2. 南京农业大学 淮安研究院, 淮安 223001;
3. 淮安市淮阴种猪场, 淮安 223322;
4. 江苏省现代农业(生猪)产业技术体系集成创新中心, 南京 210095;
5. 淮安市南农大新农村发展研究有限公司, 淮安 223001
, HUANG Ruihua1,4, NIU Qing1,2, WANG Huan1,2, FAN Lijuan1,2, GAO Chen1,2, NIU Peipei2, ZHANG Zongping2, WU Chengwu2, ZHOU Juan3, LI Pinghua1,4,5
2. Huaian Academy, Nanjing Agricultural University, Huaian 223001, China;
3. Huaiyin Pig Breeding Farm of Huaian City, Huaian 223322, China;
4. Industrial Technology System Integration Innovation Center of Jiangsu Modern Agriculture(PIG), Nanjing 210095, China;
5. Nanjing Agricultural University's New Rural Research and Development Corporation of Huaian City, Huaian 223001, China
我国米糠资源丰富，并且米糠粕营养价值较高，如果应用于饲料生产，不但可缓和当前国内饲料资源紧缺的局面，而且还可降低饲料成本。米糠是稻米加工中的副产物，约占稻谷质量的6%~8%，却包含稻谷中64%的重要营养成分[1]。然而，米糠中不饱和脂肪酸比例很大，在饲料生产中，不饱和脂肪酸容易氧化酸败，不仅影响米糠的适口性[2]，降低其营养价值，而且还可能产生有害物质，引起腹泻和蛋白质消化不良等现象。脱脂米糠大量喂养动物时，并不会引起腹泻和蛋白质消化不良等现象，不过，由于脱脂米糠粗纤维含量相对较高，大量饲喂脱脂米糠的结果，反倒会引起动物便秘(粗纤维大量吸附水分的结果)。李碧侠等[2]研究发现，增加日粮中纤维水平可提高苏山猪生长速度。Casas等[3]分别用基础日粮、含有10%、20%、30%的全脂米糠和脱脂米糠的饲料饲喂生长育肥猪，发现整个试验期处理组猪的平均日增重未受到影响。一定范围内，在猪日粮中添加粗纤维饲料源不会影响试验猪的日均采食量、平均日增重和料重比[4-5]。虽然日粮纤维会降低养分消化率和饲料能量[6-8]，但合理利用既可以保证猪的营养供给，又能减小对玉米、豆粕等日粮需求的压力。
近年来，为满足市场对优质肉猪的需求，我国利用中外猪种杂交培育了多个新品种，如由大约克猪和新淮猪杂交而成的苏淮猪。这些培育新品种普遍保留了地方猪耐粗饲的特性，但其日粮中适宜的纤维水平以及适宜的米糠水平未知。苏淮猪含有25%淮猪血统和75%大白猪血统，保留了其父本生长快、瘦肉率高的特性及母本耐粗饲性能。张叶秋等[9]研究发现，用34%米糠替代玉米，苏淮猪平均日增重与对照组相比无显著差异，但平均采食量显著下降，且料重比有升高趋势，因此，日粮中适宜米糠水平未知。并且，关于苏淮猪对高纤维日粮尤其是以脱脂米糠为原料的高纤维日粮利用效率以及不同纤维水平日粮对其生长发育和饲料消化率的影响还缺乏系统的研究。
本试验通过研究不同脱脂米糠替代部分玉米水平的日粮对苏淮猪生长性能、胃肠道发育以及养分表观消化率的影响，筛选苏淮猪最适宜的米糠替代玉米水平，为我国地方猪或含地方猪血统的培育新猪种合理、高效利用米糠等纤维性有益饲料资源提供重要参考。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验选取体重相近(62.90±0.78)kg的纯种苏淮阉公猪35头，随机分为对照组、试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组5个处理组，每组7个重复，因采用奥饲本FIRE全自动生产性能测定系统，每个重复1头猪。所有试验猪均自由采食饮水，5组试验猪分别饲喂NDF水平为8.89%、11.80%、12.93%、14.35%和17.94%的日粮。
1.2 试验饲粮苏淮猪营养需要量的系统研究较为欠缺，由于前人在苏淮猪培育过程中对其“耐粗性能”进行了重点选育，因此苏淮猪原种场一直使用的日粮配方参照《猪饲养标准(NY/T 65-2004)60~90 kg肉脂型生长肥育猪标准》进行配置。本试验基础日粮也参照此标准进行配置。试验组日粮设置7%、14%、21%和28%脱脂米糠替代玉米的梯度，旨在寻求苏淮猪米糠纤维的适宜水平，为苏淮猪关键营养素需要量的研究提供一定参考。同时，为了科学分析日粮纤维对苏淮猪各项性能的影响，本研究使用豆粕、豆油、赖氨酸等较纯物质调平基础日粮与试验组日粮的消化能、蛋白质和氨基酸水平，减弱组间能量、蛋白质和氨基酸等关键营养素的差异对各试验指标的影响。因此，本研究中的基础日粮与试验组日粮除纤维含量不同外，其余营养成分基本一致或相近，具体日粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 日粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) |
