Резюме

Заден план

Хранителната стойност на брашното от рапица може да е променлива поради вариацията в химичния му състав. А точното разбиране на хранителната стойност на дадена съставка е от полза за точното формулиране на диетата и намаляване на разходите за фураж. Това проучване е проведено за определяне на химичния състав, смилаемата енергия (DE) и съдържанието на метаболизираща енергия (ME), както и очевидната илеална смилаемост (AID) и стандартизирана илеална смилаемост (SID) на аминокиселини (AA) за отглеждане на свине. Тринадесет екстрахирани с разтворител брашно с двойно ниско рапично брашно (DLRSM) са получени от основните райони за производство на двойно ниско рапично семе в Китай.

химичен

Методи

Съдържанието на DE и ME на 13 DLRSM проби се измерва при отглеждане на прасета (шест прасета на DLRSM проба, средно първоначално телесно тегло (BW) = 48,3 kg). AID и SID на AA от 10 DLRSM проби бяха определени в 12 кръстосани купчини (средно начално BW = 35,3 kg) чрез използване на два 6 × 6 латински квадратни дизайна. Всеки латински квадрат се състои от една диета без N и 5 DLRSM тестови диети.

Резултати

Химичният състав на DLRSM варира между пробите и коефициентът на вариация е по-голям от 10% за етерния екстракт (EE), неутралните детергентни влакна (NDF), киселинните детергентни влакна (ADF), калция (Ca) и общите глюкозинолати. Съдържанието на АА в DLRSM варира сред пробите, особено за лизин (Lys) и метионин (Met). Въз основа на сухо вещество (DM), привидната обща усвояемост на тракта (ATTD) на брутната енергия (GE), DE и ME и съотношението ME: DE на DLRSM са средно 62,39%, 2862 kcal/kg и 2723 kcal/kg, и 94,95%, съответно. Средната стойност на SID на Lys е 70,52%, която варира от 66,54–76,54%. SID на суровия протеин (CP), Met и треонин (Thr) е средно съответно 72,81%, 82,41% и 69,76%, съответно.

Заключения

Има голяма променливост в химичния състав, особено в концентрацията на EE, NDF и ADF, но не се наблюдават значителни разлики в енергийното съдържание на пробите DLRSM. В допълнение, AID и SID на всички AA са относително сходни сред пробите DLRSM, с изключение на тези на Lys.

Заден план

Двойно ниско рапично брашно (DLRSM), страничен продукт от производството на рапично масло, екстрахирано с разтворител, е потенциален източник на растителен протеин за използване при диети при свине. Рапичното семе с двойно ниско съдържание съдържа по-малко от 2% ерукова киселина в маслото и по-малко от 30 μmol/g глюкозинолати в храната, докато рапичното семе съдържа 25–45% ерукова киселина в маслото и 50–100 μmol/g глюкозинолати в храната [ 1]. Превъзходството на DLRSM над брашното от рапица като протеинова добавка е добре известно [2].

Хранителната стойност на DLRSM е обсъдена [2], определена в много страни [3–6] и също включена в NRC [7]. Хранителната стойност на DLRSM в Китай обаче се очаква да бъде различна в сравнение с тази в други страни поради разликата в сортовете, качеството на семената, почвените условия и условията на обработка [1].

Въпреки че разнообразието от DLRSM в Китай е почти винаги Brassica napus, разликата в рамките на вида може да доведе до промяна в качеството на DLRSM. От друга страна, контролът на температурата и времето при обработката, особено по време на разтварянето и препичането, варират при различните DLRSM инсталации в Китай; термичната обработка през този етап е критична за качеството на протеина в DLRSM [8, 9]. В Китай са направени няколко изследвания за хранителната стойност на брашното от рапица [10–12], докато по DLRSM са направени малко изследвания. Затова е необходима повече информация за хранителната стойност на DLRSM, произведена в Китай, за формулиране на диети. Следователно целта на това проучване е да изследва вариацията на химичния състав, енергийното съдържание и смилаемостта на илеалните аминокиселини (AA) на DLRSM.

