CN114223783B - 一种细小麦麸及其在妊娠母猪饲养中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细小麦麸及其在妊娠母猪饲养中的应用。本发明细小麦麸的平均粒度为438μm。本发明通过微粉碎获得平均粒度为438μm的细小麦麸,相对于粗小麦麸来说,其膨胀性、持水性增加,可溶性膳食纤维含量显著增加,发酵性得到显著提高,使小麦麸发挥更好的生理活性,更容易被大肠微生物发酵利用,维持母猪妊娠期间适宜的体况,增强母猪的繁殖性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种细小麦麸及其在妊娠母猪饲养中的应用,属于动物饲料技术领域。
背景技术
膳食纤维(DF)包括不被宿主肠道内源性酶消化的多糖和木质素,根据可溶性可分为可溶性和不可溶性膳食纤维。而可溶性纤维又可以具体分为可溶粘性(车前草)和可溶非粘性纤维(菊粉、甜菜渣等)。DF的可发酵性和非可发酵性主要是用来描述纤维在大肠中被微生物的降解程度,其中可溶非粘性纤维能够被微生物快速发酵,不溶性和可溶粘性纤维则被慢速发酵,快速发酵产生大量的短链脂肪酸(SCFAs)。肠道微生物对DF的代谢产生的SCFAs,影响肠道微生物生态、生理和宿主的代谢和健康。
小麦麸,由于其适口性好,质地疏松,容积大且含有轻泻性的硫酸盐类,有助于胃肠蠕动和通便润肠,是妊娠后期和哺乳母猪一种常用的饲料纤维原料。小麦麸主要由种皮,糊粉层和部分胚芽和少量胚乳组成,含有大量的不可溶性纤维,在大肠中很难被微生物发酵利用,因此生理活性受到一定的限制。与高可发酵性纤维原料相比,如燕麦麸皮,甜菜渣等,其在体内发挥的生理效应较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种细小麦麸及其在妊娠母猪饲养中的应用,通过微粉碎方式获得发酵性更好的细小麦麸,将其添加到妊娠母猪饲粮中,可提高母猪的繁殖性能。
第一方面,本发明保护一种细小麦麸,其平均粒度为438μm。
第二方面,本发明保护所述的细小麦麸的制备方法,包括如下步骤:对小麦麸进行微粉碎,得到所述细小麦麸。
作为实例,所述微粉碎利用锤片式粉碎机进行粉碎,过1mm筛片。
第三方面,本发明保护所述的细小麦麸在妊娠母猪饲养或制备妊娠母猪饲料中的应用。具体保护所述的细小麦麸在下述1)-2)中任一项或制备具有如下1)-2)中任一项功能的饲料中的应用:
1)维持母猪妊娠期间体况;
2)提高妊娠母猪繁殖性能。
具体地,所述维持母猪妊娠期间体况体现在降低妊娠第90天的体重和背膘厚度;
所述提高妊娠母猪繁殖性能体现在增加活仔数和仔猪初生重。
第四方面,本发明保护一种妊娠母猪的饲养方法,包括对妊娠母猪饲喂含有所述细小麦麸的妊娠母猪饲料的步骤。
第五方面,本发明保护所述的细小麦麸在制备妊娠母猪饲料中的应用。
第六方面,本发明保护一种妊娠母猪饲料,其由基础饲料和所述的细小麦麸组成。
作为实例,所述细小麦麸在所述妊娠母猪饲料中的质量百分含量为20%。
第七方面,本发明保护一种对小麦麸进行体外发酵的方法,包括对所述的细小麦麸进行体外发酵的步骤。
具体地,所述体外发酵利用大肠微生物;所述大肠微生物具体可来自妊娠(如妊娠后期)母猪粪便。
本发明具有如下有益效果:
本发明提供的微粉碎小麦麸,与未粉碎的小麦麸相比,理化特性得到改善和提高,其中438μm的小麦麸膨胀性和持水性得到提高,可溶性纤维含量提高了24.58%,不溶性纤维含量减少了4.58%;发酵性的得到显著提高,其中SCFAs的含量提高了28.75%,且丙酸提高了21.88%、丁酸提高了47.86%。因此438μm的小麦麸可进一步应用于妊娠母猪生产中,使小麦麸发挥更好的生理活性,改善动物的健康,提高其生产性能。
