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油脂在畜禽生产中的应用

随着畜禽生产性能的不断提高,动物对日粮养分含量尤其是日粮能量含量的要求愈来愈高。要配置高能量饲粮,仅靠谷实类饲料有时难以满足,这就要求营养工作者研究开发一些高能的饲料原料。油脂具有独特的营养功能和物理特性,并且由于油脂适口性好,含能高,热增耗低,因而可满足动物特定生理时期采食量增加受限时对能量的高需要量。研究表明,日粮添加适量油脂可使畜禽增重提高,每千克增重耗料减少。动物直接分解日粮中脂肪产生脂肪酸比从醋酸盐或葡萄糖合成脂肪酸更节约能量,而且长链脂肪酸氧化供能的效率高于醋酸盐,这能提高家畜能量利用效率。鉴于这些原因,近几年来,油脂作为能量饲料在畜禽日粮中的应用愈来愈普遍。

1 油脂的成分特点

油脂属真脂类。在常温下,植物油脂多数为液态,称为油(oil)动物油脂一般为固态,称为脂(fat)。天然油脂往往是由多种物质组成的混合物但其中主要成分是甘油三酯。在甘油三酯中脂肪酸的分子量约为650~970,而甘油是41,脂肪酸分子量占甘油三酯全分子量的94%~96%。天然油脂中,脂肪酸的种类达近百种。不同脂肪酸之间的区别主要在于碳氢链的长度饱和与否以及双链的数目与位置。陆生动物脂肪中饱和性脂肪酸比例高,熔点较高,故在常温下为固态植物脂肪中不饱和性脂肪酸比例高,熔点较低,故在常温下为液态。鱼类等水生动物脂肪中不饱和性脂肪酸比例也较高。一般来说陆上动、植物脂肪中大多数脂肪酸为C16、C18脂肪酸,尤以后者居多水生动物脂肪中大多数脂肪酸为C20、C22脂肪酸反刍动物乳脂中还含相当多(5%~30%)的低级脂肪酸(C4~C10脂肪酸)。油脂中还含有少量的其他成分,包括不皂化物、不溶物等。不皂化物是指固醇类、碳氢化合物类、色素类、蜡质等物质不溶物是指油脂中混有动物毛、骨以及砂土等杂质。

2 油脂的分类

油脂种类较多,按来源可将其分为动物油脂、植物油脂、饲料级水解油脂和粉末状油脂

2.1 动物油脂

这类油脂是脂用家畜、家禽和鱼体组织(含内脏)提取的一类油脂。其成分以甘油三酯为主,另含少量的不皂化物和不溶物等。包括:牛油、家禽油、猪油、鱼油等。

2.2 植物油脂

这类油脂是从植物种子中提取而得,主要成分为甘油三酯,另含少量的植物固醇与蜡质成分。大豆油、菜籽油、棕榈油等是这类油脂的代表。植物性皂脚是提炼植物油的副产品,是能量和必需脂肪酸的良好来源。皂脚中游离脂肪酸含量较高所以必须用抗氧化剂使其稳定,皂脚的水分含量一般较高,进行水分测定是必要的。

