高油分含量玉米對家畜之營養價值
摘 要
對家禽行數項試驗，以評價與傳統玉米(CONV)，相較之高油分含量玉米之營養價值。在多半試驗評價之高油分玉米(HOL)變種、10％水分基礎下，含有6.0％玉米油及9.6％蛋白質。利用雜交種母雞，給與玉米作為唯一之飼料蛋白源，評估HO1及HOV之蛋白質品質，在此兩種玉米型之間，蛋白質效率比或淨蛋白質比，不見差異。利用成公雞，確實HO1玉米之真代謝能(TME)及修正N之TME(TMEn)值，HO1玉米之TME及TMEn值，約較高於傳統玉米4.5％。
以孵化後8∼22日之商業性肉雞的實用飼料，作兩項試驗，評價含有6∼13％油分之高油分含量玉米變種之用途。給與含有高油分玉米之蛋白質飼料雞，比給與含有傳統玉米之同樣飼料雞，比給與含有傳統玉米之同樣飼料雞，其增重、增重對飼料比及皮膚與血漿著色較改善，反應之大小與玉米之油分含量頗有關連。
在15週試驗，調查實用之產蛋雞飼料中之HO1玉米之相對價值。自23∼38週齡，給與含有HO1玉米之17％蛋白質飼料之產蛋雞，當玉米源以等N基礎取代時，飼料對蛋比較優於給與含有傳統玉米之同樣飼料的產蛋雞。在此兩種玉米型之間，其他生產變數沒有顯著差異，雖然給與含有HO1玉米之17％蛋白質飼料雞，有改善產蛋性能及產蛋量之趨向。
一、前 言
美國是世界最大之玉米生產國，美國之玉米的重要性，可由此穀類超過其他主要穀類總額的事實理解(1983，Weber)。美國玉米之約88％用於家畜飼料(1976 Jugenheimer)，乾的齒狀玉米之平均組成分為，80％醣類，10％粗蛋白質(CP)，4.5％油分，3.5％纖維及2％礦物質(1976，Jugenheimer)。
伊利諾大學在1896年開始培育高及低油分含量之玉米，在1981、82年代之大量選拔後，伊利諾高油分品系有19％油分(1983 Weber)，利用有效之育種計劃，所產生之雜種含有6至8％油分，表現產量類似於商業性種(1975 Watson及Freeman，1978 Creech及Alexander)，所增加之油含量，大部份是由於增加核(kernel)之芽(germ)部份(1975Watson及Freeman)，Alexander (1982)准許三種高油分雜種，作商業性種子交易，含有6.5∼8.5油含量之雜種，現今正上市於美國農家。
對家禽，很少或沒有以高油分玉米種作研究，評價其營養價值。有很多研究曾表示，添加脂肪或植物油於飼料，可改善肉雞效能，(1968 Vemeersch及Vanschoub-roek；1977 Fuller及Rendon；1977 Griffith)，產蛋雞(1976 Edwards及Morris；1976 Sell；1983 Jensen；1985 Reid)、及火雞(1971 Salmon及O𩦝eill；1974 Potter；1981 Kagan；1982 Owings及Sell)之效能。亦曾表示，飼料之脂肪為一比醣類或蛋白，更有效之熱能源(1985 Donato及Hegsted)。因此，高油分玉米似乎比傳統玉米增加家禽之營養價值。故目前之研究，在評價肉雞及產蛋雞飼料中之高油分玉米之代謝能含量，蛋白質及它的實際用途。
二、原料及方法
