玉米DDGS在家禽中的应用研究进展

张桂凤

（帝斯曼动物营养研发中心，河北 霸州 065799）

玉米DDGS在家禽中的应用研究进展

张桂凤

（帝斯曼动物营养研发中心，河北 霸州 065799）

随着美国进口玉米DDGS量的增大和国产DDGS产量的增多，除在反刍动物和猪上的使用广泛外，DDGS也成为一种优质蛋白质原料应用于家禽日粮中。本文主要总结了国内外玉米DDGS营养组成的差异及分析引起这些差异的原因。并对近几年国内外学者对DDGS在家禽上的应用研究现状进行了综述。

玉米DDGS;家禽；有效能值；应用进展

随着乙醇在世界的迅猛发展，其副产品玉米酒精糟(DDGS)产量也大量增加。在酒精生产过程中，玉米中的淀粉经过糖化、发酵、转化为乙醇，而玉米中的蛋白、脂肪和纤维留在残留物中。经固液分离后残留物形成湿糟(固形物DDG)和清液(可溶物DDS)，再经过蒸发浓缩及干燥处理后进行混合的产物，即为DDGS。由于DDGS具有丰富的蛋白、脂肪和有效磷等营养物质，其作为一种优质的饲料原料和较低的价格正广泛应用于畜禽生产中。据中国海关统计，2013年至2015年，中国进口的DDGS分别达400、541和682万吨，主要进口国为美国。而国产DDGS每年产量约350万吨。由于玉米DDGS属于乙醇生产的加工副产物，其原料本身及加工工艺的差别会导致DDGS的营养组成具有非常大的差异。因此，近年来，国内外对玉米DDGS在畜禽中的应用研究也较多，本文主要对近几年文献中报道的玉米DDGS在饲料生产和畜禽的应用研究进行综述，为玉米DDGS在家禽中的使用提供一定的指导。

1 玉米DDGS的营养组成

1.1 文献中报道的DDGS的营养组成 由表1中可以看出，无论是国产DDGS还是进口DDGS，其营养成分均存在较大的变异。其营养指标中，粗脂肪、淀粉、纤维以及钙、磷和氨基酸的变异系数均超过10%。与进口DDGS相比，国产DDGS的淀粉存留量相对较高，其他营养指标的范围基本一致。由于玉米DDGS的营养成分变异较大，在使用之前，应对其主要的营养成分进行测定，并利用实测值来配制日粮。

表1 国产DDGS和进口DDGS营养组成差异比较(干物质基础)

1.2 影响玉米DDGS营养组成变异的因素

1.2.1 玉米原料的变异对DDGS营养组成的影响 李全丰[5]对100种玉米进行常规分析得出，不同地区和品种的玉米其营养组成变异较大。引起这种差异的原因主要有玉米品种差异、玉米质量、种植土壤条件、施肥状况、天气、收获季节和方法等[6]。同样的，中国玉米和美国玉米也存在一定的差异。尤其要注意中国玉米加工乙醇过程中超期存放玉米以及霉变玉米、质量等级较差的玉米使用比重较大，会严重影响DDGS的质量。

1.2.2 加工工艺对DDGS的影响 加工工艺对玉米DDGS的营养组成影响最大[7,8]。目前玉米DDGS的生产工艺根据前处理不同主要分为干法和湿法[9]。干法是将玉米直接进行加工，主要产品为酒精和DDGS；而湿法/半湿法进行了胚芽的分离和提油工艺。主要产品为酒精、玉米油、玉米胚芽粕和DDGS。从加工工艺来看，由于干法工艺未将玉米油提出，因此，干法加工得到的DDGS比湿法的营养价值尤其是能值要高。目前，国内大型酒精厂采用提油和不提油工艺产出的玉米DDGS大约各占一半，但也有个别厂家仅对其几条生产线上的一条进行提油，然后与不提油的产品混合销售。而国外通常采用干法工艺生产酒精[10]。不同加工工艺导致的玉米DDGS中粗脂肪含量差异较大，不提油和提油得到的 DDGS粗脂肪含量一般分别为10%和3%～5%[11]。而部分提油的DDGS粗脂肪含量介于两者之间。由于DDGS主要由DDG和DDS组成。DDG的蛋白和纤维均高于DDS，而脂肪低于DDS(表2)。不同的DDG与DDS的组合比例会影响DDGS的营养组成。此外，在加工工艺过程中的一些参数(温度、压力、菌种质量等)的不同，也会导致DDGS营养组成的差异[6]。

