玉米乾酒粕在乳牛日糧的應用(2)

乳牛日糧使用玉米乾酒粕的優點與顧慮

玉米乾酒粕是反芻動物的蛋白質和能量來源(Larson, et al., 1993, Lodge, et al., 1997a, Lodge, et al., 1997b)。以往大部份的研
究都著重在評估以玉米乾酒粕來供應日糧蛋白質的效果(Liu, et al., 2000, Nichols, et al., 1998, Owen and Larson, 1991
);根據這些研究的結果,玉米乾酒粕提供反芻動物優質的瘤胃可分解蛋白(Ruminally degradable protein, RDP)和瘤胃不可分解蛋白(Ruminally undegradable protein, RUP)是無庸置疑的。玉米乾酒粕所含的蛋白質當然也無可避免地具有玉米蛋白質離胺酸(Lysine)偏低的特性;Spiehs, et al., (2002)指出美國中西部較老舊的酒精工廠所生產的玉米乾酒粕平均含有0.53%的離胺酸和0.50%的甲硫胺酸(Methionine);但是,來自新建工廠所產的玉米乾酒粕則分別含0.85%的離胺酸和0.55%的甲硫胺酸。



這個差異可能是所使用玉米原料的差異造成的,另一個可能性是製程中玉米的蛋白質和所添加的尿素在發酵過程被酵母菌轉化成菌體蛋白質,因而提高了離胺酸的含量。該文獻也特別強調玉米乾酒粕的離胺酸含量變異非常大。至於玉米乾酒粕不平衡的胺基酸組成是否會影響牛乳的蛋白質率可能需要視日糧整體的蛋白質組合而定。玉米乾酒粕含有約10.5%的脂肪,而且玉米所含的纖維主要是非木質化的半纖維素,所以很容易被瘤胃微生物消化(Chen, et al.,1999, Schingoethe, et al.,1999),因此,玉米乾酒粕也是反芻動物很好的能量來源。


玉米乾酒粕有改善瘤胃微生物代謝乳酸的能力,並且能選擇性的調整瘤胃特定微生物的族群比例。Fron,et al.,(1996)指出在試管發酵實驗中,供應瘤胃液牛隻的日糧如果添加15%的濃縮玉米酒粕可溶物,經過五週的適應期之後所取得的瘤胃液含有較多的乳酸分解菌(Lactilytic bacteria)和澱粉分解菌(Amylolytic bacteria);而且在試管實驗中顯著地提高乳酸的代謝速率(Fron, et al., 1996);該研究證實濃縮玉米酒粕可溶物含有乳酸,可能誘導乳酸分解菌和澱粉分解菌的增殖,因而提升瘤胃液代謝乳酸的能力。這個特性有助於動物適應高精料日糧,對於維持瘤胃環境的安定也有正面的效果。

玉米乾酒粕所含的脂肪當然都來自玉米;Schingoethe, et al., (1999)指出未乾燥玉米乾酒粕的脂肪酸大部份(81.2%)是不飽和脂肪酸(Unsaturated fatty acids),主要脂肪酸組成分別為亞麻油酸(C18:2,55.9%),油酸(C18:1,23.4%),棕櫚酸(C16:0, 15.0%),硬脂酸(C18:0, 2.7%),亞麻仁油酸(C18:3, 1.5%),與玉米油的脂肪酸組成很接近,所以碘價(Iodine value)可能高達120至125;因此玉米乾酒粕在儲存的過程必須特別注意脂肪酸敗的問題。


