发布时间：2022-12-01
水稻是我国第一大经济作物，国家统计局数据表明，2020年我国水稻种植规模为30076千公顷，约占世界水稻种植面积的1/5.随着育种、栽培和水肥管理等相关技术的持续进步，水稻产量得以不断提升。据统计局数据，2019年我国水稻生产2.0961亿吨，2020年水稻生产2.1186亿吨。近年来国家政策性粮食收购总量大幅度增长，而口粮消费量相对保持稳定，因此稻谷库存有所增长。根据国家粮油数据中心统计2020-2021年全国稻米剩余约1148万吨，稻米的合理使用年限均在3年以内，对超期库存稻米的合理化开采和使用亟待进一步提高。
近年来，随着我国畜牧业的飞速发展，加之国际贸易摩擦不断，玉米、豆粕等大宗饲料原料缺口加大，价格居高不下，动物口粮安全形势严峻。因此，在保障我国居民口粮供给的前提下，充分开发利用剩余的库存稻谷及其副产品，推进玉米、豆粕减量替代，构建适合我国国情的新型日粮配方结构，减少我国饲料工业对单一饲料原料的过分依赖，保障动物口粮安全，成为动物营养领域的热点。本文就国内外对稻谷及其副产品用于家禽饲粮方面的研究与利用进行分析、论述，以期为稻谷及其加工副产品在家禽饲粮的应用提供依据。
1 稻谷的形态结构
稻谷由最外层的颖壳和内部的糙米两部分组成，颖壳主要含纤维素和灰分，约占稻谷总重量的20%，糙米主要含淀粉和蛋白质。稻谷的形态结构如下图1.
图1 稻谷的形态结构
谷粒外壳称为颖，分为内颖、外颖、护颖和颖尖，外颖、内颖又称为外稃和内稃，其外表均有茸毛。稃内富含大量的膳食纤维素和硅质，质地粗糙而坚硬，水分较低时脆性大易破裂。去除内外稃后显露出的颖果即为糙米，由果皮、种皮、糊粉层、胚和胚乳等构成。
2 稻谷及其副产品的营养特性
2.1 稻谷及其副产品的营养价值比较
我国水稻按类型可分为粳稻和籼稻，按种植时期又分为早稻、中稻和晚稻。籼稻和粳稻稻米质量特征上有明显区别，籼稻通常拥有较长的籽粒，较小的粒厚，支链淀粉浓度较低，直链淀粉含量多(>25%)，饭粒较硬，口感较差，因此主要被用于畜禽饲料，而粳稻性能品质和外观品质普遍高于籼稻。
稻谷经过加工后产生的副产品主要有稻壳、糙米、碎米、米糠和大米次粉 (加工流程见图2)。稻壳的主要成分是粗纤维，在稻谷经过加工生产出精米的过程中第一个产出。稻谷经过一系列脱壳处理后剩下的部分被称之为糙米，淀粉是糙米的主要构成成分，在糙米的种皮内含有丰富的非淀粉多糖，如戊聚糖等，胚乳内含少量蛋白质。米糠是糙米的表皮层，占稻谷总质量的5%~7%，由皮、糊粉、亚糊粉层和胚芽构成，集中了约64%的稻谷营养素及90%以上的机体必需元素(如机体必需的8种氨基酸)，还富含多种矿物质。大米次粉是指稻米在抛光或生产精米流程中产生的粉状物质，既包含后续加工流程中脱落的米胚、糠乳，又包含在前段流程中未能清除干净的米糠，其中大米次粉中的粗蛋白含量为最高。碎米是在一系列的加工过程中，稻谷由糙米加工成精米后产生的破碎米粒，其成分与大米相似，同时，碎米中还含有B族维生素和钙、铁、磷、钾等，其粗蛋白质含量高于稻谷。
图2稻谷加工过程及产物
2.2 稻谷、糙米和玉米的营养价值比较
稻谷及其副产品与玉米的常规营养成分含量见表1.从营养成分上来分析，稻谷与玉米较营养价值明显较低。稻谷的粗纤维含量高，大约为玉米的5倍，不仅大大削弱了其适口性，同时导致稻谷在饲喂时的养分吸收利用率较大程度的降低;稻谷的粗蛋白含量以及必需氨基酸构成中组氨酸、苏氨酸都略低于玉米;稻谷中的粗脂肪大多为不饱和脂肪酸(主要是油酸和亚油酸)，容易氧化、酸败，不适于长期贮存;矿物质中含较多硅酸盐，钙、铜、锌、硒浓度较玉米明显偏少。关于稻谷及其副产品与玉米的矿物质含量见表2.
