■徐麗萍閔 勇

(1.四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川瀘州646005；2.瀘州漢基生物工程有限公司，四川瀘州646000)

降低飼料成本、提高養(yǎng)殖效益是養(yǎng)殖業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題。飼用微生態(tài)制品因其安全、高效、多功能等特點(diǎn)，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的重視。

酵母培養(yǎng)物（yeast culture，簡(jiǎn)稱YC）是一種含有酵母菌賴以生長(zhǎng)的培養(yǎng)基接種酵母經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)品。含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、消化酶、促生長(zhǎng)因子和較齊全的氨基酸組成，是集營(yíng)養(yǎng)與保健為一體的新型微生態(tài)功能飼料添加劑。活性干酵母、酵母培養(yǎng)物、酵母提取物、酵母細(xì)胞壁等都是我國(guó)農(nóng)業(yè)部《飼料添加劑品種目錄》（2008）所允許使用的飼料添加劑[1]。

我國(guó)是一個(gè)產(chǎn)酒大國(guó)，每年全國(guó)的廢酒糟產(chǎn)量極其可觀，大量的廢酒糟作為廢棄物既污染環(huán)境，又造成了極大的浪費(fèi)。利用我國(guó)白酒糟資源豐富的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)以白酒糟為基質(zhì)的酵母培養(yǎng)物飼料產(chǎn)品，價(jià)格低廉，變廢為寶，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益、顯著的社會(huì)效益和深遠(yuǎn)的環(huán)境效益[2]。

1 白酒干酒糟的成分組成

大曲白酒糟中含有豐富的蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、無(wú)機(jī)元素、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，但是由于釀造白酒時(shí)選用的原料種類、摻加輔助料種類與發(fā)酵過(guò)程都千差萬(wàn)別，因此，白酒槽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也有較大的差別。不同香型、不同酒廠的白酒酒糟成分有所差異，同一酒廠不同時(shí)期的酒糟成分有所不同；另外，同一酒糟不同的預(yù)處理方法所測(cè)得的酒糟成分也會(huì)不同[3]。白酒酒糟中主要成分的平均組成及含量見表1。

表1 白酒酒糟中主要成分含量（%）

從表1的成分組成看出，白酒干酒糟中含有豐富的粗蛋白和粗纖維及較高的無(wú)氮浸出物（NFE），無(wú)論是直接加工成飼料還是發(fā)酵轉(zhuǎn)化飼料蛋白都是可行的。和常規(guī)飼料原料相比，白酒糟中的粗蛋白比玉米和麥麩高，粗脂肪含量比玉米高而與麥麩相近，另外鈣和磷含量也比較高[3-4]。

將白酒鮮酒糟直接用作飼料或經(jīng)簡(jiǎn)單的干燥、粉碎處理后進(jìn)行動(dòng)物飼喂是目前比較常見的做法。其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單、技術(shù)要求低，成本低廉，但是由于新鮮的酒糟中含有殘存的酒精，若未經(jīng)處理直接飼喂動(dòng)物會(huì)引起酒精中毒。動(dòng)物主要表現(xiàn)為興奮不安、心律不齊、呼吸困難、體溫偏低、腹瀉、腹痛、共濟(jì)失調(diào)、腸臌氣、食欲廢絕、結(jié)膜發(fā)紺、四肢麻痹等癥狀[5]。另外，若酒糟存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，特別是高溫季節(jié)時(shí)，酒糟易發(fā)生酸變或霉變，產(chǎn)生大量的游離酸（醋酸、乳酸、酪酸）、雜醇油（正丙醇、異丙醇、異戊醇）、醛類、黃曲霉毒素等有毒物質(zhì)。

因此，最好的做法是通過(guò)發(fā)酵后進(jìn)一步分解纖維素等物質(zhì)生產(chǎn)品質(zhì)更高的飼料蛋白。

2 以白酒糟為基質(zhì)進(jìn)行固體發(fā)酵的工藝流程

白酒糟固體發(fā)酵生產(chǎn)酵母功能飼料的工藝流程如圖1所示[6-9]。

3 酵母培養(yǎng)物的營(yíng)養(yǎng)特征

3.1 感官性質(zhì)

白酒糟酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品為黃棕色至灰褐色粉狀物，無(wú)結(jié)塊、無(wú)潮解，具有酵母發(fā)酵香味，無(wú)異味、無(wú)雜物。

3.2 基本理化指標(biāo)

白酒糟酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品的基本理化指標(biāo)如表2所示。從表2中可以看出，產(chǎn)品各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)，尤其是蛋白質(zhì)含量較高[9-12]。

3.3 脂肪酸組成

白酒糟酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品中脂肪酸種類及其含量的測(cè)定結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出，產(chǎn)品中的脂肪酸主要以不飽和脂肪酸為主，其含量占總脂肪酸含量的78%以上[9-12]。

圖1 白酒糟固體發(fā)酵生產(chǎn)酵母功能飼料的工藝流程

表2 白酒糟酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品基本理化指標(biāo)