本发明将所述的20%的438μm的可发酵性得到提高的小麦麸与20%未粉碎的小麦麸应用于妊娠母猪玉米-豆粕基础饲粮中,发现438μm的小麦麸更好的维持了母猪妊娠期间适宜的体况,增强了母猪繁殖性能。
附图说明
图1为不同粒度小麦麸膳食纤维组成及含量;其中,1-平均粒度为528μm的小麦麸;2-平均粒度为461μm的小麦麸;3-几何平均粒度为438μm的小麦麸;同一行内数字不同表示处理间差异显著,P<0.05。
图2为不同粒度小麦麸体外发酵24h后产生的SCFAs的含量;其中,1-平均粒度为528μm的小麦麸;2-几何平均粒度为461μm的小麦麸;3-平均粒度为438μm的小麦麸;同一行内数字不同表示处理间差异显著,P<0.05。
图3不同粒度小麦麸对母体粪便中SCFA水平的影响,其中,CWB-605μm;FWB-平均粒度为438μm的小麦麸。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述实施例中锤片式粉碎机,由江苏牧羊集团有限公司生产,型号为SFSP。
实施例1、小麦麸的微粉碎
通过锤片式粉碎机将小麦麸粉碎分别过2mm、1.5mm和1mm筛片,得到3种粒度不同的小麦麸样品,经检测几何平均粒度分别为528μm、461μm、438μm。几何平均粒度的测定方法如下:粉碎后的样品采用ANSI/ASAE S319.4-2008标准中的14层筛法进行粉碎粒径及均匀度的测定,操作如下:标准筛清理后称重记录筛体初重,筛层从上至下按筛网筛孔由大到小的顺序排列好14层标准筛,然后称取100g样品放入最上层筛中,固定筛层于筛分仪上,开启筛分仪振动15min,逐级取下层筛对每一层筛重新称重记录筛体末重。按如下公式计算粉碎样品的平均粒径:
式中:dgw:颗粒的几何平均粒径(mm);di:第i层筛的标称筛孔尺寸(mm);wi:第i层筛上样品的质量(g);n:筛层的数量;
几何平均粒度结果见表1。
数据分析:使用SAS(9.2版;SAS Inst.Inc.,Cary,NC)GLM程序对数据进行分析,以一头母猪作为分析的实验单元,然后进行Tukey试验。数据表示为平均值±SEM。P<0.05被认为具有统计学意义,趋势被宣布为0.05≤P<0.10。
表1不同粒度小麦麸的几何平均粒度、膨胀性及持水性
表1中,不同字母表示显著差异。
实施例2、小麦麸理化性质及纤维组分的检测
1、不同粒度小麦麸纤维组分的测定
将粉碎后的小麦麸中采用酶-重量法测定总膳食纤维(TDF)、可溶性膳食纤维(SDF)、不溶性膳食纤维(ISF)。采用离子色谱法测定不同粒度小麦麸中阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖含量。
结果见图1,发现438μm的小麦麸SDF含量增加,IDF含量减少,并且阿拉伯聚糖的含量减少,β-葡聚糖含量增加。
2、不同粒度小麦麸理化性质的测定
由上,不同粒度小麦麸纤维组分含量发生改变,进一步对其理化性质(膨胀性、持水性和发酵性)进行测定。
2.1不同粒度小麦麸膨胀性(SC)测定
称取300mg样品(m)至带刻度的15ml锥形离心管中,记录体积(V1),然后溶解于10mL溶液(0.9%NaCl:0.02%NaN3)中,并在39℃下将其置于振荡水浴(150次振荡/分钟)中20h。再次记录体积(V2)。SC(ml/g)通过以下公式计算:SC(ml/g)=(V2-V1)/m。结果见表1,438μm的小麦麸SC增加。