在10 d的试验预试期，所有猪饲喂相同基础日粮；正试期开始后设5个纤维水平处理组，分别饲喂基础日粮和7%、14%、21%、28%脱脂米糠替代玉米的日粮。整个试验期间，所有猪全天自由采食，自由饮水。且猪舍内通过安装直流变频地暖空调(EBD-6.0HP-B-DC Eelaix)保障舍内环境的一致性。所有试验猪按常规免疫程序注射疫苗和消毒。试验于2017年11-12月在南京农业大学淮安研究院试验猪场进行。
1.4 指标测定 1.4.1 生长性能测定采用奥饲本FIRE全自动生产性能测定系统记录饲养试验正式期每天每头猪的体重和采食量，并计算全期的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。
1.4.2 肠道指标测定屠宰结束后迅速剖开腹腔，将完整消化道取出，保留其内容物并进行称重，测量胃、小肠，大肠重量。同时测量小肠、盲肠、大肠自然伸展状态下长度。胃肠道相对重量(g·kg-1) =胃肠道重/体重；肠道相对长度(cm·kg-1) =肠道长度/体重。
1.4.3 养分消化率测定饲料样及粪样：按每200 g粪样加15 mL的10%硫酸均匀混合于自封袋中，并且排尽空气，保存在-20 ℃冰箱待测。其中，NDF、ADF含量采用ANKOM A200i半自动纤维分析仪(Ankom，美国)测定。CP含量采用K1160全自动凯氏定氮仪(Hanon，中国)测定。EE含量通过索氏抽提法进行测定。
1.5 数据分析试验数据先用Excel 2013进行初步整理，采用SAS 9.2统计软件的GLM模型进行统计分析，分析不同阶段表观消化率时，将该阶段猪体重作为协变量，P＜0.05表示显著差异，P＜0.01表示极显著差异。利用SPSS 20.0软件中的三次方程回归模型拟合猪生长曲线，确定适宜的脱脂米糠替代玉米水平，利用单因素方差分析中的Contrast描述分析日粮纤维水平对各指标的线性、二次方、三次方的影响。
2 结果 2.1 日粮纤维水平对猪生长性能的影响由表 2可知，5组试验猪的初始体重差异不显著(P>0.05)，符合随机分组的原则。5组间的第0~14天平均日增重、第14~28天平均日增重、第14天体重、终末体重、平均日采食量、平均日增重、料重比均无显著差异(P>0.05)。
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表 2 日粮纤维水平对苏淮猪生长性能的影响 Table 2 The effect of dietary fiber levels on growth performance of Suhuai pigs |
由图 1可见，对照组、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组第2阶段(第14~28天)平均日增重显著高于第1阶段(第0~14天，P < 0.05)。
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*.差异显著(P < 0.05)；**.差异极显著(P < 0.01)。下同 *. The significant differences (P < 0.05); **. The extremely significant differences (P < 0.01). The same as below 图 1 各试验组第0~14和14~28天的平均日增重比较 Fig. 1 Comparison of the average daily gain between 0th to 14th day and 14th to 28th day of the experiment period in different groups |
由表 3可见，三次回归方程能较好地对试验期各日粮纤维水平组中苏淮猪生长发育进行分析和曲线的拟合，R2均大于0.96。根据正试期的体重生长曲线拟合结果发现，5组苏淮猪的生长曲线拐点分别是第18.51天(75.87 kg)、第15.92天(73.61 kg)、第17.39天(75.91 kg)、第17.58天(75.45 kg)、第16.29天(76.15 kg)。说明在饲料中添加脱脂米糠可使育肥猪较早到达生长曲线拐点。5组苏淮猪的最大日增重分别是0.796 4、0.891 5、0.963 3、0.851 8、0.970 2 kg·d-1。