表3 酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品中脂肪酸種類及其含量

3.4 氨基酸組成

白酒糟酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品中氨基酸種類及其含量的測(cè)定結(jié)果如表4所示。從表4中可以看出，產(chǎn)品中含16種氨基酸，其中谷氨酸含量占總含量的28.64%，且氨基酸組成較為均衡，基本上是全價(jià)的，完全能滿足動(dòng)物的生長(zhǎng)需求[9-12]。

表4 酵母培養(yǎng)物產(chǎn)品中氨基酸種類及其含量（%）

3.5 小肽分子量分布分析

研究者認(rèn)為，蛋白質(zhì)在消化道中的消化終產(chǎn)物大部分往往是小肽而不是游離氨基酸(FAA)。小肽能完整地通過(guò)腸黏膜細(xì)胞進(jìn)入體循環(huán)，具有轉(zhuǎn)運(yùn)速度快、耗能低、載體不易飽和等優(yōu)點(diǎn)，且各種肽之間轉(zhuǎn)運(yùn)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)性與抑制性。根據(jù)這些研究結(jié)果，可以確定小肽是一種更優(yōu)質(zhì)的氮源。

酵母培養(yǎng)物中小肽分子量分布試驗(yàn)采用AKTA purifier 100蛋白質(zhì)純化儀（安瑪西亞，瑞典）完成。

試驗(yàn)方法：將預(yù)溶脹的SuperdexTM 75層析柱用pH值7.0的50 mmol/l的磷酸緩沖液平衡過(guò)夜。樣液于12 000 r/min離心10 min，取上清液0.5 ml上樣測(cè)定，并用pH值4.5 50 mmol/l的醋酸緩沖液洗脫，洗脫速度為0.5 ml/min，采用OD280nm測(cè)定洗脫液吸光值。分子量標(biāo)準(zhǔn)品為牛血清白蛋白(Mr 67 000 Da)、卵清蛋白(Mr 43 000 Da)、核糖核酸酶A(Mr 13 700 Da)、蛋白酶抑制劑(Mr 6 512 Da)、維生素B12(Mr 1 355 Da)、胞嘧啶核苷(Mr 243 Da)。標(biāo)準(zhǔn)圖譜和分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線分別如圖2、圖3所示。

圖2 G75標(biāo)準(zhǔn)品凝膠層析圖譜

圖3 分子量標(biāo)準(zhǔn)曲線

白酒糟酵母培養(yǎng)物可溶性蛋白經(jīng)凝膠過(guò)濾色譜分析后，洗脫曲線如圖4所示。白酒糟在發(fā)酵和酵母水解的過(guò)程中，蛋白酶將大分子的酒糟蛋白質(zhì)和酵母蛋白分解成為分子量相對(duì)較小的蛋白和多肽。蛋白洗脫體積從7.5 ml到30.0 ml，主峰出現(xiàn)在17.10 ml，分子量大小約為2 200 Da，20個(gè)氨基酸殘基，占蛋白總量95%以上。其余組分為游離氨基酸和具有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)。

圖4 白酒糟酵母培養(yǎng)物浸提液洗脫曲線

3.6 酵母自溶率分析

酵母菌體具有堅(jiān)固的細(xì)胞壁，若不經(jīng)破壁直接用作飼料，則消化率低，適口性差。自溶的酵母細(xì)胞既改善了飼料的適口性，有利于消化吸收，同時(shí)還含有豐富的多肽核苷酸、氨基酸、VB1、VB2、VB6、VB12、尼克酸、葉酸、泛酸、微量元素、生物素等，亦可增強(qiáng)動(dòng)物的免疫能力。白酒糟酵母培養(yǎng)物利用復(fù)合破壁酶對(duì)其進(jìn)行細(xì)胞自溶處理，自溶率達(dá)到90%以上[12](見表5)。

表5 酵母細(xì)胞數(shù)指標(biāo)

4 酵母培養(yǎng)物在反芻動(dòng)物飼喂中的應(yīng)用

4.1 白酒糟酵母培養(yǎng)物應(yīng)用于肉牛飼喂（試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自于瀘州漢基生物工程有限公司）

本試驗(yàn)是在全混合日糧（Total Mixed Ration，TMR）中，試驗(yàn)組用30%白酒糟酵母培養(yǎng)物（以下簡(jiǎn)稱YC）替代部分精補(bǔ)料，其他精粗飼料不變，研究其對(duì)肉牛的增重影響[13-15]。

試驗(yàn)時(shí)間：2014年12月1日～2015年1月28日，試驗(yàn)期59 d。

試驗(yàn)地點(diǎn)：四川省瀘州市方山某牧場(chǎng)。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：共選擇肉牛20頭，按體況相近的原則，分為試驗(yàn)和對(duì)照共2組。

