小麥的化學(xué)組成、營養(yǎng)價值與飼用技術(shù)

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小麥的化學(xué)組成、營養(yǎng)價值與飼用技術(shù)

安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院   周  明

小麥(wheat)是人類的主要糧食之一。以前，小麥很少被用作畜禽的飼料。近幾年來，玉米價格偏高，有時，特別是收獲季節(jié)，小麥的價格明顯低于玉米，玉米的蛋白質(zhì)含量又比玉米高得多（約高50%）。小麥中磷含量也比玉米高，且小麥中含有植酸酶，能將植酸磷分解為無機磷，供動物吸收利用。另外，已有相應(yīng)的酶制劑產(chǎn)品被用來降低甚至消除小麥中的抗營養(yǎng)因子。因此，越來越多的企業(yè)開始用小麥作畜禽的能量飼料。
1. 小麥的起源與分布
小麥為禾本科麥屬一年生或越年生草本植物，起源于亞洲西部。我國小麥年產(chǎn)量為2億噸左右，居世界首位，以下分別為美國、印度、俄羅斯、加拿大、法國。我國小麥產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)量的1/4；僅次于水稻而位居第二。按栽培制度，我國小麥產(chǎn)區(qū)可分為春麥區(qū)、冬麥區(qū)和冬春麥區(qū)。春麥區(qū)主要有東北、西北；冬麥區(qū)包括黃淮、長江中下游、西南、華南等；新疆、青海等歸入冬春麥區(qū)。
2. 小麥的分類
按栽培季節(jié)，可將小麥分為春小麥和冬小麥。按籽粒硬度，可將小麥分為硬質(zhì)小麥、軟質(zhì)小麥。硬質(zhì)小麥以春小麥居多，其截面是呈半透明，蛋白質(zhì)含量較高；軟質(zhì)小麥截面呈粉狀，質(zhì)地疏松。按籽粒表面顏色，可將小麥分為紅皮小麥、白皮小麥。
3. 小麥的化學(xué)組成與營養(yǎng)價值
小麥的化學(xué)組成如表1、表2所示，其營養(yǎng)價值參見表3、表4和表5。

表2
小麥中部分維生素和微量元素含量（mg/kg）

硫胺素	核黃素	煙酸	泛酸	膽堿	葉酸	生育酚	吡哆素
5.2	1.1	56.1	13.5	778.0	0.4	15.5	2.1
生物素	鐵	銅	錳	鋅	硒	鈷	鉬
0.02	88.0	7.9	45.9	29.7	0.05	0.1	0.8

①小麥的有效能值高，如其消化能（豬）為13～14MJ/kg，代謝能（雞）為12～13MJ/kg，產(chǎn)奶凈能為8.5～9.0MJ/kg。
②小麥的粗蛋白質(zhì)含量居谷實類之首位，在12%
以上，有的達14%
以上，但必需氨基酸尤其是賴氨酸不足，因而小麥蛋白質(zhì)品質(zhì)較差。
③小麥中無氮浸出物多，在其干物質(zhì)中可達75%以上。
④小麥的粗脂肪含量低（約1.7～1.9%），這是小麥能值低于玉米的主要原因。

表3
小麥氨基酸真消化率（%）

	賴氨酸	蛋氨酸	色氨酸	亮氨酸	異亮氨 酸	蘇氨酸	纈氨酸	苯丙氨 酸	精氨酸	組氨酸	酪氨酸	胱氨酸
豬 雞	72 81	84 87	81 89	84 91	83 88	78 83	79 86	86 92	83 88	82 91	79 90	81 88

表4
小麥中主要養(yǎng)分消化率（%）

樣品特性         粗蛋白質(zhì)        粗脂肪        粗纖維         無氮浸出物
     豬
粗纖維2.7%
80
68
13
86
粗纖維1.9%
80
70
60
83
牛
粗纖維2.4%
84
81
47
91
粗纖維3.2%
84
85
60
85
羊
粗纖維2.9%
78
72
33
92

