小麦的化学组成、营养价值与饲用技术

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小麦的化学组成、营养价值与饲用技术

安徽农业大学动物科技学院   周  明

小麦(wheat)是人类的主要粮食之一。以前，小麦很少被用作畜禽的饲料。近几年来，玉米价格偏高，有时，特别是收获季节，小麦的价格明显低于玉米，玉米的蛋白质含量又比玉米高得多（约高50%）。小麦中磷含量也比玉米高，且小麦中含有植酸酶，能将植酸磷分解为无机磷，供动物吸收利用。另外，已有相应的酶制剂产品被用来降低甚至消除小麦中的抗营养因子。因此，越来越多的企业开始用小麦作畜禽的能量饲料。
1. 小麦的起源与分布
小麦为禾本科麦属一年生或越年生草本植物，起源于亚洲西部。我国小麦年产量为2亿吨左右，居世界首位，以下分别为美国、印度、俄罗斯、加拿大、法国。我国小麦产量占粮食总产量的1/4；仅次于水稻而位居第二。按栽培制度，我国小麦产区可分为春麦区、冬麦区和冬春麦区。春麦区主要有东北、西北；冬麦区包括黄淮、长江中下游、西南、华南等；新疆、青海等归入冬春麦区。
2. 小麦的分类
按栽培季节，可将小麦分为春小麦和冬小麦。按籽粒硬度，可将小麦分为硬质小麦、软质小麦。硬质小麦以春小麦居多，其截面是呈半透明，蛋白质含量较高；软质小麦截面呈粉状，质地疏松。按籽粒表面颜色，可将小麦分为红皮小麦、白皮小麦。
3. 小麦的化学组成与营养价值
小麦的化学组成如表1、表2所示，其营养价值参见表3、表4和表5。

表2
小麦中部分维生素和微量元素含量（mg/kg）

硫胺素	核黄素	烟酸	泛酸	胆碱	叶酸	生育酚	吡哆素
5.2	1.1	56.1	13.5	778.0	0.4	15.5	2.1
生物素	铁	铜	锰	锌	硒	钴	钼
0.02	88.0	7.9	45.9	29.7	0.05	0.1	0.8

①小麦的有效能值高，如其消化能（猪）为13～14MJ/kg，代谢能（鸡）为12～13MJ/kg，产奶净能为8.5～9.0MJ/kg。
②小麦的粗蛋白质含量居谷实类之首位，在12%
以上，有的达14%
以上，但必需氨基酸尤其是赖氨酸不足，因而小麦蛋白质品质较差。
③小麦中无氮浸出物多，在其干物质中可达75%以上。
④小麦的粗脂肪含量低（约1.7～1.9%），这是小麦能值低于玉米的主要原因。

表3
小麦氨基酸真消化率（%）

	赖氨酸	蛋氨酸	色氨酸	亮氨酸	异亮氨 酸	苏氨酸	缬氨酸	苯丙氨 酸	精氨酸	组氨酸	酪氨酸	胱氨酸
猪 鸡	72 81	84 87	81 89	84 91	83 88	78 83	79 86	86 92	83 88	82 91	79 90	81 88

表4
小麦中主要养分消化率（%）

样品特性         粗蛋白质        粗脂肪        粗纤维         无氮浸出物
     猪
粗纤维2.7%
80
68
13
86
粗纤维1.9%
80
70
60
83
牛
粗纤维2.4%
84
81
47
91
粗纤维3.2%
84
85
60
85
羊
粗纤维2.9%
78
72
33
92

表5
小麦的能值（MJ/kg，以风干状态计）

产地   总 能   消化能(猪)
消化能(羊)
代谢能(鸡)
产乳净能(奶牛)
生产净能(肉牛)
金寨
16.30
13.25
14.17
11.91
8.61
5.27
南陵
16.39
13.33
14.30
12.00
8.53
5.27
和县
16.39
13.33
14.34
12.00
8.69
5.31
淮北
16.34
13.29
14.30
11.95
8.65
5.31
太和
17.60
14.13
15.13
12.87
9.45
5.77
合肥
16.03
13.21
14.13
11.95
8.65
5.27
肖县
16.59
13.46

14.46
12.12
8.86
5.39
巢湖
16.85
13.71
14.80
12.33
8.99
5.52
砀山
16.26
13.25
14.17
11.87
8.57
5.23
泗县
16.30
13.42
14.21
13.00
8.61
5.27