表2 DDG与DDG营养组成(干物质基础)[12]

2 玉米 DDGS在家禽中的有效能值和营养物质利用率的研究现状

2.1 DDGS在肉鸡和蛋鸡上有效能值的研究 从表1中可以看出，国产DDGS总能平均值与美国DDGS值差异不大(5109vs5073kcal/kg DM)。总能值范围在4700～5300 kcal/kg DM之间。这比NRC给出的值略低(5271～5712kcal/kg DM)，而高于法国农业科学院给出的值(4633kcal/kg DM)。关于玉米DDGS在成年鸡上的研究多以TMEn值为主，Batal和[13]报道，DDGS在成年公鸡上的 TMEn值为2490～3190kcal/kg， 平 均 值 为 2820kcal/kg。 而Lumpkins等[14]得出的 DDGS在成年公鸡上的TMEn值为2905kcal/kg。Parsons等[15]得出20种DDGS在成年鸡上的 TMEn平均为 2863kca/kg± 224kcal/kg。而这些研究结果均低于NRC[16]给出的数据(3097kca/kg)。Waldroup等[17]总结文献中的TMEn值，并建议DDGS的TMEn使用2851kcal/kg较为合理。由于TMEn在肉鸡在实际使用上的局限性，而AME的测定是在自由采食的条件下测定的，因此DDGS的AMEn值对实际日粮的测定更有代表性[18]。近年来，许多研究测定了玉米DDGS在肉鸡上的AMEn值。Rochell等[2]报道了6种玉米 DDGS的 AMEn平均值为 2678kca/kgDM。Meloche等[3]通过对15种玉米DDGS(脂肪从3.15～13.23%干物质基础)AMEn的测定，得出其范围为1869～2824kcal/kg DM，平均值为2309kcal/kg DM。并得出 AMEn在肉鸡上的预测方程：AMEn(kcal/ kg)=-12,282+2.6×GE+89.75×CP+125.8×淀粉-40.67×TDF(全部指标为干物质基础)。由于TDF测定的困难和耗时，将TDF去掉后的预测方程为：AMEn(kcal/kg)=-14,322+2.69×GE+117.08×CP+ 149.41×淀粉-18.3×NDF(全部指标为干物质基础)。随后，Meloche等[4]同样又测定了15中营养组成差异较大的 DDGS的 AMEn值，并得出其范围在1975～3634kcal/kg DM，平均值为 2764kca/kg DM。并验证了之前预测方程与实测值的比较，其结果表明，预测值与实测值之间相差范围从8～897kca/ kg，这证明了使用之前的预测方程会有较大的误差。同时，将Rochell等[2]的结果和Meloche等[3]相结合总结了30种玉米副产物样品 (21种DDGS，9种其他玉米副产物)的AMEn和营养组成进行回归，得出新的预测方程为AMEn(kcal/kg)=3673-121.35×CF+51.29×EE-121.08×ash，RMSE=270kcal/ kg。在与AMEn的相关性的研究表明，与AMEn相关性最强的参数为总能(0.69)，其次为TDF(-0.52)和NDF(-0.52)，尽管DDGS的脂肪含量差异较大，但与AMEn的相关性不是太强(0.35)[3]。饲料厂在选用玉米DDGS时，要关注DDGS的总能、纤维和脂肪的含量。要看其营养成分与数据库中的差异，当纤维含量高于原料数据库中给出的值时，在使用时要使用较低的AMEn值。

