乳猪饲料预消化技术
饲料预消化技术,是采取体外模拟动物机体消化过程,针对不同原料的具体特性进行一定的处理加工,使其转变成动物易于消化吸收的营养成分,同时去除原料中的抗营养因子和有毒有害杂质,以达到提高能量、蛋白等营养物质的消化吸收利用率目的的新型饲料加工技术。 饲料预消化技术通过对饲料进行体外预消化处理,一方面可以为动物提供更容易吸收的营养物质,提高消化吸收率,还可以节约大量的饲料原料,最终提高企业的经济效益。
1 饲料预消化技术的理论依据
常规饲料加工技术经过多年的研究,无论从营养体系还是加工工艺都已经取得了长足的进步,然而在乳仔猪阶段,由于自身生理发育的特殊性,加之面临断奶、免疫等巨大应激,自身的营养需求不能仅局限在常规营养素的供给,还要能够顺时变化,否则将会造成营养不足或消化负担,最终影响生产性能。
1.1 乳仔猪阶段是猪一生中最为特殊的一个生理阶段,营养的供给必须考虑阶段特殊性
1.1.1仔猪消化系统形态结构与大猪不同
初生仔猪胃的消化作用很小,而肠腺、胰腺发育比较完善,能分泌母乳消化酶,其中胰蛋白酶、胰脂肪酶,肠液中的乳糖酶、淀粉酶活性都较高,初生仔猪的食物消化吸收主要在小肠内进行。
肠上皮是整个机体中生长最快的组织,且肠上皮的生长所需要的大部分营养成分也直接来自于肠道的吸收。为此,高吸收率的有效营养供应是仔猪断乳后肠黏膜上皮健康生长的重要保证。
1.1.2 仔猪消化酶的分泌因消化器官的不断成熟在逐渐变化
仔猪消化酶酶系(种类和数量)随仔猪的生长发育出现一系列的转变,从以消化母乳为主的酶系,到消化固态饲料的酶系的过程,从初生到8周龄,乳糖酶的活性是逐渐减弱的,脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶的活性逐渐加强,至8周龄以后消化酶系才趋于正常的水平。仔猪具备消化脂类的脂肪酶,但由于胆酸盐分泌不足,而导致脂肪无法乳化,脂肪酶无法对其进行消化,而通过预消化处理可以达到预先乳化的目的,这样可以充分利用乳猪体内的脂肪酶。
1.1.3 仔猪消化器官在应激中发育
由于初生仔猪胃液反射性分泌调节机制未完全建立,胃液分泌量很少,胃酸不足,对蛋白酶原的激活作用较弱,养分消化能力差。随着日龄的不断增长,胃壁细胞逐渐发育,胃酸的分泌逐渐加强,但早期断奶和日粮结构与形态的变化形成的巨大应激会严重影响消化道的发育和相关机能的发挥,仔猪面临前所未有的严重的消化负担,导致采食量不足,腹泻,生长停滞等一系列的问题。
1.2 常规饲料难以适应仔猪自身的消化和营养需要
1.2.1常规饲料原料多对乳仔猪具有抗原性
对乳仔猪来讲,植物性饲料特有的抗原会造成消化道过敏,抗营养因子会明显降低整个日粮的消化率。如何降低饲料原料的抗原性和抗营养因子,是近年来研究较多的一个课题。植物性蛋白饲料、矿物质有较强的系酸力,在被仔猪采食后,容易造成胃内pH值升高,胃蛋白酶活力下降,胃排空加强,蛋白质消化率下降,矿物元素的利用率降低。
1.2.2 饲料原料加工工艺不同,会明显影响饲料消化率
饲料粉碎的粒度会对乳仔猪阶段饲料消化率具有明显的影响。不同的原料处理方式,比如粉碎、膨化、酸化、发酵等,均可以改变饲料的营养特性,影响饲料的消化率。
2 饲料预消化技术的研究现状
为了提高乳仔猪阶段日粮的消化吸收率,人们已经做了许多相关的研究,大多数集中于对现有的饲料加工工艺进行改进和在饲料中添加酶制剂两个方面。
徐炜等(2009)在原有饲料加工线混合机内通入蒸汽对蛋鸡饲料进行预消化处理,取得一定效果。
朱沛霁、章世元均以玉米-豆粕型日粮为基础,研究单一加酶预消化处理与普通加酶处理,对断奶仔猪日粮消化率的影响,结果均表明,预消化处理组各种营养物质的表观消化率均优于普通加酶饲料组,并且饲料中纤维素、半纤维素及抗营养因子破解更完全,饲料效率和主要营养物质消化率更佳,能显著提高断奶仔猪对饲料中干物质、能量等养分的消化率。并明显改善仔猪生长速度和饲料利用率,显著降低仔猪的腹泻率。
3 乳仔猪饲料预消化生产的关键点