當未乾燥玉米乾酒粕大量使用在泌乳牛日糧時,牛乳中的不飽和脂肪酸比例會明顯的增加(Schingoethe, et al., 1999)。Kelley, et al., (1997)認為日糧的亞麻油酸(Linoleic acid)增加會提高乳中共軛亞麻油酸(Conjugated linoleic acid,CLA)的含量,進而影響乳脂肪的合成(Moore, et al., 2004);雖然玉米乾酒粕也爲日糧帶來一些亞麻油酸,但是在所有研究報告中並未出現乳脂率受抑制的現象,可能是一般的日糧所含的亞麻油酸並不像Kelley, et al., (1997)中所用的量那麼高;此外,McGuire, et al., (1996)在日糧中添加玉米油,結果個體間牛乳的共軛亞麻油酸的濃度變異很大。因此,日糧中添加大量的玉米乾酒粕是否會干擾乳脂肪合成需要進一步的研究來證實。這個問題在後續的研究中有比較明確的答案,Leondrdi et al., (2005)、和Anderson et al., (2006)的研究顯示泌乳牛日糧添加玉米乾酒粕會稍微增加乳中cis-9, trans-11共軛亞麻油酸的含量;但是會明顯造成乳脂率下降的cis-10, trans-12共軛亞麻油酸(Baumgard et al., 2002)含量並沒有受到影響。所以只要整體日糧平衡且提供足夠的物理性有效中洗纖維(peNDF),泌乳牛日糧添加玉米乾酒粕不會影響乳脂率或乳脂產量(Schingoethe et al., 2009)玉米乾酒粕在乾燥的過程如果過度的加熱會影響蛋白質的可利用率,過度加熱引起梅納反應(Maillard reactions)所造成的不消化產物則呈現在酸洗不可溶解蛋白(ADIP)中(Linn and Chase, 1996, Nakamura, et al., 1994);因此酸洗不可溶解蛋白不失為衡量蛋白質受熱破壞程度的良好指標。

研究顯示ADIP和玉米乾酒粕蛋白質的小腸消化率呈顯著的負相關(Harty, et al., personal communication);如果將樣品依照ADIP的含量高低分組,當ADIP大於13%時,ADIP和顏色的亮度呈高度的負相關;因此有人建議用顏色的亮度作為玉米乾酒粕蛋白質可利用率的間接指標。但是新近的研究顯示,可溶物的回加量增加會降低玉米乾酒粕的亮度(顏色較暗)(Noll et al., 2006; Ganesan et al., 2008; Kingsly et al., 2010),但是可溶物是脂肪和磷等礦物質的主要來源,減少可溶物的添加量等於降低了玉米乾酒粕的營養價值。因此,筆者並不建議以顏色做為評估玉米乾酒粕品質唯一或最佳的指標,但可以作為採購時的感官參考指標。


玉米乾酒粕的磷含量經過發酵過程的濃縮後高達0.8%以上,而且因為微生物酵素對植酸鍵的破壞,所以磷的可利用率也大幅提升。玉米乾酒粕的水分含量相當低,在乾燥的溫帶地區其保存性應該相當良好。但是在高溫多溼的地區則需要審慎的評估其水分含量的變化和黴菌毒素(Mycotoxins)污染的可能性。


玉米乾酒粕對乳牛泌乳和生長性能的影響

在乳牛日糧中,玉米乾酒粕是取代大豆粕和玉米粉的絕佳飼料原料 (Powers, et al., 1995, Schingoethe, et al., 1999)。與大豆粕相比,玉米乾酒粕可以讓泌乳牛生產更多(Nichols, et al., 1998, Owen and Larson, 1991)或至少是相當(Liu, et al., 2000, Schingoethe et al., 1999)的乳量。

玉米乾酒粕因為含有許多脂肪且中洗纖維的消化率高,對乳脂率通常有提升的效果對乳蛋白質率的影響則沒有一致的結論,可能是不同研究中所使用的蛋白質原料組合不同所致。Kalscheur et al., (2005)整合了從1982至2005年24份在泌乳牛日糧使用玉米乾(溼)酒粕的研究文獻所進行的分析(表二)顯示除了玉米濕酒粕用量超過日糧乾物質30%以上時泌乳表現較差之外,所有的研究都證實餵飼含玉米乾(溼)酒粕日糧的泌乳牛產乳量和對照組相同或高於對照組;這些研究橫跨很長的時空環境,有些研究的日糧處理組並非等蛋白質或等熱能值,所使用的玉米酒粕品質也有很大的差異,其中有些研究所用的玉米酒粕來自老舊工廠,乾燥所造成的熱破壞很嚴重;即使如此,泌乳牛的表現仍然不比玉米黃豆粉日糧遜色。乳脂率並沒有因為日糧添加玉米乾酒粕而受到影響;蛋白質率則在添加量超過30%以上時會顯著下降。


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