Методи

Общ

Опит 1: Смилаемост на енергията

Този експеримент е проведен, за да се определи привидната обща смилаемост на тракта (ATTD) на брутната енергия (GE), смилаемата енергия (DE) и метаболизиращата се енергия (ME) и съотношението ME: DE от 13 DLRSM, хранени на растящи свине. Осемдесет и четири кръстосани купчини (първоначално BW: 48.3 ± 2.4 kg; Duroc × Landrace × Yorkshire) бяха разпределени в една от 14-те диетични процедури в напълно рандомизиран дизайн с 6 купчини във всяко диетично лечение. 14-те експериментални диети включват една основна диета от царевично-соево брашно и 13 диети за DLRSM тест. Тестовите диети на DLRSM са формулирани така, че да съдържат 19,2% DLRSM, което замества 20% от енергията, доставяна от царевица, соево брашно и Lys в основната диета (Таблица 4). Химичният състав на експерименталните диети е представен в таблица 5.

Експериментът продължи 14 d, който включваше 9 d за адаптиране към диетите, последвано от общо 5-d събиране на изпражнения и урина. Фекалиите се събират в торбички (по едно прасе на торба) веднага, когато се появят в сандъците за метаболизъм и се съхраняват при -20 ° C. Урината се събираше в кофи, разположени под сандъците за метаболизма. Кофите съдържат 50 ml от 6 н HCl и урината се измерват по обем всяка сутрин. Събира се проба (10% от общия обем) и след филтриране пробите от урина се съхраняват при -20 ° C. Процедурите за събиране се провеждат съгласно методите, описани от Song et al. [14] и Ren et al. [15].

Опит 2: Смилаемост на аминокиселини

Приготвяне на проби и химически анализи

Фекалните проби се сушат във фурна при 65 ° С в продължение на три дни, претеглят се, обединяват се за всяко прасе и се вземат проби. Илеалните дигестални проби се размразяват, смесват се в рамките на свинята и периода, се вземат проби и се лиофилизират във вакуумно замразяваща сушилня (Tofflon Freezing Drying Systems, Шанхай, Китай). Проби от DLRSM, диети, изпражнения и илеална дигеста се смилат през 1-милиметров екран и се смесват добре за анализ. Пробите от урина бяха размразени и старателно смесени в прасето за анализ.

Проби от DLRSM, диети, изпражнения и дигеста бяха анализирани за сухо вещество (DM) (процедура 930.15) [18]. Всички DLRSM проби и диети в Exp. 1 бяха анализирани за CP (процедура 984.13), пепел (процедура, 942.05), калций (процедура 968.08), фосфор (процедура 946.06) и сурови фибри (CF) (процедура 978.10) [18]. Етерният екстракт (EE) се определя съгласно метода на Thiex et al. [19] и Kjeldahl N се определя по метода на Thiex et al. [20]. Концентрациите на неутрални детергентни влакна (NDF) и киселинни детергентни влакна (ADF) бяха определени съгласно метода на Van Soest et al. [21]. Концентрацията на NDF се анализира, използвайки термостабилна а-амилаза и натриев сулфит без корекция за неразтворима пепел, адаптирана за анализатор на влакна Ankom (Ankom Technology, Macedon, NY). Фракцията на ADF се анализира в отделна проба. Концентрацията на общите глюкозинолати се анализира съгласно Daun et al. [22]. Проби от DLRSM, диети, изпражнения и урина са анализирани за брутна енергия чрез адиабатен калориметър с кислородна бомба (Parr Instruments Co., Moline, IL).