2.3 饲料级水解油脂

这类油脂是指制取食用油或生产肥皂过程中所得的副产品,其主要成分为脂肪酸。

2.4 粉末状油脂

对油脂进行特殊处理,使其成为粉末状。这类油脂便于包装、运输、贮存和应用。

3 油脂对猪的饲用价值

3.1 油脂对仔猪的影响

油脂在奶断仔猪日粮中的应用,可有助于其生产性能的发挥。Dove(1993)在25日龄断奶仔猪日粮中加5%油脂,日增重提高(P<0.01)。Verland(1995)发现,断奶仔猪日粮加6%动物脂肪,断奶后5周内日增重提高了21.4%(P<0.01)。Pettigrew等(1986)在仔猪出生头两天喂给32 ml的玉米油,可降低较低出生重仔猪(1.0~1.25 kg)的死亡率。前苏联乌克兰家畜生理生化研究所的研究表明,在2~4周龄断奶仔猪日粮中添加3%的饲用动物油脂或向日葵油,仔猪日增重可提高10%~14%每千克增重耗料可节省8%~10%,死亡率几乎减少一半。当断奶仔猪日粮中脂肪添加量高于4%时,由于此时机体氧化脂肪酸的能力仍有限,导致大量脂肪在脂肪组织内积存和肌肉组织增长缓慢。Petti等(1989)对121例试验结果进行了比较,发现仔猪日粮补加脂肪可明显提高饲料转化效率(P<0.01),但对增重改善很少,并降低了日采食量(P<0.01)。尽管仔猪日粮添加可改善日粮的适口性,但因其而增加的能量浓度会导致采食量降低。Frobish(1969)和Leibbrandt(1975)试验均表明:日粮添加2%~3%的脂肪,并不提高7~28日龄仔猪的增重速度和饲料转化效率。Eusebio等(1965)研究表明:仔猪对日粮添加脂肪的反应受脂肪酸的链长、饱和度及其在甘油三酯分子中排列的影响。Turlington(1988)报道,喂含豆油或可可油日粮的仔猪比喂含牛油日粮的仔猪表现了较好的生产性能。Cera等(1988)发现,玉米油比猪油或牛油更易于仔猪的消化。Li等(1990)的试验表明,与单独饲喂豆油或可可油日粮相比,豆油加可可油日粮可增加断奶后5~8周龄仔猪小肠绒毛高度,并能改善中链脂肪酸的回肠表观消化率。由此看来,猪对动物油的消化率不如植物油高,而且添加不同组成油脂在改善脂肪酸消化率时有协同作用。Jonet(1990)对仔猪的研究还表明,在含添加脂肪日粮中加入乳化剂(卵磷脂)可改善仔猪对油脂及日粮其他养分的消化率。

3.2油脂对生长猪的影响

在生长肥育猪日粮中加脂,可持续地提高日增重和饲料转化率,并减少自由采食量。Miller(1990)在总结有关试验结果的基础上指出,日粮添加脂肪不超过5%时,生长肥育猪的增重均有增加;脂肪添加水平低于3%时,采食量还有轻微增加,但超过3%时,采食量就会降低;猪出栏时背膘厚度随添加脂肪量的增加而增加(P<0.01)。Moser(1977)报道,脂肪添加水平低于3%时对生长肥育猪背膘厚度影响很小,只有在添加水平超过3%时背膘厚度才会有所增加。Pettigre等(1991)报道,补饲脂的猪日增重加40g,日耗料量减少100g,饲料转化率提高4%,但背膘厚也增加了0.17cm

3.3油脂对繁殖母猪的影响

给母猪补饲油脂有重要意义。Coffey等(1994)报道,给哺乳母猪补饲油脂(占日粮9%)可使仔猪断奶重提高8%Thacker(1997)报道给哺乳母猪补饲油脂,可使其日产奶量增加8.9%乳脂率提高4.1%仔猪存活力也显著提高。并且他认为哺乳母猪日粮脂肪适宜添加量为7.5%。Seerley等(1974)首先提出在妊娠后期母猪日粮中添加脂肪可改善仔猪的能量营养状况提高断奶仔猪的成活率。Pettigrew(1981)也报道,在仔猪成活率较低(≤80%)的母猪日粮中添加充足的脂肪(产前添加量大于1kg),可增加初乳和常乳中脂肪含量,并使断奶时仔猪成活率提高6.2个百分点(P<0.01)。给泌乳母猪日粮中添加脂肪对其本身体重丢失程度的改善不明显,对背膘厚度的影响也不确定。