2.2 玉米DDGS总氨基酸及家禽氨基酸消化率的研究进展 不同来源的玉米DDGS的总氨基酸含量也存在一定的差异。Fiene等[19]研究表明，这种差异主要与日粮中的蛋白、脂肪和纤维含量有关，并总结了通过营养组成推测氨基酸的预测方程(表3)。在目前的原料数据库中缺乏玉米DDGS在家禽中的氨基酸消化率数据。Waldroup等[17]总结了4篇关于玉米DDGS(n=80)在肉鸡上的氨基酸消化率得出，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、胱氨酸、色氨酸、精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和丝氨酸的消化率平均值分别为：68.5%，86.8%，75.1%，77.3% ，87.7%，84.1%，85.3%，84.5%，82.2%，89.3%，81.4%和82.8%。在制作家禽配方时，可以使用这些数据作为玉米DDGS的氨基酸消化率。Batal和 Dale[13]测定了8种DDGS在成年公鸡上的氨基酸消化率，其结果表明，赖氨酸的消化率介于45.8%～77.8%之间，平均值为 69.6%；而蛋氨酸消化率为 83%～90.5%，平均为86.8%。赖氨酸、苏氨酸、精氨酸、色氨酸的消化率与玉米DDGS的L*值和b*值均存在一定的相关性。颜色越深的DDGS其氨基酸(尤其是赖氨酸)的消化率低于颜色为浅色的DDGS[20]。

表3 通过玉米DDGS营养组成预测其总氨基酸含量的方程

2.3 玉米DDGS中矿物元素组成及其有效利用率的研究 玉米DDGS中磷、锌和钾的含量均较高[21]。磷的含量范围变异也较大，在0.59%～0.95%之间[7,22]。从表2中可以看出，由于DDS的磷含量高于DDG，因此两种物质的比例会影响DDGS的磷含量。Noll等[23,24]研究结果表明，DDGS中高含量的 DDS与其颜色和磷存在高度相关 (R2=0.96～0.98)，颜色越深，磷含量越高。除总磷含量外，DDGS中磷的生物学利用率同样变异也较大，范围在54%～102%之间[25,26,27]，平均为77%。DDGS中磷的利用率高于谷物原料，这主要是由于在酵母发酵过程中将植酸磷转化为可利用磷的形式[28]。因此，在使用DDGS时，可以节约磷酸氢钙的用量，从而节约成本，并减少磷的排放。添加植酸酶能够释放DDGS中的磷约0.04%～0.07%，约占植酸磷的20%～28%左右[27]。

2.4 玉米DDGS在家禽中的应用研究进展

2.4.1 DDGS在肉鸡上的应用 由于DDGS含有较高的纤维，导致其能值的利用率较差，从而限制了其在肉鸡上的应用。但由于受到饲料成本的影响和DDGS作为优质的蛋白来源，近年来，许多试验研究了DDGS在肉鸡上使用添加量。Lumpkin等[14]通过添加0、6%、12%、18%的DDGS配成等能、等氮日粮，其结果表明，肉仔鸡前期饲喂不高于6%，后期不高于12%～15%不会影响肉鸡的生产性能。同样的，Shalash等[29]在肉鸡0～28d添加0，6%、9%和12%的DDGS，得出在肉鸡前期DDGS的添加量不超过6%时，能保证其增重和料比与玉米豆粕日粮接近。Loar等[30]研究表明：日粮中添加 7.5%的 DDGS没有影响肉鸡0～28d的生产性能，而15%的DDGS降低了体增重。Oryschak等[31]得出的结果表明，在以等能和等可消化氨基酸配制日粮时，与玉米豆粕日粮相比，在肉鸡日粮中添加5%和10%的DDGS对肉鸡0～42d生产性能没有影响。并且也没有影响肉鸡的胸肉率和屠宰率。而shim等[32]报道，当配方中含有 0、8%、16%和 24%的玉米DDGS时，与玉米豆粕日粮相比，同样没有影响肉鸡1～42d的生产性能，但8%～24%的DDGS有增加料肉比的趋势(均增加1.7%)。Choi等[33]研究则表明，当利用等能等氮日粮时，日粮添加0、5%、10%和15%的DDGS均不会影响肉鸡在8～42d的增重和料比。Wang等[34]结果表明，与玉米豆粕日粮相比，日粮中添加5%～20%的DDGS对生产性能影响差异不显著，但有增加肉鸡料肉比的趋势(增加0.9%～1.8%)，15%～25%的DDGS有降低屠体率和胸肉率的趋势。DDGS对肉鸡肉品质的研究表明，8%的DDGS不影响肉鸡的胸肉和腿肉的品质，但影响消费者对胸肉的接受度，这主要是胸肉中脂肪酸组成的变化引起的，饲喂DDGS的肉鸡中，亚油酸和总多不饱和脂肪酸比例增加，这可能导致肉容易过氧化[35]。综合以上研究结果，我们建议在实际应用中以等能和等可消化氨基酸配制日粮时，DDGS在肉鸡前期和后期最大添加量分别为5%和10%，而不影响肉鸡的生产性能。