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表 3 苏淮育肥猪生长曲线参数拟合 Table 3 The growth curve parameter fitting of Suhuai fattening pig |
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表 6 三次回归方程的消化率曲线参数估计值与拟合度 Table 6 The digestibility curve parameter estimation and degree of fit of the cubic regression equations |
由图 2可见，随着脱脂米糠替代玉米水平的升高各组猪生长曲线增长趋势差异不明显。
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A、B、C、D和E分别表示试验期对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组和试验Ⅳ组的生长曲线与拟合生长曲线 A, B, C, D and E means the growth curves and fitting growth curves of control group, group Ⅰ, group Ⅱ, group Ⅲ and group Ⅳ, respectively in experiment period 图 2 生长曲线与拟合生长曲线的比较 Fig. 2 Comparison of growth curve and fitting growth curve |
由表 4可知，饲喂不同纤维水平的日粮对各组猪胃肠道相对重量、长度及大肠的重量、长度占比均无显著影响(P>0.05)。
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表 4 不同米糠替代玉米水平日粮对苏淮猪胃肠道相对质量及长度的影响 Table 4 Effect of different defatted rice bran substituting corn levels on gastrointestinal tract (GIT) relative weight and length in Suhuai pigs |
由表 5可知，各组猪第0天各营养成分的表观消化率差异不显著(P>0.05)，说明所有试验猪对基础日粮的消化能力基本相同。但试验期第14、28天，随着纤维水平的升高，ADF和CP表观消化率呈线性(P < 0.01)、二次方(P < 0.01)和三次方(P < 0.01)降低。试验期第14天，随着纤维水平的升高，EE表观消化率趋于二次方降低(P < 0.10)。
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表 5 日粮纤维水平对不同饲养阶段营养成分表观消化率的影响 Table 5 Effect of dietary fiber levels on apparent digestibility of nutrients in different feeding periods |
由图 3可见，对照组的NDF、ADF、CP、EE表观消化率在整个试验期没有显著变化(P>0.05)，说明苏淮猪对基础日粮的纤维水平有稳定的耐受能力；试验Ⅰ~Ⅳ组的NDF表观消化率在不同试验点无显著差异(P>0.05)；试验Ⅰ~Ⅳ组的ADF表观消化率在试验期第0~14天极显著降低(P < 0.01)，在第14~28天显著上升(P < 0.05)；试验Ⅰ~Ⅳ组的CP表观消化率在试验期第0~14天极显著降低(P < 0.01)，在第14~28天显著上升(P < 0.05)；试验Ⅰ组的EE表观消化率在试验期第0~14天显著降低(P < 0.05)，其余各组的EE表观消化率在不同饲养阶段无显著变化(P>0.05)。
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相同颜色字母标记相同颜色折线；A、B、C、D分别表示正试期第0、14、28天各组的NDF、ADF、CP、EE表观消化率变化 The letters with same color mark the lines with corresponding color; A, B, C, D means the apparent digestibility changes of NDF, ADF, CP, EE on 0, 14th and 28th day in experiment period, respectively 图 3 试验期各组表观消化率变化 Fig. 3 Apparent digestibility changes of different groups during the experiment period |
