邢荷巖,宋志芳,胡孟娟,蘆春蓮,曹洪戰(zhàn)*
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北 保定 071000;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),南京 210095)
發(fā)酵粕類飼料在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
邢荷巖1,宋志芳1,胡孟娟2,蘆春蓮1,曹洪戰(zhàn)1*
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北 保定 071000;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué),南京 210095)
蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和利用一直是營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一,開發(fā)新型蛋白質(zhì)類飼料原料以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值并降低飼料成本是需要解決的問題。文內(nèi)主要對(duì)發(fā)酵豆粕、發(fā)酵花生粕、發(fā)酵菜籽粕和發(fā)酵棉粕等植物蛋白質(zhì)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、應(yīng)用、存在問題和發(fā)展前景等加以綜述,為發(fā)酵粕類飼料在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。
發(fā)酵豆粕;發(fā)酵菜籽粕;發(fā)酵花生粕;發(fā)酵棉粕
我國(guó)是養(yǎng)豬大國(guó),國(guó)內(nèi)豬肉消費(fèi)量較大,如何滿足國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)豬肉的需求是養(yǎng)豬業(yè)面臨的問題。除了生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的豬肉外,也要考慮成本問題,爭(zhēng)取利益最大化。我國(guó)目前正面臨著飼料資源短缺問題,飼料量占到糧食總產(chǎn)量的35%左右,未來的10-20年內(nèi),這一比例會(huì)提高到45%左右。我國(guó)大豆、魚粉等蛋白質(zhì)類飼料大多依賴進(jìn)口,預(yù)計(jì)到2020年,我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)需要約5 000萬噸蛋白質(zhì)飼料來彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)的飼料供應(yīng)不足,因此飼料原料缺口問題幾乎無可避免。而豆粕、花生粕、菜籽粕和棉粕等植物性蛋白質(zhì)原料在我國(guó)產(chǎn)量高且豐富,具有研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。
發(fā)酵豆粕是豆粕在人工控制條件下,經(jīng)過微生物作用而產(chǎn)生有益酶類、菌類和中間產(chǎn)物等物質(zhì)用以加工和調(diào)制的豆粕產(chǎn)品[1]。發(fā)酵豆粕也就是采用生物工程發(fā)酵技術(shù),在大量產(chǎn)生有益菌和維生素的同時(shí),也減少抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在。有益物質(zhì)的存在極大提高了豆粕的利用價(jià)值,有利于動(dòng)物的生長(zhǎng)和健康。
菜籽粕是指油菜籽浸出提油后的殘?jiān)?,顏色呈淺褐色或黃色。我國(guó)是世界上最大的菜籽粕生產(chǎn)國(guó),隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,我國(guó)菜籽粕的出口量不斷減少,主要用于國(guó)內(nèi)消費(fèi),用以滿足飼料養(yǎng)殖業(yè)中蛋白質(zhì)飼料原料。菜籽粕中的蛋白質(zhì)含量豐富,一般為35%~40%,且蛋氨酸等含硫氨基酸和鈣磷、硒等礦物質(zhì)含量高于豆粕,但賴氨酸含量較低。菜籽粕中含有的異硫氰酸酯、單寧等有毒物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子在一定程度上限制了使用。但是經(jīng)過生物工程手段將其進(jìn)行脫毒、發(fā)酵后,不僅可以消除有害物質(zhì),還能增加有益物質(zhì),促使其作為蛋白質(zhì)飼料原料用于養(yǎng)殖生產(chǎn),降低飼養(yǎng)成本。
