玉米淀粉結(jié)構(gòu)影響仔豬日糧消化研究教學(xué)提綱

1、動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)系動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)系20102010屆博士學(xué)位論文答辯屆博士學(xué)位論文答辯 李李 勇勇玉米淀粉結(jié)構(gòu)影響玉米淀粉結(jié)構(gòu)影響(yngxing)(yngxing)仔豬日仔豬日糧消化研究糧消化研究 第一頁，共37頁。動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)系動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)系20102010屆博士學(xué)位論文答辯屆博士學(xué)位論文答辯李勇，張遨然，汝應(yīng)俊，黃飛若，彭李勇，張遨然，汝應(yīng)俊，黃飛若，彭 健健*華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物(dngw)營養(yǎng)與飼料科學(xué)系營養(yǎng)與飼料科學(xué)系湖北，湖北， 武漢，武漢， 430070玉米淀粉結(jié)構(gòu)玉米淀粉結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)影響仔豬日糧影響仔豬日糧消化研究消化研究 Hua

2、zhong Agricultural University第二頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯31 玉米玉米(ym)化學(xué)成分與飼用價值化學(xué)成分與飼用價值 玉米是世界范圍內(nèi)畜禽飼料玉米是世界范圍內(nèi)畜禽飼料(slio)中最主要的能量原料，中最主要的能量原料，約占飼料約占飼料(slio)含量的含量的60%-70%。3過去通常認為玉米是一種飼用價值比較穩(wěn)定的谷過去通常認為玉米是一種飼用價值比較穩(wěn)定的谷 物，但這種觀點已經(jīng)物，但這種觀點已經(jīng)(y jing)在豬（在豬（Leigh, 1994）和）和禽（禽（ Dale, 1994）的試驗中證實是不正確的。）的試驗中證實是不正確的。第三頁，共3

3、7頁。Data from anisco Anim Nutrition, 220 corn samples20.030.040.050.060.070.080.056%25%72%62.8%淀粉淀粉(dinfn) %淀粉淀粉(dinfn)消化率消化率 %日糧中約日糧中約60-70%的能量由玉米的能量由玉米(ym)提供。提供。玉米玉米(ym)能量約能量約60%來源于淀粉。來源于淀粉。第四頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯5 1.1 玉米淀粉結(jié)構(gòu)玉米淀粉結(jié)構(gòu)(jigu)、含量與性質(zhì)、含量與性質(zhì) 不同品種玉米不同品種玉米(ym)的淀粉結(jié)構(gòu)（直的淀粉結(jié)構(gòu)（直/支比）不同，普支比）不同，普通玉

4、米通玉米(ym)的直鏈淀粉含量一般占總淀粉的的直鏈淀粉含量一般占總淀粉的16%-35%之間。蠟質(zhì)玉米之間。蠟質(zhì)玉米(ym)的直鏈淀粉含量低于的直鏈淀粉含量低于16%（Carre, 2004），而糯玉米），而糯玉米(ym)不含直鏈淀粉。不含直鏈淀粉。5第五頁，共37頁。表表1-1 不同不同(b tn)品種玉米淀粉的差異品種玉米淀粉的差異淀粉來源淀粉來源直鏈淀粉含量直鏈淀粉含量（%）對細菌對細菌-淀粉酶淀粉酶相對敏感性相對敏感性淀粉顆粒直徑范圍淀粉顆粒直徑范圍（m）玉米玉米 261002-26蠟質(zhì)玉米蠟質(zhì)玉米 01173-26直鏈淀粉玉米直鏈淀粉玉米70282-24資料資料(zlio)來源：來源：

5、Rooney 等（等（1986），），Sievert and Pomeranz（1989） ；Hoover 等（等（1991 ） 第六頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯7抗性淀粉抗性淀粉(dinfn)的形成的形成 淀粉糊化能夠增加淀粉與酶接觸的機會，加速淀粉分淀粉糊化能夠增加淀粉與酶接觸的機會，加速淀粉分子鍵的斷裂子鍵的斷裂(dun li)，并使淀粉變成更易吸收的疏松，并使淀粉變成更易吸收的疏松多孔結(jié)構(gòu)，從而提高淀粉消化率。多孔結(jié)構(gòu)，從而提高淀粉消化率。 但是糊化淀粉在緩慢冷卻的過程中由但是糊化淀粉在緩慢冷卻的過程中由-淀粉轉(zhuǎn)化為淀粉轉(zhuǎn)化為-淀粉（淀粉的老化），形成抗性淀粉。淀粉（

