■王洪榮 皮 宇 王夢芝 李華偉 陳 青 孫麗莎

（揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州 225009）

木薯（Cassava）是世界三大薯類（馬鈴薯、木薯、 甘薯）之一，有“地下糧倉”、“特用作物”和“淀粉之王”的譽稱。在我國，木薯廣泛分布于廣西、海南、廣東等省區(qū)，作為一種非糧食作物已成為中國第六大熱帶作物[1]。木薯渣（Cassava Residues，CR）是木薯加工淀粉、酒精等產(chǎn)品之后的下腳料，主要由木薯外部褐色的皮、內(nèi)部的薄壁組織組成。在我國每年加工木薯淀粉所產(chǎn)生的木薯渣產(chǎn)量大約有30萬噸，以及加工酒精等其他產(chǎn)品的木薯渣總計達150萬噸左右[2]。大量的木薯渣如果不加以利用，不僅造成資源浪費，而且還會對生態(tài)環(huán)境造成污染，其所含的廢水還會對植被、土壤造成破壞，腐爛過程中產(chǎn)生的毒氣還會污染大氣，進一步給人和動物的健康帶來危害。木薯渣營養(yǎng)成分豐富，經(jīng)加工處理后可作為良好的木薯渣飼料，不但可以緩解現(xiàn)今飼料資源緊缺的狀況，而且還可降低飼料成本，提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益，同時又可減輕環(huán)境污染，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α１疚木湍臼淼臓I養(yǎng)成分及抗營養(yǎng)特性、木薯渣的飼用價值以及木薯資源在反芻動物生產(chǎn)上的應用做一綜述。

1 木薯的營養(yǎng)成分

木薯的營養(yǎng)成分豐富，其中尤以淀粉含量最多，木薯塊根中含有30%的淀粉，木薯干中含有70%的淀粉[3]。在干物質(zhì)基礎上，大部分木薯中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、粗灰分和無氮浸出物含量范圍分別為1.9%～3.5%、0.5%～1.5%、2.0%～4.5%、2.0%～4.2%、90%～92%，而鈣和磷的含量范圍分別為0.13%～0.32%和0.06%～0.10%[4]。對于木薯的營養(yǎng)成分，不同地區(qū)、不同品種的木薯營養(yǎng)成分也有所差異。

表1列出了不同時期、不同地區(qū)進行的一些研究中各品種木薯的營養(yǎng)成分，表2列出了木薯中部分氨基酸成分，均以干物質(zhì)為基礎。

表1 不同地區(qū)木薯的常規(guī)營養(yǎng)成分（%）

表2 木薯中部分氨基酸營養(yǎng)成分（%）

2 木薯的抗營養(yǎng)特性

木薯中的抗營養(yǎng)因子主要有氫氰酸、單寧和植酸。氫氰酸來源于木薯中的亞麻苦甙（氰甙毒素）在酶或弱酸作用下分解產(chǎn)生。氫氰酸中的氰離子成分起主要毒副作用，它能夠抑制組織細胞內(nèi)酶的活性，如脫羧酶、細胞色素氧化酶、過氧化物酶、乳酸脫氫酶及琥珀酸脫氫酶等，氰離子還能迅速結合氧化型細胞色素氧化酶中的三價鐵，中斷后者還原為二價鐵所發(fā)生的電子傳遞過程，最終使組織細胞因不能利用血液中的氧而造成內(nèi)窒息[13-14]。

氫氰酸被機體吸收后，大部分氰離子會在硫氰酸酶的催化下，結合體內(nèi)的硫氨基酸、硫代硫酸鹽等硫供體，形成低毒的硫氰酸鹽，隨尿液排出體外；少部分氰離子可轉(zhuǎn)化為氰化氫或分解為氨氣和二氧化碳，隨呼吸作用排出體外；還有很少部分的氰離子進入肝臟，在肝臟中結合葡萄糖醛酸形成低毒的腈類隨尿液排出。此外，氰離子也可形成氰鈷胺參與維生素B12的代謝。一般情況下，機體存在的氫氰酸濃度較低，通過以上各種代謝途徑可以除去其毒性或使毒性減弱[15-16]。

