉 从而降低饲养成本 试验表明 用含有高蛋白的 DDGS 替代 15 的鱼粉 虹鳟鱼养殖者的饲料成本至少可以降低 10 此外 虹鳟鱼的肌肉也没有被染成黄色 DDGS 是一种成本更低的鱼粉替代品 使水产养殖者能够 维持适当的利润和持续的生产 由于鲑鱼和虹鳟鱼的关系密切 养殖虹鳟鱼的成功结果将 可以利用 DDGS 来饲喂淡水和海水养殖的其他食肉性鱼 从而降低饲养成本 5 5 使用使用 DDGSDDGS 时的限制因素时的限制因素 5 1 DDGS 水分含量高 如果谷物已破损 霉菌容易生长 因此霉菌毒素含量很高 可 能存在多种霉菌毒素 会引起家畜的霉菌毒素中毒症 导致免疫低下易发病 生产性能下 降 所以必须用防霉剂和广谱霉菌毒素吸附剂 5 2 因为 DDGS 中不饱和脂肪酸的比例高 容易发生氧化 对动物健康不利 能值下 降 影响生产性能和产品质量如胴体品质 牛奶质量 所以要使用抗氧化剂 5 3 DDGS 使用不当会影响饲料的适口性 刚出厂时 DDGS 酒味很浓 用于生产猪饲料 添加 5 6 会导致饲料适口性的下降 而存放一段时间后 刺激性气味明显减弱 适口性 提高 5 4 DDGS 中的赖氨酸和色氨酸缺乏 变异也大 赖氨酸含量在 0 61 1 06 之间 平均为 0 89 5 5 DDGS 生产工艺普遍采用低温液化法 在玉米发酵过程中添加液化淀粉酶 使淀粉 直接转化为糖类 玉米中的碳水化合物几乎全部被转化生产酒精 因此与玉米相比 DDGS 中非淀粉多糖的含量大大提高 以木聚糖和纤维素为主 木聚糖含量高达 9 1 18 4 纤维素含量为 6 3 14 7 单胃动物本身不能分泌分解木聚糖的酶 木聚糖能增加肠道 食糜粘度 致使肠道内容物运动困难 阻碍消化酶与底物之间的相互作用 并形成不动水 层 对养分的吸收产生物理性障碍 还增加了持水力 降低消化产物向粘膜表层的扩散速 度 从而极大的影响了营养物质的吸收利用 纤维素含量高 不仅包裹营养物质 妨碍其 与消化酶的充分接触 还增加了内源营养物质的损失 降低饲料中养分的利用率 并可与 日粮中的钙 铜 铁 锌等金属离子发生螯合反应生成不溶性盐 影响矿物元素的吸收利 用 所以使用酶制剂提高动物对纤维的利用率 同时 DDGS 还含有 0 38 1 53 植酸盐和 葡聚糖等 非淀粉多糖具有抗营养作用 会影响动物对营养物质的消化吸收 有些 DDGS 产品可能有植物凝集素 棉酚等 加工后活性应大幅度降低 6 6 酶制剂在酶制剂在 DDGSDDGS 中的应用中的应用 由于原料来源和加工工艺上存在差异 使得 DDGS 营养成分不稳定 常常导致各种 DDGS 产品营养成分和养分利用率差异很大 其次 抗营养因子的存在限制了 DDGS 在饲料 行业中的应用 复合酶因含多种酶组分 其在饲料中的添加不仅可补充动物机体内源性消 化酶的不足 而且可增强动物对非淀粉多糖的降解力 促进植物饲料中营养物质释放 提 高内源性消化酶的扩散速度和动物肠道机械混合食糜的能力 从而提高饲料养分的利用率 6 1 DDGS 日粮中添加酶制剂对肉鸡的影响 DDGS 在肉鸡日粮使用所遇到的问题和如何用酶解决的方法 可见表 1 M Arg elles Ramos 等人研究往肉鸡 DDGS 日粮中添加蛋白酶最佳添加量 添加木聚 糖酶和淀粉酶是否可以提高肉鸡中氨基酸的消化率 10 DDGS 肉鸡日粮中单独添加蛋白酶 或结合木聚糖酶和淀粉酶一起添加 将试验日粮饲喂给 14 21 日龄肉鸡 实验结果显示 添加 5000U kg 蛋白酶增加了氨基酸的消化率 消化率最高 而蛋白酶添加超过 5000U kg 则降低了氨基酸消化率 M H Schwartz 在 0 或 10 DDGS 的玉米为基础的日粮中添加酶制剂 酶和 DDGS 在初始 日粮中添加对肉鸡生长性能是最有效的 在日粮中添加两种酶制剂 Ronozyme WX 一种木 聚糖酶产品 以及 Roxazyme G2 其含有广泛的酶活性 肉鸡饲养 49 天 试验日粮明显 地改善了肉鸡的最终体重 且改善了肉鸡的总饲料转化率 日粮添加酶制剂改善了肉鸡 14 日龄体重以及其 1 14d 的饲料转化效率 Belyeaa 等认为添加复合酶制剂后 肉鸡前期日粮中 DDGS 添加量可达到 5 后期日 粮 DDGS 的添加量可达到 13 对肉鸡的生产性能无不良影响 其原因可能是 DDGS 具有良 好的适口性和饲料安全性 可以刺激家禽的采食 提高采食量 Milan Hruby 报道表明在含 10 DDGS 的玉米 大豆型肉鸡日粮中添加含新一代植酸酶 Phyzyme XP 与木聚糖酶 淀粉酶和蛋白酶 Avizyme 1502 的复合酶制剂 可提高动 物的增重 约 5 8 和饲料转化效率 高达 6 将复合酶制剂添加到一种能量减少 80 kcal kg 有效性磷和钙含量降低 0 1 的较低成本的日粮中 与采食含 10 DDGS 的玉米 大豆型标准日粮的肉鸡相比 肉鸡采食这一较低成本的日粮 到 56 日龄时 体增重显著提 高 8 同时饲料转化效率提高了 4 王敏等人选用 960 只 1 日龄改良型艾维茵肉鸡随机分成 3 个处理组 每个处理 8 个重 复 每个重复 40 只鸡 分别饲喂玉米 豆粕型日粮 DDGS 型日粮 DDGS 加酶型日粮 DDGS 添加量为前期 5 后期 13 其中 DDGS 加酶型日粮中添加复合酶 含木聚糖酶 纤维素酶 葡聚糖酶 150 g t 测定分析了肉鸡的生长性能 屠宰性能以及生物学综合评定价值 和经济效益分析 试验结果显示 DDGS 加酶型日粮对肉鸡生产性能和屠宰性能均无不良影 响 P 0 05 生物学综合评定价值为 100 降低了全期单位增重饲料成本 DDGS 型日粮 的生物学综合评定价值均不足 100 但显著增加了肉鸡的料肉比 P 0 05 显著降低屠 体重 胸肌重和翅肌重 P 0 05 降低了生物学综合评定价值 增加了中大鸡的单位增 重饲料成本 DDGS 日粮中添加复合酶制剂能下降饲料配方成本 提高实际生产中的经济效 益 6 2 DDGS 日粮中添加酶制剂对蛋鸡的影响 wiatkiewicz 等在蛋鸡高峰期日粮中添加 5 10