作五項試驗，以評價與傳統玉米(CONV)相較之高油分玉米種之營養價值。在本研究評價之玉米種，示於表1。水分、氮或CP及總熱能分析，係以標準方法(1980 A、O、A、C)行之。離胺酸濃度，係以6 NHCl經24小時水解至少兩反覆之玉米種試樣，以Beckman Model 119Cl胺基酸分析器，藉離子交換層法定量者。油分析是依據Alexander之方法，以nuclear magnetic resonance spectroscopy (1976)行之。與此方法有關連之變異是很小，且此結果與那些用重量之乙醚抽出分析所得結果很有相關(r＝0.995)。據己烷中有3.5％異丙醇之移動相(Mobile phase)及1ml／分之流速的極圓矽圓柱，藉氣體層析法(1984 a Weber)確定亞麻仁油酸之濃度，在445 nm作檢查(1984 b Weber)。
表一 傳 統 玉 米 及 高 油 含 量 玉 米 種 之 組 成 分 1
| 成 分 | 玉 米 種 類 | ||||
傳統玉米 |
HO1 |
HO2 |
HO3 |
HO4 |
|
粗蛋白％ 總離胺酸 蛋白質之離胺酸％ 油分％ 亞麻仁油酸％ 總熱能Kcal／kg 類胡蘿蔔素mg／kg胡蘿蔔素 Cryptoxanthin Lutein Zeaxanthin 總類胡蘿蔔素 2 |
8.6 0.24 2.79 4.3 2.5 3,997 4.6 5.0 10.8 5.9 26.3 |
9.6 0.25 2.71 6.0 3.1 4,222 5.2 5.9 11.7 3.9 26.7 |
8.9 0.25 2.81 8.5 4.2 4,324 5.7 6.3 12.4 4.1 28.5 |
10.3 0.28 2.72 11.3 5.0 4,482 7.6 5.7 15.3 5.4 34.0 |
11.1 0.30 2.70 13.0 6.2 4,669 8.2 3.8 13.4 6.1 31.5 |
1.數值是據10％水分基礎表。
2.Carotencs、Cryptoxanthin、Lutein及Zeaxanthin之合計。
高油玉米研究，注重於商業性有效的雜種，Kernol，此後就以HO1提及，自伊利諾大學之農藝系，獲得HO2，HO3及HO4種，HO2為一種含有8∼10％油(乾基)之數種類混合物。
第一次試驗以雜交種母雞(新漢布夏公雞×哥倫比亞母雞)，利用玉米作唯一之飼料蛋白源，比較HO1與傳統玉米之蛋白質品質。自孵化至7日齡，所有雞給與一種24％CP玉米黃豆粉預試飼料。此後絕食一夜，然後照Sasse及Baker (1974)所述之分配處理。所有供試雞飼養於一環境控制室內，有可升高金屬網地板之初期層疊籠，使任食飼料及水，每日24小時點燈，處理1是含有下列成分之無氮基本飼料(g／100g)：玉米澱粉59.78，葡萄糖29.45，玉米油5.0，礦物質預混物5.37，氯化膽鹼0.20及維生素預混物0.20。在處理2及處理3，無氮基本飼料各別以傳統玉米及HO1玉米輔助，供給7％CP。在處理4及5，以等重量基礎輔助傳統玉米及HO1玉米，供給89.23％飼料玉米，添加玉米以取代玉米澱粉及葡萄糖。所有飼料以調節玉米油水準及玉米澱粉，使等卡路里配合，每一種飼料給與每群7隻之3群，在試驗終了，記錄成長效能(就是增重，飼料消耗及增重／飼料)，亦計算處理之蛋白質效率比(PER)及淨蛋白質比(NPR)。
在試驗2，以有小修正之Sibbald (1976)所述之方法，確定HO1玉米及傳統玉米之TME及TME。此方法如下：在環境控制室之個別雞籠，飼養單冠白來亨成公雞，經24小時絕食後，10隻公雞經作物插管，給予30g傳統玉米，11隻給予同量之HO1玉米，另7隻公雞在全部試驗期間絕食，以確定內生熱能及氮排泄。排泄物定量收集經48小時，然後冷凍、乾燥、磨碎、使通過40篩孔之篩網，以前述之方法，測定玉米源及排泄物之總熱能及氮含量以Parsons (1982)之方法，計算TME及TMEn。