4 油脂对鸡的饲用价值

4.1蛋鸡

禽类对必需脂肪酸的需要量比猪、牛高。在蛋鸡饲粮中添加油脂2%~5%尤其是加富含不饱和性脂肪酸油脂,可增加蛋重。在炎热夏季效果尤为明显。李素芬(1998)报道在蛋鸡日粮中加亚麻酸可提高其产蛋性能。Jensen等(1958)最早观察到黄玉米中含有可增加蛋重的因子。Menge(1968)和Banave(1971)后来确认玉米和玉米油中维持最大蛋重的这种因子为亚油酸。Balnave(1985)Scorgg(1987)等试验表明加入植物油或米糠会提高蛋重增加易吸收油而不增加亚油酸浓度时并不能提高平均蛋重。Mannion等(1992)采用大多数原料相同的日粮(其中必要脂肪酸和代谢能浓度均相同)饲喂产蛋鸡发现蛋重对红花籽油水平的增加有反应而对橄榄油的增加无反应。这表明红花籽油中的亚油酸是引起蛋重变化的原因。Guenter等(1971)认为日粮亚油酸水平对蛋黄重无影响但蛋重却随着日粮亚油酸水平的增加而增加。这从另一个侧面说明亚油酸可能是通过增加蛋白重而不是通过蛋黄重来影响蛋重。为了获得最高的产蛋率、蛋的受精率和孵化率日粮中亚油酸的含量应为饲料量的1%~1.5%而为了使蛋禽获得最大的蛋重,日粮中亚油酸含量应为饲料量的1.5%~2%

参考国外的蛋鸡的标准中各个国家略有差异。在日本的标准中蛋鸡的ME要求量是11.51 MJ/kg比美国的12.14 MJ/kg要低。但实践证明在通常条件下产蛋率几乎无太大的差异。若在蛋鸡用饲料中添加油脂特别是在饲料摄取量减少的夏季的高温环境中,饲料要求率、蛋重及产蛋率会有非常明显的改善。在蛋鸡饲料中通常可配合5%以上的碳酸钙。另外因为饲料的粒度粗在粉体饲料中也比其他饲料的灰尘多容易引起饲料的分散。但是在添加油脂后这些问题均可得到显著的改善。因此ME水准在12.14 MJ/kg以上的蛋鸡用饲料的配合中添加油脂是必要的。

4.2 肉鸡

于会民等(1998)报道日粮添加油脂可提高肉仔鸡对干物质和粗蛋白质的表观消化率。CherianSim(1991)发现给对单冠白莱航产蛋母鸡饲喂全脂亚麻和勘诺拉(Canola)油菜籽可提高蛋中ω-3多不饱和脂肪酸含量。Guevara等(1996)给1日龄至20周龄白莱航雏鸡饲喂含0.1%2%或3%脂肪的日粮结果表明在第6和第9周龄时添加脂肪组鸡的活重均明显高于未添加组(P<0.01)第1216和20周龄时此差异即不显著。由此看来日粮添加脂肪的效果受鸡生长发育阶段的影响。Harms和Russel(1997)在AA肉种鸡日粮中添加3%的玉米油或家禽脂肪对照组喂玉米、豆粕基础日粮结果表明尽管3组鸡的产蛋性能无差异但添加玉米油或脂肪组鸡体重增加而对照组鸡的体重减轻。Shoeib(1997)对AA肉仔鸡进行42d的试验表明在日粮等能氮的条件下含2%或4%向日葵油或牛油或2%向日葵油加2%牛油混合物组鸡的生长速度及饲料转化效率均优于未添加油的对照组添加混合油组鸡的生产性能明显高于添加单一油组并且屠宰率最高。Chanmugam等(1992)通过研究在鸡日粮中添加不同油源的效果发现富含ω-亚麻酸的油粕或植物油可用于家禽日粮中以提高组织和胴体ω-3/ω-6多不饱和脂肪酸含量。刘忠琛与李加香(1997)认为肉用仔鸡日粮中添加动物脂肪可改善其生产性能但添加棉籽油和菜籽油却对其增重和饲料报酬有不良影响。

参考国外现有的标准在日本的饲养标准中肉鸡的代谢能量(ME)的要求前期(0~4周龄)是12.56 MJ/kg后期(4周龄~商品化)是12.98 MJ/kg。因此特别是为了满足后期用饲料的ME量通常要配合2%~3%的油脂。在美国的饲料标准中,ME的要求量是13.40 MJ/kg。比日本的饲料标准还要高一些。根据现有的研究结果,增体量ME的水准在13.40~13.81MJ/kg呈直线上升,饲料摄取量与饲料要求率随着提高代谢能量(ME)水准呈直线减少。腹腔内脂肪的蓄积量伴随代谢能量(ME)水准的增加而增加。

