楊耀翔 董曉芳 佟建明

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193)

隨著畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，飼料資源匱乏已經(jīng)成為制約我國畜牧業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸，開發(fā)利用非常規(guī)飼料資源越來越受到人們的重視。醋糟是以淀粉質(zhì)原料為主料經(jīng)固體發(fā)酵生產(chǎn)食醋過程中得到的固體廢棄物[1-2]。我國是產(chǎn)醋大國，2015年我國食醋產(chǎn)量為400萬t[3]，按照生產(chǎn)1 t標(biāo)準(zhǔn)固態(tài)發(fā)酵二級食醋產(chǎn)生0.8 t醋糟計(jì)算[4]，2015年我國鮮醋糟產(chǎn)量為320萬t。醋糟作為一種糟渣類糧食副產(chǎn)品，是我國重要的非常規(guī)飼料原料之一。目前已有一部分醋糟應(yīng)用于畜禽飼糧中，但利用率很低，而大部分醋糟尚未被充分利用，這樣不僅造成資源浪費(fèi)，還會造成一定的環(huán)境污染，因此，開發(fā)和利用醋糟具有重要意義。關(guān)于醋糟和發(fā)酵醋糟在畜禽飼糧中的應(yīng)用已有報(bào)道，Song等[5-6]研究表明，飼糧中添加4%醋糟可以顯著降低蛋雞的氮排泄量，調(diào)節(jié)蛋雞回腸和盲腸中的微生物多樣性?；ㄐl(wèi)華等[7]研究表明，飼糧中添加15%和25%醋糟能顯著提高羔羊的平均日增重。馬希景等[8]研究表明，飼糧中添加20%醋糟能顯著降低肉兔的飼糧成本，提高養(yǎng)兔效益。曹亮[9]研究表明，飼糧中添加14%醋糟能顯著提高獺兔的日增重。陳永霞等[10]研究表明，用20%干醋糟替代青糠飼喂體重大于40 kg的仔豬，日增重增加但不顯著。醋糟的粗蛋白質(zhì)含量較低，粗纖維含量較高，將其作為粗飼料飼喂非反芻動物時(shí)適口性差，消化率低[11]。為了降低粗纖維含量，提高粗蛋白質(zhì)含量，通過微生物發(fā)酵改善醋糟的營養(yǎng)價(jià)值成為研究熱點(diǎn)。本項(xiàng)目組前期研究表明，醋糟經(jīng)混合菌發(fā)酵后其還原糖含量提高了170.00%，纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和粗纖維含量分別降低了19.43%、68.97%、19.64%和29.02%[12]。另外，醋糟和發(fā)酵醋糟的營養(yǎng)價(jià)值評定體系不夠完善，這可能也是醋糟和發(fā)酵醋糟在禽類飼糧中應(yīng)用較少的原因之一。本試驗(yàn)通過評價(jià)醋糟和發(fā)酵醋糟在蛋雞上的營養(yǎng)價(jià)值，為科學(xué)配制禽類飼糧和促進(jìn)醋糟資源的合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

醋糟：采集于山西東湖醋業(yè)有限公司，種類為黑醅醋糟；發(fā)酵醋糟：采用黃孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysosporium)ACCC30414、康氏木霉(Trichodermakoningii)CGMCC3.2878、黑曲霉(Aspergillusniger)ACCC30557和無花果曲霉(Aspergillusficuum)NTG-234種真菌，按照本實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化工藝參數(shù)對上述黑醅醋糟進(jìn)行5 d固態(tài)發(fā)酵[13]，得到發(fā)酵醋糟。醋糟和發(fā)酵醋糟的營養(yǎng)成分見表1。

表1 醋糟和發(fā)酵醋糟的營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)采用套算法測定醋糟和發(fā)酵醋糟的養(yǎng)分表觀代謝率和表觀代謝能。選擇體重相近、采食和產(chǎn)蛋正常的47周齡海蘭褐蛋雞56只，隨機(jī)分為7個組，每組8個重復(fù)，每個重復(fù)1只雞。組1(對照組)飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，組2～4飼喂由醋糟分別替代10%、15%和20%基礎(chǔ)飼糧的試驗(yàn)飼糧，組5～7飼喂由發(fā)酵醋糟分別替代10%、15%和20%基礎(chǔ)飼糧的試驗(yàn)飼糧。預(yù)試期5 d，正試期6 d。預(yù)試期最后1天的19:00結(jié)料，結(jié)料后立即給蛋雞飼喂相應(yīng)的試驗(yàn)飼糧，并換上新的糞盤以便收集排泄物。