在試驗3及4，利用不添加脂肪之玉米黃豆粉飼料、調查高油含量玉米種對肉雞之營養價值，於是此飼料的ME較低於典型之肉雞飼料(1984 NRC)，這是假定若它比傳統玉米多供給ME的話，此飼料對高油玉米會有反應，雞之管理同於試驗1所述。在試驗3，哈寶特公雞×哈寶特雞給與含有傳統玉米或HO1玉米之玉米黃豆粉飼料。傳統玉米黃豆粉飼料含有24％CP及2,905 Kcal ME／kg(表2)。此兩飼料含有56.32％玉米，沒有試行使在此飼料間之蛋白質及熱能含量相等。在試驗4，更徹底的對肉雞，評價高油含量玉米。以同於試驗3，含有傳統玉米，HO1、HO2、HO3及HO4，當作玉米源之同樣飼料，給與哈寶特公雞×哈寶特雞，如在試驗3所述之同一方式、取代玉米。在試驗3，每群7隻作6重複，分配兩處理。在試驗4，每群7隻5重複，分配5處理。自孵化後8至22日，測定此兩試驗之成長效率。另在試驗4，測定皮膚及血漿著色。由兩人獨立評分之每一重複取一律重量之5隻雞，利用Roche蛋黃色扇(E- ggYolk ColorFan)，估評皮膚著色。收集每一重複之血液樣品，然後除旋光度以Bausch及Lomb Spectronic 21分光光度計測定外，以Ruff方法分析血漿之類似胡蘿蔔素(19- 74)。在420 nm×1000之旋光度就是報告數值。
試驗5評價在單冠白來亨蛋雞之飼料中的HO1玉米的用途。產蛋雞(Babcock 300V)飼養於商業性型蛋雞房中之可昇的鐵絲籠，在全試驗中使任食飼料及水，且蛋雞給與每日17小時光亮，所有蛋雞以每30×46cm雞籠飼養3，試驗單位是以3鄰接雞籠飼養9隻，分配試驗單位於處理，以便每一處理之平均體重類似，於夏季期間作試驗。
在試驗5中之處理1至3，當HO1玉米以等重基礎或等氮基礎取代傳統玉米時，比較17％CP玉米黃豆粉飼料中之傳統玉米對HO1玉米(表2)。處理4是利用一種計算使亞麻仁油酸(linoleic acid)在邊際上之16％CP飼料(1984 NRC)，包含有高梁及燕麥，並配合使卡路里對蛋白質比，類似於17％CP傳統玉米飼料。後者之處理目的，在於確定HO1玉米中較高的亞麻仁油酸濃度，是否有益於蛋雞效能，沒有試行使飼料間的ME濃度一樣，自23至38週齡，每群9隻蛋雞、8重複、給與4種飼料之每一種，每週記錄5日每群之產蛋性能。每週測定一次收集3連續天的蛋重。每日記錄飼料消耗及斃死率。在試驗終了，計算產蛋重(g蛋／每日每隻)及飼料轉換(g飼料／g蛋)。
表二 用 於 試 驗 3 至 5 之 飼 料 的 組 成 (％)
| 組 成 物 | 基本飼料試驗3及4 | 試 驗 5 、 處 理 飼 料 | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
||
傳統玉米 高油分玉米(HO1) 高梁(8.8％CP) 燕麥(11.4％CP) 去殼黃豆粉(48.5％CP) 肉骨粉(50％CP) DL─甲硫胺酸 石灰分 磷酸氫鈣 碘化食鹽 碳酸鋅 硫酸錳(28％Mn) 維生素預混物(1) 氯化膽鹼(60％) Lincomycin (44g／kg) Ethoxyquin 125mg／kg 計算分析 代謝能kcal／kg(2) 粗蛋白％ 離胺酸％ 亞麻仁油酸％ |
56.32 … … … 39.61 … 0.20 1.00 2.20 0.40 0.01 0.05 0.10 0.10 0.01 … 2,905 24.2 1.40 1.59 |
66.85 … … … 20.45 2.50 0.10 8.25 1.40 0.30 … 0.05 0.10 … … + 2,787 17.0 0.88 1.77 |