花生粕是花生仁經(jīng)過壓榨浸提提煉油品后的產(chǎn)品,產(chǎn)量較少。其蛋白質(zhì)含量高,粗蛋白高達(dá)48%(接近豆粕),且代謝能和精氨酸含量在粕類飼料居于首位,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,適合用于畜禽飼料。但是其氨基酸含量不均衡且易產(chǎn)生黃曲霉毒素,限制了其使用[2]。
棉粕含有的粗纖維含量高且適口性差,并且存在芥子堿、皂素等有毒物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子,限制了其使用。但經(jīng)過生物工程技術(shù)處理后能夠去除本身含有的游離棉酚等有害物質(zhì),并產(chǎn)生小肽、氨基酸、益生菌和乳酸等有益物質(zhì),可以作為動(dòng)物用飼料,提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。發(fā)酵棉粕中粗蛋白含量約41.35%,賴氨酸含量增高,粗纖維含量有所降低。
1.5.1 降解或消除抗?fàn)I養(yǎng)因子
利用微生物發(fā)酵法能夠極大降低或完全消除發(fā)酵粕類中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,解決動(dòng)物因營(yíng)養(yǎng)引發(fā)的腹瀉問題。馬文強(qiáng)等[3](2008) 研究表明豆粕中含有的大豆凝血素、脂肪氧化酶、致甲狀腺腫素以及胰蛋白酶抑制因子等物質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵作用都可以被消除。歐陽亮等[4](2008) 的研究表明發(fā)酵后大分子質(zhì)量的抗?fàn)I養(yǎng)因子大部分或全部幾乎被降解???fàn)I養(yǎng)因子的降解或消除能夠明顯提高發(fā)酵粕類的營(yíng)養(yǎng)利用價(jià)值,飼喂后增強(qiáng)動(dòng)物免疫力并提高畜禽的生產(chǎn)性能。
1.5.2 改善常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分
經(jīng)過微生物發(fā)酵后,豆粕的氨基酸含量、粗蛋白、粗脂肪和纖維等成分都有所改善。大量研究表明蛋白質(zhì)和氨基酸成分含量都有一定的提高,蔡國(guó)林等[5]研究表明發(fā)酵前后豆粕的蛋白質(zhì)含量提高了3.5%,同時(shí)氨基酸含量和成分也有了一些變化。此外,磷、粗脂肪等物質(zhì)含量也有所提高,但粗纖維含量降低。菜籽粕脫毒處理后,粗蛋白含量、維生素、微量元素等物質(zhì)也有所改變。發(fā)酵棉粕和發(fā)酵花生粕的粗蛋白、氨基酸、粗纖維等物質(zhì)含量都發(fā)生變化。粕類經(jīng)過微生物發(fā)酵處理后,既消除了有害物質(zhì),又改善了營(yíng)養(yǎng)成分,促進(jìn)發(fā)酵粕類的使用。
1.5.3 改善適口性
發(fā)酵粕類具有獨(dú)特的發(fā)酵芳香氣味并能改善飼料風(fēng)味,具有良好的誘食效果,因此能夠提高動(dòng)物食欲進(jìn)而增加其采食量。經(jīng)研究表明發(fā)酵豆粕中的甘氨酸、谷氨酸和丙氨酸等氨基酸物質(zhì)具有某種程度的誘食性[6]。經(jīng)研究表明發(fā)酵粕類都有其獨(dú)特的芳香,比如發(fā)酵花生粕具有特有的花生香味,顯著改善了飼料風(fēng)味和品質(zhì)[7]。飼料的適口性能刺激動(dòng)物主動(dòng)采食,促進(jìn)生長(zhǎng),降低飼料損耗。
1.5.4 降低生產(chǎn)成本
粕類經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用,會(huì)產(chǎn)生乳酸菌等活性益生菌和各種消化酶,促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,從而提高飼料轉(zhuǎn)化率和飼料報(bào)酬,節(jié)省生產(chǎn)成本。而且,發(fā)酵后的粕類還能改善動(dòng)物的消化微生態(tài),減少細(xì)菌性腸胃炎等腸道疾病的發(fā)生,能降低仔豬腸道疾病的發(fā)病率和死亡率[7]。
總之,發(fā)酵粕類蛋白質(zhì)飼料原料在畜禽生產(chǎn)中對(duì)提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能和降低養(yǎng)殖成本均有一定的作用。