2.2不同粒度小麦麸持水性(WHC))测定
准确称量离心管(m)。将1g样品(m)和10ml蒸馏水(m1)倒入试管中,并通过旋涡均匀混合(m1)。将试管置于水浴中(60℃,30min)并离心(15min,4000rpm)。去除上清液,再次称量m2。使用以下公式计算WHC:WHC(g/g)=(m2-m-m1)/m。结果见表1,由此发现438μm的小麦麸WHC增加。
2.3不同粒度小麦麸发酵性测定
小麦麸样品在厌氧、搅拌、pH和温度控制的培养基中进行发酵性测定。对发酵容器(300ml容量:每个处理一个容器)进行灭菌,并装满135ml无菌基本培养基(g/l:2g蛋白胨、2g酵母提取物、0.1g NaCl、0.04g K2HPO4、0.04g KH2PO4、0.001gMgSO4.7H2O、0.01gCaCl2.6H2O、2g NaHCO3、2ml Tween 80、0.05g血红素,10μl维生素K,0.05g L-半胱氨酸HCl,0.5g胆盐和4ml瑞苏林溶液(0.02%)。无菌培养基用无氧氮气(15ml/min)通风过夜,以建立厌氧条件。为了模拟母猪大肠前段的pH值,通过pH计控制器自动添加0.5mol NaOH或0.5molHCl,将pH值保持在6.7-6.9范围内,温度保持在37℃。
从6头妊娠后期健康母猪身上采集新鲜粪便样本。收集好粪便后,用NaCl溶液稀释(1:6),均质,通过双层粗棉布过滤,并在厌氧条件下添加到每个容器(5mL)中。
将样品放入含有以下底物的容器中:1)空白对照组,不含小麦麸(C’);2)小麦麸,未粉碎(C);3)小麦麸1,通过2mm筛粉碎(TR1);3)小麦麸2,通过1.5mm筛粉碎(TR2);4)小麦麸3,通过1mm筛粉碎(TR3),在发酵24小时时收集5ml发酵液,采用离子色谱法测量总SCFA、乙酸、丙酸和丁酸。将发酵液样品(400μl)注入10ml离心管,然后加入甲醇和乙腈(分别为600μl)并混合。混合物在12000×g下离心15min,然后取上清液,用蒸馏水将其稀释10倍,过滤并添加到检测瓶中。流动相为硫酸水溶液(2.5mM),流速为0.6ml/min,使用安捷伦化学站软件(安捷伦科技公司)采用单点内标法进行峰积分。使用乙酸、丁酸、异丁酸、丙酸、乳酸、甲酸、戊酸和异戊酸的标准混合物确定峰特性和定量。结果见图2,发现发酵24小时后,438μm的小麦麸产生的总SCFA、丙酸和丁酸含量增加。
结论:通过将小麦麸进行微粉碎发现,其膳食纤维组分含量改变、理化性质得到改善,特别是438μm的小麦麸可溶性膳食纤维含量显著增加,且其发酵性都得到了显著提高。
实施例3、妊娠母猪饲粮中添加细小麦麸对母猪体况及繁殖性能的影响
由上述发现438μm的小麦麸理化性质最好,遂将其应用于动物生产中。
试验设计
在配种前一周,长白×大白2胎次母猪(n=60)被随机分配到2种试验日粮中,初始体重分别为164.12±3.15kg和165.04±3.07kg、背膘厚度分别为15.15±0.26mm和15.15±0.26mm。母猪在发情当天和发情24小时后用杜洛克公猪精液进行人工授精。从授精后第16天到第21天,每天使用成熟公猪观察母猪发情的迹象。在授精后第30天,使用B超设备确认妊娠状态。未妊娠的母猪被剔除。从配种后一周开始,母猪位于限位妊娠栏中,并在分娩前一周转移到分娩舍。妊娠舍内的平均环境温度保持在22-26℃。所有仔猪均在未经诱导的情况下自然分娩。产后48小时,仔猪在组内交叉寄养,保证每窝仔猪数量基本一致(12头)。
