發布時間：2022-12-01
水稻是我(wǒ)國第一(yī)大(dà)經濟作物(wù)，國家統計局數據表明，2020年我(wǒ)國水稻種植規模爲30076千公頃，約占世界水稻種植面積的1/5.随着育種、栽培和水肥管理等相關技術的持續進步，水稻産量得以不斷提升。據統計局數據，2019年我(wǒ)國水稻生(shēng)産2.0961億噸，2020年水稻生(shēng)産2.1186億噸。近年來國家政策性糧食收購總量大(dà)幅度增長，而口糧消費(fèi)量相對保持穩定，因此稻谷庫存有所增長。根據國家糧油數據中(zhōng)心統計2020-2021年全國稻米剩餘約1148萬噸，稻米的合理使用年限均在3年以内，對超期庫存稻米的合理化開(kāi)采和使用亟待進一(yī)步提高。
近年來，随着我(wǒ)國畜牧業的飛速發展，加之國際貿易摩擦不斷，玉米、豆粕等大(dà)宗飼料原料缺口加大(dà)，價格居高不下(xià)，動物(wù)口糧安全形勢嚴峻。因此，在保障我(wǒ)國居民口糧供給的前提下(xià)，充分(fēn)開(kāi)發利用剩餘的庫存稻谷及其副産品，推進玉米、豆粕減量替代，構建适合我(wǒ)國國情的新型日糧配方結構，減少我(wǒ)國飼料工(gōng)業對單一(yī)飼料原料的過分(fēn)依賴，保障動物(wù)口糧安全，成爲動物(wù)營養領域的熱點。本文就國内外(wài)對稻谷及其副産品用于家禽飼糧方面的研究與利用進行分(fēn)析、論述，以期爲稻谷及其加工(gōng)副産品在家禽飼糧的應用提供依據。
1 稻谷的形态結構
稻谷由最外(wài)層的穎殼和内部的糙米兩部分(fēn)組成，穎殼主要含纖維素和灰分(fēn)，約占稻谷總重量的20%，糙米主要含澱粉和蛋白(bái)質。稻谷的形态結構如下(xià)圖1.
圖1 稻谷的形态結構
谷粒外(wài)殼稱爲穎，分(fēn)爲内穎、外(wài)穎、護穎和穎尖，外(wài)穎、内穎又(yòu)稱爲外(wài)稃和内稃，其外(wài)表均有茸毛。稃内富含大(dà)量的膳食纖維素和矽質，質地粗糙而堅硬，水分(fēn)較低時脆性大(dà)易破裂。去(qù)除内外(wài)稃後顯露出的穎果即爲糙米，由果皮、種皮、糊粉層、胚和胚乳等構成。
2 稻谷及其副産品的營養特性
2.1 稻谷及其副産品的營養價值比較
我(wǒ)國水稻按類型可分(fēn)爲粳稻和籼稻，按種植時期又(yòu)分(fēn)爲早稻、中(zhōng)稻和晚稻。籼稻和粳稻稻米質量特征上有明顯區别，籼稻通常擁有較長的籽粒，較小(xiǎo)的粒厚，支鏈澱粉濃度較低，直鏈澱粉含量多(>25%)，飯粒較硬，口感較差，因此主要被用于畜禽飼料，而粳稻性能品質和外(wài)觀品質普遍高于籼稻。
稻谷經過加工(gōng)後産生(shēng)的副産品主要有稻殼、糙米、碎米、米糠和大(dà)米次粉 (加工(gōng)流程見圖2)。稻殼的主要成分(fēn)是粗纖維，在稻谷經過加工(gōng)生(shēng)産出精米的過程中(zhōng)第一(yī)個産出。稻谷經過一(yī)系列脫殼處理後剩下(xià)的部分(fēn)被稱之爲糙米，澱粉是糙米的主要構成成分(fēn)，在糙米的種皮内含有豐富的非澱粉多糖，如戊聚糖等，胚乳内含少量蛋白(bái)質。米糠是糙米的表皮層，占稻谷總質量的5%~7%，由皮、糊粉、亞糊粉層和胚芽構成，集中(zhōng)了約64%的稻谷營養素及90%以上的機體(tǐ)必需元素(如機體(tǐ)必需的8種氨基酸)，還富含多種礦物(wù)質。大(dà)米次粉是指稻米在抛光或生(shēng)産精米流程中(zhōng)産生(shēng)的粉狀物(wù)質，既包含後續加工(gōng)流程中(zhōng)脫落的米胚、糠乳，又(yòu)包含在前段流程中(zhōng)未能清除幹淨的米糠，其中(zhōng)大(dà)米次粉中(zhōng)的粗蛋白(bái)含量爲最高。碎米是在一(yī)系列的加工(gōng)過程中(zhōng)，稻谷由糙米加工(gōng)成精米後産生(shēng)的破碎米粒，其成分(fēn)與大(dà)米相似，同時，碎米中(zhōng)還含有B族維生(shēng)素和鈣、鐵、磷、鉀等，其粗蛋白(bái)質含量高于稻谷。