… 66.85 … … 20.45 2.50 0.10 8.25 1.40 0.30 … 0.05 0.10 … … + 2,887 17.7 0.89 2.17 |
… 69.00 … … 18.30 2.50 0.10 8.25 1.40 0.30 … 0.05 0.10 … … + 2,910 16.9 0.83 2.22 |
10.00 … 50.00 9.70 17.575 2.50 0.125 8.25 1.40 0.30 … 0.05 0.10 … … + 2.704 16.3 0.75 1.05 |
(1)parsons及Baker (1982)。
(2)假定HO1玉米比傳統玉米多含4.5％代謝能計算。(看表4試驗2之結果)。
以變異分析方法，分析試驗資料(1980 Steel及Torrie)，利用自變異分析計算，收集之平均標準差的最少顯著差異試驗，估計個別處理方法間之統計顯著差異。另外，據選擇資料行直線迴歸分析。
三、結果及討論
表1表示在此評價之玉米種的營養組成分，此種類之油含量、有自傳統玉米之4.3％至HO4玉米之13.0％。此種類之CP、離胺酸、總熱能、亞麻仁油酸及類胡蘿蔔素含量，一般隨油濃度之增加而增加。
表3略述蛋白質品質分析之結果(試驗1)。給與傳統或HO1玉米雞，不管玉米源是否以等重或等氮基礎相較，在成長率、增重／飼料比，PER及NPR均沒有顯著差異(P＞0.1)。這些結果表示，玉米源的蛋白質是類似。熟知當玉米的CP含量增加時，以蛋白質％表示離胺酸濃度常減少，結果降低蛋白質品質(1955 Hogan)，但在此地評價之高油分玉米種，當CP增加時，僅稍降低以CP％表示之離胺酸濃度(表1)。由高油分玉米之油濃度增加，主要是由於核之芽部增加之事實，可說明此反應(1975 Watson及Freeman)，在玉米芽中之離胺酸對CP比，較高於核之其他部份(1982 Corn Refiners Association)。
表三 傳 統 玉 米 及 HO1 玉 米 之 蛋 白 質 品 質 比 較 ( 試 驗 1 ) 1
處 理 2 |
增 重(g) |
增重／飼料(g／g) |
PER 3 |
NPR 3 |
集計SEM |
－7.5 25.95 23.05 27.67 28.71 1.28 |
－0.119 0.215 0.214 0.236 0.249 0.010 |
3.08 3.06 3.12 2.94 0.15 |
3.98 4.07 3.97 3.92 0.14 |
數據是自孵化後8至15日齡，每群7隻雜種肉雞3群之平均值，平均初重為67.2g。
處理2及3，在等蛋白質基礎含有傳統玉米或高油分玉米。處理4及5在等重基礎含有玉米。
增重 (g)
3.PER＝蛋白質效率比＝───────
蛋白質攝取(g)
給與試驗飼料雞之增重(g)－給與無N飼料雞之增重(g)
NPR＝淨蛋白質比＝────────────────────────
蛋白質攝取(g)
4.蛋白質品質分析Ⅱ；Willis及Baker (1980)。
5.CP＝粗蛋白質。
表4表示TME分析之結果(試驗2)。HO1玉米之TME及TMEn值，顯著的較大於傳統玉米(P＜0.05)，如前所報告的，TMEn較低於TME(1982 Parsons)，HO1玉米之熱能值較高於傳統玉米4.5％。這表示比起傳統玉米，HO1玉米含有對家禽較有效之熱能。Adams及Jensen(1984)亦斷定高油含量玉米，對豬隻是一種輔助熱能及脂肪的有效源。
表四 傳統玉米及高油分玉米(HO1)之真代謝能(TME)及
