寇向龍 李 婷 徐美蓉 黃錚 王 青 李曉蓉

(1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所，甘肅 蘭州 730000)

近年來，中國糧食的供求總量保持基本平衡。預(yù)計2020年中國糧食總需求能達到約6.14億t，其中的食物用糧為5.11億t，約占糧食總需求量的83.2%(口糧約為2.12億t，飼料糧約為2.98億t)[1]。由于人民對畜禽產(chǎn)品需求日益增長，我國的肉、蛋產(chǎn)量現(xiàn)均居世界前列，乳制品類的生產(chǎn)也在快速發(fā)展。飼料用糧已經(jīng)占糧食總需求量的48.5%，用量已經(jīng)超過口糧需求，人畜之間的糧食矛盾已成為影響畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。因此，開發(fā)利用無糧型飼料發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)是基于國情和畜牧業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

1 無糧型飼料

1.1 木薯

木薯主要種植在熱帶和亞熱帶地區(qū)，是我國南方重要的經(jīng)濟作物之一。木薯是一種非糧食能源作物，近年來在我國種植面積迅速增加[2]。木薯產(chǎn)量高、生長快、易種植、價格低，是糧食、飼料產(chǎn)業(yè)和工業(yè)兼用的重要作物[3]。木薯塊根的營養(yǎng)豐富，其淀粉含量高、葉片中也含有較高的蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，可作為植物蛋白飼料來利用[4]。目前在我國，主要的能量飼料是玉米，近期隨著其價格不斷上漲，使畜禽養(yǎng)殖的成本大幅增加。木薯作為一種能量較高的飼料，價格更加低廉，因此許多國家正在研究用木薯來替代谷物(玉米等)能量飼料[5]。

1.2 青綠秸稈

青綠秸稈青嫩多汁，木質(zhì)化程度低，營養(yǎng)價值、利用率、消化率都較高，適口性較好，是理想的飼料。據(jù)統(tǒng)計，2010年全國年產(chǎn)各類農(nóng)作物秸稈理論資源達8.4億t，但實際可收集量約為6.87億t，占理論資源量的 83.8%，占全世界秸稈總產(chǎn)量的 20%～30%，其中以玉米、小麥和水稻等禾本科秸稈為主[6]。由于秸稈營養(yǎng)價值低，利用率低等原因，國內(nèi)農(nóng)作物秸稈大部分被焚燒，造成環(huán)境污染，真正用于飼料部分還太少。我國僅有6%～8%的肉食由草轉(zhuǎn)化而來，而美國約占73%，澳大利亞約占90%[7]。綜上所述，我國的秸稈作為飼料資源還有很大的發(fā)展空間。目前青綠秸稈飼料的利用方式主要在收獲季節(jié)進行鮮飼，或者采用干化粉碎、青貯等處理技術(shù)，以延長其保存期和提高其飼料化利用效率。

2 氫氰酸對無糧型飼料發(fā)展的影響

雖然木薯和青綠秸稈飼料擁有諸多優(yōu)點，但因為它們含有生氰糖苷，導(dǎo)致其氫氰酸含量較高，牲畜過量采食可能會引起中毒甚至死亡。主要原因是常見的大部分作物都屬于生氰植物。生氰植物指的是能在體內(nèi)合成生氰糖苷等化合物，經(jīng)水解后釋放出氫氰酸(HCN)的植物。生氰糖苷是由組織內(nèi)的D-葡萄糖與氰醇衍生物的羥基縮合而形成的，已在2650多種高等植物中發(fā)現(xiàn)。當(dāng)草食動物采食了含有生氰糖苷的植物時，機體內(nèi)的β-葡萄糖苷酶和α-羥腈酶會促使細胞內(nèi)的生氰糖苷降解，生成并釋放出氫氰酸以及其他代謝物[8]。氫氰酸是劇毒物質(zhì)，少量攝入后即會導(dǎo)致中毒。氫氰酸中毒發(fā)病突然且病程進展迅速，黏膜和靜脈血呈鮮紅色，呼吸極度困難，神經(jīng)肌肉癥狀明顯，嚴重時短期內(nèi)就會導(dǎo)致死亡。