表5
小麥的能值（MJ/kg，以風(fēng)干狀態(tài)計）

產(chǎn)地   總 能   消化能(豬)
消化能(羊)
代謝能(雞)
產(chǎn)乳凈能(奶牛)
生產(chǎn)凈能(肉牛)
金寨
16.30
13.25
14.17
11.91
8.61
5.27
南陵
16.39
13.33
14.30
12.00
8.53
5.27
和縣
16.39
13.33
14.34
12.00
8.69
5.31
淮北
16.34
13.29
14.30
11.95
8.65
5.31
太和
17.60
14.13
15.13
12.87
9.45
5.77
合肥
16.03
13.21
14.13
11.95
8.65
5.27
肖縣
16.59
13.46

14.46
12.12
8.86
5.39
巢湖
16.85
13.71
14.80
12.33
8.99
5.52
碭山
16.26
13.25
14.17
11.87
8.57
5.23
泗縣
16.30
13.42
14.21
13.00
8.61
5.27

⑤小麥的礦物質(zhì)含量一般都高于其他谷實，磷、鉀等含量較多，但半數(shù)以上的磷為植酸磷，生物有效性弱。
這里順帶介紹一下小麥次粉，有些地方可能不稱此名，如安徽稱其為四號粉。小麥次粉是以小麥為原料磨制各種面粉后獲得的副產(chǎn)品之一，比小麥麩營養(yǎng)價值高。由于加工工藝不同，制粉程度不同，出麩率不同，所以次粉成分差異很大。因此，用小麥次粉作飼料原料時，要對其成分與營養(yǎng)價值實測。
4. 飼料用小麥與飼料用次粉的質(zhì)量標準
我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《飼料用小麥》（NY/T116-89）與《飼料用次粉》（NY/T210-92）規(guī)定，兩者均以粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分為質(zhì)量控制指標，各項指標均以87%干物質(zhì)為計算，按含量分為三級。詳見表6。

表6

飼料用小麥與次粉的行業(yè)標準

		一級	二級	三級
小麥	粗蛋白質(zhì)（%） 粗纖維（%） 粗灰分（%）	≥14.0 <2.0 <2.0	≥12.0 <3.0 <2.0	≥10.0 <3.5 <3.0
次粉	粗蛋白質(zhì)（%） 粗纖維（%） 粗灰分（%）	≥13.0 <2.0 <2.0	≥11.0 <2.5 <2.5	≥9.0 <3.0 <3.5

5. 小麥中的抗營養(yǎng)因子及其不良作用
用小麥作為畜禽的主要能量飼料時，動物多發(fā)生消化不良現(xiàn)象，飼用效果差。此外，蛋雞易產(chǎn)臟蛋；肉仔雞因腹瀉，使墊料過濕，產(chǎn)氨氣多，影響健康，跗關(guān)節(jié)損傷，胸部水腫發(fā)生率提高，宰后肉品等級下降等。造成上述不良后果的原因是小麥中含有抗營養(yǎng)因子，主要是阿拉伯木聚糖，其次是β-葡聚糖。
Preece等在1952年就報道,谷實類飼料中主要含有兩類抗營養(yǎng)因子——阿拉伯木聚糖和β—葡聚糖。在小麥中，阿拉伯木聚糖約占整粒的6%，β—葡聚糖僅占0.5%左右（參見表7）。它們都是具有黏性的非淀粉多糖，阻礙其他營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用。
表7
幾種谷實中NSP的含量（g/kg干物質(zhì)）