圖2稻谷加工(gōng)過程及産物(wù)
2.2 稻谷、糙米和玉米的營養價值比較
稻谷及其副産品與玉米的常規營養成分(fēn)含量見表1.從營養成分(fēn)上來分(fēn)析，稻谷與玉米較營養價值明顯較低。稻谷的粗纖維含量高，大(dà)約爲玉米的5倍，不僅大(dà)大(dà)削弱了其适口性，同時導緻稻谷在飼喂時的養分(fēn)吸收利用率較大(dà)程度的降低;稻谷的粗蛋白(bái)含量以及必需氨基酸構成中(zhōng)組氨酸、蘇氨酸都略低于玉米;稻谷中(zhōng)的粗脂肪大(dà)多爲不飽和脂肪酸(主要是油酸和亞油酸)，容易氧化、酸敗，不适于長期貯存;礦物(wù)質中(zhōng)含較多矽酸鹽，鈣、銅、鋅、硒濃度較玉米明顯偏少。關于稻谷及其副産品與玉米的礦物(wù)質含量見表2.
稻谷完全替代玉米在畜禽飼料中(zhōng)應用效果不佳，但稻谷經過脫殼處理後産生(shēng)的糙米飼用價值提高，甚至較玉米更高。糙米的粗纖維含量低于稻谷，與玉米相比，粗纖維含量明顯更低，其他參數多數優于玉米。研究發現，糙米含較多的可消化蛋白(bái)，生(shēng)物(wù)學效價較高;而玉米的難消化蛋白(bái)達到40%以上，其生(shēng)物(wù)學效價明顯低于糙米。從氨基酸構成來分(fēn)析(見表3)，糙米的精氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸含量高于玉米，亮氨酸、組氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蘇氨酸等較玉米低，這有利于支鏈氨基酸之間的平衡，此外(wài)糙米中(zhōng)必需氨基酸與非必需氨基酸之比、必需氨基酸總量以及氨基酸平衡性均優于玉米。糙米的總澱粉含量略高于玉米，而直鏈澱粉含量則低于玉米，其澱粉粒度較小(xiǎo)(3~8μm)，因此糙米更易被畜禽消化吸收。因此，糙米與玉米的營養價值相似，在某些方面甚至優于玉米，可完全替代玉米。
2.3 稻谷的其他功能性因子
研究發現，稻米皮層中(zhōng)含多種微營養元素、膳食纖維和植酸等;胚乳中(zhōng)富含澱粉;胚富含多種特殊功能的生(shēng)物(wù)活性成分(fēn)，如γ-氨基丁酸、肌醇、谷維素、VE、谷胱甘肽、N-去(qù)氫神經酰胺等。
γ-氨基丁酸是一(yī)類主要的抑制性神經遞質，它參與多種新陳代謝活動，具有很高的生(shēng)理活性，研究表明，γ-氨基丁酸除了能夠降低血壓和安定精神外(wài)，尚具有改善腎機能和肝機能的作用。多磷酸肌醇，是一(yī)種由肌醇和磷酸離(lí)子構成的天然化合物(wù)，包括三磷酸肌醇，五磷酸肌醇和六磷酸肌醇等。美國學者試驗表明六磷酸肌醇具有防止和治愈多種疾病的作用。它可以控制癌細胞增值，減少癌細胞數量，;抗氧化，控制和殺滅自由基，保護細胞免遭自由基的破壞;避免形成腎髒結石;減少血脂含量;維護心肌細胞;預防動脈硬化等。谷維素是一(yī)類具有激素和維生(shēng)素雙重作用的化合物(wù)質，其主要成分(fēn)是十幾種甾醇類阿魏酸酯。
2.4 稻谷與玉米的抗營養因子比較