6、淀粉的老化），形成抗性淀粉。7第七頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯8 由于結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同，支鏈淀粉由于結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同，支鏈淀粉(dinfn)的較直鏈淀粉的較直鏈淀粉(dinfn)更容易被淀粉更容易被淀粉(dinfn)酶分解（酶分解（Biliaderis, 1989; Ratnayaka et al., 2002） 直鏈淀粉直鏈淀粉(dinfn)脂肪體的形成抑制淀粉脂肪體的形成抑制淀粉(dinfn)對酶對酶的敏感性的敏感性 (Berry, 1987)。 直鏈淀粉直鏈淀粉(dinfn)含量還與抗性淀粉含量還與抗性淀粉(dinfn)形成有關(guān)形成有關(guān)(Berry, 1986; Sievert

7、 & Pomeranz, 1990) ，而抗性淀粉，而抗性淀粉(dinfn)不易被淀粉不易被淀粉(dinfn)酶分解，消化率明顯降低。酶分解，消化率明顯降低。8淀粉淀粉(dinfn)直直/支比、抗性淀粉支比、抗性淀粉(dinfn)與淀粉與淀粉(dinfn)消化率消化率第八頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯9 研究發(fā)現(xiàn)高抗性淀粉和直鏈淀粉（研究發(fā)現(xiàn)高抗性淀粉和直鏈淀粉（RS）、玉米及糙）、玉米及糙米三種日糧中，米三種日糧中，RS日糧淀粉回腸末端淀粉消化率僅日糧淀粉回腸末端淀粉消化率僅為為83%，明顯低于玉米（，明顯低于玉米（98%）和糙米日糧（）和糙米日糧（96%；戴求仲，；

8、戴求仲，2004）。）。 含有不同含有不同(b tn)來源淀粉（玉米、糙米、純化高來源淀粉（玉米、糙米、純化高抗性淀粉和直鏈淀粉）的日糧飼喂仔豬，日糧高直抗性淀粉和直鏈淀粉）的日糧飼喂仔豬，日糧高直/支比和抗性淀粉降低了淀粉的吸收速度（劉建高等支比和抗性淀粉降低了淀粉的吸收速度（劉建高等，2007）。）。9第九頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯10 幼齡動物幼齡動物-淀粉酶缺乏或分泌不足（淀粉酶缺乏或分泌不足（Owsley et al., 1986）。）。 由于斷奶應(yīng)激使消化酶活性增長出現(xiàn)倒退由于斷奶應(yīng)激使消化酶活性增長出現(xiàn)倒退(dotu)，仔豬因消，仔豬因消 化不良導(dǎo)致腹瀉，影響

9、生產(chǎn)性能（化不良導(dǎo)致腹瀉，影響生產(chǎn)性能（Sambrook, 1980）。）。第十頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯11 Camp等（等（2003）通過研究飼喂蠟質(zhì)玉米（淀粉全部為）通過研究飼喂蠟質(zhì)玉米（淀粉全部為支鏈淀粉）和非蠟質(zhì)玉米（支鏈淀粉支鏈淀粉）和非蠟質(zhì)玉米（支鏈淀粉75%、直鏈淀粉、直鏈淀粉25%）日糧對豬（）日糧對豬（37.7 kg-100kg）生長性能的影響）生長性能的影響(yngxing)表明，飼喂蠟質(zhì)玉米的豬生長性能有優(yōu)于非表明，飼喂蠟質(zhì)玉米的豬生長性能有優(yōu)于非蠟質(zhì)玉米的趨勢。蠟質(zhì)玉米的趨勢。 第十一頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯124. 假設(shè)與問

10、題假設(shè)與問題(wnt)提出提出 玉米的淀粉結(jié)構(gòu)是影響玉米營養(yǎng)物質(zhì)消化和飼用價值的重玉米的淀粉結(jié)構(gòu)是影響玉米營養(yǎng)物質(zhì)消化和飼用價值的重要因素。要因素。 在實際生產(chǎn)中經(jīng)常將玉米大批量膨化儲存，而玉米中淀粉在實際生產(chǎn)中經(jīng)常將玉米大批量膨化儲存，而玉米中淀粉直直/支比及儲存條件可能影響膨化飼用玉米價值。支比及儲存條件可能影響膨化飼用玉米價值。 目前有關(guān)玉米直目前有關(guān)玉米直/支比對豬日糧消化利用率影響的研究較支比對豬日糧消化利用率影響的研究較少而且結(jié)果少而且結(jié)果(ji gu)并不一致。并不一致。 第十二頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯13第一部分第一部分目目 的的 通過研究玉米直通過研究玉

