《Animal Feed Science and Technology》：Prediction of available energy in Baijiu distillers’ dried grains for growing pigs based on chemical composition and computer-controlled simulated digestion approaches
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摘要需要快速估算白酒糟（BDDG）中的可利用能，以便进行精密的猪饲料配方设计。本研究旨在基于化学成分和计算机控制的模拟消化系统（CCSDS），开发预测 BDDG 可利用能含量的方程。二十头杂交公猪（杜洛克 × 约克夏 × 长白，初始体重：27.46 ± 0.65 kg）被分配
摘要
需要快速估算白酒糟（BDDG）中的可利用能，以便进行精密的猪饲料配方设计。本研究旨在基于化学成分和计算机控制的模拟消化系统（CCSDS），开发预测 BDDG 可利用能含量的方程。二十头杂交公猪（杜洛克 × 约克夏 × 长白，初始体重：27.46 ± 0.65 kg）被分配到一个重复的 10 × 3 不完全拉丁方设计中，以确定消化能（DE）和代谢能（ME），其中包括一个基础日粮和九个含 BDDG 的日粮，跨越三个连续实验期进行评估。使用 CCSDS 测定体外消化能（IVDE），每个样本设 5 个重复。观察到样本间存在显著差异，中性洗涤纤维（NDF）含量范围为 35.85-53.91%，DE、ME 和 IVDE 分别为 1,777-2,670、1,727-2,501 和 1,724-2,434 kcal/kg。NDF 与 DE（r = ?0.97）和 ME（r = ?0.98）呈强相关，预测方程表现出预测准确性：DE (kcal/kg) = 4,353 ? 47.67 × NDF (%)，R2 = 0.94, P < 0.01；ME (kcal/kg) = 4,104 ? 44.89 × NDF (%)，R2 = 0.95, P < 0.01。同时，IVDE 也与 DE（r = 0.89）和 ME（r = 0.94）呈强相关，方程显示出良好的预测准确性：DE (kcal/kg) = 445 + 0.90 × IVDE (kcal/kg)，R2 = 0.80, P < 0.01；ME (kcal/kg) = 361 + 0.88 × IVDE (kcal/kg)，R2 = 0.88, P < 0.01。总体而言，我们的结果强烈表明，NDF 含量是 BDDG 中可利用能的主要预测因子。基于 NDF 和基于 CCSDS 的方程都为快速估算 BDDG 中的可利用能提供可靠工具，支持其在精密饲料配方中的实际应用。
引言
白酒糟（BDDG）是中国一种具有饲料原料潜力的特色工业副产物，由白酒（中国传统蒸馏烈酒）制造过程中发酵和蒸馏后剩余的固体残渣经干燥和粉碎制成。中国每年生产大量的 BDDG；然而，由于加工条件的多样性，源自不同来源的 BDDG 在化学成分和可利用能含量方面表现出相当大的变异性。虽然 BDDG 已被确认为单胃动物可行的替代饲料资源（Xia 等人，2019），但其固有的异质性严重限制了静态营养数据库的可靠性，从而影响了 BDDG 在精密饲料配方系统中的准确添加。因此，开发快速、准确的方法来估算 BDDG 的可利用能含量，对于优化其日粮利用、提高整体饲料效率以及降低养猪业的生产成本至关重要。
饲料原料的可利用能含量是决定其对猪营养价值的根本因素（Stein 等人，2016）。传统上，猪饲料原料的消化能（DE）和代谢能（ME）值是通过全收集法或指示剂法确定的，这些方法被广泛认为是猪能量评估的金标准。然而，这些体内生物测定耗时、费力且昂贵，并且需要大量的实验动物，这极大地限制了它们在常规、高通量饲料评估中的适用性（Kong 和 Adeola，2014）。为解决这些局限性，开发了一系列体外消化技术，以在受控的实验室条件下模拟单胃动物的胃肠道消化过程。在这些技术中，计算机控制的模拟消化系统（CCSDS）通过对消化持续时间、消化液成分和酶活性谱的精确调节，密切复制体内胃肠道生理条件（Du 等人，2022，Gao 等人，2023）。先前的研究已成功应用该系统估算生长猪常用饲料（包括玉米、高粱）和非传统植物蛋白来源的可利用能，其中体外消化能（IVDE）与 DE 或 ME 之间的相关系数始终超过 0.90（Chen 等人，2014，Pan 等人，2018a，Pan 等人，2018b，Du 等人，2022）。CCSDS 是否能为 BDDG 提供可靠的能量估算尚不清楚。如果能确认这一能力，CCSDS 将成为该原料常规评估的实用工具。