非澱粉多糖、植酸、胰蛋白(bái)酶抑制因子、糖醛酸等是稻谷中(zhōng)的抗營養因子，含量由高到低依次爲稻殼、種皮和糊粉層、胚乳。非澱粉多糖是稻谷與玉米共有的主要抗營養因子。非澱粉多糖是指除去(qù)澱粉外(wài)其他的多糖類物(wù)質，是構成植物(wù)纖維的主要成分(fēn)，主要包含纖維素、半纖維素和果膠類物(wù)質等，這些纖維将營養物(wù)質包裹起來，使其不能透過細胞壁，單胃動物(wù)利用自身分(fēn)泌的消化酶不能将這些纖維水解，從而導緻細胞壁内的這些營養物(wù)質不能被利用。玉米中(zhōng)的非澱粉多糖爲9.32%[23]，而稻谷中(zhōng)的非澱粉多糖含量甚至超過了20%，約是玉米的2倍，能明顯減少畜禽對稻谷中(zhōng)營養物(wù)質的消化吸收，極大(dà)地降低了稻谷的飼用價值，可以采用稻谷去(qù)殼、降低稻谷添加量以及在飼糧中(zhōng)添加酶制劑等途徑加以改良。
3 稻谷及其副産品在家禽飼糧中(zhōng)的應用
3.1 稻谷及副産品在雞飼糧中(zhōng)的應用
3.1.1 稻谷及副産品在肉雞飼糧中(zhōng)的應用
在肉雞飼糧中(zhōng)添加适量的稻谷及其副産品，對肉雞的生(shēng)産性能無顯著影響。俞路等試驗以稻谷替代玉米飼喂1~42日齡肉仔雞，結果顯示:在肉仔雞各階段用稻谷替代40%飼糧中(zhōng)的玉米對其生(shēng)産性能、屠宰性能及血液生(shēng)化指标基本無影響，但是，當飼糧中(zhōng)的玉米全部被稻谷替代時，在肉仔雞生(shēng)長前期(1~21日齡)，其生(shēng)産性能、屠宰性能無明顯影響，但生(shēng)長後期(22~42日齡)日均增重速度有降低趨勢。分(fēn)析體(tǐ)重偏低的主要原因是由于肉雞在生(shēng)長後期以沉積肌肉與脂肪組織爲主，稻谷代謝能值較低，不能完全滿足肉雞沉積脂肪的需要，因此在一(yī)定程度上影響了生(shēng)長速度。
何瑞國等試驗用50%、75%和100%的糙米來替代飼糧中(zhōng)的玉米，飼喂相同來源1日齡的肉用雛雞，研究發現，當飼糧中(zhōng)糙米替代玉米的比例爲50%、75%、100%時，日增重50%、75%、100%組分(fēn)别比對照組提高了4.7%、11.9%和18.0%，同時發現随着飼糧中(zhōng)糙米用量的增加，肉用雛雞的體(tǐ)重增長加快，飼料成本降低。說明在肉雞的飼糧中(zhōng)用糙米來替代玉米是可行的、有益的，甚至具有比玉米略優的營養價值。
3.1.2稻谷及其副産品在蛋雞飼糧中(zhōng)的應用
研究發現，在生(shēng)長階段用50%~100%的糙米替代飼糧中(zhōng)的玉米對蛋雞的采食量、日增重、飼料轉化率和産蛋性能均無顯著影響，但随着糙米含量的不斷增長，與正常蛋黃相比，飼喂添加了糙米的日糧的蛋雞其蛋黃顔色逐漸變淺。
李俊營等以糙米替代基礎飼糧中(zhōng)50%、75%、100%的玉米飼喂30周齡産蛋雞。結果表明，糙米替代玉米對蛋雞的生(shēng)産性能無顯著影響，但試驗組蛋黃色澤顯著低于對照組。本試驗後期在試驗組日糧中(zhōng)加入20mg/kg智特紅(10%)和50mg/kg金黃素Y(20%)後，蛋黃色澤得到明顯的改善。因此認爲糙米代替玉米作蛋雞能量飼料是可行的。黃少文等[28]研究結果表明:試驗組與對照組産蛋率、飼料轉換率、蛋重等均無顯著差異。這與李俊營等[27]的研究結果相一(yī)緻。說明用糙米替代基礎日糧中(zhōng)的玉米飼喂産蛋雞是完全可行的。
3.2 稻谷及副産品在鴨飼糧中(zhōng)的應用
在肉鴨飼糧中(zhōng)加入酶制劑，可分(fēn)解稻谷的抗營養因子，使其轉換爲可消化利用的單糖物(wù)質，從而改善飼糧的代謝能，提高飼料利用率[29-30]。嚴念東等[31]通過對肉仔鴨進行試驗發現:加入500g/t的酶制劑組，可以明顯的提高幼鴨的生(shēng)長性能。探究其原因可能是因爲幼鴨的消化酶系統發育尚不完全，缺乏分(fēn)解細胞壁成分(fēn)的内源酶，最終使其對飼糧中(zhōng)的澱粉和蛋白(bái)質等營養物(wù)質的消化吸收能力明顯降低，在飼糧中(zhōng)添加了外(wài)源性消化酶之後，肉鴨對飼糧的消化吸收能力明顯增強。