选取与脱脂米糠替代水平极显著相关的ADF、CP表观消化率等为评价指标，通过三次方程曲线模型估计，得到适宜苏淮猪育肥阶段(60~90 kg)的日粮纤维水平。由表 6可知，以ADF、CP表观消化率作为评估指标，得出适宜脱脂米糠替代水平分别为12.77%和14.78%。
由图 4可见，当脱脂米糠替代水平分别高于12.77%和14.78%时，ADF、CP表观消化率快速下降，不利于育肥猪对饲料的营养消化。
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A、B分别表示不同脱脂米糠替代水平下，ADF、CP表观消化率曲线与拟合消化率曲线 A, B means the apparent digestibility curves and fitting digestibility curves of ADF, CP respectively at different defatted rice bran substituting levels 图 4 ADF和CP消化率曲线与拟合消化率曲线的比较 Fig. 4 Comparison between growth curves and fitting growth curves of ADF and CP |
随着对日粮纤维理化性质和营养生理作用研究的深入，发现日粮纤维对于单胃动物的正常生理代谢必不可少。在日粮所含能量充足，可以满足动物能量需要的情况下，猪具有较高水平的粗纤维耐受性[10-11]。李碧侠等[2]研究报道，日粮中适当的粗纤维水平可提高苏山猪育肥后期的生长性能。适当含量的纤维能够提高猪的生长性能[12-13]。目前关于粗纤维对猪生长性能影响的研究很多，但结果并不一致。Kjos等[14]研究报道，用添加了15%~20%甜菜渣的日粮饲喂育肥猪，试验猪的生产性能并没有受到影响。Zervas和Zijlstra[15-16]研究表明，提高日粮的粗纤维含量对育肥猪的生产性能没有显著影响。赵瑶等[17]研究发现，在生长阶段，短期内饲喂20%小麦麸、燕麦麸及豌豆纤维对猪生长性能影响不明显。王嘉为[18]研究发现，在饲料中添加5%、10%和15%水平的苜蓿草粉显著降低生长猪的料重比，但对平均日增重和平均日采食量无显著影响，与本研究结果一致。但戎婧等[19]研究报道，用不同纤维水平日粮饲喂50 kg左右的育肥淮猪，当粗纤维水平由5.40%升高到8.60%和10.71%后，猪平均日增重显著降低，且与对照组相比，随着粗纤维水平升高，平均日采食量分别降低了7.62%、8.57%和9.52%，与本研究结果不一致。戎婧等[19]采用的是限饲饲喂，试验猪每日饲喂2次的方式，而本试验全期采用自由饮食模式，充分满足猪的能量需求，提高了猪对高纤维的耐受性，这可能是造成2个试验生长性能结果不一致的原因。另外，日粮组成、纤维源、猪种不同也是造成试验结果差异的原因。本试验发现，对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组第14~28天平均日增重极显著高于第0~14天平均日增重，试验Ⅳ组第14~28天平均日增重显著高于第0~14天平均日增重，与各组生长曲线拟合结果较为一致，各组生长曲线拐点天数约在试验期第16~19天，因此试验中期开始，育肥猪的生长速度比试验期等0~14天的生长速度快。试验整体来看，ADF、CP消化率随纤维水平升高而降低，但5组的日粮纤维水平对各组猪的生长性能均没有显著影响，各组生长拟合曲线也无明显变化，一方面可能是因为各组日粮等能量、等蛋白设计，并且采用自由采食模式饲喂，能量、蛋白摄入量满足需要量，即使受纤维的影响降低了部分养分消化率，但仍不影响其生长发育。另外，由于试验期较短，表观消化率的差异可能对生长性能没有显著影响。同时也表明了苏淮育肥猪对米糠高纤维日粮有较强的耐受能力。
3.2 日粮纤维水平对苏淮猪消化道发育的影响猪的大肠是微生物发酵利用纤维的主要场所。高纤维日粮可以明显刺激胃、肝和大小肠的生长发育，促进胃重、肝重和大小肠厚度的增加[20]。有研究表明，高纤维日粮增加了猪结肠和盲肠重，以及胃肠道总重[21]。Kass等[22]研究发现，高纤维日粮的低能值效应使动物的采食量代偿性增加，继而导致动物消化道体积的增加。张秋华[23]研究发现，与对照组相比，7.5%和12.5%纤维水平均显著增加了育肥猪大肠的相对长度和重量。而本试验发现，饲喂不同米糠替代玉米水平日粮对消化道相对长度及重量没有显著影响。说明本试验的纤维水平没有刺激消化道发育，推测可能是各组日粮营养成分相同且均满足试验猪的营养需要，导致猪内源性消化吸收的营养成分已满足代谢需求，从而没有出现猪消化道体积代偿性增加的情况。