N改正之TME(TMEn)值之比較(試驗2)
| 觀 察 數 | 傳 統 玉 米 | 高油含量玉米(HO1) |
10 |
11 |
|
TME，Kcal／g TMＥn，Kcal／g |
4.144±0.027 3.953±0.028 |
4.328±0.040 4.139±0.030 |
數據是在乾基的平均值±標準差
試驗3(表5)，以HOl玉米取代24％CP飼料中之傳統玉米，對肉雞之成長速率很少效果，但改善增重／飼料比2.2％ (P＜0.08)，此高油分玉米對肉雞效能的效果，在試驗4更顯著(表6)。以HO2、HO3及HO4玉米取代24％CP飼料中之傳統玉米，會降低飼料攝取及增重／飼料比(P＜0.05)，HO3及HO4玉米亦改善成長率(P＜0.05)，如在前述試驗所見，HO1玉米有改善增重／飼料比之趨向(P＜0.09)，況且，集計試驗3及4傳統玉米及HO1處理之結果時，變異分析顯示，與傳統玉米相較，HO1玉米顯著增加增重／飼料比2.8％(P＜0.05)。高油分玉米種之成長率及飼料效率的反應，與各別種類之油含量有頗相關，尤其是對增重／飼料比。在試驗4與傳統玉米比較時，變種HO1、HO2、HO3及HO4玉米，各別增加增重／飼料比3.9、7.9、11.4及14.3％，對在玉米種中之油濃度％，改善飼料率％之直線迴歸分析，產生方程式，Y＝－6.1＋1.6x (r＝0.995)，這表示油濃度每增加1％，將導致增加增重／飼料比1.6％。因此，自高油分玉米種所得之肉雞效能的改善，可能是由於較高的油分濃度及有效之熱能。用於這些試驗之24％CP飼料，並沒有添加脂肪，因此是含低水準之ME(2905 Kcal／kg)。對實用之玉米黃豆粉肉雞飼料，常須用4％至8％脂肪輔助，以供給適當之飼料熱能，若使用高油含量玉米於肉雞，可減少飼料脂肪輔助之需要。
表五 對肉雞之傳統玉米與高油含量玉米(Hol)之比較(試驗3) 1
處 理 2 |
增 重(g) |
增重／飼料(g／g) |
|
471.5 478.3 4.0 |
0.672 0.687* 0.005 |
數據是6群每群7隻孵化後8至22日齡之哈寶特公雞之平均值，平均重是100.8g。
含約24％蛋白質飼料。
數值顯然有異於處理1 (P＜0.08)。
試驗4之結果，亦表示高油含量玉米種能改善肉雞之著色(表6)，此意味給與含有高油分玉米種之雞的皮膚著色及血漿著色濃度，較大於那些給予傳統玉米之雞者，著色反應是否是由於較高的生物有效的葉黃素(Xanthophyll)濃度，或是增加油含量卻不明。著色值與玉米變種中之油濃度頗有相關。但雜種HO3比HO4產較高之著色值，雖然HO4含有較高之油量。由HO3含有較高之類胡蘿蔔素總濃度(表1)之事實，可說明此反應。
表六 在 試 驗 4 給 與 玉 米 種 之 肉 雞 的 效 能 及 著 色 資 料 (1)
| 處 理 (2) | 增 重
(g) |
飼料攝取(g) | 增 重／飼料 (g／g) | 皮 膚 著 色 點 數 | 血漿著色(在420nm×1000之旋光度) | |||||
|
550.5 562.3 555.6 581.2 598.8 10.6 |
a ab ab bc c |
884.5 871.1 828.6 838.3 842.0 9.3 |
a a b b b |
0.622 0.646 0.671 0.693 0.711 0.009 |
a ab* bc cd d |
2.3 3.3 3.8 4.7 4.2 0.2 |
a b c d cd |
59.0 70.0 92.5 102.3 96.2 3.2 |