2.4.2 DDGS在蛋鸡上的应用研究进展 由于蛋鸡在消化系统发育已成熟完善，因此，对DDGS的利用也比肉鸡更好。Masa'deh等[36]通过添加 0、5%、10%、15%、20%和25%的DDGS配成为等能等氮日粮，没有影响蛋鸡的采食量和产蛋率，但20%和25%的DDGS有降低24～46周龄蛋重的趋势。可能的原因是配制日粮时用的是等含硫氨基酸而不是蛋氨酸。Roberson等[37]结果表明，10%～15%的DDGS降低了49～53周龄的蛋总重 (产蛋率×蛋重)，但对产蛋后期(60～66周龄)的总蛋重没有影响。Swiatkiewicz1和Koreleski[38]研究结果得出，15%的DDGS没有影响蛋鸡的产蛋性能。Lumpkins等[25]推荐在高营养浓度蛋鸡日粮中，可以添加10%～12%的DDGS，而在低营养浓度日粮中，推荐添加低水平的DDGS。Ghazalah等[39]研究表明，日粮中添加7.72%～23.17%的DDGS，均能显著降低蛋鸡的产蛋量和总蛋重，添加酶制剂后，可以添加15%的DDGS而不影响蛋鸡产蛋性能。通过以上研究总结，建议在蛋鸡日粮中DDGS的最大添加量为15%，同时添加相应酶制剂，而一般不会影响蛋鸡的产蛋性能。由于DDGS中含有较高的叶黄素[21](一般为玉米的2.5～3倍)，因此，蛋鸡日粮中添加玉米DDGS均能提高鸡蛋的蛋黄颜色[36,39,40]。

2.4.3 DDGS在鸭日粮中的应用 由于鸭消化道与鸡有较大差异，鸭具有较强的耐粗饲的特性，因此，我们推测DDGS在鸭中的应用更为广泛。但由于鸭的养殖数量较鸡少很多，因此，很少有研究DDGS在鸭日粮中的试验。Lukaszewicz等[41]和Kowalczyk等[42]在北京鸭后期(28～56d)中添加25%的DDGS，没有影响肉鸭的体增重、屠宰率和胸肉率。而30%的DDGS显著降低了母鸭的体增重和屠宰率。郭志强等[43]对 12～33日龄的樱桃谷肉鸭的试验表明，在肉鸭日粮中添加6%以内的DDGS不会影响肉鸭的增重和料肉比，同时能够降低日粮的成本。Huang等[44]对蛋鸭的研究表明，蛋鸭产蛋期日粮中最高添加18%的DDGS没有影响蛋鸭的产蛋性能，同时能够增加鸭蛋的蛋黄颜色。而 Awad等[45]甚至得出，蛋鸭日粮中添加 30%的DDGS没有影响蛋鸭的产蛋性能，同时能够大幅度降低饲料成本。这表明，鸭对DDGS的利用明显高于鸡，推荐肉鸭前期和后期DDGS最大添加量为6%和20%，蛋鸭最高添加量为20%。

