米糠,是水稻循環經濟中稻谷深加工的一種副產物,具有價格低廉和營養價值高的特點,被廣泛的應用于動物飼料。但是,米糠脂肪的含量高達14%~24%,且含有高達80%的不飽 和脂肪酸,這些不飽和脂肪酸給貯藏帶來了極大的不便,尤其在飼料廠高溫、高濕環境下極易發生氧化酸敗,從而產生醛、酮及羥酸等多種對畜禽健康有害的氧化產物。這些不好的產物被畜禽攝食后,會破壞畜禽正常的生理生化功能,危及動物健康,對畜禽的生產性能帶來不利的影響,從而直接或間接給養殖業帶來巨大損失。與此同時,用氧化酸敗的米糠飼喂畜禽會導致氧化的有害產物在動物體內蓄積,最后通過食物鏈進入人體,損害人體健康。目前,氧化酸敗米糠在畜禽上的不良影響及對米糠氧化酸敗進程的控制已引起廣泛關注,因此,開發新型高效安全的飼用米糠來調控畜禽健康勢在必行。本文綜述了米糠的營養成分、氧化酸敗的機理和氧化酸敗米糠對畜禽機體的影響,旨在為新型米糠飼料的開發與利用提供依據。
1 米糠的營養特點
米糠,又稱全脂米糠或者油糠,約占總稻谷總重的6%~7%左右,集中了64%的稻米營養素。 表1列舉了米糠與玉米、麩皮的常規營養成分對比。從飼料營養價值來看,全脂米糠的有效能值高于大多數能量飼料,粗脂肪和粗蛋白質含量遠高于玉米,但纖維與灰分含量偏高 。
米糠粗蛋白質高,約是玉米的1.6倍,種類為白、球、谷、精 4 種 蛋 白。米糠中的必需氨基酸—賴氨酸和蛋氨酸含量較低,且其利用率不佳。在米糠的鈣、磷構成方面,鈣含量較少,總磷較高,所含的磷并非為大量的有機游離的磷,而主要是利用率低的植酸磷,含量約為總磷的86%左右。米糠油脂中多為不飽和脂肪酸,不易長時間貯存,易受潮造成油脂氧化變性或腐敗發霉分解和變質。
表1 米糠粕和米糠、玉米、麩皮的主要營養成分

2 米糠在飼料生產中的應用問題
2 .1 米糠的酸敗
2 .1 .1 米糠酸敗對營養成分的影響
不同酸價的米糠養分含量不同,米糠的總能、粗蛋白質及粗脂肪含量隨米糠酸價升高而降低,氨基酸分析中除蛋氨酸及脯氨酸含量基本不變、色氨酸含量升高外,其余氨基酸含量均隨米糠酸價的升高而降低。隨著酸價的上升 (5.65mg KOH/g~13.17mg KOH/g),米糠總能由21.59MJ/kg下降至20.09MJ/kg,粗脂肪含量由18.76%下降至16.46%,粗蛋白質含量由14.76%下降至14.59%,酸性洗滌纖維含量由11.90%下降至11.23%;總淀粉、粗纖維及粗灰分含量先下降后上升,酸價最低的米糠含量最高,最高含量分別為總淀粉38.20%,粗纖維 4.22%,粗灰分7.33%;中性洗滌纖維含量先上升后下降,酸價為9.74 mg KOH/g時含量最高,為14.79%;鈣及總磷含量下降。其中總能、粗脂肪、總淀粉及粗纖維含量的變異系數相對較大,分別為3.67%、6.71%、5.81%和7.79%。米糠酸敗過程所引起養分變化勢必會影響米糠的使用效果。
王璐研究發現,在黃羽肉雞中飼喂不同氧化程度的米糠,除NDF外,其余的養分含量均與米糠酸價呈負相關,其中 ADF 含量與酸價顯著負相關 (P<0.05 ),粗脂肪含量呈極顯著正相關 (P<0.01)。在標準回腸可消化氨基酸方面,試驗第17天時,Thr AID與米糠酸價呈極顯著正相關 (P<0.01),Lys AID、Met AID、Trp AID與米糠酸價均呈負相關,且相關性不顯著(P>0.05)。能量方面,黃羽肉雞米糠AME、AMEn及 IDE與米糠酸價均呈負相關,但相關性不顯著 (P >0.05)。
2 .1 .2 米糠酸敗對畜禽健康的影響
酸敗的產物導致米糠新鮮度的降低,降低產品品質。米糠發生酸敗后其未酯化的飽和脂肪酸會給飼料帶來苦味和霉味,而氧化的化合物會產生腐臭的氣味,影響動物采食量,另外這 些化合物在動物的健康、氧化代謝狀態及生產性能方面可產生有害作用。米糠氧化后會顯著降低日糧中能量和營養物質的利用效率并提高畜牧生產成本。目前,只有很少學者進行了相關的動物試驗,試驗結果均表現為飼喂高氧化程度的米糠會對動物采食量、生長性能、抗氧化能力和氧化應激狀態產生不利影響。
