黃豆殼在反芻動物飼養上之利用
Usage of Soybean Hulls in Ruminant Feeding


徐濟泰 副教授
國立台灣大學產學系
摘錄自82年度飼料製造技術研習會專輯

一、黃豆殼簡介

黃豆殼是黃豆的種皮,佔全黃豆重量之7-13%(表一),其蛋白質與脂肪含量遠不及全黃豆(表二)。黃豆殼纖維合量極高(表三),是屬纖維性農業副產品。黃豆殼的必需胺基酸組成與無殼大豆粕不盡相(表四),其中黃豆殼含有較少的異白胺酸、白胺酸、甲硫胺酸、苯丙胺酸、色胺酸和精胺酸。
反芻動物對黃豆殼的養分消化率細列於表五,就黃豆殼的總可消化養分(total digestible nutrient, TDN)而言,並不比首蓿乾草(50-52%TDN)新鮮狠尾草(53-55% TDN)或新鮮盤固草(55% TDN)來的差。如黃豆殼再經蒸煮壓片,可以稍加改善其養分消化率(表六)。

除了黃豆殼之外,另外有兩種以黃豆殼為主要組成分的農業副產品:Soybean mill feed和Soybean mill run(表七)。有時,它們也被用來當黃豆殼一樣餵飼。
Hsu 等人(1987)使用裝胃腸導的綿羊,做黃豆殼養分在各消化道中的表面消化率測定。其結果(表八)顯示黃豆殼大部分的乾物質、有機物和纖維都在胃中被消化,但是蛋白質主要消化部位是在小腸。這些資料同時又顯示黃豆殼的纖維極容易消化,但蛋白質的消化率卻不及纖維消化率。Honig 和Rackis(1979)以胃蛋白梅和胰蛋白梅混合試管消化試驗測得黃豆殼的粗蛋白試管消化率(59.6%)比全黃豆的68.2%的消化率差。由此可見,黃豆殼的粗蛋白質並不是很好,其原因可是黃豆殼含有比較高的酸洗纖維溶液不溶解氮(acid detergent insoluble nitrogen,ADIN),Yu和Thomas(1976)的報告指出,黃豆殼和大豆粕的ADIN含量分別為18和3%,一般而言,ADIN較難被消化,所以ADIN含量高時,其粗蛋白消化率則較差(Goering et all.,1972)。
黃豆殼在反芻動物飼養上之利用方式,可分成多種:(1)當唯一芻料來源或取代一般飼糧中部分的芻料、(2)取代飼糧中的精料(如玉、米燕等)、(3)同時取代部分芻料和精料或(4)取代飼糧中的其他農業副產品。以下,將依此分項討論。

 

二、黃豆殼以反芻形式餵飼

Sarwar等人(1992),以黃豆殼來取代等養分組成(1.7Mcal/kg,18%cp, 31%NDF, 47%NFE)乳牛完全混合日糧中的部分苜蓿乾草和玉米青貯,使總日糧中NDF來自苜蓿乾草-玉米青貯混合芻料為80,70%和60%。黃豆殼用量漸增的情況下,造成瘤胃總揮發性脂肪酸成線性遞增而乙酸:丙酸比成線性遞減(表九)。Woodford 和Murphy(1988)建議乙酸:丙酸比低於2.5時,即有可能造成乳脂率降低的現象。但是,Sarwar等人(1992)試驗中,最高黃豆殼添加量時,乙酸:丙酸比是2.26而乳脂率卻沒降低的現象。Klusmyer等人(1991)乳牛試驗顯示,乙酸:丙酸比2.18時仍可維持乳脂率3.01%。
Firkina和Eastridge(1992)有一類似Sarwar等人(1992)的試驗,他們用黃豆殼取代乳牛日糧中部分的苜蓿青貯和玉米青貯,使總日糧62.5%的中洗纖維來自兩種青貯混合,結果造成類似乳脂率和4%乳脂修正乳產量(表十)。所以他們建議只要維持60%以上總日糧中洗纖維來自一般牧草芻料,則黃豆殼的有限度使用不致有負面影響。
Welch和Hooper(1988)建議芻料要長於1cm以上,才有助維持正常反芻作用。Shaver等人(1986)試驗顯示,牧草(如苜蓿)過度磨碎(如打粒),會引起低乳脂率(表十一)。依據Sudweeks等人(1981)資料,黃豆殼所引起咀嚼時間甚至比打粒的苜蓿還少(表十二),這極易因唾液分泌不足而形成瘤胃過酸,進而降低乙酸的產生,而最後造成低乳脂率。另外,Nakamura和Owen(1989)報告中指出,黃豆殼由瘤胃沖洗出去的速率是苜蓿青貯的2倍之快(0.1vs.055%h),可見黃豆殼的纖維物理性狀遠不如苜蓿乾草或青貯。