最近在油脂饲料的应用中发现有动物腹腔内脂肪蓄积过剩的问题。但是饲料中ME若相同的话将饲料中谷类的能量即使采用油脂代替动物腹腔内脂肪蓄积量也可不增加。油脂饲料中的油脂多以动物脂肪居多还有采用家禽脂肪和猪油单独使用或混合使用的情况这些油脂的饲料价值几乎相同。

5 油脂对奶牛的饲用价值

5.1 油脂对奶牛生产性能的影响

高产奶牛在泌乳初期由于泌乳的需要而使能量需要量增加而干物质采食量的增加却很有限因而此时能量代谢往往处于负平衡表现为体重下降。日粮中添加脂肪虽可有效提高反刍家畜能量进食量减少热增耗但日粮添加非保护脂肪达到一定量时会影响瘤胃的发酵及粗纤维、钙、镁的消化率而保护脂肪对日粮养分消化率的影响很小。Chalupa(1991)认为饲用脂的适宜用量是在含谷粒与粗料的奶牛日粮中可用3%的脂肪酸也可在上述日粮中加3%的脂肪酸与3%的瘤胃保护性脂肪(瘤胃旁脂肪)。Ashes等(1992)在奶牛日粮中添加6.5%的甲醛保护油菜籽实(相当于每天每头添加520g油脂)并未影响干物质进食量、初乳量和乳蛋白产量但乳脂率和乳脂肪产量显著提高Chalupa(1991)总结了用棕榈酸钙做的10次试验结果。平均效应是奶牛每天多产2.4kg乳多产校正乳(乳脂率3.5%)2.64 kg乳脂率提高5%但乳蛋白含量下降0.16%。Schneider等(1988)的试验表明泌乳早期日粮中粗料占31%时每日喂饲500 g钙皂可使产奶量提高5%,标准乳产量提高9%。Canale(1990)在日粮中添加脂肪酸钙(瘤胃中是惰性的),并未影响奶牛干物质与净能的进食量及干物质、粗蛋白与粗纤维的消化率,提高了产奶量、乳脂率及饲料转化率,但乳蛋白率有所下降。相井孝允(1990)报道,用豆油或棕榈油调制的脂肪酸钙和醋酸钠(每日每头220 g和280 g)作为饲料添加剂喂产奶母牛,分别使乳脂率提高了0.4%和0.23%,乳脂产量提高了91g/d和62g/d。

5.2 油脂对奶牛繁殖性能的影响

Schneider等(1988)还发现,从分娩前30d直到产后80天给乳牛日粮添加2.4%棕榈脂肪酸钙,使母牛产后第一次配种及试验结束时受胎率分别较对照组提高了40.4%,20.1%。Ferguson等(1987)给201头牛日喂0.45 kg颗粒化长碳链脂肪酸后发现,补饲脂的母牛妊娠率为未补饲脂的2.22倍。

5.3 油脂对奶牛机体的代谢病的影响

5.3.1 减少脂肪组织中脂肪酸动员量;

5.3.2 减少脂肪酸前体储量,以供乳腺中甘油三酯合成之需。围产期母牛一般要从体储中动用脂肪,以供其需要。若动员量多时,就可能出现代谢病。在日粮加脂是预防母牛代谢病的一种措施。日粮高脂,必然引起血液脂肪酸的浓度升高,因而通过内分泌调节,脂肪组织动员脂肪酸量就减少,故酮血症和脂肪发病率也可能下降。

5.3.3 降低血中胆固醇:Ashes等(1992)在奶牛日粮中添加6.5%的甲醛保护油菜籽实(相当于每天每头添加520 g油脂),乳脂肪中十八碳不饱和脂肪酸比例增加,而十六碳、十四碳、十二碳脂肪酸含量明显下降,这将有助于降低消费牛乳者血中胆固醇含量。