祁化成等試驗研究發現，在稻谷型飼糧中(zhōng)添加複合酶，使肉鴨的日增重顯著提高，平均日采食量和料重比顯著降低。
楊秀容等以肉鴨爲試驗對象，20%的稻谷替代基礎飼糧中(zhōng)的玉米，并添加酶制劑，試驗結果顯示:試驗組與對照組相比，肉鴨的生(shēng)産性能無顯著變化，但試驗組粗纖維表觀消化率顯著提升，經濟效益顯著增加。
張誼旨在探究飼糧中(zhōng)其他養分(fēn)相同時，米糠的添加量和是否使用乳化劑對肉鴨的影響。以米糠爲試驗原料，試驗分(fēn)爲4組，依次是0%米糠+0%乳化劑、15%米糠+0%乳化劑、30%米糠+0%乳化劑和30%+0.012%乳化劑。結果表明:4個試驗組肉鴨的生(shēng)長性能和屠宰性能無顯著差異。同時證明添加了乳化劑的飼糧對肉鴨的脂肪消化吸收并未有提高。
3.3 稻谷及副産品在鵝飼糧中(zhōng)的應用
鵝對飼糧纖維的使用相比于其他家禽有着先天的優越性，并且有研究表面，飼糧纖維在鵝的生(shēng)長發育中(zhōng)發揮着重要的作用。
謝燕娟爲了探究粗纖維在仔鵝的生(shēng)長階段發揮的影響，将不同比例的粗纖維添加到仔鵝的飼糧中(zhōng)，結果發現:采食纖維水平爲2.5%的試驗組的飼糧，仔鵝的生(shēng)長發育水平都顯著低于4.3%、6.1%纖維水平飼糧組，并且發現纖維水平爲2.5%的試驗組仔鵝的腸道、内髒器官發育顯著低于纖維水平爲4.3%和6.1%的試驗組。因此認爲，粗纖維在鵝的生(shēng)長發育階段起着非常重要的作用。
劉慧軍以稻殼粉作纖維源，研究飼糧中(zhōng)不同粗纖維水平對仔鵝的生(shēng)長發育、胃腸道發育及其微生(shēng)物(wù)數量的影響，并設置不含粗纖維的試驗組，研究粗纖維對仔鵝的影響，探究是否粗纖維在鵝的飼糧中(zhōng)是必不可少的。結果發現，飼糧粗纖維不同水平對仔鵝的生(shēng)長發育影響較大(dà)，飼糧中(zhōng)無粗纖維或者粗纖維含量較少都會破壞仔鵝的生(shēng)長發育和腸道微生(shēng)物(wù)菌群結構的穩定。仔鵝生(shēng)長發育過程中(zhōng)對粗纖維的含量有最低要求，建議飼養1~28日齡仔鵝時，飼糧中(zhōng)的粗纖維含量應高于4%，飼養28日齡以上仔鵝時，飼糧中(zhōng)的粗纖維含量應高于6%。
張航等研究結果顯示，對于1~28日齡仔鵝的飼養管理，可以在其飼糧中(zhōng)加入不超過28%的稻谷來替代玉米，同時對于28~70日齡的仔鵝飼養，可以在其飼糧中(zhōng)加入不超過52%的稻谷替代玉米，不僅能改善仔鵝生(shēng)産性能，同時還能降低其增重成本。賈代漢等[38]的試驗在飼糧中(zhōng)添加整粒10%、20%、30%的稻谷，能提高日采食量和日增重，提高肌胃重。許棟等[39]試驗發現，飼喂稻谷飼糧後，仔鵝盲腸絨毛高度和腸道隐窩深度顯著改善。
4 小(xiǎo)結與展望
稻谷及其加工(gōng)副産品除了有效能值略低于玉米外(wài)，其營養價值基本與玉米相當，而通過添加外(wài)源非澱粉多糖酶可以減少其中(zhōng)抗營養因子的負面影響，從而改善生(shēng)産性能、養分(fēn)消化率和腸道健康。
然而，目前國内有關稻谷及其加工(gōng)副産品有效能、氨基酸消化率等重要營養參數的研究較少，且現有文獻與數據庫中(zhōng)提供的數值無法适應因品種、産地和加工(gōng)工(gōng)藝等因素所造成的稻谷及其副産品營養價值的變化。因此，我(wǒ)們需要對稻谷及其加工(gōng)副産品有效能評定及利用近紅外(wài)快速測定主要養分(fēn)進行快速、準确的評估，逐步完善稻谷原料數據庫，這是實現高效利用的前提與關鍵所在。另外(wài)，對于生(shēng)産配合飼料時稻谷及其加工(gōng)副産品的粉碎粒度、制粒硬度等加工(gōng)參數也有待研究。