 

三、黃豆殼以精料形式餵飼

Highfill 等人(1987),以黃豆殼取代肉牛日糧所有的玉米和大豆粕(佔總日糧25%),而能維持相同的乾物質和有機物的消化率且有較高的纖維消化率(表十三)。Bernard等人(1988)也發現以黃豆殼十大豆粕組合來取代玉米十大豆粕組合,可維持相同或較高的養分消化率(表十四)。Nakamura和Owen(1989)以黃豆殼取代乳牛日糧(50%苜蓿青貯十50%精料)中的所有玉米,結果採食量不受影響,泌乳量降低但因乳脂率改善而有相同的3.5%乳脂修正乳產量(表十五)。黃豆殼能維持較高乳脂率的原因,是因為其能維持比玉米高的瘤胃PH值(Anderson et al.,1988b)Sarwar等人(1992)實驗證明,以黃豆殼來取代玉米而降低非纖維碳水化合物在總日糧中的含量,可以增加乳脂產量和4%乳脂修正乳產量(表十六)。Wagner等人(1965)發現乳牛餵飼蒸煮壓片的黃豆殼、柳橙粕或燕麥,都有相似的產乳與增重表現(表十七)。MacGregor等人(1976)以Soybean mill run 取代1/4到1/2乳牛日糧中的玉米,仍維持相似產乳表現(表十八)。Sudweeks(1977)也發現Soybean mill feed 除了粗蛋白消化率低於玉米或柳橙粕之外,其他養分消化率則相等或以Soybean mill feed 較高(表十九)。Anderson 等人(1988b)試驗結果指出,若欲以黃豆殼當精料來補放牧中的肉牛,則其補充的時機要搭配上牧草品質變化,才能有最佳效果(表十二)。

 

四、黃豆殼同時取代部分芻料和精料

Grigsby 等人(1992)以漸增的方式添加入肉牛的日糧中(表二十一),瘤胃和總消化道的乾物質、有機物與細胞壁消化率,均隨黃豆殼量增加而增加,但粗蛋白消化率卻下降(表二十二),這與前述黃豆殼蛋白質較差有關。Johnson 等人(1962)以蒸煮壓片過黃豆殼,取代綿羊飼糧中全部玉米和部分芻料,結果維持相同或較高的養分消化率(表二十三)。

 

五、黃豆殼與其他農業副產品比較

Bernard等人(1988)以黃豆殼或小麩(wheat middling)取代閹公牛日糧(69%高梁青貯十31%精料)中半數的精料,結果造成相似的的養分消化率(表二十四)。High fill等人(1987)試驗中指出,黃豆殼的品質不亞於米麩(corn gluten feed),甚至能維持較高的酸洗纖維消化率(表二十五)。

 

六、結論

黃豆殼對反芻動物的營養價值,不亞於高能量飼料原料如玉米、燕麥、小麩皮或柳橙粕。黃豆殼的纖維極易消化,使其成為兼具高能量且高纖維持性之飼料原料。但若欲以黃豆殼取代一般牧草芻料,只能取代一部分(如1/3的苜蓿或鐵苜蓿),而且要留意黃豆殼的粗蛋白消化率較差。

參考文獻

Anderson, S. J., J. K. Merrill and T. J. Klopfenstein. 1988a. Soybean hulls as an energy supplement for the grazing ruminant. J. Anim. Sci. 66:2959-2964.

Anderson, S. J., J. K. Merrill, M. L. McDonnell and T. J. Klopfenstein. 1988b. Digestibility and utilization of mechanically processed soybean hulls by lambs and steers. J. Anim. Sci. 66:2965-2976.

Bernard, J. K., H. E. Amos, M. A. Froetschel and J. J. Evans. 1988. Influence of supplemental energy and protein on protein synthesis and crude protein reaching the abomasum. J. Dairy Sci. 71:2658-2669.