6 油脂对的饲用价值

6.1 日粮添加油脂对肉兔生产性能的影响

生长肉兔日粮中油脂添加量NRC(1997)推荐量为2%,而法国农科院研究表明,育肥兔日粮中油脂的比例增加到5%~8%时,能促进家兔育肥性能的提高。Fartridge等指出在家兔高纤维日粮中添加油脂,饲料转化率和屠宰率都提高。有试验证实,日粮中添加油脂会提高蛋白质的消化率,但也有研究认为日粮脂肪水平不会显著影响粗蛋白质的消化率。添加油脂有促进动物生长的作用,Fartridge等认为家兔采食添加油脂的日粮,日增重比对照组增加不显著,但是当油脂添加量增加时,每天干物质的吸收显著降低,显著提高了饲料的转化率。Kermauner等研究显示日粮中添加油脂的家兔增重比对照组高。陈萍和李福昌研究(2006)表明,添加油脂后断奶至2月龄肉兔的平均日增重提高,料重比降低,有利于提高肉兔的生产性能。

6.2 日粮添加油脂对肉兔能量、蛋白利用的影响

添加油脂后日粮营养物质表观利用率提高,通常认为是由于食糜流通速度减慢增加了消化吸收时间,从而提高了营养物质的吸收利用率。Clemente等研究认为日粮添加油脂显著提高了能量的代谢率。陈萍和李福昌(2006)研究表明,随着油脂添加水平的提高,能量的消化率和代谢率显著提高,这可能是因为油脂具有额外热能效应和额外代谢效应,油脂与其他营养成分起协同作用,使其自身的代谢能值超过总值。氮的消化代谢试验是研究家兔体内蛋白质增减规律的必要手段。沉积氮是吸收后的氨基酸在体内重新组成体蛋白或产品蛋白的过程。从陈萍和李福昌(2006)研究试验结果可以看出,沉积氮随日粮油脂水平的增加而增加。粪氮是经过消化道而没有被吸收的部分,这部分氮受食入氮的影响较大, 陈萍和李福昌(2006)试验也证实了这一点;随着油脂水平的提高,家兔食入能量供应充足的时候,家兔降解蛋白质用来供能所需的蛋白质减少,分解的粪氮、尿氮减少,从而导致氮的消化率提高,沉积氮增加,添加油脂后在一定程度上使蛋白合成体蛋白的效率提高。

6.3 日粮添加油脂对肉兔十二指肠食糜酶活的影响

一般认为动物在幼龄阶段不能有效地利用添加的油脂,主要是由于幼龄动物体内的脂肪酶活性不高,胆汁分泌不足,对油脂的水解能力有限,随着年龄的增长动物对油脂的利用能力提高。油脂主要在兔的十二指肠消化,家兔断奶后采食固体饲料,胰腺迅速发育,酶活得到相应提高。陈萍和李福昌(2006)研究表明日粮添加油脂后能促进胰腺分泌脂肪酶消化油脂,因此脂肪酶活性提高,但当油脂添加量过高时,又影响幼兔消化酶的分泌。Shields等对仔猪的研究结果也表明,仔猪采食量的提高导致肠内容物中酶活性的增强,但随着油脂添加水平的提高采食量下降,脂肪酶活性降低。

6.4 日粮添加油脂对肉兔血液生化指标的影响

陆丽霞等研究认为,n-3多不饱和脂肪酸可增加胆固醇的排泄,抑制内源性胆固醇合成,改变脂蛋白中脂肪酸的组成。陈萍和李福昌(2006)研究也证明了上述结论,脂肪种类和水平对胆固醇和高密度脂蛋白含量有显著的交互作用;这是因为当饲料中添加含饱和脂肪酸多的猪油时,饱和脂肪酸可刺激胆汁分泌,促进日粮中胆固醇吸收,导致血液中胆固醇含量过高;当饲料中添加富含多不饱和脂肪酸豆油时,胆固醇便与之结合形成胆固醇酯,促其形成胆酸而从肠道排出。随着不同种类油脂添加水平的提高,其中的脂肪酸对二者的作用会更显著。另外,添加油脂后VLDL随着添加水平的提高逐渐降低,这说明对2月龄肉兔日粮添加油脂时抑制了肝脏VLDL的合成和分泌,减少了肝向肝外组织转运油脂的数量。