⑤小麦的矿物质含量一般都高于其他谷实，磷、钾等含量较多，但半数以上的磷为植酸磷，生物有效性弱。
这里顺带介绍一下小麦次粉，有些地方可能不称此名，如安徽称其为四号粉。小麦次粉是以小麦为原料磨制各种面粉后获得的副产品之一，比小麦麸营养价值高。由于加工工艺不同，制粉程度不同，出麸率不同，所以次粉成分差异很大。因此，用小麦次粉作饲料原料时，要对其成分与营养价值实测。
4. 饲料用小麦与饲料用次粉的质量标准
我国农业行业标准《饲料用小麦》（NY/T116-89）与《饲料用次粉》（NY/T210-92）规定，两者均以粗蛋白质、粗纤维、粗灰分为质量控制指标，各项指标均以87%干物质为计算，按含量分为三级。详见表6。

表6

饲料用小麦与次粉的行业标准

		一级	二级	三级
小麦	粗蛋白质（%） 粗纤维（%） 粗灰分（%）	≥14.0 <2.0 <2.0	≥12.0 <3.0 <2.0	≥10.0 <3.5 <3.0
次粉	粗蛋白质（%） 粗纤维（%） 粗灰分（%）	≥13.0 <2.0 <2.0	≥11.0 <2.5 <2.5	≥9.0 <3.0 <3.5

5. 小麦中的抗营养因子及其不良作用
用小麦作为畜禽的主要能量饲料时，动物多发生消化不良现象，饲用效果差。此外，蛋鸡易产脏蛋；肉仔鸡因腹泻，使垫料过湿，产氨气多，影响健康，跗关节损伤，胸部水肿发生率提高，宰后肉品等级下降等。造成上述不良后果的原因是小麦中含有抗营养因子，主要是阿拉伯木聚糖，其次是β-葡聚糖。
Preece等在1952年就报道,谷实类饲料中主要含有两类抗营养因子——阿拉伯木聚糖和β—葡聚糖。在小麦中，阿拉伯木聚糖约占整粒的6%，β—葡聚糖仅占0.5%左右（参见表7）。它们都是具有黏性的非淀粉多糖，阻碍其他营养物质的消化、吸收和利用。
表7
几种谷实中NSP的含量（g/kg干物质）

谷实	β—葡聚糖	阿拉伯木聚糖
高粱 玉米 小麦 小黑麦 大麦 黑麦	1 1 5 7 33 12	28 43 61 70 76 89

5.1
阿拉伯木聚糖的结构
Annison等（1992）分析了阿拉伯木聚糖的结构。由于它是阿拉伯糖和木糖两种单糖组成，故称之为阿拉伯木聚糖或戊聚糖。这种物质是一类由D—木糖聚合成的主干（由1，4—木吡喃糖残基组成）和L—阿拉伯糖分枝（带有1-2，1-3阿拉柏呋喃残基）所组成具有分枝结构的聚合物。
5.2
阿拉伯木聚糖的理化性质
小麦中的阿拉伯木聚糖是非淀粉多糖的一种，所以它也具有非淀粉多糖的黏度、表面活性、持水性等理化特性，并在溶液中影响其他养分的消化。
5.2.1
黏度
具多糖性质的阿拉伯木聚糖在水中溶解后都变成有黏性的溶液，随浓度的增加，溶液黏度会大增。Choct等（1992）报道，肉用仔鸡采食小麦阿拉伯木聚糖，消化道内食糜的黏度增大。
5.2.2
表面活性
阿拉伯木聚糖的表面带有电荷，在溶液中能与其他物质结合。在小麦被消化时，阿拉伯木聚糖可与肠道中一些化学成分如脂类、蛋白质等结合。
5.2.3
持水性
无论是可溶性的，还是不溶性的阿拉伯木聚糖，都具有持水活性。不溶性的阿拉伯木聚糖具有海绵一样的功能，而可溶性的阿拉伯木聚糖则通过网状结构的形成而吸收水分子，这种能力就称为系水力。阿拉伯木聚糖浓度较高时，这种特性表现尤为显著，因为此时可以形成凝胶。
上述效应能从根本上改变食糜的物理特性，并改变食糜的生理活性，即增强对肠蠕动的抵抗力。
5.3
阿拉伯木聚糖抗营养作用的方式
5.3.1
增强食糜黏度
小麦中的阿拉伯木聚糖为大分子物质，持水力强，可吸收大量水分，或它溶于水后产生黏性溶液，增加消化道内容物的黏稠度（参见表8）。小肠内容物黏稠度增加，会显著延长食糜在肠道的停留时间，一方面造成肠黏膜上不动水层加厚，内源氮排泄量增加，另一方面
表8
几种谷实的黏度值（厘泊）

谷实	最小值	最大值	均值
玉米 小麦 小黑麦 大麦 黑麦	1.5 3.0 5.0 6.0 70.0	4.5 45.0 40.0 225.0 ＞1000	2.4 12.0 16.0 15.0 ＞250