谷實	β—葡聚糖	阿拉伯木聚糖
高粱 玉米 小麥 小黑麥 大麥 黑麥	1 1 5 7 33 12	28 43 61 70 76 89

5.1
阿拉伯木聚糖的結(jié)構(gòu)
Annison等（1992）分析了阿拉伯木聚糖的結(jié)構(gòu)。由于它是阿拉伯糖和木糖兩種單糖組成，故稱之為阿拉伯木聚糖或戊聚糖。這種物質(zhì)是一類由D—木糖聚合成的主干（由1，4—木吡喃糖殘基組成）和L—阿拉伯糖分枝（帶有1-2，1-3阿拉柏呋喃殘基）所組成具有分枝結(jié)構(gòu)的聚合物。
5.2
阿拉伯木聚糖的理化性質(zhì)
小麥中的阿拉伯木聚糖是非淀粉多糖的一種，所以它也具有非淀粉多糖的黏度、表面活性、持水性等理化特性，并在溶液中影響其他養(yǎng)分的消化。
5.2.1
黏度
具多糖性質(zhì)的阿拉伯木聚糖在水中溶解后都變成有黏性的溶液，隨濃度的增加，溶液黏度會大增。Choct等（1992）報道，肉用仔雞采食小麥阿拉伯木聚糖，消化道內(nèi)食糜的黏度增大。
5.2.2
表面活性
阿拉伯木聚糖的表面帶有電荷，在溶液中能與其他物質(zhì)結(jié)合。在小麥被消化時，阿拉伯木聚糖可與腸道中一些化學(xué)成分如脂類、蛋白質(zhì)等結(jié)合。
5.2.3
持水性
無論是可溶性的，還是不溶性的阿拉伯木聚糖，都具有持水活性。不溶性的阿拉伯木聚糖具有海綿一樣的功能，而可溶性的阿拉伯木聚糖則通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成而吸收水分子，這種能力就稱為系水力。阿拉伯木聚糖濃度較高時，這種特性表現(xiàn)尤為顯著，因為此時可以形成凝膠。
上述效應(yīng)能從根本上改變食糜的物理特性，并改變食糜的生理活性，即增強對腸蠕動的抵抗力。
5.3
阿拉伯木聚糖抗營養(yǎng)作用的方式
5.3.1
增強食糜黏度
小麥中的阿拉伯木聚糖為大分子物質(zhì)，持水力強，可吸收大量水分，或它溶于水后產(chǎn)生黏性溶液，增加消化道內(nèi)容物的黏稠度（參見表8）。小腸內(nèi)容物黏稠度增加，會顯著延長食糜在腸道的停留時間，一方面造成腸黏膜上不動水層加厚，內(nèi)源氮排泄量增加，另一方面
表8
幾種谷實的黏度值（厘泊）

谷實	最小值	最大值	均值
玉米 小麥 小黑麥 大麥 黑麥	1.5 3.0 5.0 6.0 70.0	4.5 45.0 40.0 225.0 ＞1000	2.4 12.0 16.0 15.0 ＞250