3.1 充分了解动物自身的消化道特点仔猪以肠消化为主,肠内酶活性高。预消化处理的关键点应集中于降低胃的消化负担,将营养物质转变为更容易被消化酶作用和可吸收的小分子物质,直接被动物利用。
3.2 特殊处理以减少抗原性,并分解抗营养因子对饲料进行体外预消化处理,可以消除大部分抗营养因子,降低植物性蛋白的抗原性,还能提供动物所必需的小肽等营养成分,能适当降低日粮的粗蛋白水平,明显降低营养性腹泻的发生率,并有效控制饲料成本。
3.3 努力改善适口性,提高采食量
饲料经预消化处理可以明显改善适口性和消化率,而养分消化率的提高是提升采食量的关键,采食量同时又是保证良好生产性能的重要因素。
3.4 关注营养与免疫,重点改善应激营养应激情况下,动物机体处于高度的动员状态,特别是长期高度应激必然会造成机体过度消耗,使机体抵抗力下降,对某些营养素的需求量增加,造成疾病或损伤发生、发展。在应激不可改变的情况下,动物防御应激最有效的办法是通过补充应激营养提高自身抵抗应激的能力。
3.5 关注酶制剂等非营养性添加剂在使用过程中存在的问题虽然常规的日粮加酶处理能补充仔猪内源酶不足,消除一定量的抗营养因子,但是外源酶通常是微生物酶,其进行催化作用受动物种类、年龄,消化道内环境以及饲料加工方式等诸多因素的影响,作用效果具有不确定性,使得传统酶制剂在使用效果上饱受质疑,而采用预消化技术处理,则日粮中的营养大分子会在特定的反应器里以适宜的反应条件被酶水解成小分子,这些小分子进入动物消化道还可以省去一个内源酶作用工序,节约内源酶,实现酶制剂作用效果的最大化。5饲料预消化技术需要解决的问题①目前预消化技术加工工艺比较复杂,生产效率较低,成本较高。
②不同生理阶段的动物对预消化产物的需求有所不同,需要生产针对不同动物生理阶段设计不同预消化工艺反应条件,工艺仍需进一步完善和提高。
4 饲料预消化技术的前景
饲料预消化技术是一项全新的饲料加工技术,其研究范围涉及动物生理、生化、饲料及食品加工工艺、动物营养,是一个交叉学科技术。在原料价格飙升,饲料行业的竞争日益加剧的今天,采用何种加工方式才能更有效地提升饲料原料的消化率成为关注的焦点。
1 饲料预消化技术的理论依据
常规饲料加工技术经过多年的研究,无论从营养体系还是加工工艺都已经取得了长足的进步,然而在乳仔猪阶段,由于自身生理发育的特殊性,加之面临断奶、免疫等巨大应激,自身的营养需求不能仅局限在常规营养素的供给,还要能够顺时变化,否则将会造成营养不足或消化负担,最终影响生产性能。
1.1 乳仔猪阶段是猪一生中最为特殊的一个生理阶段,营养的供给必须考虑阶段特殊性
1.1.1仔猪消化系统形态结构与大猪不同
初生仔猪胃的消化作用很小,而肠腺、胰腺发育比较完善,能分泌母乳消化酶,其中胰蛋白酶、胰脂肪酶,肠液中的乳糖酶、淀粉酶活性都较高,初生仔猪的食物消化吸收主要在小肠内进行。
肠上皮是整个机体中生长最快的组织,且肠上皮的生长所需要的大部分营养成分也直接来自于肠道的吸收。为此,高吸收率的有效营养供应是仔猪断乳后肠黏膜上皮健康生长的重要保证。
1.1.2 仔猪消化酶的分泌因消化器官的不断成熟在逐渐变化
仔猪消化酶酶系(种类和数量)随仔猪的生长发育出现一系列的转变,从以消化母乳为主的酶系,到消化固态饲料的酶系的过程,从初生到8周龄,乳糖酶的活性是逐渐减弱的,脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶的活性逐渐加强,至8周龄以后消化酶系才趋于正常的水平。仔猪具备消化脂类的脂肪酶,但由于胆酸盐分泌不足,而导致脂肪无法乳化,脂肪酶无法对其进行消化,而通过预消化处理可以达到预先乳化的目的,这样可以充分利用乳猪体内的脂肪酶。
1.1.3 仔猪消化器官在应激中发育
由于初生仔猪胃液反射性分泌调节机制未完全建立,胃液分泌量很少,胃酸不足,对蛋白酶原的激活作用较弱,养分消化能力差。随着日龄的不断增长,胃壁细胞逐渐发育,胃酸的分泌逐渐加强,但早期断奶和日粮结构与形态的变化形成的巨大应激会严重影响消化道的发育和相关机能的发挥,仔猪面临前所未有的严重的消化负担,导致采食量不足,腹泻,生长停滞等一系列的问题。
