周剛劉穎王禮偉李闖蔣守華秦進(jìn)華葛恒德左建新

(1.淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 淮安 223001；2.淮陰師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 淮安 223300；3.漣水縣畜牧獸醫(yī)站，江蘇 淮安 223400)

發(fā)展和人均耕地面積的不斷減少，使得常規(guī)飼料資源難以滿足畜牧業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，同時(shí)由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們對(duì)畜產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量需求日益增加，糧食作為常規(guī)飼料的供需缺口也越來越大，使得飼料原料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面在短時(shí)間內(nèi)還難以得到有效的改善[1]。生豬養(yǎng)殖作為我國(guó)畜牧業(yè)的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，飼料短缺在一定程度上限制了其快速發(fā)展，為了提高豬肉產(chǎn)品質(zhì)量并解決飼料短缺問題，開發(fā)新型非常規(guī)原料飼料對(duì)生豬生產(chǎn)意義重大。

微生物發(fā)酵飼料作為一種新型環(huán)保畜用飼料，其應(yīng)用和開發(fā)的潛力非常巨大，發(fā)酵飼料是利用有益微生物的繁殖和新陳代謝作用對(duì)飼料原料中的纖維素、部分蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)進(jìn)行降解，以產(chǎn)生有機(jī)酸、小分子肽等利于動(dòng)物消化吸收的物質(zhì)[2]。發(fā)酵飼料里的微生物可以對(duì)病原菌起到抑制作用，還能保持畜類胃腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡，提高畜類的免疫力。微生物發(fā)酵飼料可以充分利用農(nóng)產(chǎn)品廢棄物作為原料進(jìn)行發(fā)酵，同時(shí)微生物飼料產(chǎn)品價(jià)格低廉，容易進(jìn)行大范圍推廣[3]。作為中國(guó)原生樹種的構(gòu)樹(Broussonetia Papyrifera)是生產(chǎn)加工動(dòng)物飼料的非常規(guī)優(yōu)質(zhì)綠色原料，構(gòu)樹葉富含粗蛋白質(zhì)、各類氨基酸、維生素及礦物質(zhì)等，但由于新鮮構(gòu)樹葉表面生長(zhǎng)大量微絨毛，并且粗纖維含量高，動(dòng)物適口性差，直接飼喂畜禽蛋白質(zhì)消化率較低，限制了構(gòu)樹葉作為常規(guī)飼料原料的應(yīng)用[4]。微生物發(fā)酵構(gòu)樹葉，不僅可以分解部分難消化的粗纖維和蛋白質(zhì)，同時(shí)可以改善構(gòu)樹葉的適口性，使得構(gòu)樹葉更易被動(dòng)物消化吸收。本文就構(gòu)樹的生物學(xué)與資源特性以及目前構(gòu)樹發(fā)酵飼料研究進(jìn)展等內(nèi)容進(jìn)行綜述，旨在對(duì)構(gòu)樹發(fā)酵飼料在生豬生產(chǎn)上的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

1 構(gòu)樹生物學(xué)與資源特性

構(gòu)樹俗稱醋桃樹或皮樹等，屬于蕁麻目?？茦?gòu)樹屬多年生落葉喬木，雌雄異株，繁殖簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)迅速，株高可以達(dá)到20m。構(gòu)樹葉片呈寬卵形，邊緣生長(zhǎng)有粗鋸齒，兩面均有厚柔毛。構(gòu)樹樹皮平滑，呈淺灰色或者灰褐色，全株含乳汁[5,6]。構(gòu)樹在我國(guó)分布范圍廣泛，在我國(guó)的黃河、長(zhǎng)江和珠江流域均有分布，尤其是南方地區(qū)極為常見。構(gòu)樹的培育和種植成本較低，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性，耐貧瘠與干旱，在含鹽0.4%以下的貧瘠荒地均能快速繁殖，在我國(guó)4—7月是其生長(zhǎng)最為茂盛的階段。構(gòu)樹抗污染能力強(qiáng)，具有一定吸收二氧化硫、氯氣和氟化氫等有毒氣體的能力，是城市園林綠化中常選用的樹種[7]。

研究表明，構(gòu)樹具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，構(gòu)樹根系較淺，側(cè)根發(fā)達(dá)呈水平分布，這一特性使其在防止水土流失、土地荒漠化方面具有重要作用[8]。構(gòu)樹韌皮纖維含量較高，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，只溶于較高濃度強(qiáng)酸，不溶于氫氧化鈉、二甲苯等溶劑，是生產(chǎn)制造人造棉、高級(jí)紙張(新聞紙、宣紙、造幣紙等)以及高級(jí)混紡制品等的優(yōu)質(zhì)原材料[9]。研究顯示，構(gòu)樹葉所含有效化合物的種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前已分離并鑒定出正十八碳酸甲酯、芹菜素、黃酮類物質(zhì)、生物堿、不飽和脂肪酸﹑木質(zhì)素、葡萄糖苷等20多種化合物，構(gòu)樹葉可能是天然生物活性物質(zhì)和新型代謝物的來源[10]。構(gòu)樹果實(shí)成熟時(shí)呈現(xiàn)橙紅色或者鮮紅色，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，既可直接生食也可用來釀酒，還可以加工制成天然保健果汁飲品。在中國(guó)的醫(yī)學(xué)研究中，已經(jīng)確定了構(gòu)樹的許多有益作用，構(gòu)樹葉片、果實(shí)、樹皮和汁液等均可入藥，具有緩解疲勞，提高人體免疫力，抗腫瘤、降血糖、增強(qiáng)免疫力、延緩衰老、補(bǔ)腎利尿和消腫解毒等作用[11]。