引起營養(yǎng)物質(zhì)在腸道內(nèi)積累，降低單位時間內(nèi)養(yǎng)分的被消化作用，使飼料脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物消化率降低。這是因為食糜黏性增強，使得胃腸對食糜的混合效率下降，阻礙消化酶與底物的接觸以及消化了的養(yǎng)分向小腸上皮絨毛的滲透，所以阿拉伯木聚糖等降低了養(yǎng)分的消化吸收率，最終導(dǎo)致畜禽生產(chǎn)性能下降。
5.3.2
消化酶活性下降
小麥中的阿拉伯木聚糖能直接與胰蛋白酶、脂肪酶等消化酶或消化酶活性必需的其他成分（如膽汁酸或無機離子）結(jié)合而使消化酶活性下降，從而降低食物的消化率。
5.3.3 脂肪和脂溶性維生素消化吸收障礙
小麥阿拉伯木聚糖能阻礙脂肪的消化吸收，特別是阿拉伯木聚糖可引起長碳鏈飽和脂肪酸吸收不良。這種影響作用在大麥、燕麥、黑麥型飼糧中也存在。由于阿拉伯木聚糖能相互結(jié)成網(wǎng)狀物，阻止膽汁酸鹽的分泌和擴散，影響脂肪的乳化，因而阻礙脂肪的消化吸收；同時，脂溶性維生素A、D、E、K的吸收也受不利的影響。
5.3.4降低飼糧表觀代謝能
阿拉伯木聚糖能直接影響飼糧表觀代謝能。Annison等（1991）檢測分析了飼糧非淀粉多糖含量和表觀代謝能的關(guān)系。當小麥阿拉伯木聚糖被加到肉用仔雞飼糧后，飼糧的表觀代謝能量呈線性降低。這是阿拉伯木聚糖引起淀粉、蛋白質(zhì)、脂類回腸消化率降低而導(dǎo)致的。
5.3.5
腸道微生物大量增殖
在肉雞飼糧中加阿拉伯木聚糖等非淀粉多糖，小腸內(nèi)容物的發(fā)酵強度顯著增大。但若同時添加阿拉伯木聚糖酶，就可避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。用阿拉伯木聚糖含量高的小麥喂小雞，其腸內(nèi)的微生物數(shù)量顯著增加。若是用黑麥喂小雞，其腸內(nèi)的微生物更多。Patel等（1980）研究發(fā)現(xiàn)，由于阿拉伯木聚糖能使食糜在消化道內(nèi)的停留時間延長，這將更有利于微生物的大量增殖，微生物的大量增殖必然消耗養(yǎng)分，因而可被動物吸收的養(yǎng)分量減少。采食小麥型飼糧的家禽比采食玉米型飼糧（其中可溶性非淀粉多糖少）的家禽更易感染球蟲病和發(fā)生壞死性腸炎。
與阿拉伯木聚糖相比，小麥中的β—葡聚糖含量少（僅0.6%左右），因而其抗營養(yǎng)作用較弱。β—葡聚糖結(jié)構(gòu)中含有（1-3）和（1-4）兩種糖苷鏈，這兩種糖苷鏈線性連接形成β—葡聚糖聚合物。它也溶于水，產(chǎn)生較強的粘性，與阿拉伯木聚糖的抗營養(yǎng)作用方式相似。
6. 消除小麥抗營養(yǎng)因子不良作用的措施
消除小麥抗營養(yǎng)因子不良作用的基本措施是：在小麥型飼糧中添加適量的阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制劑，可降低或消除阿拉伯木聚糖、β—葡聚糖等抗營養(yǎng)因子的不良作用。這是因為這些酶制劑能使阿拉伯木聚糖、β—葡聚糖等降解為單糖，而單糖易被動物吸收利用。
7. 小麥的飼用技術(shù)
7.1  豬  小麥對豬的適口性好，可作豬的能量飼料，不僅能減少飼糧中蛋白質(zhì)飼料的用量，而且可提高肉質(zhì)，但應(yīng)注意小麥的消化能值低于玉米。小麥用作育肥豬飼料時，宜磨碎（粒徑700～800μm）；小麥用作仔豬飼料時，宜粉碎（粒徑500～600μm）。在含小麥的飼糧中添加適量的阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制劑，可防止豬的消化不良，顯著增加飼糧消化能值，提高豬的生產(chǎn)性能。
7.2
雞  一般認為，小麥對雞的飼用價值約為玉米的90%。用小麥作雞的飼料時，應(yīng)注意以下幾點：①不宜單用小麥作雞的能量飼料，雞飼糧中小麥和玉米的適宜比例為1:1~ 1:2；②小麥被作為雞的飼料時，不宜粉碎過細；③在小麥型雞飼糧中一般要用阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制劑，這樣才可能有較好的飼養(yǎng)效果；④小麥中色素少，雞產(chǎn)品著色不佳，必要時可考慮采用著色劑。
    7.3
反芻動物   小麥是牛、羊等反芻動物的良好能量飼料，飼用前應(yīng)破碎或壓扁，在飼糧中用量不能過多（控制在50%以下），否則易引起瘤胃酸中毒。
7.4
水生動物  小麥所含淀粉較軟，而且又具粘性，故小麥及其次粉用作魚類飼料的效果優(yōu)于其他任何谷實。因此，小麥是魚類能量飼料的首選飼料。

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