a b c d cd |
a∼d在欄內平均值帶有不同文字的，有顯著差異(P＜0.05)。
(1)數據是得自孵化後8至22日齡，每群7隻，共5群之哈寶特公雞之平均值。
(2)處理是以含有各別種類玉米作玉米源的玉米黃豆粉飼料(約24％蛋白質)。
括弧內之數據表示玉米種之油濃度％。
* 數值顯著的異於處理1 (P＜0.09)。
在試驗5，給與含有 HO1玉米之一種17％CP飼料之產蛋雞，比給與含有傳統玉米之一種17％CP飼料之雞，有較佳之飼料／g蛋比(P＜0.05)(表7)。在此兩種型玉米之間，不管玉米源是否以等重或等氮基礎取代，其他效能變數，沒有顯著差異。但含有HO1玉米之飼料，當玉米源是以等氮飼料比較時，有增加產蛋性能，產蛋量及體增重之傾向(P＜0.10)，給與含有高梁及燕麥之一種16％CP飼料之雞的效能，一般類似於那些給與玉米黃豆粉飼料之雞。但給與高梁─燕麥飼料之雞的飼料／g蛋比，顯著的較高於給與17％CP HO1玉米黃豆粉飼料之雞。給與高梁─燕麥飼料之雞，當與給與17％CP傳統玉米黃豆粉飼料之雞比較時，體增重顯著較大(P＜0.05)。
表七 傳 統 玉 米 與 高 油 含 量 玉 米 對 產 蛋 雞 之 營 養 價 值 比 較(試驗5) (1)
| 處 理 (2) | 產 蛋性 能 (％) | 蛋 重(g ／個蛋) | 蛋生產量(g／隻／日) | 飼料 蛋重 (g／g) |
飼料攝取(g／隻／日) | 體增 重 (g／隻) |
||||||
1.傳統玉米黃豆粉飼料(17％CP)(3)2.如1.使用HO1玉米(18％CP)
3.HO1玉米黃豆飼料(17％CP)
4.高梁燕麥飼料(16％CP)
集計之SEM |
83.7 84.4 86.8 84.8 1.3 |
a a a* a |
54.2 54.1 54.7 54.1 0.4 |
a a a a |
45.4 45.7 47.5 45.9 0.8 |
a a a* a |
2.21 2.14 2.08 2.21 0.04 |
a ab b a |
100.2 97.5 98.8 101.1 1.3 |
a a a a |
123.2 183.9 180.0 236.9 22.2 |
a ab* ab* b |
a、b在欄內帶有不同文字之平均值有顯著差異(P＜0.05)。
1.數據是自23至38週齡，每群9隻之8群母雞之平均值。
2.試驗1及2之飼料含有等重基礎之傳統玉米或HO1。
3.CP＝粗蛋白質。
*與處理1有顯著差異(0.1≧P≧0.05)。
在產蛋雞對HO1玉米與傳統玉米相較，所見之正反應，可能主要由於HO1玉米之較高脂肪及熱能含量。在夏季月期間作產蛋雞試驗，曾顯示當環境溫度高時，脂肪輔助產蛋雞飼料，常能改善效能(1980 Valencia)。HO1玉米之部份效果，亦可能是由於它的較高亞麻仁油酸含量，雖然在蛋重不見反應，但變數常很受亞麻仁油酸之影響(1976 Scott)。高油含量玉米含有比傳統玉米，較多之亞麻仁油酸，因亞麻仁油酸之最高濃度，見於玉米芽之甘油三脂中(1983 Weber)。
自以上所指出之資料，顯然地，高油含量玉米種，對家禽之營養價值，較優於傳統玉米。這種變種比傳統玉米，含有較高濃度之ME、蛋白質、離胺酸及類胡蘿蔔素。以高油含量玉米來取代實用家禽飼料中傳統玉米，可改善肉雞之成長、飼料效率及血漿著色，並改善產蛋雞之飼料轉變。
飼料營養雜誌(46~56)
88年．第9期─陳厚基
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