引起营养物质在肠道内积累，降低单位时间内养分的被消化作用，使饲料脂肪、蛋白质和碳水化合物消化率降低。这是因为食糜黏性增强，使得胃肠对食糜的混合效率下降，阻碍消化酶与底物的接触以及消化了的养分向小肠上皮绒毛的渗透，所以阿拉伯木聚糖等降低了养分的消化吸收率，最终导致畜禽生产性能下降。
5.3.2
消化酶活性下降
小麦中的阿拉伯木聚糖能直接与胰蛋白酶、脂肪酶等消化酶或消化酶活性必需的其他成分（如胆汁酸或无机离子）结合而使消化酶活性下降，从而降低食物的消化率。
5.3.3 脂肪和脂溶性维生素消化吸收障碍
小麦阿拉伯木聚糖能阻碍脂肪的消化吸收，特别是阿拉伯木聚糖可引起长碳链饱和脂肪酸吸收不良。这种影响作用在大麦、燕麦、黑麦型饲粮中也存在。由于阿拉伯木聚糖能相互结成网状物，阻止胆汁酸盐的分泌和扩散，影响脂肪的乳化，因而阻碍脂肪的消化吸收；同时，脂溶性维生素A、D、E、K的吸收也受不利的影响。
5.3.4降低饲粮表观代谢能
阿拉伯木聚糖能直接影响饲粮表观代谢能。Annison等（1991）检测分析了饲粮非淀粉多糖含量和表观代谢能的关系。当小麦阿拉伯木聚糖被加到肉用仔鸡饲粮后，饲粮的表观代谢能量呈线性降低。这是阿拉伯木聚糖引起淀粉、蛋白质、脂类回肠消化率降低而导致的。
5.3.5
肠道微生物大量增殖
在肉鸡饲粮中加阿拉伯木聚糖等非淀粉多糖，小肠内容物的发酵强度显著增大。但若同时添加阿拉伯木聚糖酶，就可避免这种现象的发生。用阿拉伯木聚糖含量高的小麦喂小鸡，其肠内的微生物数量显著增加。若是用黑麦喂小鸡，其肠内的微生物更多。Patel等（1980）研究发现，由于阿拉伯木聚糖能使食糜在消化道内的停留时间延长，这将更有利于微生物的大量增殖，微生物的大量增殖必然消耗养分，因而可被动物吸收的养分量减少。采食小麦型饲粮的家禽比采食玉米型饲粮（其中可溶性非淀粉多糖少）的家禽更易感染球虫病和发生坏死性肠炎。
与阿拉伯木聚糖相比，小麦中的β—葡聚糖含量少（仅0.6%左右），因而其抗营养作用较弱。β—葡聚糖结构中含有（1-3）和（1-4）两种糖苷链，这两种糖苷链线性连接形成β—葡聚糖聚合物。它也溶于水，产生较强的粘性，与阿拉伯木聚糖的抗营养作用方式相似。
6. 消除小麦抗营养因子不良作用的措施
消除小麦抗营养因子不良作用的基本措施是：在小麦型饲粮中添加适量的阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制剂，可降低或消除阿拉伯木聚糖、β—葡聚糖等抗营养因子的不良作用。这是因为这些酶制剂能使阿拉伯木聚糖、β—葡聚糖等降解为单糖，而单糖易被动物吸收利用。
7. 小麦的饲用技术
7.1  猪  小麦对猪的适口性好，可作猪的能量饲料，不仅能减少饲粮中蛋白质饲料的用量，而且可提高肉质，但应注意小麦的消化能值低于玉米。小麦用作育肥猪饲料时，宜磨碎（粒径700～800μm）；小麦用作仔猪饲料时，宜粉碎（粒径500～600μm）。在含小麦的饲粮中添加适量的阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制剂，可防止猪的消化不良，显著增加饲粮消化能值，提高猪的生产性能。
7.2
鸡  一般认为，小麦对鸡的饲用价值约为玉米的90%。用小麦作鸡的饲料时，应注意以下几点：①不宜单用小麦作鸡的能量饲料，鸡饲粮中小麦和玉米的适宜比例为1:1~ 1:2；②小麦被作为鸡的饲料时，不宜粉碎过细；③在小麦型鸡饲粮中一般要用阿拉伯木聚糖酶、β—葡聚糖酶等酶制剂，这样才可能有较好的饲养效果；④小麦中色素少，鸡产品着色不佳，必要时可考虑采用着色剂。
    7.3
反刍动物   小麦是牛、羊等反刍动物的良好能量饲料，饲用前应破碎或压扁，在饲粮中用量不能过多（控制在50%以下），否则易引起瘤胃酸中毒。
7.4
水生动物  小麦所含淀粉较软，而且又具粘性，故小麦及其次粉用作鱼类饲料的效果优于其他任何谷实。因此，小麦是鱼类能量饲料的首选饲料。

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