3 日粮中使用DDGS时需要考虑的因素

3.1 DDGS对制粒效果的影响 为了提高肉鸡的生产性能，目前国内均采用颗粒饲料来饲喂肉鸡。Behnke[46]研究表明，当日粮中的DDGS添加水平超过5%～7%时，颗粒的产量和质量均下降。而其他研究表明当添加15%的玉米DDGS时，对颗粒质量的影响较小，而添加30%时，颗粒质量受到了严重的影响[47]。同样的 Loar等[30]研究表明，日粮中DDGS从0增加到30%时，颗粒质量逐渐降低。可能的原因为DDGS总的淀粉含量较低，因此在调质时比玉米豆粕日粮有更少的淀粉糊化，导致颗粒的粘结降低；另一个可能的原因为在配制等能日粮时，由于DDGS添加水平的增加，油的添加水平也同时增加，油的增加导致颗粒质量的降低[47]。一部分研究认为降低颗粒的质量会影响肉鸡的生产性能[47]。而另有研究表明尽管DDGS能够降低颗粒的质量，但并没有影响肉鸡的生长和饲料利用率[32]。

3.2 DDGS对产品容重的影响 随着DDGS在日粮中比例的增加，日粮容重逐渐降低，并且随着DDGS比例的增加，饲料中的粉末也增多[30]。这主要的原因是DDGS容重低于玉米的原因。每增加10%的DDGS，体积将增加3%[40]。

3.3 DDGS中霉菌毒素问题 霉菌毒素是定植在谷物原料上的真菌的代谢物，当霉菌毒素超过家禽的耐受量时，将会引起家禽的肝损伤、降低生产性能，增加发病几率[49]。在玉米中，主要的霉菌毒素有伏马毒素、黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素[50]，由于DDGS为玉米的加工副产物，因此，DDGS中也可能含有这些毒素，并且其毒素含量可达玉米的三倍[51]。因此，在实际应用时，要注意玉米DDGS的霉菌毒素含量的控制。

3.4 酶制剂的使用 玉米DDGS中除蛋白、脂肪和淀粉外，大约含有28.9%的总膳食纤维，其中含有25.5%的不可溶性纤维和3.4%的可溶性纤维，而在总非淀粉多糖中阿拉伯木聚糖占49.2%。主要为不溶性阿拉伯木聚糖[52]。因此在含有较高比例DDGS的日粮中添加酶制剂可能会提高DDGS在家禽中的利用率。同时由于DDGS的氨基酸消化率较低，添加蛋白酶可能会提高DDGS的氨基酸消化率。Schwartz[53]的研究中得出，添加酶制剂(Ronozyme WX和Roxazyme G2)均增加了肉鸡0～35d时玉米-豆粕日粮和玉米豆粕-10%DDGS日粮的料肉比，并显著增加了日增重。Barekatain等[54]以坏死性肠炎的肉鸡为模型，研究DDGS和酶制剂(蛋白酶和木聚糖酶)对肉鸡的效果，结果表明，DDGS能够增加肉鸡坏死性肠炎的感染机率，添加酶制剂虽不能减缓这种效果，但能够保证肉鸡适宜的采食量和增重。以上结果表明，DDGS中主要的NSP与玉米中的较类似，因此添加复合酶制剂(主要木聚糖酶、葡聚糖酶和蛋白酶)均会对玉米豆粕日粮和玉米豆粕-DDGS日粮有正面作用。

4 结语

由于玉米DDGS含有较高比例的粗纤维和较低的有效能值，在家禽日粮中的应用会受到一定的限制。但合理的使用DDGS能够降低饲料成本。在使用DDGS时，要考虑其营养组成的不同对DDGS有效能值的变异，选择合适的能值来配制日粮配方。在使用DDGS时，考虑使用有效氨基酸含量来配制日粮配方，并通过颜色的变化可以简单判断赖氨酸的利用率情况。在考虑配方中的实际使用比例时，首先评估DDGS的质量品质(包括纤维含量、脂肪含量、有效赖氨酸利用率及霉菌毒素污染情况等)，再决定配方中的实际使用比例。推荐DDGS在肉鸡前期和后期最大添加量分别为5%和10%，在蛋鸡日粮中，DDGS的最大添加量为10%。

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（参考文献 17～54略，如有需要， 请联系本编辑部。）

S816.41

A

1673-1085（2017）02-0050-06

2017-01-21

张桂凤(1985-），女，帝斯曼(中国）有限公司，博士。邮箱：gui-feng.zhang@dsm.com。