1.2 常规饲料难以适应仔猪自身的消化和营养需要
1.2.1常规饲料原料多对乳仔猪具有抗原性
对乳仔猪来讲,植物性饲料特有的抗原会造成消化道过敏,抗营养因子会明显降低整个日粮的消化率。如何降低饲料原料的抗原性和抗营养因子,是近年来研究较多的一个课题。植物性蛋白饲料、矿物质有较强的系酸力,在被仔猪采食后,容易造成胃内pH值升高,胃蛋白酶活力下降,胃排空加强,蛋白质消化率下降,矿物元素的利用率降低。
1.2.2 饲料原料加工工艺不同,会明显影响饲料消化率
饲料粉碎的粒度会对乳仔猪阶段饲料消化率具有明显的影响。不同的原料处理方式,比如粉碎、膨化、酸化、发酵等,均可以改变饲料的营养特性,影响饲料的消化率。
2 饲料预消化技术的研究现状
为了提高乳仔猪阶段日粮的消化吸收率,人们已经做了许多相关的研究,大多数集中于对现有的饲料加工工艺进行改进和在饲料中添加酶制剂两个方面。
徐炜等(2009)在原有饲料加工线混合机内通入蒸汽对蛋鸡饲料进行预消化处理,取得一定效果。
朱沛霁、章世元均以玉米-豆粕型日粮为基础,研究单一加酶预消化处理与普通加酶处理,对断奶仔猪日粮消化率的影响,结果均表明,预消化处理组各种营养物质的表观消化率均优于普通加酶饲料组,并且饲料中纤维素、半纤维素及抗营养因子破解更完全,饲料效率和主要营养物质消化率更佳,能显著提高断奶仔猪对饲料中干物质、能量等养分的消化率。并明显改善仔猪生长速度和饲料利用率,显著降低仔猪的腹泻率。
3 乳仔猪饲料预消化生产的关键点
3.1 充分了解动物自身的消化道特点仔猪以肠消化为主,肠内酶活性高。预消化处理的关键点应集中于降低胃的消化负担,将营养物质转变为更容易被消化酶作用和可吸收的小分子物质,直接被动物利用。
3.2 特殊处理以减少抗原性,并分解抗营养因子对饲料进行体外预消化处理,可以消除大部分抗营养因子,降低植物性蛋白的抗原性,还能提供动物所必需的小肽等营养成分,能适当降低日粮的粗蛋白水平,明显降低营养性腹泻的发生率,并有效控制饲料成本。
3.3 努力改善适口性,提高采食量
饲料经预消化处理可以明显改善适口性和消化率,而养分消化率的提高是提升采食量的关键,采食量同时又是保证良好生产性能的重要因素。
3.4 关注营养与免疫,重点改善应激营养应激情况下,动物机体处于高度的动员状态,特别是长期高度应激必然会造成机体过度消耗,使机体抵抗力下降,对某些营养素的需求量增加,造成疾病或损伤发生、发展。在应激不可改变的情况下,动物防御应激最有效的办法是通过补充应激营养提高自身抵抗应激的能力。
3.5 关注酶制剂等非营养性添加剂在使用过程中存在的问题虽然常规的日粮加酶处理能补充仔猪内源酶不足,消除一定量的抗营养因子,但是外源酶通常是微生物酶,其进行催化作用受动物种类、年龄,消化道内环境以及饲料加工方式等诸多因素的影响,作用效果具有不确定性,使得传统酶制剂在使用效果上饱受质疑,而采用预消化技术处理,则日粮中的营养大分子会在特定的反应器里以适宜的反应条件被酶水解成小分子,这些小分子进入动物消化道还可以省去一个内源酶作用工序,节约内源酶,实现酶制剂作用效果的最大化。5饲料预消化技术需要解决的问题①目前预消化技术加工工艺比较复杂,生产效率较低,成本较高。
②不同生理阶段的动物对预消化产物的需求有所不同,需要生产针对不同动物生理阶段设计不同预消化工艺反应条件,工艺仍需进一步完善和提高。
4 饲料预消化技术的前景
饲料预消化技术是一项全新的饲料加工技术,其研究范围涉及动物生理、生化、饲料及食品加工工艺、动物营养,是一个交叉学科技术。在原料价格飙升,饲料行业的竞争日益加剧的今天,采用何种加工方式才能更有效地提升饲料原料的消化率成为关注的焦点。
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