CCSDS 准确复制前胃消化过程的能力已在之前的研究中得到验证（Du 等人，2023）。至关重要的是，BDDG 含有高水平的蛋白质和残余淀粉，两者主要在前胃中消化和吸收，并可能共同构成其可利用能含量的主要贡献者（Chen 等人，2025）。因此，我们假设 CCSDS 可以为 BDDG 生成准确的可用能估算。为了检验这一假设，本研究的目标是开发基于 CCSDS 获得的体外能值或 BDDG 化学成分来预测 BDDG 可用能的方程，最终目标是提供一个快速、具有成本效益的工具，以支持优化生长猪日粮中 BDDG 的添加。
章节片段
伦理考量
南京农业大学实验动物福利与伦理委员会在试验前审查并批准了实验方案（NJAU.No20240531113）。
BDDG 的来源和外观
本研究收集了九份 BDDG 样本，来自中国六大主要白酒生产省份，包括四川（n = 3）、贵州（n = 1）、安徽（n = 2）、江苏（n = 1）、湖北（n = 1）和江西（n = 1）。所有样本均以工厂粉碎的粉末形式供应，并直接在动物试验中使用
BDDG 的化学成分
如表 1 所示，9 份 BDDG 样本的分析化学成分存在相当大的差异。以干物质（DM）为基础，CF、NDF、ADF 和灰分的平均浓度分别为 25.35% (17.16-32.20%)、46.26% (35.85-53.91%)、35.05% (25.87-42.11%) 和 10.70% (7.76-12.66%)。化学成分的变异系数均高于 10%。
BDDG 中的可用能
基于表 4、表 5，9 份样本测定的 DE、ME、GE 和 DM 的 ATTD 平均值分别为 2,148 kcal/kg (1,777-2,670
讨论
如前所述，BDDG 是白酒酿造过程中产生的主要残余副产物，由高粱、小麦和大麦等谷物经过固态发酵和蒸馏后制成，以稻壳作为填充剂（Liu 等人，2022）。因此，在本研究评估的 9 份样本中观察到化学成分和可利用能含量存在相当大的变异性。类似的变异性源于饲料来源的差异和
结论
本研究开发了基于 NDF 和 CCSDS 的预测方程，用于估算生长猪日粮中 BDDG 的可利用能含量。NDF 含量被确定为 BDDG 中可利用能的主要预测因子。基于 NDF 和基于 CCSDS 的方程都为快速估算 BDDG 中的可利用能提供可靠工具，其中 CCSDS 方法提供了一种比体内方法更快的替代方案，以及比化学成分分析更基于机制的替代方案。
伦理声明
本研究的进行符合 ARRIVE（动物研究：体内实验报告）指南。本研究得到了南京农业大学实验动物福利与伦理委员会的批准。（批准号 No20240531113）
CRediT 作者贡献声明
王梦婷：软件。 叶佳军：方法论，调查。 朱卫云：监督，概念化。 张佳琪：方法论。 连开封：方法论，调查。 郭新：写作 – 初稿，方法论，调查，形式分析，数据整理。 余开封：写作 – 审阅与编辑，资金获取，形式分析，概念化。 潘龙：写作 – 审阅与编辑，监督，方法论，概念化。
竞争利益声明
作者声明以下财务利益/个人关系，这可能被视为潜在竞争利益：Kaifan Yu 拥有专利 一种特色饲料原料白酒糟在生长猪上的消化能和代谢能的预测方法和装置 待批予 Kaifan Yu。如果有其他作者，他们声明没有已知的可能影响本论文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了国家重点研发计划的支持（2021YFD1300205）。
郭新|连开封|陈亚辉|叶佳军|王梦婷|张佳琪|朱卫云|潘龙|余开封