因此，木薯及青綠秸稈飼料中含有的氫氰酸是制約其作為飼用價值的直接因素。

3 氫氰酸脫毒方法研究進展

3.1 氫氰酸脫毒的原理

新鮮含生氰糖苷類的植物在溫度升高時，內(nèi)源性β-葡萄糖苷酶(可降解生氰糖苷的酶)的活性增強，促使其中的氰苷分解為氫氰酸，而氫氰酸沸點低，容易揮發(fā)不易積累，可以利用此特性對生氰糖苷類植物進行處理，以降低其氫氰酸含量后使用[5]。

3.2 氫氰酸脫毒方法的比較

目前國內(nèi)外已研究多種生氰糖苷脫毒的方法。常見方法有曬干、烘干、水煮、浸水、青貯、微波加熱處理等。這些方法都可以有效去除植物中的氫氰酸，處理方式各有優(yōu)劣。

陳建新[9]等對比了木薯葉和塊根經(jīng)水煮、烘干、曬干、青貯后對氫氰酸脫毒效果，其結(jié)果為：水煮>烘干>曬干>青貯。水煮的去毒效果最好，能除去95%以上的氫氰酸；青貯的效果最差，只能去掉35%左右的氫氰酸。李笑春[10]研究了水煮、浸水、曬干、烘干對木薯片的脫毒效果，結(jié)果表明，水煮>烘干>曬干>浸水。田靜[5]等比較分析了微波加熱、水煮、烘干和青貯4種方法的效果，結(jié)果顯示：經(jīng)水煮和烘干后其氫氰酸去除率最高，水煮25min和烘干12h氫氰酸的去除率均達81.7%，微波加熱6min去除率為78.8%，而30℃和40℃青貯56d可去除55.8%的氫氰酸。

水煮、烘干、微波加熱等方法雖然氫氰酸去除率更高，但都需要消耗大量能量，尤其是水煮還會導(dǎo)致大量營養(yǎng)損失。青貯方法氫氰酸去除率相對低一些，但基本不消耗能量，且青貯能夠更好地保存青綠飼料的營養(yǎng)成分，同時生物產(chǎn)量高，生產(chǎn)效益好，能夠有效提高飼草的適口性和貯藏時間，存取方便，處理成本要更加低廉，也更易于在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)。

3.3 青貯對氫氰酸含量的影響

馮巧娟[11]等研究了青貯時間與溫度對氫氰酸的影響，證明氫氰酸含量隨青貯時間的延長而減少，但減少主要集中于青貯的前兩周。隨著青貯溫度的升高，氫氰酸含量顯著降低。40℃青貯56d，氫氰酸的去除率最高。這一方面由于高溫增加了氫氰酸的揮發(fā)，另一方面一般酶的活性在較高溫度下活性增強。Buitra-go[12]和NhuPhuc[13]通過研究證明了直接青貯對氫氰酸的降解效果十分有限，只能去除約60%，經(jīng)晾曬后青貯則可以降低約77%的氫氰酸。王啟芝等[2]比較了不同青貯方法對氫氰酸含量的影響，發(fā)現(xiàn)微貯與自然發(fā)酵青貯都可以顯著降低氫氰酸含量，但二者間沒有顯著差異。

4 結(jié)語

木薯及青綠秸稈飼料中含有氫氰酸是制約其作為飼用價值的直接因素。雖然目前已培育出部分品種有較低的氫氰酸含量，但常見的大部分還是含有較多氫氰酸。通過各種加工方式降低或者去除氫氰酸的含量是青綠秸稈和木薯等飼料用于飼用的重要措施，對我國畜牧業(yè)的健康長期發(fā)展，建立糧食節(jié)約型畜牧生產(chǎn)模式尤為重要。