Примери за DLRSM, диети и илеална дигеста от Exp. 2 бяха хидролизирани с 6 н HCI за 24 часа при 110 ° C [18] и се анализира за 15 AA с помощта на анализатор на аминокиселини (Hitachi L-8900, Токио, Япония). Съдържащите сяра АА, метионин (Met) и цистеин (Cys), бяха подложени на окисление с ефикасна киселина и хидролизирани със 7,5 н HCl за 24 h при 110 ° C [18] преди измерване с помощта на анализатор на аминокиселини (Hitachi L-8800, Токио, Япония). Триптофанът (Trp) се определя след хидролиза на LiOH в продължение на 22 часа при 110 ° C [18], като се използва високоефективна течна хроматография (Agilent 1200 Series, Santa Clara, CA). Концентрацията на хром (Cr) в диетични и илеални дигестални проби се определя след подготовка на мокра пепел от азотна киселина и перхлорна киселина с помощта на поляризиран атомно-абсорбционен спектрометър Zeeman (Hitachi Z2000, Токио, Япония).

Изчисления

В Exp. 1 се определят DE и ME на 13 DLRSM. ATTD на GE, както и DE и ME съдържанието на DLRSM бяха изчислени, използвайки метода на разликата [13].

В Exp. 2, смилаемостта на AA на проби от DLRSM се изчислява, както е описано от Stein et al. [16]. Тъй като DLRSM е единствената хранителна съставка, допринасяща за АА в експерименталните диети, диетичните стойности също представляват смилаемостта за всяка проба от DLRSM. Помощта на AA в диетите, съдържащи DLRSM, се изчислява съгласно следното уравнение:

където AID е привидната усвояемост на илеята на АА (%), AAdigesta е концентрацията на АА в илеалната дигеста (g/kg DM), AAdiet е концентрацията на AA в диетите (g/kg DM), Crdiet е концентрация на хром в храната (g/kg DM), а Crdigesta е концентрацията на хром в илеалната дигеста (g/kg DM). AID на CP се изчислява, използвайки горното уравнение.

IAAend на AA за всяко прасе, хранено с диета без N, се определя съгласно следното уравнение:

където IAAend е базалната илеална ендогенна загуба на АА (g/kg прием на DM). Ендогенната загуба на CP също се определя с помощта на същото уравнение.

Чрез коригиране на AID на всеки AA, който се изчислява за всяка проба за IAAend на всеки AA, SID на AA се коригира съгласно следното уравнение:

където SID е стандартизираната илеална смилаемост на АА (%).

статистически анализи

Данните за ATTD на GE, съдържанието на DE и ME, съотношението ME: DE бяха анализирани, използвайки процедурата GLM (SAS Institute Inc., Cary, NC), като прасето беше експериментална единица. Данните за AID и SID бяха анализирани, използвайки процедурата ANOVA с източник DLRSM, прасе и период като основни ефекти. Общата вариация е анализирана по модела, описан от Ji et al. [23]. Във всички анализи разликите се считат за значителни, ако P

Резултати

Химичен състав на DLRSM

Химичният състав на 13 DLRSM е представен в таблица 2, а химическият състав на експерименталните диети е представен в таблица 5. Химичният състав на DLRSM варира между пробите, докато коефициентът на вариация е по-голям от 10% за етерния екстракт, NDF, ADF, Ca и общите глюкозинолати. Съдържанието на CF и пепел също бяха доста променливи. Съдържанието на DM от 13 DLRSM е средно 89,78%, варира от 88,71–90,66%. На база DM, общото съдържание на глюкозинолати (μmol/g) варира от 4.15–22.73 със средно 10.07.

Опит 1: Смилаемост на енергията

Съотношението ATTD на GE, DE и ME и ME: DE на 13 DLRSM са представени в Таблица 7. Няма разлики в тези стойности между различните DLRSM. На база DM, съдържанието на DE в DLRSM варира с 483 kcal/kg и варира от 2616–3099 kcal/kg; съдържанието на ME в DLRSM варира с 450 kcal/kg и варира от 2514–2964 kcal/kg. Съотношението ATTD на GE и ME: DE е средно 62,39 и 94,95%, с диапазон от 57,41–68,75% и 91,70–97,41%, съответно.