6.5 日粮添加油脂对肉兔盲肠发酵的影响

家兔采食饲料经胃和十二指肠吸收后,未被消化吸收的淀粉、葡萄糖和纤维素进入盲肠,经细菌作用分解产生挥发性脂肪酸和气体,盲肠中的挥发性脂肪酸是家兔供能的一个重要途径。NH3-N是饲料蛋白质和内源尿素的分解产物,同时也是盲肠内微生物合成菌体蛋白的原料,使盲肠细菌得以生长繁衍,并通过食软粪被家兔利用。陈萍和李福昌(2006)研究表明添加油脂对盲肠发酵各项指标影响差异不显著(P>0.05),这可能是由于油脂主要在十二指肠中分解,因此对盲肠的发酵影响不大。

7 油脂的贮存及应用注意事项

7.1 妥善保存好油脂与饲料桶装油脂一定要贮存于室内阴凉干燥处,而且要防止与铜金属的直接接触。应紧闭或尽量将储油罐(油桶)装满,开启后应及时盖紧并尽快用完,有条件的可充氮保存,以减少油脂与空气中氧及紫外线的接触。

7.2 合理使用抗氧化剂油脂氧化是不可逆的化学反应,它在储存加工过程中时刻都在进行,并且难以为人们所观察,而一旦哈喇味产生,再采取抗氧化措施为时已晚。这是因为抗氧化剂并不能逆转氧化过程,所以作为饲料生产者,最有效的办法是在饲用油脂入库的同时,根据配合饲料中油脂的添加比例,选用优质高效的抗氧化剂,按其在配合饲料中的最佳用量,折算成在油脂中的添加量,提前将抗氧化剂加入油脂中,这样既稳定了油脂中的易氧化组分,又可添加适量抗氧化增效剂(如有机酸、EDTA、表面活性剂、乳化剂),以减少油脂中残留或配合饲料中所含金属离子促氧化的不良影响。例如:为了防止油脂酸败,可向油脂中加入0.01%的抗氧化剂。常用的抗氧化剂为丁羟甲氧基苯(BHA)和丁羟甲苯(BHT)。抗氧化剂加到油脂中的方法是:若是液态油脂,直接将抗氧化剂加入并混匀;若是固态油脂,将油脂加热熔化,再加入抗氧化剂并混匀。

7.3 配合饲料中应正确适时地选用油脂及含油高的原料油脂中不饱和脂肪酸的含量越高,精炼度越低,则愈易发生氧化。在炎热季节应谨慎使用鱼油、玉米油等含高度不饱和脂肪酸的油脂及全脂米糠、统糠。

7.4 配合饲料中添加的微量元素最好以螯合形式提供微量元素阳离子(铜、铁、锰等)在光照条件下可催化启动氧化反应的游离基产生,因而日粮中添加微量元素螯合物将可能防止微量元素阳离子对游离基产生的催化作用。

7.5 配合饲料中添加一些天然具抗氧化性的维生素(如维生素E、β-胡萝卜素、维生素C)及微量元素(如硒),并严格控制香味剂的使用,尤其不能用劣质或已酸败的香味剂。这是因为香味剂主要含醚、醛、酸、酯等挥发性芳香类物质,本身极易被氧化,劣质酸败的香味剂加入饲料中无疑成为氧化酸败的导火线。

7.6 储存期间应防止水分混入。冬季储油罐需要加热时,要防止蒸汽管道将蒸汽漏入储油罐,降低油脂质量。

7.7 冬季使用时如需对油脂进行加热,储油罐中的油脂贮存量不宜过多,贮存的油脂过多。在加热过程中,温度不应过高,应针对不同油脂的凝点确定适宜的加热温度。一方面使油脂的加热时间比较长,同时油脂长期加热也会加快油脂的氧化,降低油脂的品质。

7.8 应制定合理的清理计划,对储油罐及管路进行定期清理,将油脂中沉积下来的杂质清除,降低油脂氧化酸败的可能性。

7.9 应制定贮存油脂的质量监测计划,对经过一段储存期的油脂进行酸价和过氧化值的检测是必要的。

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