通過對(duì)發(fā)酵豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和其生物功能的研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵豆粕對(duì)豬的免疫性能、生長(zhǎng)性能和血清指標(biāo)等方面均有一定的影響。劉欣(2010)等[8]在仔豬日糧中添加的發(fā)酵豆粕并對(duì)其血液指標(biāo)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)能有效提高血清中免疫球蛋白IgA、IgM的水平。吳先華[9](2014)的研究表明:首先飼料消化率方面,在蛋白質(zhì)的消化率上,10%的發(fā)酵豆粕明顯比10%的風(fēng)干發(fā)酵豆粕高;在斷奶仔豬生長(zhǎng)性能方面,添加10%發(fā)酵豆粕組的料重比和腹瀉率都比較低并且其日增重明顯增高,此外10%的發(fā)酵豆粕在料重比、腹瀉率、日增重方面都優(yōu)于10%的風(fēng)干發(fā)酵豆粕;在糞中的pH和有害菌群方面,10%發(fā)酵豆粕組的沙門氏菌和大腸桿菌含量都比較低;在血清生理生化上,發(fā)酵豆粕組的生長(zhǎng)激素(GH)、總磷(TP)和免疫球蛋白指標(biāo)都顯著升高;在經(jīng)濟(jì)效益方面,發(fā)酵豆粕組也明顯勝出。劉海燕(2009)等[10]的研究表明在斷奶仔豬的日糧中添加發(fā)酵豆粕可以提高機(jī)體免疫力、日增重和飼料轉(zhuǎn)化率,進(jìn)而來提高養(yǎng)殖場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
由于菜粕所含粗蛋白38%以上,所以菜粕也是寶貴的蛋白質(zhì)飼料資源,從而說明發(fā)酵菜粕對(duì)于豬場(chǎng)養(yǎng)殖有重要意義。景義峰(2012)等[11]的研究表明,在基礎(chǔ)配方中的蛋白源以菜粕為主的日糧,育肥豬的飼料轉(zhuǎn)化率和生長(zhǎng)明顯增加。吳明文(2010)等[12]表明,仔豬日糧中用發(fā)酵菜粕代替部分豆粕,在降低仔豬腹瀉率和料重比、提高日增重方面都有明顯效果,并且為豬日糧中發(fā)酵菜粕代替發(fā)酵豆粕提供了可靠依據(jù)。丁小玲等[13]在試驗(yàn)日糧中以不同比例的發(fā)酵菜籽粕替代膨化豆粕,對(duì)照日糧中的20%、40%、60%膨化豆粕分別被3.44%、6.88%和10.32%的發(fā)酵菜籽粕所代替,其結(jié)果表明,隨著發(fā)酵菜粕添加比例的增加,豬體的免疫機(jī)能呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),最終結(jié)果顯示,日糧中用6.88%的發(fā)酵菜籽粕代替膨化豆粕對(duì)豬生長(zhǎng)和生產(chǎn)有明顯的好處。
為了減少養(yǎng)殖成本研究利用植物性蛋白代替動(dòng)物性蛋白,除了用豆粕、菜籽粕替代外,還可以考慮用棉粕,中國(guó)是產(chǎn)棉大國(guó),如果棉粕替代動(dòng)物性蛋白,將為養(yǎng)殖戶顯著地縮減成本,從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。在王春芳[14](2011)對(duì)于育肥豬的健康和生長(zhǎng)性能方面的研究中表明,用棉粕來代替豆粕的育肥豬日糧沒有消極影響,因此今后利用棉粕替代豆粕還有待進(jìn)一步研究。
雖然有關(guān)于發(fā)酵花生粕優(yōu)勢(shì)和改善方法的研究,但其在生豬飼養(yǎng)中的應(yīng)用還鮮有報(bào)道??赡茉蚴牵夯ㄉ山?jīng)高溫等工序處理后,影響了花生的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性,間接限制了應(yīng)用;小規(guī)模的豬場(chǎng)考慮到成本和飼料配方問題,幾乎用不到發(fā)酵花生粕,而大規(guī)模豬場(chǎng)在豆粕價(jià)格高的情況下,可能會(huì)考慮添加5%~10%的發(fā)酵花生粕,但對(duì)改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能等效果不佳。因此,還需要對(duì)發(fā)酵花生粕的發(fā)酵處理方式以及應(yīng)用可行性進(jìn)行探索。
已有發(fā)酵粕類在豬上的應(yīng)用研究(除發(fā)酵花生粕),表明對(duì)豬沒有消極影響。發(fā)酵豆粕價(jià)格高,用一定比例的其他發(fā)酵粕類來取代發(fā)酵豆粕也有利于豬的生長(zhǎng)。豬場(chǎng)因地理位置、飼養(yǎng)品種和飼養(yǎng)配方等的差別,其他學(xué)者的研究可以作為參考,是否添加發(fā)酵粕類以及添加比例依豬場(chǎng)的實(shí)際情況而定。在不增加飼養(yǎng)成本的條件下,最大化改善豬的生產(chǎn)性能,實(shí)現(xiàn)豬場(chǎng)的利益最大化。因此,如何控制發(fā)酵成本、改良發(fā)酵工藝以保證發(fā)酵粕類品質(zhì)不受損以及添加比例等問題還需要進(jìn)一步研究。
[1] 宋文新,邵慶均.發(fā)酵豆粕營(yíng)養(yǎng)特性的研究進(jìn)展[J].中國(guó)飼料,2009(23):22-26.