Опит 2: Смилаемост на аминокиселини

Данните за един от 10 DLRSM (DLRSM номер 13) се считат за извънредни, тъй като стойността е на повече от три стандартни отклонения от средната стойност [24]. Следователно тук се обсъждат само 9 от 10 DLRSM. Химичният състав на DLRSM (номера 1–5, 8, 10–12) е показан в таблица 2, а тяхното съдържание на АА (%) е показано в таблица 3. Както се очаква, съдържанието на AA в DLRSM варира сред пробите, особено за Лис и Мет. Нивото (%) на CP варира от 40,29–43,64 със средно 42,40 на база DM. Концентрациите на Lys и Met на DLRSM варират от 1,94–2,41% и 0,76–1,00% със средно съответно 2,09% и 0,90%.

Таблици 8 и 9 показват стойностите на AID и SID съответно на CP и AA. Няма значителни разлики в AID на CP и AA (с изключение на Lys) при различните DLRSM, но най-голямата вариация сред незаменимите AA е Lys, а сред незадължителните AA е Pro. Също така няма значителни разлики в SID на CP и AA (с изключение на Lys) при различните DLRSM, най-голямата вариация между незаменимите AA е за Lys, а сред незадължителните AA най-голяма вариация е наблюдавана за Pro. Стойностите на AID на Lys варират от 60,41–68,53% при средно 63,85%, а стойностите на SID варират от 68,69–76,72% със средна стойност 72,81%.

Дискусия

Целите на това проучване бяха да се изследват вариациите в химичния състав, енергийното съдържание и усвояемостта на алаидната АА на DLRSM. Прасетата, използвани в двата експеримента, са останали здрави и не са имали откази за фуражи през целия експеримент.

Химичният състав и съдържанието на АА в DLRSM варират сред пробите, което може да се дължи на различни двойно ниски източници на рапично семе и техники за обработка [1]. Всички DLRSM проби, използвани в този експеримент, бяха екстрахирани с разтворител Brassica napus, но може да има значителни вариации в температурите, използвани по време на обработката на двойно ниско рапица. От таблица 2 се вижда, че общото съдържание на глюкозинолати варира сред пробите, което може да е резултат от разликите между сортовете рапица. Възможно е също така други кръстоцветни култури да причинят кръстосано опрашване при двойно ниските рапични семена и по този начин да намалят качеството. Разликата в съдържанието на масло сред DLRSM (0,70–1,98%) може да се дължи на разликите в условията на преработка по време на екстракцията на масло сред различните трошачни инсталации. Съдържанието на NDF в 13 вида DLRSM беше голямо и променливо, това може да се дължи на различна степен на реакции на Maillard по време на десолвентизация и препичане, както се съобщава от Woyengo et al. [5].

AID на основния AA в настоящия експеримент е малко по-нисък от стойностите, отчетени в NRC [7], а SID на AA в настоящия експеримент е малко по-нисък от стойностите, докладвани от предишни изследвания [34, 35]. Намалената смилаемост на AA за DLRSM, използвана в настоящото проучване, може да се дължи на реакцията на Maillard, която се е случила по време на процеса на дезолвентизация и препичане, или на високата концентрация на фибри в DLRSM [1, 5]. По време на обработката на DLRSM е необходима температура от 80–90 ° C за денатуриране на мирозиназата [1, 9]. Температурата, използвана на етапа на готвене, предпечат, дезолвенция и препичане в реалното производство, обикновено е по-висока от 100 ° C. Това ниво на топлина може да доведе до реакции на Maillard, което ще доведе до намалена концентрация на АА [1, 36]. Това може да е фактор и за разликата в стойностите на AID и SID на Lys сред пробите DLRSM в настоящото проучване.

В заключение е, че има променливост в химичния състав, особено концентрацията на EE, NDF и ADF, но няма значителни разлики в енергийното съдържание на пробите DLRSM. В допълнение, AID и SID на Lys варират сред DLRSM пробите, но за повечето други AA, AID и SID са относително сходни сред различните проби. Трябва да се извърши бъдеща работа за идентифициране на връзката между химичния състав и хранителната стойност и определяне на ефектите от отделните етапи на процедурата върху енергийното съдържание и смилаемостта на АА в DLRSM.