2 構(gòu)樹發(fā)酵飼料的研究進(jìn)展

開發(fā)新型非常規(guī)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。構(gòu)樹葉富含大量的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維及生物活性成分，利用構(gòu)樹作為植物蛋白飼料潛力巨大。構(gòu)樹葉的粗蛋白質(zhì)含量為25%左右，整株嫩枝為21%左右，半木質(zhì)化整枝為17%左右，含有天冬氨酸(Asp)、苯丙氨酸(Phe)、丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)等17種氨基酸[12,13]，同時(shí)富含豐富的維生素及礦物質(zhì)元素。目前，構(gòu)樹在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用主要有鮮食、制成粉狀或顆粒狀飼料以及簡(jiǎn)單發(fā)酵制成青貯飼料3種方式。然而，構(gòu)樹葉直接飼喂畜禽，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無法被畜禽消化吸收，對(duì)畜禽的生長(zhǎng)性能﹑胴體性能及畜產(chǎn)品品質(zhì)中的改善無顯著性差異[14]。而構(gòu)樹葉粉末飼料容易刺激動(dòng)物呼吸道引發(fā)咳嗽，同時(shí)在制作構(gòu)樹粉狀或顆粒飼料時(shí)，常常難以準(zhǔn)確控制飼料含水量，導(dǎo)致飼料不耐儲(chǔ)存，這限制了構(gòu)樹在畜牧生產(chǎn)中的大規(guī)模應(yīng)用。

通過生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)構(gòu)樹進(jìn)行相關(guān)發(fā)酵處理后，游離氨基酸﹑總磷的含量大幅度提升，抗?fàn)I養(yǎng)因子與粗纖維含量降低，發(fā)酵構(gòu)樹葉提高了關(guān)鍵養(yǎng)分的含量，同時(shí)優(yōu)化了蛋白品質(zhì)。采用乳酸菌、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌等微生物以構(gòu)樹全株為主要原料制作發(fā)酵生物飼料，可使發(fā)酵后的構(gòu)樹單寧含量降低為0.031%[15,16]，并產(chǎn)生酸香味，顯著提高適口性、刺激動(dòng)物食欲和采食量、改善動(dòng)物消化吸收功能，增加養(yǎng)殖戶效益。研究顯示，構(gòu)樹葉中含有的黃酮類化合物與生物堿等活性成分，可對(duì)動(dòng)物的生理功能產(chǎn)生重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠高脂日糧中分別添加2%和5%的構(gòu)樹飼料，可以顯著降低小鼠血清中葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、游離脂肪酸(FFA)的含量，表明構(gòu)樹飼料能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)性肥胖小鼠脂肪和能量的轉(zhuǎn)化與消耗，有效消除高脂日糧誘導(dǎo)的內(nèi)臟脂肪變性[17]。利用青貯構(gòu)樹葉飼喂皖西白鵝，可顯著提高鵝蛋的蛋黃顏色[18]。在基礎(chǔ)日糧中添加8%的構(gòu)樹發(fā)酵飼料可以顯著提高荷斯坦奶牛泌乳盛期的平均產(chǎn)奶量[19]。添加雜交構(gòu)樹青貯飼料可顯著提高“杜泊×小尾寒羊”雜交肉羊的干物質(zhì)采食量和日增重，同時(shí)可提高雜交肉羊免疫力和抗氧化能力[20]。構(gòu)樹發(fā)酵飼料替代日糧應(yīng)用于畜牧業(yè)不僅能改善飼料營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，降低飼料成本，同時(shí)能夠提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，推動(dòng)我國(guó)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 構(gòu)樹發(fā)酵飼料在養(yǎng)豬業(yè)中的應(yīng)用