稻谷完全替代玉米在畜禽饲料中应用效果不佳，但稻谷经过脱壳处理后产生的糙米饲用价值提高，甚至较玉米更高。糙米的粗纤维含量低于稻谷，与玉米相比，粗纤维含量明显更低，其他参数多数优于玉米。研究发现，糙米含较多的可消化蛋白，生物学效价较高;而玉米的难消化蛋白达到40%以上，其生物学效价明显低于糙米。从氨基酸构成来分析(见表3)，糙米的精氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸含量高于玉米，亮氨酸、组氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸等较玉米低，这有利于支链氨基酸之间的平衡，此外糙米中必需氨基酸与非必需氨基酸之比、必需氨基酸总量以及氨基酸平衡性均优于玉米。糙米的总淀粉含量略高于玉米，而直链淀粉含量则低于玉米，其淀粉粒度较小(3~8μm)，因此糙米更易被畜禽消化吸收。因此，糙米与玉米的营养价值相似，在某些方面甚至优于玉米，可完全替代玉米。
2.3 稻谷的其他功能性因子
研究发现，稻米皮层中含多种微营养元素、膳食纤维和植酸等;胚乳中富含淀粉;胚富含多种特殊功能的生物活性成分，如γ-氨基丁酸、肌醇、谷维素、VE、谷胱甘肽、N-去氢神经酰胺等。
γ-氨基丁酸是一类主要的抑制性神经递质，它参与多种新陈代谢活动，具有很高的生理活性，研究表明，γ-氨基丁酸除了能够降低血压和安定精神外，尚具有改善肾机能和肝机能的作用。多磷酸肌醇，是一种由肌醇和磷酸离子构成的天然化合物，包括三磷酸肌醇，五磷酸肌醇和六磷酸肌醇等。美国学者试验表明六磷酸肌醇具有防止和治愈多种疾病的作用。它可以控制癌细胞增值，减少癌细胞数量，;抗氧化，控制和杀灭自由基，保护细胞免遭自由基的破坏;避免形成肾脏结石;减少血脂含量;维护心肌细胞;预防动脉硬化等。谷维素是一类具有激素和维生素双重作用的化合物质，其主要成分是十几种甾醇类阿魏酸酯。
2.4 稻谷与玉米的抗营养因子比较
非淀粉多糖、植酸、胰蛋白酶抑制因子、糖醛酸等是稻谷中的抗营养因子，含量由高到低依次为稻壳、种皮和糊粉层、胚乳。非淀粉多糖是稻谷与玉米共有的主要抗营养因子。非淀粉多糖是指除去淀粉外其他的多糖类物质，是构成植物纤维的主要成分，主要包含纤维素、半纤维素和果胶类物质等，这些纤维将营养物质包裹起来，使其不能透过细胞壁，单胃动物利用自身分泌的消化酶不能将这些纤维水解，从而导致细胞壁内的这些营养物质不能被利用。玉米中的非淀粉多糖为9.32%[23]，而稻谷中的非淀粉多糖含量甚至超过了20%，约是玉米的2倍，能明显减少畜禽对稻谷中营养物质的消化吸收，极大地降低了稻谷的饲用价值，可以采用稻谷去壳、降低稻谷添加量以及在饲粮中添加酶制剂等途径加以改良。
3 稻谷及其副产品在家禽饲粮中的应用
3.1 稻谷及副产品在鸡饲粮中的应用
3.1.1 稻谷及副产品在肉鸡饲粮中的应用
在肉鸡饲粮中添加适量的稻谷及其副产品，对肉鸡的生产性能无显著影响。俞路等试验以稻谷替代玉米饲喂1~42日龄肉仔鸡，结果显示:在肉仔鸡各阶段用稻谷替代40%饲粮中的玉米对其生产性能、屠宰性能及血液生化指标基本无影响，但是，当饲粮中的玉米全部被稻谷替代时，在肉仔鸡生长前期(1~21日龄)，其生产性能、屠宰性能无明显影响，但生长后期(22~42日龄)日均增重速度有降低趋势。分析体重偏低的主要原因是由于肉鸡在生长后期以沉积肌肉与脂肪组织为主，稻谷代谢能值较低，不能完全满足肉鸡沉积脂肪的需要，因此在一定程度上影响了生长速度。
何瑞国等试验用50%、75%和100%的糙米来替代饲粮中的玉米，饲喂相同来源1日龄的肉用雏鸡，研究发现，当饲粮中糙米替代玉米的比例为50%、75%、100%时，日增重50%、75%、100%组分别比对照组提高了4.7%、11.9%和18.0%，同时发现随着饲粮中糙米用量的增加，肉用雏鸡的体重增长加快，饲料成本降低。说明在肉鸡的饲粮中用糙米来替代玉米是可行的、有益的，甚至具有比玉米略优的营养价值。
3.1.2稻谷及其副产品在蛋鸡饲粮中的应用
研究发现，在生长阶段用50%~100%的糙米替代饲粮中的玉米对蛋鸡的采食量、日增重、饲料转化率和产蛋性能均无显著影响，但随着糙米含量的不断增长，与正常蛋黄相比，饲喂添加了糙米的日粮的蛋鸡其蛋黄颜色逐渐变浅。