在妊娠期间,每天在8:00和14:00饲喂两次。从配种到妊娠第30天,所有母猪每天饲喂2.2kg,从妊娠第31天到第90天,母猪每天饲喂2.5kg。从第91天到第110天,每天饲喂3.0kg,母猪在整个试验过程中自由饮水。在分娩前4天内,饲料量从3kg/d逐渐减少到2.5kg/d。试验饲料包括前(从交配到妊娠90天)和后期(从妊娠91天到分娩)饲料(见表2)。粗麦麸(CWB)和细麦麸(FWB)日粮的小麦麸含量相同(20%),但小麦麸的粒径分别为605μm、438μm。所有试验日粮均满足或超过妊娠母猪的营养需要(NRC,2012)。
表2妊娠母猪试验日粮组成及营养成分(%,饲喂基础)
母猪在配种、妊娠第90天和第107天以及分娩后当天称重。并用B超仪测定在母猪P2点(倒数第二肋骨距背中线6.5mm处)背膘厚度,结果见表3,我们发现细小麦麸显著降低妊娠第90天的体重和背膘厚度,因此细小麦麸更有利于维持母猪妊娠期间适宜的体况。
表3妊娠期饲喂含有不同粒度小麦麸的饲粮对母猪体况的影响
表3中,不同字母表示显著差异。
记录出生仔猪数量和仔猪初生重,结果见表4,结果表明,细小麦麸显著增加了活仔数和仔猪初生重。因此,与粗小麦麸相比,细小麦麸更有利于提高母猪的繁殖性能。
表4妊娠期饲喂含有不同粒度小麦麸的饲粮对母猪繁殖性能的影响
表4中,不同字母表示显著差异。
样品采集
在妊娠第90天收集母猪新鲜粪便,在液氮中冷冻,并在-80℃下储存,以分析短链脂肪酸(SCFA)。
粪便中SCFA测定
采用离子色谱法测定粪便中的SCFA,具体为:将0.5g粪便溶解在8mL蒸馏水中,并在4℃下以5000×g离心10分钟。然后用蒸馏水将上清液稀释50倍。过滤并添加到检测瓶中。流动相为硫酸水溶液(2.5mM),流速为0.6ml/min,使用安捷伦化学站软件(安捷伦科技公司)采用单点内标法进行峰积分。使用乙酸、丁酸、异丁酸、丙酸、乳酸、甲酸、戊酸和异戊酸的标准混合物确定峰特性和定量。结果见图3,发现FWB组母猪粪便中总SCFA、丙酸和丁酸的含量显著增加。
数据分析
使用SAS(9.2版;SAS Inst.Inc.,Cary,NC)GLM程序对数据进行分析,以一头母猪作为分析的实验单元,然后进行Tukey试验。数据表示为平均值±SEM。图形是使用GraphPadPrism 5创建的。P<0.05被认为具有统计学意义,趋势被宣布为0.05≤P<0.10。
结论:细小麦麸相对于粗小麦麸来说,更容易被大肠微生物发酵利用,维持母猪妊娠期间适宜的体况,增强母猪的繁殖性能。
Claims (3)
1.一种细小麦麸在制备具有如下1)-2)中任一项功能的饲料中的应用:
1)维持母猪妊娠期间体况;所述维持母猪妊娠期间体况体现在降低妊娠第90天的体重和背膘厚度;
2)提高妊娠母猪繁殖性能;所述提高妊娠母猪繁殖性能体现在增加活仔数和仔猪初生重;
所述细小麦麸的平均粒度为438 μm。
2.权利要求1所述的应用,其特征在于:所述细小麦麸的制备方法,包括如下步骤:对小麦麸进行微粉碎,得到所述细小麦麸。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述微粉碎利用锤片式粉碎机进行粉碎,过1mm筛片。
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影响猪饲料原料有效能值的关键化学成分;胡杰等;《中国科学:生命科学》;20200930(第09期);第939-947页 * |
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