飼養(yǎng)試驗(yàn)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所昌平基地進(jìn)行。于試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)對試驗(yàn)雞進(jìn)行個體稱重。試驗(yàn)雞自由采食和飲水，光照時(shí)間為每天16 h，采用自然光照加人工補(bǔ)光。每天喂料3次，按重復(fù)稱取新鮮飼料[120 g/(d·只)]，每個重復(fù)1個料桶，桶上標(biāo)明組號和重復(fù)號。每天記錄雞舍溫度、濕度，觀察雞只健康狀況。

1.3 試驗(yàn)飼糧

選用玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，參照NRC(1994)推薦的蛋雞營養(yǎng)需要量配制粉狀配合飼料。基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

續(xù)表2項(xiàng)目 Items含量 Content營養(yǎng)水平 Nutrient levels3)總能 GE/(MJ/kg)15.42代謝能 ME/(MJ/kg)11.51粗蛋白質(zhì) CP16.36粗脂肪 EE3.90粗灰分 Ash11.10粗纖維 CF3.80中性洗滌纖維 NDF11.28酸性洗滌纖維 ADF3.41鈣 Ca3.38磷 P0.53

1)維生素預(yù)混料為每千克飼糧提供 The vitamin premix provided the following per kg of the diet: VA 8 000 IU，VD33 000 IU，VE 15 IU，VK 2 mg，VB12 mg，VB24 mg，VB64 mg，VB120.01 mg，泛酸鈣 calcium pantothenate 12 mg，煙酸 nicotinic acid 40 mg，葉酸 folic acid 1 mg，生物素 biotin 0.1 mg，膽堿 choline 212.5 mg。

2)微量元素預(yù)混料為每千克飼糧提供 The trace mineral premix provided the following per kg of the diet: Mn (as manganese sulfate) 63.6 mg，Zn (as zinc sulfate) 69 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 30 mg，Cu (as copper sulfate) 6.25 mg，I (as potassium iodide) 0.4 mg，Se (as sodium selenite) 0.2 mg。

3)代謝能為計(jì)算值，其余為實(shí)測值。ME was a calculated value, and the others were measured values.

1.4 樣品采集與處理

采用全收糞法收集糞尿。正試期間，排泄物以重復(fù)為單位收集，每天11：00、19：00各收集1次。收集時(shí)清除糞盤中的雞毛、皮屑和飼料后，將雞糞無損地刮入自封袋中稱重，按每100 g糞中加10 mL 10%的鹽酸以防氨氮損失[13]。待收集結(jié)束后將6 d的糞尿混合均勻，置于烘箱中65 ℃烘干至恒重，室溫回潮24 h后稱重并記錄，保存待測。

1.5 測定指標(biāo)與計(jì)算方法

1.5.1 飼糧和糞樣中營養(yǎng)成分

測定各組飼糧及糞樣中總能及干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、粗纖維、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量?？偰艿臏y定參照ISO 98311998；干物質(zhì)含量的測定參照GB/T 6435—2014；粗蛋白質(zhì)含量的測定參照GB/T 6432—1994；粗脂肪含量的測定參照GB/T 6433—2006；粗灰分含量的測定參照GB/T 6438—2007；粗纖維含量的測定參照GB/T 6434—2006；酸性洗滌纖維含量的測定參照NY/T 1459—2007；中性洗滌纖維含量的測定參照GB/T 20806—2006。

1.5.2 飼糧待測養(yǎng)分表觀代謝率、表觀代謝能以及醋糟和發(fā)酵醋糟可利用養(yǎng)分含量[1]