木薯中的氫氰酸含量依品種、處理方法、部位不同等因素有所差異，我國木薯鮮塊和鮮葉的氫氰酸含量分別為58～163 mg/kg、100～300 mg/kg[17]；而國外普通木薯皮粉的氫氰酸含量約為48.4 mg/kg[18]。歐盟規(guī)定用于飼料的進口木薯塊和木薯顆粒中氫氰酸的最大允許量為100 mg/kg[19]。我國飼料衛(wèi)生標準（GB13078-2001）中規(guī)定，木薯干中氫氰酸最大允許量為100 mg/kg，其中在豬和雞的配合飼料和濃縮飼料中最大允許量為50 mg/kg。因此，在使用木薯作為動物飼料時，有必要采取一些措施來降低其氫氰酸含量，使其含量降至安全值。一方面，可以采用脫皮、煮沸、蒸汽、烘烤、酸解和干燥等一系列處理過程來降低氫氰酸含量；研究表明分別采用曬干、烘干、水煮和青貯方法對東莞紅尾和印尼黃心兩個品種的木薯葉及塊根進行處理，氫氰酸的去除率分別為95%、90%、68%、35%[17]。另一方面，可以在日糧中添加使用木薯的同時，添加硫代硫酸鈉、蛋氨酸、維生素B12等營養(yǎng)物質(zhì)以及補充碘元素來降低氫氰酸毒性[20]；Tewe等研究發(fā)現(xiàn)，在添加足夠的蛋白質(zhì)（特別是蛋氨酸）和碘元素的前提下，飼喂氫氰酸含量為100 mg/kg的甘薯塊不會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響[19]。

植酸作為一種很強的螯合物能與鈣、鋅等金屬離子形成機體難以吸收利用的絡合物，從而降低此類元素的生物利用率。又因植酸中富含磷，而動物對植酸磷的利用率很低，多數(shù)植酸磷隨糞便排出體外，進而會被微生物分解釋放到環(huán)境中，易造成水體富營養(yǎng)化，給環(huán)境帶來極大的負面影響。單寧是一種多元酚化合物，有苦澀味，會影響飼料適口性[21]。木薯葉中的多酚化合物和植酸還能通過與蛋白質(zhì)結合形成不消化的蛋白質(zhì)絡合物，或直接對酶的活性產(chǎn)生影響，使其營養(yǎng)價值顯著降低[22-23]。

3 木薯渣的飼用價值及其在動物飼喂中應注意的問題

3.1 木薯渣的飼用價值

木薯經(jīng)過加工生產(chǎn)成為淀粉和酒精后所剩下來的下腳料的混合物叫做木薯渣。木薯渣粗纖維含量高，碳水化合物含量高，微量元素、礦物質(zhì)和氨基酸含量豐富，但是蛋白質(zhì)含量低，是一種來源廣泛、價格低廉的能量飼料[24]。

胡忠澤等[25]采用常規(guī)分析和原子吸收分光光度計等現(xiàn)代化先進儀器相結合，對木薯渣的營養(yǎng)價值進行了分析。吳世林等[26]對木薯渣中部分氨基酸成分（以干物質(zhì)為基礎）進行了分析，分析結果見表3、表4。

表3 木薯渣中的常規(guī)營養(yǎng)成分

表4 木薯渣中部分氨基酸含量（%）

3.2 飼喂木薯渣應注意的問題及解決方法

未經(jīng)過處理的鮮木薯渣含水量約為80%～90%，并且還含有可溶性的營養(yǎng)物質(zhì)，這就為微生物的滋生提供了有利條件，在這種情況下鮮木薯渣在1～2 d內(nèi)會被黃曲霉毒素污染變成黃色或黑色，動物采食后常引起中毒。又因為木薯渣含粗纖維較多，導致其適口性較差。目前，較為經(jīng)濟快捷的處理方法是將木薯渣先沉降后進行機械脫水，再經(jīng)過干燥直接用于生產(chǎn)配合飼料；隨著生物技術的發(fā)展，用木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白飼料，成為現(xiàn)在研究和利用木薯渣飼料原料的熱點。Hang在木薯渣中接種產(chǎn)朊假絲酵母進行固態(tài)發(fā)酵，結果木薯渣中蛋白質(zhì)、煙酸、泛酸、VB1和VB2含量分別提高了2.5、3.4、10、1.2、1.5倍，在一定程度上提高了木薯渣的營養(yǎng)成分[27]。瑞典的Sorigona公司將產(chǎn)朊假絲酵母和肋狀擬內(nèi)孢霉混合用于發(fā)酵木薯渣，得到的產(chǎn)品中含產(chǎn)朊假絲酵母和肋狀擬內(nèi)孢霉比例分別為98%和2%，蛋白質(zhì)平均含量為30%。法國也有學者利用固態(tài)發(fā)酵法