Bernard, J. K., H. E. Amos, M. A. Froetschel and J. J. Evans. 1988. Influence of supplemental energy and protein on protein synthesis and crude protein reaching the abomasum. J. Dairy Sci. 71:2658-2669.

Garrigus, R. R., A. L. Neumann and G. E. Mitchell. Jr. 1960. Digestibility of ground and flaked soybean hulls by beef steers. J. Anim. Sci. 19:1261.

Goering, H. K., C. H. Gordon, R. W. Hemken, D. R. Waldo, P. J. Van Soest and L. W. Smith. 1972. Analytical estimates of nitrogen digestibility in heat damaged forages. J. Dairy Sci. 55:1275-1280.

Grigsby, K. N., M. S. Kerley, J. A. Paterson and J. C. Weigel. 1992. Site and extent of nutrient digestion by steers fed a low-quality bromegrass hay diet withincremental levels of soybean hull substitution. J. Anim. Sci. 70:1941-1949.

Highfill, B. D., D. L. Boggs, H. E. Amos and J. G. Crickman. 19987. Effects of high fiber energy supplements on fermentation characteristics and in vivo and in situ digestibilities of low quality fescue hay. J. Anim. Sci. 65-224-234.

Hintz, H. F. M. M. Mathias, H. F. Ley, Jr. and J. k. Loosli. 1964. Effects of processing and of feeding hay on the digestibility of soybean hulls. J. Anim. Sic. 23:43-46.

Honing, D. H. and J. J. Rackis. 1979. Determination of the total pepsin-pancreatin indigestible content (dietary fiber) of soybean products, wheat bran and cron bran. J. Agric. Food Chem. 27:1262-1262.

Hsu, J. T., D. B. Faulkner, K. A. Garleb, R. A. Barclay, G. C. Fahey, Jr. and L. L. Berger. 1987. Evaluation soybean hulls as roughage for ruminants. J. Anim. Sci. 65:244-255.

Johmson, R. R., E. W. Klosterman and H. W. Scott. 1962. Studies on the feeding value of soybean flakes for ruminants. J. Anim. Sci. 21:406-411.

Klusmeyer, T. H., G. L. Lynch, J. H. Clark and D. R. Nelson. 1991. Effects of calcium salts of fatty acids and proportion of forage in diet on ruminal fermentation and nutrient flow to duodenum of cows. J. Dairy Sci. 74:2220-2232.

Liener, I. E. 1978. Nutritional value of food protein products. In: A. K. Smith and S. J. Circle (Ed.) Soybeans: Chemistry and Technology Vol. l. Proteins(2nd. Ed.) pp. 203-277. AVI Publishing Company, Inc, Westport, Connecticut. McGregor, C. A., F. G. Owen and L. D. McGill. 1976. Effect of increasing ration fiber with soybean mill run on digestibility and lactation performance. J. Dairy Sci. 59:682-689.

Nakamura, T. and F. G. Owen. 1989. High amounts of soyhulls for pelleted concentrate diets. J. Dairy Sci. 72-988-944.

NRC. 1982. United States-Canadian Tables of Feed Composition (3rd. Ed.). National Academic Press, Washington, DC.

Quicke, G. V., O. G. Bently, H. W. Scott, R. R. Johnson, and A. L. Moxon. 1959 Digestibility of soybean hulls and flakes and the in vitro digestibility of cellulose in various milling by-products. J. Dairy Sci. 42:185-186.

Sannella, J. L. and R. L. Whistler. 1962. Isolation and characterization of soybean hull hemicellulose B. Arch. Biochem. Biophys. 98:116-119.

Sarwar, M. J. L. Firkins, and M. L. Eastridge. 1991. Effect of replacing neutral detergent fiber of forage with soyhulls and corn gluten feed for dairy heifers. J. Dairy Sci. 74:1006-1017.

Sarwar, M., J. L. Firkins, and M. L. Eastridge. 1992. Effects of varying forage and concentrate production by dairy cows. J. Dairy Sci. 75:1533-1542.

Shaver, R. D., A. J. Nytes, L. D. Satter and N. A. Jorgensen 1986 Influence of amount of feed intake and forage physical form on digestion and passage of prebloom alfalfa hay in dairy cows. J. Dairy Sci. 69:1545-1559.