11、米直/支比和膨化支比和膨化(pn hu)后后儲藏時間對膨化儲藏時間對膨化(pn hu)玉米中抗性淀粉玉米中抗性淀粉的形成以及對淀粉消化率的影響，旨在為仔的形成以及對淀粉消化率的影響，旨在為仔豬篩選優(yōu)質(zhì)膨化豬篩選優(yōu)質(zhì)膨化(pn hu)原料，提高膨化原料，提高膨化(pn hu)玉米的利用效率提供理論依據(jù)。玉米的利用效率提供理論依據(jù)。 研究研究(ynji)內(nèi)容內(nèi)容第十三頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯14材料材料(cilio)方法方法選擇淀粉直選擇淀粉直/支比不同支比不同3種玉米：種玉米：LA（低）、（低）、MA（中）和（中）和HA（高）。（高）。玉米膨化：使用單螺桿擠壓膨化機，工藝參

12、數(shù)為：玉米膨化：使用單螺桿擠壓膨化機，工藝參數(shù)為： 膨化溫度膨化溫度: 120，螺桿轉(zhuǎn)速，螺桿轉(zhuǎn)速: 250r/min，喂料速度，喂料速度: 250r/min，玉米水分，玉米水分:18%。膨化玉米樣品并在溫度膨化玉米樣品并在溫度15和相對濕度和相對濕度80%條件下儲藏條件下儲藏0w、1w、2w、3w和和4w。4. 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理采用采用ANOVA程序進行程序進行(jnxng)多因素方差分析；用多因素方差分析；用REG程程序?qū)χ毙驅(qū)χ?支比、儲藏時間與抗性淀粉形成、淀粉消化率之間的支比、儲藏時間與抗性淀粉形成、淀粉消化率之間的相關(guān)性作出分析。相關(guān)性作出分析。第十四頁，共37頁。表表 2-1 篩

13、選的玉米篩選的玉米(ym)樣品化學(xué)樣品化學(xué)成分成分品種品種LAMAHA重復(fù)數(shù)重復(fù)數(shù) 333膨化前膨化前 干物質(zhì)干物質(zhì) ， %87.450.000287.530.000187.030.0001 粗纖維粗纖維 ， %18.840.0919.410.13 19.430.02中性洗滌纖維中性洗滌纖維 ， %13.560.48 12.370.2313.870.69 直直/支比，支比， %0.390.0030.440.002 0.600.004 總淀粉，總淀粉， %64.241.2162.061.0766.440.31總能，總能， MJ/kg18.840.0719.410.0319.430.05膨化后膨化

14、后干物質(zhì)，干物質(zhì)， %93.870.0001 95.030.000294.390.0001 直直/支比，支比， %0.380.001 0.450.001 0.590.001 總淀粉，總淀粉， %67.280.6167.580.4566.290.77第十五頁，共37頁。* *重復(fù)重復(fù)(chngf)=2；SEM=0.00033直直/支比支比 時間時間(shjin) 直直/支比時間支比時間(shjin) 0.00010.00010.0001*圖圖2-1 玉米直玉米直/支比和儲藏時間對膨化玉米支比和儲藏時間對膨化玉米 抗性淀粉含量抗性淀粉含量(hnling)的影響的影響(g/g)第十六頁，共37頁。表

15、表2-2 玉米直玉米直/支比和儲藏支比和儲藏(chcng)時間對膨化時間對膨化玉米玉米 淀粉消化率的影響淀粉消化率的影響(g/g)儲藏時間（儲藏時間（d）07142128重復(fù)重復(fù) 2 2 2 2 2LA0.955a0.911bcd0.909bcd0.905bced0.904bcedMA0.921abcd0.892cdef0.891cdef0.885def0.884defHA0.921abcd0.929abc0.866ef0.857f0.854fSEM0.0134P值值 P-value直直/支比支比 時間時間 直直/支比支比時間時間0.00050.01780.1142第十七頁，共37頁。圖圖2-

16、2 抗性淀粉含量與膨化玉米儲藏抗性淀粉含量與膨化玉米儲藏(chcng)時時間的關(guān)系間的關(guān)系第十八頁，共37頁。圖圖2-3 淀粉淀粉(dinfn)消化率與膨化玉米儲藏時間消化率與膨化玉米儲藏時間的關(guān)系的關(guān)系第十九頁，共37頁。圖圖2-4 淀粉淀粉(dinfn)消化率與抗性淀粉消化率與抗性淀粉(dinfn)含量的關(guān)系含量的關(guān)系第二十頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯21討討 論論研究表明，來源于不同玉米的純化淀粉經(jīng)高壓蒸煮后在冷卻過程中會形成研究表明，來源于不同玉米的純化淀粉經(jīng)高壓蒸煮后在冷卻過程中會形成抗性淀粉，且抗性淀粉的形成與直抗性淀粉，且抗性淀粉的形成與直/支比高度相關(guān)（支比高