來研究以木薯為原料，用黑曲霉發(fā)酵處理30 h，可以使木薯蛋白質(zhì)含量由2%提高到20%[28]。我國在這方面的研究同樣獲得了成功。廣東微生物研究所分別以木薯粉渣和玉米淀粉渣為原料，采用雙菌協(xié)生配伍敞開式固體發(fā)酵技術生產(chǎn)4320菌體蛋白飼料，可以使蛋白質(zhì)含量由6%～8%提高到18%～24%。另外，對木薯渣進行青貯處理同樣可以解決木薯渣飼用中無法克服的一些問題。黃金華等[29]研究發(fā)現(xiàn)在木薯渣青貯的過程中，先單獨使用黑曲霉發(fā)酵48 h后再接入植物乳酸菌進行貯存效果最好，粗蛋白和真蛋白含量分別增加了76.27%和36.11%。馬靜靜等[30]在木薯渣接種乳酸菌復合系SFC-2的同時添加蔗糖來提高木薯渣中乳酸的積累，進而改善了木薯渣的飼用適口性和飼料轉(zhuǎn)化率。艾必燕等[31]以黑曲霉、綠色木霉和根霉R2，確定了木薯渣發(fā)酵的適宜條件，進一步優(yōu)化了木薯渣發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料的工藝。

4 木薯渣在反芻動物生產(chǎn)上的利用

由于反芻動物對粗纖維能夠更好地消化吸收，所以木薯渣在反芻動物生產(chǎn)上應用較多。有研究報道了木薯渣可以替代傳統(tǒng)的能量飼料原料運用到反芻動物營養(yǎng)上，并且可以起到類似的效果[32]。近些年，木薯渣作為飼料資源在肉牛、奶牛以及羊生產(chǎn)上的應用研究較多。

4.1 在肉牛上的利用

木薯渣可作為一種廉價的能量飼料進行開發(fā)利用，而木薯莖葉能彌補木薯渣的蛋白不足。南方產(chǎn)木薯的地區(qū)，木薯渣、木薯莖葉的產(chǎn)出超過當?shù)仞B(yǎng)牛的需要量，對于中原、北方地區(qū)以及南方非木薯產(chǎn)區(qū)肉牛養(yǎng)殖場，面臨著飼料用糧價格不斷上漲，尋求能夠成規(guī)模化產(chǎn)出的飼料用糧替代產(chǎn)品，木薯渣是一個不錯的選擇，相比較于傳統(tǒng)飼料用糧養(yǎng)殖節(jié)約成本約50%[33]。

木薯渣作為能量添補飼料直接運用在肉牛飼養(yǎng)過程中，其添加量及補飼方式是其關鍵技術。張吉鹍等[34]研究結果表明，木薯渣（CR）作為能量添補飼料，用于西本雜牛的補飼時，可以通過改變補飼方式與增加飼喂次數(shù)，來調(diào)控CR的瘤胃降解率，使得日糧的能氮能夠同步利用與苜蓿干草（AH）有相似的效果，從而可提高動物的生產(chǎn)性能。同年，張吉鹍等[35]也采用不同補飼方式飼喂木薯渣對混合粗飼料的江西省本地黃牛增重的影響研究，研究表明CR作為能量添補飼料，用于本地黃牛補飼時，同樣可以通過改變補飼方式與增加飼喂次數(shù)，來調(diào)控CR的瘤胃降解速率，使得能氮能夠同步利用與稻草與苜?；旌洗诛暳系南嗨?。唐春梅等[36]用低比例的木薯渣替代麥麩，能降低夏季肥育牛飼養(yǎng)的增重成本，提高養(yǎng)殖效益，替代量占精料的7%～14%以內(nèi)為宜。劉建勇等[37]以木薯渣為基礎日糧、補給3.0 kg精料，育肥肉牛增重效果好，平均日增重超出1 000 g，且牛肉品質(zhì)也較好；牛肉和脂肪顏色正常，處于最好等級區(qū)間。