飼糧中某養(yǎng)分表觀代謝率參照全收糞法計(jì)算，公式如下：

某養(yǎng)分表觀代謝率(%)=[(食入養(yǎng)分量- 糞中養(yǎng)分量)/食入養(yǎng)分量]×100。

醋糟和發(fā)酵醋糟中某養(yǎng)分表觀代謝率通過套算法計(jì)算，公式如下：

D=[(A-B)/F]+B。

式中：D為醋糟或發(fā)酵醋糟中某養(yǎng)分的表觀代謝率(%)；A為試驗(yàn)飼糧中某養(yǎng)分的表觀代謝率(%)；B為基礎(chǔ)飼糧中某養(yǎng)分的表觀代謝率(%)；F為試驗(yàn)飼糧養(yǎng)分中醋糟或發(fā)酵醋糟中同名養(yǎng)分所占比例(%)。

飼糧、醋糟和發(fā)酵醋糟的表觀代謝能計(jì)算公式如下：

表觀代謝能=總能×能量表觀代謝率。

醋糟和發(fā)酵醋糟中可利用養(yǎng)分含量的計(jì)算公式如下：

醋糟或發(fā)酵醋糟中可利用養(yǎng)分含量=醋糟或 發(fā)酵醋糟中各養(yǎng)分含量×醋糟或 發(fā)酵醋糟中各養(yǎng)分的表觀代謝率。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SAS 9.3統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧和糞樣中營養(yǎng)成分

飼糧和糞樣中營養(yǎng)成分見表3和表4。

2.2 不同醋糟和發(fā)酵醋糟替代比例對飼糧養(yǎng)分表觀代謝率及表觀代謝能的影響

由表5可知，飼糧的總能和干物質(zhì)表觀代謝率隨醋糟替代比例的增加而下降，且各組間差異顯著(P<0.05)。與組1相比，組2、組3和組4飼糧的表觀代謝能顯著降低(P<0.05)；與組2相比，組3和組4飼糧的表觀代謝能顯著降低(P<0.05)。與組1相比，組2、組3和組4飼糧的粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維表觀代謝率顯著降低(P<0.05)；與組2和組3相比，組4飼糧的粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維表觀代謝率顯著降低(P<0.05)。與組1相比，組2、組3和組4飼糧的粗纖維表觀代謝率顯著提高(P<0.05)；與組2相比，組3和組4飼糧的粗纖維表觀代謝率顯著提高(P<0.05)。各組飼糧的粗脂肪和粗灰分表觀代謝率差異顯著(P<0.05)，但與醋糟替代比例不呈規(guī)律變化。各組飼糧的酸性洗滌纖維表觀代謝率無顯著差異(P>0.05)。

表3 飼糧中營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))

表4 糞樣中營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))

表5 不同醋糟替代比例對飼糧養(yǎng)分表觀代謝率及表觀代謝能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

由表6可知，飼糧的總能和干物質(zhì)表觀代謝率及表觀代謝能隨發(fā)酵醋糟替代比例的增加而下降，且各組間差異顯著(P<0.05)。與組1相比，組5、組6和組7飼糧的粗蛋白質(zhì)表觀代謝率顯著降低(P<0.05)；組7飼糧的粗蛋白質(zhì)表觀代謝率較組5顯著降低(P<0.05)。與組1和組5相比，組6和組7飼糧的粗脂肪和中性洗滌纖維表觀代謝率顯著降低(P<0.05)。與組1相比，組5、組6和組7飼糧的粗纖維表觀代謝率顯著提高(P<0.05)；組7飼糧的粗纖維表觀代謝率較組5和組6顯著提高(P<0.05)。各組飼糧的粗灰分和酸性洗滌纖維表觀代謝率無顯著差異(P>0.05)。

表6 不同發(fā)酵醋糟替代比例對飼糧養(yǎng)分表觀代謝率及表觀代謝能的影響

2.3 醋糟和發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量比較

由表7可知，醋糟和發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量無顯著差異(P>0.05)，但發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量有改善趨勢。與醋糟相比，發(fā)酵醋糟的表觀代謝能含量提高了6.16%，可利用干物質(zhì)含量提高了21.61%，可利用蛋白質(zhì)含量提高了56.52%，可利用粗脂肪含量提高了18.45%，可利用粗灰分含量提高了10.97%，可利用粗纖維含量提高了2.06%，可利用中性洗滌纖維含量提高了49.04%，可利用酸性洗滌纖維含量提高了115.93%。