17、度相關(guān)（ Sievert and Pomeranz1996） 。本試驗本試驗(shyn)研究膨化后玉米中的淀粉在儲藏過程中的變化。結(jié)果表明研究膨化后玉米中的淀粉在儲藏過程中的變化。結(jié)果表明： -直直/支比越高的玉米，膨化后其抗性淀粉的含量越高，與上述純化淀支比越高的玉米，膨化后其抗性淀粉的含量越高，與上述純化淀粉的特點相似。粉的特點相似。 -膨化玉米儲藏時間與淀粉的消化率存在強負相關(guān)。膨化玉米儲藏時間與淀粉的消化率存在強負相關(guān)。第二十一頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯22 研究研究(ynji)內(nèi)容內(nèi)容 第二部分第二部分 目目 的的以仔豬為對象，進一步考察玉米淀粉直以仔豬為對象，進

18、一步考察玉米淀粉直/支比對玉米豆粕型支比對玉米豆粕型日糧消化率的影響，為正確評估玉米營養(yǎng)價值和選擇適合日糧消化率的影響，為正確評估玉米營養(yǎng)價值和選擇適合(shh)用于仔豬日糧的玉米提供理論依據(jù)。用于仔豬日糧的玉米提供理論依據(jù)。第二十二頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯23材料材料(cilio)與方法與方法酶制劑酶制劑 淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶和植酸酶同試驗淀粉酶、蛋白酶、木聚糖酶和植酸酶同試驗1。添加量見。添加量見表表6-1。2. 玉米選擇與膨化玉米選擇與膨化 試驗選用試驗選用LA、HA兩種玉米，將同一批次的兩種玉米，將同一批次的LA、HA兩兩種玉米均分為兩份，其中一份種玉米均分為

19、兩份，其中一份(y fn)直接粉碎，另一份直接粉碎，另一份(y fn)進行膨化粉碎。進行膨化粉碎。第二十三頁，共37頁。表表6-1 酶制劑水平酶制劑水平(shupng) 酶酶高劑量酶組合高劑量酶組合H （g/t） 木聚糖酶木聚糖酶 500 蛋白酶蛋白酶 830 淀粉酶淀粉酶 500第二十四頁，共37頁。表表6-2 試驗試驗(shyn)設(shè)計設(shè)計 試驗處理試驗處理 玉米玉米 酶制劑酶制劑 正對照正對照 A低直支比低直支比 不加不加負對照負對照 B高直支比高直支比 不加不加處理處理C 低直支比低直支比H-H-復(fù)合酶復(fù)合酶處理處理 D高直支比高直支比H-H-復(fù)合酶復(fù)合酶處理處理 E膨化膨化 A 不加不

20、加 處理處理 F 膨化膨化 B 不加不加 第二十五頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯26體內(nèi)試驗體內(nèi)試驗(shyn)設(shè)計設(shè)計3. 體內(nèi)試驗體內(nèi)試驗(shyn) 選擇選擇6頭體況較好的安裝了回腸末端簡單頭體況較好的安裝了回腸末端簡單T-型瘺管的仔豬（型瘺管的仔豬（13kg）進行）進行66拉丁方試驗拉丁方試驗(shyn)。 試驗試驗(shyn)總共分為總共分為6期進行，每期每頭豬按表期進行，每期每頭豬按表6-5分別飼喂分別飼喂6種日糧（表種日糧（表6-3，6-4）。）。4. 飼養(yǎng)管理飼養(yǎng)管理 試驗試驗(shyn)共共6期，每期期，每期7天。其它同第二部分試驗天。其它同第二部分試驗(sh

21、yn) 3。第二十六頁，共37頁。表表 6-3 日糧配方日糧配方(pi fng)原料原料 處理（添加比例處理（添加比例%） ABC D E F LAHALA+酶酶HA+酶酶LA膨化膨化HA膨化膨化玉米玉米LA 63.763.7玉米玉米HA61.961.9酶制劑酶制劑 添加添加添加添加膨化玉米膨化玉米LA 60.4膨化玉米膨化玉米HA60.1豆粕豆粕 （CP45%）32.634.432.634.435.936.2磷酸氫鈣磷酸氫鈣 1.21.21.21.21.21.2石粉石粉 0.90.90.90.90.90.9食鹽食鹽 0.30.30.30.30.30.3二氧化鈦二氧化鈦 0.30.30.30.