Smith, A. K. and S. J. Circle. 1978. Chemical composition of the seed. In: A. K. smith and S. J. Circle(Ed.)Soybeans: Chemistry and Technology Vol. l. Proteins (2nd, Ed.) pp. 61-92. AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut.

Sudweeks, E. M. 1977. Digestibility by sheep of diets of citrus pulp, corn, or soybean mill feed with three forages. J. Dairy Sci. 60:1410-1415.

Sudweeks, E. M., L. O. Ely. D. R. Mertens and L. R. Sisk. 1981. Assessing minimum amounts and form of roughages in ruminat diets: roughage value index system. J. Anim. Sci. 53:1406-1411.

Wagner, D. G., J. K. Loosli, H. F. Hintz and R. G. Warner. 1965. Value of soybean flakes for milk production. J. Dairy Sci. 48:553-555.

Welch, J. G. and A. P. Hooper. 1988. Ingestion of feed and water. In: D. C. Church (Ed.) The Ruminant Animal Digestive Physiology and Nutrition. pp.108-116. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.

Woodford, S.T. and M. R. Murphy. 1988. Effect of forage physical form on chewing activity, dry matter intake, and rumen function of dairy cows in early lactation. J. Dairy Sci. 71:674-686.

Yu, Y. and J. W. Thomas. 1976. Estimation of the extent of heat damage in alfalfa haylage by laboratory measurement. J. Anim. Sci. 42:766-774.

 

表1. 不同品系中,黃豆殼佔全黃豆比例

 

表2. 全黃豆與黃豆殼化學組成比較


表3. 黃豆殼纖維含量

 

表4. 大豆粕與黃豆殼必需胺基酸組成比較

 

表5. 黃豆殼養分消化率及總可消化養分含量

 

表6. 蒸煮壓片黃豆殼(soybran flakes)養分消化率及總可消化養分含量

 

表7. 黃豆殼相關副產物之界定

(American Feed Control Officials, Inc. 認可)
Soybean hulls(黃豆殼):全黃豆的外皮
Soybean mill feed :黃豆殼加上在製造黃豆粉(soybean flour)和黃豆碎粒(soybean grits)
過程所產生廢棄物;粗蛋白≧13.0%,粗纖維≦32%
Soybean mill run:製造去殼大豆粕的脫殼前處理所產生之黃豆殼加上部分黃豆仁碎片;粗蛋白≧11.0%,粗纖維≦35%

 

表8. 綿羊各消化道對黃豆殼養分之消化率

 

表9. 黃豆殼取代芻料纖維所造成乳牛產乳及瘤胃生理特徵之變化

 

表10. 黃豆殼取代芻料纖維所造成泌乳表現之變化

 

表11. 不同苜蓿乾草長度對咀嚼時間、瘤胃PH值及乳脂率之影響

 

表12. 芻料種類與形式對牛咀嚼時間之影響

 

表13. 以黃豆殼取代玉米和大豆粕對肉牛養分消化之影響

 

表14. 以黃豆殼和大豆粕取代玉米和大豆粕對閹公牛養分消代之影響

 

表15. 黃豆殼完全取代玉米對乳牛採食及產乳之影響

 

表16. 黃豆殼取代玉米對乳牛產乳性能之影響

 

表17. 蒸煮壓片黃豆殼、柳橙粕與燕麥以日糧百分之三十方式餵飼對乳牛產乳及增重之影響

 

表18. 黃豆殼副產品soybean mill run取代部分精料(玉米-大豆柏)對乳牛產乳表現之影響

 

表19. 黃豆殼副產品soybean mill feed或柳橙粕取代玉米對綿羊養分消化率之影響

 

表20. 黃豆殼補充方式對肉用閹公牛增重之影響

 

表21. Grigsby et al.(1992)餵飼肉用閹公牛之實驗飼料

 

表22. 肉用閹公牛對不同黃豆殼含量日糧養分消化率

 

表23. 蒸煮壓片黃豆殼取代部份芻料及全部玉米對綿羊養分消化率之影響

 

表24. 閹公牛對含黃豆殼或小麩皮(wheat middling)日糧養分之消化率

 

表25. 肉用母牛對73%狐尾草+27%黃豆殼或玉米麩(corn gluten feed)日糧養分之消化率

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