表7 醋糟和發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量

3 討 論

套算法是測定單個飼料養(yǎng)分利用率的經(jīng)典方法。本試驗(yàn)采用套算法測定醋糟和發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量，該法假定底料養(yǎng)分的消化率具有可加性，即試驗(yàn)飼糧中基礎(chǔ)飼糧與醋糟或發(fā)酵醋糟的養(yǎng)分消化率保持不變。本試驗(yàn)采用醋糟或發(fā)酵醋糟替代10%、15%或20%的基礎(chǔ)飼糧，測定飼糧養(yǎng)分表觀代謝率及表觀代謝能，研究表明，隨著飼糧中醋糟或發(fā)酵醋糟替代比例的增加，各組飼糧的總能、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀代謝率以及表觀代謝能降低。這可能是由于隨著醋糟或發(fā)酵醋糟替代比例的增加，飼糧中粗纖維含量提高，減少了食糜在消化道內(nèi)的停留時(shí)間，增加了流通速度，使飼糧中的養(yǎng)分不能被充分消化和吸收，從而降低了營養(yǎng)物質(zhì)的利用率[14]。

我國的食醋產(chǎn)量逐年增加，醋糟產(chǎn)量也相應(yīng)增多。醋糟酸性大、腐爛慢、不易處理，如不及時(shí)合理開發(fā)利用，很可能成為環(huán)境的一大污染源[15]。由于醋糟粗纖維含量較高，粗蛋白質(zhì)含量較低，直接作為飼料原料飼喂畜禽的營養(yǎng)價(jià)值較低，所以在很大程度上限制了其在畜禽飼糧中的應(yīng)用。而醋糟含有許多未被降解使用的粗纖維和非蛋白氮等成分，所以合理開發(fā)利用可以使其“變廢為寶”。目前，利用微生物發(fā)酵是開發(fā)非常規(guī)飼料資源的主要技術(shù)手段。已有研究表明，黃孢原毛平革菌是研究最多并且具有很強(qiáng)的木質(zhì)素降解能力的白腐真菌[16]，它能分泌木質(zhì)素過氧化物酶，從而降解木質(zhì)素[17]?？凳夏久鼓軌蚍纸饫w維素且能夠利用高纖維素含量的物質(zhì)生產(chǎn)纖維素酶[18-19]。黑曲霉生長速度快，產(chǎn)酶周期短，是一種安全的菌種，能夠利用高粗纖維含量物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶，且在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生真菌毒素[20-22]。無花果曲霉是目前生產(chǎn)植酸酶的主要菌株，且被用于商品化植酸酶的生產(chǎn)。王志紅[23]研究表明，無花果曲霉可以在不添加氮源和碳源的醋糟中生長并產(chǎn)生植酸酶。崔耀明[12]研究表明，醋糟利用黃孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉和無花果曲霉這4種菌經(jīng)過最優(yōu)條件發(fā)酵后，產(chǎn)物中羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活性分別比單菌發(fā)酵時(shí)提高418.99%和507.45%。本試驗(yàn)采用套算法評價(jià)醋糟和發(fā)酵醋糟在蛋雞上的營養(yǎng)價(jià)值，所使用的發(fā)酵醋糟是醋糟經(jīng)過黃孢原毛平革菌、康氏木霉、黑曲霉和無花果曲霉混菌發(fā)酵而成，醋糟經(jīng)微生物發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)含量提高了14.24%，淀粉含量提高了46.75%，粗纖維含量降低了7.97%，纖維素含量降低了6.12%，半纖維素含量降低了68.06%。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，發(fā)酵醋糟的可利用養(yǎng)分含量較醋糟無顯著差異，但在數(shù)值上均有提高，說明醋糟經(jīng)過混菌發(fā)酵后能提高其養(yǎng)分在蛋雞上的利用率。

4 結(jié) 論

用套算法評價(jià)醋糟和發(fā)酵醋糟在蛋雞上的營養(yǎng)價(jià)值時(shí)，建議醋糟和發(fā)酵醋糟的替代比例為20%。

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