3.3 日粮纤维水平苏对淮猪养分表观消化率的影响多数同类研究结果表明，日粮中大部分粗蛋白、粗脂肪、干物质主要在回肠末端之前消化[24-26]。日粮纤维水平过高，纤维物质自身的利用率低，而且由于其特殊的结构还会对其他养分消化率产生不同程度的干扰作用。De Nanclares等[27]研究发现，在日粮中添加高纤维油菜籽可降低挪威长白猪的大多数营养成分的表观回肠消化率和表观全肠道消化率。Lyu等[28]用甜菜渣和大豆皮分别替代基础日粮供能部分的22.49%和20.45%，发现纤维日粮的有效能值及总能、粗蛋白质和粗脂肪的消化率显著低于基础日粮。目前关于日粮纤维降低养分消化率，研究者提出了更为全面的解释，主要包括两方面：一方面由于上消化道内缺乏纤维分解酶，纤维物质不能被分解，导致其养分不能被相应的消化酶分解，从而影响蛋白质、碳水化合物和脂肪等营养物质的消化[29]；另一方面是由于增加纤维含量可提高胃肠蠕动速度，从而加快食糜流通速率，降低食糜与消化酶的接触时间，最终降低养分的消化率。Jörgensen等[21]研究证实，猪采食高纤维日粮后，其消化道食糜在回肠末端的通过速度提高5~6倍。Wilfart等[30]在研究麦麸纤维对食糜在消化道不同部位贮留时间的影响时也发现，高纤维浓度可降低食糜中固体部分在小肠的停留时间。Liu等[31]研究发现，在基础日粮中加入麦麸，明显提高了CP、EE的消化率。而本研究发现，随着NDF水平从8.89%升高到17.94%，ADF、CP的表观消化率极显著降低，与以上部分研究结果不一致。但本研究中的NDF表观消化率并未受到纤维水平的影响，一方面可能是随着NDF水平升高，半纤维素含量上升。半纤维素与纤维素可被部分消化，但相比之下半纤维素的消化程度更高一些[8]，而NDF是由半纤维素和ADF组成。随着纤维水平升高，半纤维素消化率的提升，ADF消化率的降低，最终使得NDF表观消化率在各组间没有显著差异。说明本试验猪种肠道微生物对半纤维素有较强的降解能力。在试验期第14天，随着日粮纤维水平升高，EE表观消化率趋于二次方降低，而在试验期第28天，各组粗脂肪消化率没有差异，一方面说明苏淮猪对高纤维日粮有较强的耐受能力，另一方面可能是由于试验日粮的脂肪来自外加的豆油，非日粮原料自身，因此纤维物质对粗脂肪消化的“束缚”作用较小。最后，通过结合试验期第0~14天和14~28天的平均日增重、表观消化率结果发现，可能是因为试验Ⅰ~Ⅳ组的日粮纤维水平较高，使猪在试验前期营养表观消化率降低，随之平均日增重降低；随着对纤维水平的适应，各组猪营养表观消化率上升，平均日增重随之升高，造成第0~14天的平均日增重低于第14~28天的平均日增重，也说明了苏淮育肥猪对脱脂米糠这一纤维源原料有较强的耐受能力。
3.4 苏淮育肥猪饲料纤维水平估计本研究通过计量反应法[32]，利用三次方程数学模型描述并预测适宜苏淮育肥猪的日粮纤维水平，发现ADF、CP表观消化率受米糠替代水平的显著影响，以脱脂米糠替代水平为自变量，ADF、CP表观消化率为因变量，得到适宜脱脂米糠替代水平分别为12.77%和14.78%，相应的适宜日粮粗纤维水平大约为5%，日粮ADF水平大约为6.53%。有研究表明，日粮纤维在较低水平(3%~6%)，CP消化率随粗纤维含量增加而提高[33]。于振洋等[34]用ADF含量分别为3.8%、4.8%、5.8%、6.8%、7.8%的日粮饲喂生长猪发现，饲粮ADF水平为3.8%~5.8%时对两个品种生长猪养分消化率及氮平衡的影响不明显，这与本研究结果较为一致。说明在日粮中加入适当纤维，对猪营养消化率不会产生负面影响。
总体来看，随着日粮纤维水平的升高，虽然ADF、CP的表观消化率显著下降，且试验期第14天的EE表观消化率趋于二次方降低，但苏淮育肥猪的生长性能和肠道相对长度、重量以及NDF表观消化率未发生显著变化，表明苏淮育肥猪对高纤维日粮的适应性较强。但仅依靠脱脂米糠这种单一纤维原料还不足以证明苏淮猪的耐粗饲性能，且本试验通过用脱脂米糠直接替代玉米，各组日粮纤维水平有差异外，其他营养素含量的微小差异也可能对结果产生一些影响，下一步研究有待进一步完善各组日粮配方设计。
4 结论 4.1在各组日粮消化能和粗蛋白均满足且一致的情况下，采用的5种不同脱脂米糠等量替代玉米日粮对体重在(62.90±0.78)kg苏淮育肥猪的生长性能没有显著影响。
4.2在各组日粮消化能和粗蛋白均满足且一致的情况下，日粮脱脂米糠等量替代玉米水平的升高会显著降低ADF、CP表观消化率，NDF的消化率不受显著影响。
4.3以脱脂米糠替代水平为自变量，ADF表观消化率为因变量，得到适宜脱脂米糠替代水平为12.77%。
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