試驗(yàn)結(jié)果見表6。由表6可知，酵母培養(yǎng)物能夠?yàn)閯?dòng)物瘤胃中的纖維分解菌提供豐富的營(yíng)養(yǎng)源，并因此提高動(dòng)物對(duì)粗飼料的消化能力。酵母培養(yǎng)物添加可增加牧牛隨意采食量，可提高肉牛體重達(dá)28.6%[16]。

表6 YC應(yīng)用于瀘州某牧場(chǎng)肉牛飼喂的試驗(yàn)結(jié)果

4.2 酵母培養(yǎng)物應(yīng)用于肉羊飼喂（試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自于瀘州漢基生物工程有限公司）

試驗(yàn)基地采用圈舍喂養(yǎng)方式，每天飼喂3次，飼料以玉米秸稈為主，輔以水稻秸稈等，此外平均每只羊每天早上補(bǔ)飼約0.4 kg精料，自由飲水[14]。

試驗(yàn)時(shí)間：2014年9月13日～2014年10月27日，共計(jì)45 d。

試驗(yàn)地點(diǎn)：四川省簡(jiǎn)陽(yáng)市某種羊培育基地。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：本試驗(yàn)共選擇100只山羊，其中包括80只波爾山羊，20只小尾寒羊，50只試驗(yàn)組，50只對(duì)照組，分為三組試驗(yàn)，各組羊只的大小及體況基本一致。

組一：包括60只波爾山羊育肥羊，30只作為試驗(yàn)組，30只作為對(duì)照組。

組二：包括20只波爾山羊成年母羊，10只作為試驗(yàn)組，10只作為對(duì)照組。

組三：包括20只小尾寒羊，10只作為試驗(yàn)組，10只作為對(duì)照組。

試驗(yàn)組：

1～5 d：替代12%精料，5 d共需酵母培養(yǎng)物：50只×0.4 kg×5 d×12%=12 kg；

6～10 d：替代18%精料，5 d共需：50只×0.4 kg×5 d×18%=18 kg；

11～45 d：替代24%精料，35 d共需：50只×0.4 kg×35 d×24%=168 kg。

除此之外，其他與對(duì)照組相同。

試驗(yàn)前后，對(duì)照組均進(jìn)行稱重（早上飼喂前），同時(shí)觀察膘情、毛色、糞便及羊舍氨氣等情況，常規(guī)飼喂。

試驗(yàn)前后，試驗(yàn)組的毛色較對(duì)照組更加順滑有光澤，其他如膘情、糞便、氨氣等則無(wú)明顯差異。

試驗(yàn)結(jié)果見表7。由表7可知，酵母培養(yǎng)物添加可增加肉羊的體重達(dá)3.74 kg，并改善肉羊的健康狀況。

表7 YC應(yīng)用于簡(jiǎn)陽(yáng)某基地種羊飼喂的試驗(yàn)結(jié)果

國(guó)內(nèi)外大量的應(yīng)用實(shí)踐表明，在相同飼養(yǎng)條件和營(yíng)養(yǎng)水平下，日糧中添加適量酵母培養(yǎng)物具有以下優(yōu)勢(shì)：①促進(jìn)瘤胃微生物增殖，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，緩解動(dòng)物的生理應(yīng)激和環(huán)境應(yīng)激；②提高粗、精料的消化利用率，預(yù)防慢性酸中毒；③提高機(jī)體免疫力，改善反芻動(dòng)物體況，降低乳房炎發(fā)病率，緩解熱應(yīng)激；④降低產(chǎn)后代謝病的發(fā)病率，減少腹瀉，促進(jìn)幼齡反芻動(dòng)物提早采食；⑤改善飼料的適口性，提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度，降低養(yǎng)殖成本；⑥抑制飼料中霉菌的生長(zhǎng)，減輕黃曲霉毒素對(duì)動(dòng)物的危害，減少動(dòng)物腸道疾病的發(fā)生[16-18]。

5 結(jié)論及展望

以白酒糟為基質(zhì)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)的新型微生態(tài)功能飼料添加劑能優(yōu)化飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，應(yīng)用于反芻動(dòng)物上，可顯著促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高飼料利用率和生產(chǎn)性能。本項(xiàng)目的實(shí)施，不僅可以促進(jìn)廢棄物資源的轉(zhuǎn)化增值，提高其利用率，減少其對(duì)環(huán)境的污染，而且有助于推動(dòng)優(yōu)質(zhì)生物飼料添加劑在養(yǎng)殖業(yè)中的普及應(yīng)用，節(jié)約糧食資源，促進(jìn)節(jié)糧型飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。若將我國(guó)白酒糟全部轉(zhuǎn)化，可生產(chǎn)白酒糟酵母培養(yǎng)物飼料產(chǎn)品1 000萬(wàn)噸以上，可為我國(guó)節(jié)約耕地面積2 000萬(wàn)畝以上，將對(duì)我國(guó)耕地緊張的狀況起到一定緩解作用，符合我國(guó)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”兩型社會(huì)建設(shè)要求。