近年來，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的規(guī)模化和集約化發(fā)展水平不斷提高，蛋白質(zhì)飼料的價(jià)格直接影響著養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)收益。低蛋白質(zhì)飼料是通過降低飼料中的蛋白質(zhì)水平或者添加其它成分以替代飼料中的部分蛋白質(zhì)，而不影響豬的生長(zhǎng)性能，降低養(yǎng)殖戶以及養(yǎng)殖企業(yè)的生產(chǎn)成本。研究發(fā)現(xiàn)，添加構(gòu)樹全株發(fā)酵飼料是未來重要的低蛋白質(zhì)飼料[21]。我國(guó)傳統(tǒng)養(yǎng)豬業(yè)是大群體小規(guī)模的養(yǎng)殖方式，該方式下養(yǎng)殖戶多直接使用未經(jīng)處理的構(gòu)樹葉飼喂豬，使得飼養(yǎng)效率較低。近年來，構(gòu)樹發(fā)酵飼料在育肥豬飼養(yǎng)中的研究逐漸增多。在母豬妊娠后期和哺乳期的基礎(chǔ)日糧中使用發(fā)酵構(gòu)樹飼料替代20%的全價(jià)料，在提高哺乳仔豬生長(zhǎng)性能的同時(shí)可以降低飼養(yǎng)成本[22]。陶興無等[23]研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，在生長(zhǎng)豬日糧中添加發(fā)酵構(gòu)樹葉的平均日增重最高，并且飼料料重比最低，說明發(fā)酵處理可以提高構(gòu)樹葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)生長(zhǎng)豬有較好的增重效果和飼料消化率。在體重60kg左右的“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交豬的日糧中添加10%的發(fā)酵構(gòu)樹葉可顯著降低背膘厚度，提高屠宰后肉樣中游離氨基酸和谷氨酸鈉的含量[24]。研究發(fā)現(xiàn)，在“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交生長(zhǎng)豬的基礎(chǔ)飼糧中添加構(gòu)樹發(fā)酵粉，可以提高“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交豬的生長(zhǎng)性能；通過靜脈血檢測(cè)代謝指標(biāo)與免疫指數(shù)結(jié)果顯示，發(fā)酵構(gòu)樹粉可以降低豬的過敏反應(yīng)，減少豬肉中的毒素累積，提高生長(zhǎng)豬的綜合健康指標(biāo)，表明構(gòu)樹具有一定的替代抗生素的潛力[25]。在育肥豬飼糧中添加20%～30%全株構(gòu)樹發(fā)酵飼料，能顯著增加豬的肌內(nèi)脂肪含量及背最長(zhǎng)肌中的氨基酸和月桂酸含量。在斷奶仔豬基礎(chǔ)日糧中添加一定劑量的構(gòu)樹葉提取物，可以提高仔豬的生長(zhǎng)性能和抗氧化能力，減少腹瀉的發(fā)生，增強(qiáng)免疫功能和抗病能力，減少豬的細(xì)菌菌落數(shù)量，減少腸道發(fā)酵和腸道相關(guān)淋巴系統(tǒng)的活動(dòng)，促進(jìn)腸道粘液的產(chǎn)生[26,27]。在生豬養(yǎng)殖中，構(gòu)樹葉應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于豬肉品質(zhì)及屠宰性能的改善，在飼料中增加構(gòu)樹發(fā)酵飼料的同時(shí)還應(yīng)適量增加能量飼料和含硫氨基酸。需要注意的是，全株構(gòu)樹發(fā)酵而成的飼料在投喂中不可添加過量，否則會(huì)導(dǎo)致日增重及采食量下降[28]。構(gòu)樹發(fā)酵飼料對(duì)生豬生長(zhǎng)性能、產(chǎn)品品質(zhì)等指標(biāo)的影響還需要通過更多的試驗(yàn)來評(píng)估。

4 小結(jié)

構(gòu)樹作為新型植物型非常規(guī)飼料原料，經(jīng)微生物發(fā)酵處理后，不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提高，同時(shí)可改善生豬肉質(zhì)及風(fēng)味，但現(xiàn)階段關(guān)于構(gòu)樹的收獲時(shí)間、發(fā)酵條件等容易造成發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)成分存在批次差異的條件缺乏相關(guān)的制作標(biāo)準(zhǔn)。因此，目前亟需制定構(gòu)樹發(fā)酵飼料的標(biāo)準(zhǔn)制作方案。此外，在技術(shù)層面上亟需篩選出高效的微生物菌種以提高構(gòu)樹發(fā)酵飼料的品質(zhì)，提高構(gòu)樹飼料的消化率。在豬的不同生長(zhǎng)階段，構(gòu)樹發(fā)酵飼料的添加量有較大的差別，不同的最適添加量對(duì)豬的生理功能影響較大，飼養(yǎng)試驗(yàn)缺乏對(duì)生豬生長(zhǎng)周期的持續(xù)研究，目前還難以形成參考標(biāo)準(zhǔn)，后續(xù)應(yīng)完善在生豬不同生長(zhǎng)階段構(gòu)樹發(fā)酵飼料的最佳添加量的研究，為構(gòu)樹資源在生豬養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展利用提供參考。

綜上所述，開發(fā)和利用植物型非常規(guī)構(gòu)樹發(fā)酵飼料在我國(guó)已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，但構(gòu)樹的采集、加工以及在生豬養(yǎng)殖的各個(gè)階段的投喂方式和投喂量需要得到明確，相關(guān)的構(gòu)樹發(fā)酵飼料評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也需要進(jìn)一步確立。