李俊营等以糙米替代基础饲粮中50%、75%、100%的玉米饲喂30周龄产蛋鸡。结果表明，糙米替代玉米对蛋鸡的生产性能无显著影响，但试验组蛋黄色泽显著低于对照组。本试验后期在试验组日粮中加入20mg/kg智特红(10%)和50mg/kg金黄素Y(20%)后，蛋黄色泽得到明显的改善。因此认为糙米代替玉米作蛋鸡能量饲料是可行的。黄少文等[28]研究结果表明:试验组与对照组产蛋率、饲料转换率、蛋重等均无显著差异。这与李俊营等[27]的研究结果相一致。说明用糙米替代基础日粮中的玉米饲喂产蛋鸡是完全可行的。
3.2 稻谷及副产品在鸭饲粮中的应用
在肉鸭饲粮中加入酶制剂，可分解稻谷的抗营养因子，使其转换为可消化利用的单糖物质，从而改善饲粮的代谢能，提高饲料利用率[29-30]。严念东等[31]通过对肉仔鸭进行试验发现:加入500g/t的酶制剂组，可以明显的提高幼鸭的生长性能。探究其原因可能是因为幼鸭的消化酶系统发育尚不完全，缺乏分解细胞壁成分的内源酶，最终使其对饲粮中的淀粉和蛋白质等营养物质的消化吸收能力明显降低，在饲粮中添加了外源性消化酶之后，肉鸭对饲粮的消化吸收能力明显增强。
祁化成等试验研究发现，在稻谷型饲粮中添加复合酶，使肉鸭的日增重显著提高，平均日采食量和料重比显著降低。
杨秀容等以肉鸭为试验对象，20%的稻谷替代基础饲粮中的玉米，并添加酶制剂，试验结果显示:试验组与对照组相比，肉鸭的生产性能无显著变化，但试验组粗纤维表观消化率显著提升，经济效益显著增加。
张谊旨在探究饲粮中其他养分相同时，米糠的添加量和是否使用乳化剂对肉鸭的影响。以米糠为试验原料，试验分为4组，依次是0%米糠+0%乳化剂、15%米糠+0%乳化剂、30%米糠+0%乳化剂和30%+0.012%乳化剂。结果表明:4个试验组肉鸭的生长性能和屠宰性能无显著差异。同时证明添加了乳化剂的饲粮对肉鸭的脂肪消化吸收并未有提高。
3.3 稻谷及副产品在鹅饲粮中的应用
鹅对饲粮纤维的使用相比于其他家禽有着先天的优越性，并且有研究表面，饲粮纤维在鹅的生长发育中发挥着重要的作用。
谢燕娟为了探究粗纤维在仔鹅的生长阶段发挥的影响，将不同比例的粗纤维添加到仔鹅的饲粮中，结果发现:采食纤维水平为2.5%的试验组的饲粮，仔鹅的生长发育水平都显著低于4.3%、6.1%纤维水平饲粮组，并且发现纤维水平为2.5%的试验组仔鹅的肠道、内脏器官发育显著低于纤维水平为4.3%和6.1%的试验组。因此认为，粗纤维在鹅的生长发育阶段起着非常重要的作用。
刘慧军以稻壳粉作纤维源，研究饲粮中不同粗纤维水平对仔鹅的生长发育、胃肠道发育及其微生物数量的影响，并设置不含粗纤维的试验组，研究粗纤维对仔鹅的影响，探究是否粗纤维在鹅的饲粮中是必不可少的。结果发现，饲粮粗纤维不同水平对仔鹅的生长发育影响较大，饲粮中无粗纤维或者粗纤维含量较少都会破坏仔鹅的生长发育和肠道微生物菌群结构的稳定。仔鹅生长发育过程中对粗纤维的含量有最低要求，建议饲养1~28日龄仔鹅时，饲粮中的粗纤维含量应高于4%，饲养28日龄以上仔鹅时，饲粮中的粗纤维含量应高于6%。
张航等研究结果显示，对于1~28日龄仔鹅的饲养管理，可以在其饲粮中加入不超过28%的稻谷来替代玉米，同时对于28~70日龄的仔鹅饲养，可以在其饲粮中加入不超过52%的稻谷替代玉米，不仅能改善仔鹅生产性能，同时还能降低其增重成本。贾代汉等[38]的试验在饲粮中添加整粒10%、20%、30%的稻谷，能提高日采食量和日增重，提高肌胃重。许栋等[39]试验发现，饲喂稻谷饲粮后，仔鹅盲肠绒毛高度和肠道隐窝深度显著改善。
4 小结与展望
稻谷及其加工副产品除了有效能值略低于玉米外，其营养价值基本与玉米相当，而通过添加外源非淀粉多糖酶可以减少其中抗营养因子的负面影响，从而改善生产性能、养分消化率和肠道健康。
然而，目前国内有关稻谷及其加工副产品有效能、氨基酸消化率等重要营养参数的研究较少，且现有文献与数据库中提供的数值无法适应因品种、产地和加工工艺等因素所造成的稻谷及其副产品营养价值的变化。因此，我们需要对稻谷及其加工副产品有效能评定及利用近红外快速测定主要养分进行快速、准确的评估，逐步完善稻谷原料数据库，这是实现高效利用的前提与关键所在。另外，对于生产配合饲料时稻谷及其加工副产品的粉碎粒度、制粒硬度等加工参数也有待研究。