木薯渣經(jīng)過微生物發(fā)酵后，其蛋白質(zhì)水平及其它營養(yǎng)成分會得以提高，適口性得以改善。發(fā)酵木薯渣的利用方式成為木薯渣飼料化的一個趨勢。黃雅莉等[38]利用人工瘤胃體外產(chǎn)氣法研究發(fā)酵木薯渣替代不同比例的玉米秸稈對水牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響。結果說明發(fā)酵木薯渣在替代25%～50%的玉米秸稈時（風干基礎），可以提高微生物蛋白質(zhì)濃度、揮發(fā)性脂肪酸濃度，對體外瘤胃發(fā)酵特性起到一定的改善作用。同年，黃雅莉等[39]又對發(fā)酵木薯渣替代象草，啤酒糟替代豆粕的飼糧組合對水牛體外瘤胃發(fā)酵特性的影響進行了研究，來確定發(fā)酵木薯渣作為飼糧替代象草的最佳比例。研究結果表明啤酒糟替代25%豆粕，發(fā)酵木薯渣替代25%象草作為水牛飼糧的組合是最優(yōu)的飼糧組合。黃雅莉等[40]進一步研究了發(fā)酵木薯渣替代象草對體外瘤胃發(fā)酵和甲烷產(chǎn)量的影響，結果最終說明了發(fā)酵木薯渣在25%水平下替代象草對體外發(fā)酵特性和甲烷產(chǎn)量無顯著影響（P＞0.05），以25%的替代水平最優(yōu)。蔡永權等[41]探索以青貯木薯渣為主飼料肥育肉牛的技術模式，結果顯示以青貯木薯渣為主，日添加精料2 kg飼喂的牛，平均日增重為0.951 kg。

4.2 在奶牛上的利用

黃雅莉等研究了用木薯渣代替象草飼喂奶水牛的效果，結果顯示牛乳中乳蛋白率、乳脂率、總固形物、非脂固形物的含量試驗組（啤酒糟替代精料中50%豆粕，木薯渣替代粗料中12.5%象草的飼糧）顯著高于對照組，分別比對照組提高了5.72%、11.78%、6.85%、4.11%(P＜0.05)。乳脂脂肪酸C16∶0和C16∶1試驗組顯著高于對照組，分別比對照組提高了28%、30.84%（P＜0.05）。結果提示啤酒糟替代精料中的50%豆粕，木薯渣替代粗料中12.5%的象草飼糧組合可顯著提高乳蛋白率、乳脂率、總固體物、非脂固形物和各項乳脂脂肪酸的含量，改善奶水牛的乳品質(zhì)[42]。莫慧誠[43]對木薯渣添加在奶牛日糧中對奶牛產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)的影響進行了試驗，試驗結果表明，試驗奶牛日糧中添加5 kg木薯渣代替苜蓿干草對試驗奶牛產(chǎn)奶量和乳成分無影響，利用木薯渣替代苜蓿甘草不僅可以為奶牛提供大量粗纖維飼料，而且還能降低奶牛養(yǎng)殖成本。

4.3 在羊上的利用

在西非，木薯渣經(jīng)過木霉真菌發(fā)酵后喂養(yǎng)西非矮山羊，山羊的繁育與未飼喂發(fā)酵木薯渣組沒有顯著差異，但是山羊的采食量和生長速率得到提高，奶山羊的產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)都有顯著的提高(P＜0.05)，說明木薯渣經(jīng)過微生物有效降解后，提高了飼料的利用率[44]。張吉鹍等[45]把木薯渣（CR）作為能量添補飼料，可以通過改變補飼方式與增加飼喂次數(shù)，用于山羊木薯干草（CH）基礎粗飼料補飼，來調(diào)控CR的瘤胃降解速率，使之與CH的相似，使得能氮能夠同步利用，從而提高動物的生產(chǎn)性能。張蓮英等[46]對用木薯渣替代部分精料飼喂圈養(yǎng)山羊的可行性進行了探索，采用不同比例的木薯渣替代部分精料來飼喂，測定在圈養(yǎng)環(huán)境下山羊體增重、經(jīng)濟效益等。經(jīng)過90 d的試驗，結果顯示飼料中木薯渣與精料的混合比例為2∶1時較為合理，綜合效益較好。

5 前景展望

木薯渣作為工業(yè)生產(chǎn)中的下腳料，其價格低廉、營養(yǎng)價值豐富，將其飼料化具有可行性、發(fā)展前景廣闊，但是在畜牧生產(chǎn)實際應用中還存在一些有待解決的問題。為了能夠更好的利用木薯渣這種非常規(guī)飼料資源，今后還需進一步完善木薯渣飼料批量生產(chǎn)的工藝和流程。首先要聯(lián)合淀粉或酒精加工廠和飼料加工企業(yè)來共同處理解決木薯渣的保鮮及貯存問題；其次還有待研發(fā)出高效節(jié)能專用干燥設備，來解決木薯渣的干燥問題；另外還需要研究出對木薯渣進一步加工處理的方法，如青貯處理、微生物發(fā)酵等處理方法來提高木薯渣的飼用價值；最后還需進一步研究在反芻動物生產(chǎn)上木薯渣適宜的添加比例、飼喂方式以及在其他動物生產(chǎn)上的應用，為木薯渣飼料資源在畜牧業(yè)的推廣應用提供理論參考。