有學者使用在25°C下儲存了12d的米糠飼喂肉雞,發現肉雞的生長性能降低;將米糠繼續儲存5d并飼喂肉雞,發現肉雞生長性能不再下降,但米糠的代謝能平均每周減少148kJ/kg。王璐研究發現,隨著米糠酸價上升,黃羽肉雞11~14d采食量明顯下降,28~30d采食量先上升后下降,說明米糠酸價會影響飼料的適口性,酸價達到13.17mg KOH/g時采食量 最低,作者指出,指出僅考慮飼料代謝能,米糠在肉雞飼養前期日糧中的推薦添加比例為15%,該添加比例下米糠酸價應小于13.17mg KOH/g;在肉雞飼養后期日糧中推薦添加比例低于30%均可,所用米糠酸價越低越好。茍鐘勇等以黃羽肉雞為試驗動物,在飼料中分別添加20%的新鮮米糠和氧化米糠,結果表明米糠氧化酸敗會造成黃羽肉雞機體的氧化應激,且會引起其空腸組織的氧化損傷,增加肉雞腸道通透性??底咳粚π∈筮M行氧化米糠蛋白的灌胃實驗,結果表明(1)灌胃氧化米糠蛋白會對腸道組織結構造成破壞,高氧化程度的氧化米糠蛋白使腸道中炎癥因子上升,引起炎癥反應;(2)灌胃氧化米糠蛋白會使小鼠體重減輕,還會使小鼠腸道中發生氧化產物積累,致使氧化還原狀態的平衡狀態被打破,造成組織的氧化損傷,且米糠的氧化程度越高,小鼠腸道氧化還原狀態影響越明顯;(3)氧化程度較高的米糠蛋白會通過增加革蘭氏陰性和潛在致病性表型的微生物的豐度進而影響腸道微生物菌群和腸道健康。方偉等研究發現,給小鼠飼喂氧化蛋白飼料會降低小鼠結腸內容物乳桿菌含量,增加大腸桿菌、腸球菌含量。
朱湘通過仔豬試驗研究發現,用酸價大于10mgKOH/g的米糠配制日糧會導致日糧適口性降低,仔豬的生產性能及飼料轉化率顯著降低。李晶等通過對育肥種豬進行試驗研究時發現, 添加超過15%的新鮮米糠日糧可以導致育肥種豬的平均日增重大幅度降低(P<0.01),料肉比增高 (P<0.05 ),肌肉嫩度降低(P<0.01),貯存損失增加、脂肪含量增加,導致肉品質降低、飼料成本增加,作者認為是米糠飼料在存放中品質變差的原因所致。
由于米糠氧化酸敗對營養物質產生影響,特別是過氧化脂質的生成、醛酮等物質的產生可能是氧化酸敗米糠對動物生產和健康產生不利影響的重要原因之一。汪開毓等認為,飼料 中的酸敗脂肪分解所產生的有毒有害醛類物質能直接損害草魚肝臟,影響草魚正常的肝功能,從而造成草魚生長緩慢,死亡率升高。Hayam等、Machlin等研究也發現,氧化油脂一定程度上會降低機體生物膜流動性,從而破壞生物膜結構完整性??底咳坏日J為脂質氧化產物可誘導蛋白質氧化,使得蛋白質難被機體消化,影響腸道微生物組成以及腸道屏障功能,使有害物質更易進入血液循環,引起腸道炎癥反應。Hung等通過薈萃分析發現過氧化脂質降低豬和禽的采食量、日增重、血清或血漿中的維生素E含量,作者認為生長性能的降低可能與日糧中缺乏足夠的抗氧化能力和動物的氧化應激狀態有關。
2.2 米糠抗營養因子
雖然米糠就有效能值而言,是一種優質的能量飼料,但是其中含有的抗營養因子致使米糠在畜禽日糧中添加量受到一定的限制。畜禽本身對米糠中的抗營養因子有一定的耐受性,因此可根據動物對米糠的不同耐受程度,在畜禽日糧中進行適量添量,這在飼料生產上操作可行并且不會影響動物的生產性能。而對于畜禽飼料中全脂米糠的適宜添加量,目前己有不少研究報道。
米糠中各抗營養因子含量見表2.除此之外,米糠中還含有熱敏性的抗胰蛋白酶抑制因子和植酸等,這些抗營養因子不僅阻礙蛋白質的消化吸收,而且還與體內營養物質螯合,損害動物健康,阻礙營養素的消化及吸收,降低其飼料利用率。因此,合理使用米糠的同時如何降低其抗營養因子含量是米糠在畜禽應用中應該考慮的問題 。
表2 米糠中各抗營養因子含量參考表
3 前景展望
作為米糠的天然組分和功能因子,內源脂肪酶和抗營養因子是米糠具有重要生理功能的內源物質。但富含油脂的米糠在脂肪酶的作用下極易氧化酸敗變質,需要對米糠進行穩定化處理和深加工,膨化、微波、添加酸堿等傳統的穩定化方法仍具有較大的局限性,可能會造成米糠中營養成分的破壞,導致米糠營養功能的損失。施傳信研究表明,全脂米糠提油后所產生的脫脂米糠和米糠油能夠提供的有效能之和遠高于全脂米糠本身的有效能含量,通過提油加工的方法既可以延長米糠儲存時間,提高養分利用率,又能夠拓展其使用范圍。未來,在飼料生產中可能需要更科學的方法對米糠進行穩定和深加工處理,以消除內源脂肪酶和抗營養因子的影響,在經濟實用的基礎上延長米糠的貨架期,最大程度保留米糠的營養活性物質,如采用射頻技術和復合穩定技術等來延長貨架期,減緩或消除氧化酸敗的發生;探索米糠深度加工鈍化和消除抗營養因子技術,對米糠進行油脂提取后,深度利用米糠副產物,進行發酵米糠粕、米糠粕酶制劑以及米糠粕/油脂復配等新產品的開發和組合。

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