[2] 趙朝陽,宋鵬,常桂芳.發(fā)酵花生粕的飼用開發(fā) [J]. 廣東飼料 ,2015,24(3):41-42.
[3] 馬文強(qiáng),馮杰,劉欣.微生物發(fā)酵豆粕營(yíng)養(yǎng)特性研究[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào) ,2008,23(1): 121-124.
[4] 歐陽亮,李亮,蔡源鋒.垂直型SDSPAGE 分析發(fā)酵豆粕中蛋白類抗?fàn)I養(yǎng)因子的研究[J].飼料工業(yè),2008,29(21):43-45.
[5] 蔡國(guó)林,楊旭,曹鈺,等.微生物發(fā)酵對(duì)豆粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響[J].中國(guó)油脂,2008 , 33 (10 ): 21-24.
[6] NATIONAL RESEARCH CONCIL.Nutrient Requirements of Werm Water Fishes and Shellfishes[M].National Acamedy Press, Washington D C,1993,102.
[7] 俞曉輝,姚文,施學(xué)仕,等.大豆發(fā)酵蛋白替代魚粉對(duì)斷乳仔豬生產(chǎn)性能和腸道主要菌群的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào) ,2008, 20(1):46-51.
[8] 劉欣,劉樹全.微生物發(fā)酵豆粕對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能及免疫功能的影響[J].糧食與飼料工業(yè),2010(3):17-19.
[9] 吳先華.發(fā)酵豆粕在斷奶仔豬及生長(zhǎng)育肥豬日糧中的應(yīng)用研究[D].南寧:廣西大學(xué),2014.
[10] 劉海燕,蘇秀俠,陳群.發(fā)酵豆粕在仔豬生產(chǎn)中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀[J].飼料研究 ,2009(9):51-53.
[11] 景義峰,吳曉峰,熊凌. 發(fā)酵菜粕對(duì)育肥豬生產(chǎn)性能的影響[J].養(yǎng)殖與飼料 ,2012(4):40-42.
[12] 吳明文,張立娟,閔林剛,等. 發(fā)酵菜粕對(duì)仔豬生產(chǎn)性能影響的試驗(yàn)研究[J].飼料廣角 ,2010(2):23-24.
[13] 丁小玲,李呂木,殷宗俊,等.發(fā)酵菜籽粕替代膨化豆粕飼喂斷奶仔豬對(duì)生產(chǎn)性能及血清生化指標(biāo)的影響:中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì)第六次全國(guó)飼料營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C].楊凌:中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì),2010.
[14] 王春芳.固態(tài)生料發(fā)酵棉粕對(duì)游離棉酚含量及豬生產(chǎn)性能的影響[D].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
2017-03-24)
河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目“深縣豬新品系的選育”(15226301D)
邢荷巖(1992-),女,河北省滄州人,研究生,研究方向:養(yǎng)殖,
E-mail:2452901695@qq.com
曹洪戰(zhàn)(1970-),男,教授,博士,碩士、博士研究生導(dǎo)師,研究方向?yàn)轲B(yǎng)豬生產(chǎn),動(dòng)物遺傳育種與繁殖,信箱:chz516@126.com