22、30.30.3預(yù)混料預(yù)混料 111111合計合計 100100100100100100第二十七頁，共37頁。表表 6-4 日糧營養(yǎng)日糧營養(yǎng)(yngyng)水平水平 營養(yǎng)水平營養(yǎng)水平 處理（添加比例處理（添加比例%） ABC D E F LAHALA+酶酶HA+酶酶LA膨化膨化HA膨化膨化粗蛋白粗蛋白 （%）19.7920.4519.7920.4520.9921.1消化能消化能 （Mcal/kg）3.383.383.383.383.383.38總淀粉總淀粉 （%）37.3037.3237.3437.3237.3037.33可消化賴氨酸可消化賴氨酸 （%）1.161.201.161.201.171

23、.17可消化含硫氨基酸可消化含硫氨基酸 （%）0.660.670.660.670.690.69蘇氨酸蘇氨酸 （%）0.760.780.760.780.800.81總鈣總鈣 （%） 0.690.700.690.690.700.70有效磷有效磷 （%）0.280.290.280.280.290.28第二十八頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯29材料材料(cilio)與方法與方法樣品采集同第二部分試驗三樣品采集同第二部分試驗三測定指標(biāo)：淀粉和能量表觀消化率。測定指標(biāo)：淀粉和能量表觀消化率。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 體內(nèi)體內(nèi)(t ni)試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SAS8.0中的中的ANOVA

24、程序進行拉丁方分析，并對顯著因子的各水程序進行拉丁方分析，并對顯著因子的各水平進行平進行Duncan多重比較。多重比較。第二十九頁，共37頁。圖圖5-1 直直/支比、膨化和添加酶制劑對不同玉米豆粕支比、膨化和添加酶制劑對不同玉米豆粕 日糧回腸末端淀粉日糧回腸末端淀粉(dinfn)表觀消化率的影響表觀消化率的影響bcdbcdaa第三十頁，共37頁。表表5-2 直直/支比、膨化和添加酶制劑對不同玉米豆粕支比、膨化和添加酶制劑對不同玉米豆粕 日糧回腸日糧回腸(huchng)末端能量表觀消化率的影響末端能量表觀消化率的影響bdbccdaa第三十一頁，共37頁。表表5-3 直直/支比、膨化和添加支比、膨

25、化和添加(tin ji)酶制劑對不同玉米豆粕酶制劑對不同玉米豆粕 日糧糞能量表觀消化率的影響日糧糞能量表觀消化率的影響abbbbab 第三十二頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯33討討 論論1. 玉米玉米(ym)淀粉直淀粉直/支比與消化率支比與消化率 本試驗中低直本試驗中低直/支比玉米支比玉米(ym)豆粕日糧回腸末端淀粉和能豆粕日糧回腸末端淀粉和能量消化率極顯著高于高直量消化率極顯著高于高直/支比玉米支比玉米(ym)豆粕日糧。這豆粕日糧。這與與Saito（2003）在大鼠，）在大鼠，Perez 和和 Aumaitre（1979）在豬）在豬上用蠟質(zhì)玉米上用蠟質(zhì)玉米(ym)對比非蠟質(zhì)玉

26、米對比非蠟質(zhì)玉米(ym)的結(jié)果一致。的結(jié)果一致。 - 但這些研究者采用了蠟質(zhì)和非蠟質(zhì)的原料做對比，但這些研究者采用了蠟質(zhì)和非蠟質(zhì)的原料做對比，而蠟質(zhì)玉米的直鏈淀粉為零，因此兩種日糧的直而蠟質(zhì)玉米的直鏈淀粉為零，因此兩種日糧的直/支比支比差別差別(chbi)較大。本試驗采用的兩種普通飼用玉米其較大。本試驗采用的兩種普通飼用玉米其直直/支比分別為支比分別為0.39和和0.60，差別，差別(chbi)相對較小，但相對較小，但試驗結(jié)果表明淀粉的消化率差別試驗結(jié)果表明淀粉的消化率差別(chbi)仍然極顯著，仍然極顯著，充分說明了直充分說明了直/支比對淀粉和能量消化率的影響。支比對淀粉和能量消化率的影響。第三十三頁，共37頁。博士學(xué)位論文答辯博士學(xué)位論文答辯34討論討