發(fā)酵白酒糟的營養(yǎng)價(jià)值及其在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用的研究進(jìn)展

廖云瓊，康永剛，昌莉麗

(徐州生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221006)

近年來，我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，受國際市場的影響，蛋白質(zhì)飼料原料的價(jià)格大幅上漲，其中豆粕價(jià)格已突破5 500元/噸，導(dǎo)致養(yǎng)殖成本增加[1]。為保障我國畜牧業(yè)健康發(fā)展，穩(wěn)固飼料原料供應(yīng)，需大力落實(shí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于“提效減量、開源替代”的任務(wù)部署[2]，深入實(shí)施飼用豆粕減量替代行動(dòng)，以緩解對(duì)進(jìn)口豆粕的依賴程度及蛋白飼料緊缺的現(xiàn)實(shí)問題[3]。

目前替代豆粕的原料主要有棉籽粕、菜籽粕、花生粕、酒糟、玉米干酒糟及其可溶物等[4]，優(yōu)先考慮使用菜籽粕、棉籽粕、酒糟等常規(guī)飼料[5]。酒糟是玉米、麥及高粱等作物在釀酒過程中產(chǎn)生的剩余產(chǎn)物[6]，年產(chǎn)量已超2 000萬噸，具有營養(yǎng)豐富、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。新鮮白酒糟直接飼喂會(huì)引起動(dòng)物營養(yǎng)不良、消化不良、甚至酒精中毒[7]，還易造成瘤胃脹氣、酸中毒[8]，因此，為了提高白酒糟的利用率及安全性，對(duì)白酒糟進(jìn)行微生物發(fā)酵處理。通過發(fā)酵，既能提高粗蛋白質(zhì)含量、降低粗纖維含量、改善氨基酸組成[9]，又能降解酒糟內(nèi)的有害物質(zhì)[10]、改善酒糟品質(zhì)[11]，能促進(jìn)和維持動(dòng)物腸道菌群平衡[12]。本文將從發(fā)酵白酒糟的營養(yǎng)成分、發(fā)酵工藝及在動(dòng)物生長、免疫、腸道健康的影響進(jìn)行綜述，旨在為飼用豆粕減量替代行動(dòng)的深入實(shí)施提供參考。

1 發(fā)酵白酒糟的營養(yǎng)物質(zhì)

發(fā)酵白酒糟含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，其養(yǎng)分含量因釀酒原料和釀造工藝不同而呈現(xiàn)較大差異[13]。由表1可知，經(jīng)微生物發(fā)酵后，能夠有效提高白酒糟粗蛋白質(zhì)含量，降低粗纖維含量，其他營養(yǎng)成分也有不同程度的變化，這可能與選用的菌種和發(fā)酵工藝參數(shù)不同有關(guān)。也有研究發(fā)現(xiàn)，白酒糟發(fā)酵后，還會(huì)產(chǎn)生脂肪酸、纖維素酶、維生素、蛋白酶和生物活性等物質(zhì)[14-16]，從而進(jìn)一步提高白酒糟的消化利用率。綜上可知，白酒糟經(jīng)發(fā)酵后營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，是一種優(yōu)質(zhì)的飼料資源，但在飼喂動(dòng)物時(shí)，應(yīng)根據(jù)動(dòng)物營養(yǎng)需求并結(jié)合發(fā)酵白酒糟營養(yǎng)成分含量確定其替代比例。

表1 發(fā)酵白酒糟常規(guī)營養(yǎng)成分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2 白酒糟的發(fā)酵工藝

白酒糟中因含有大量的粗纖維，難以被動(dòng)物消化利用，因此，需要借助微生物發(fā)酵工藝來改善白酒糟的營養(yǎng)成分。發(fā)酵工藝參數(shù)是決定發(fā)酵品質(zhì)好壞的重要因素[26]，其中發(fā)酵溫度、pH值、發(fā)酵時(shí)間和接種量均會(huì)影響白酒糟的發(fā)酵效果[27]。目前針對(duì)白酒糟發(fā)酵工藝的研究較多，且主要采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)將白酒糟加工成蛋白質(zhì)飼料，這樣既節(jié)約了飼料資源，又提高了白酒糟的利用率[28]。由表2可知，白酒糟的發(fā)酵溫度一般控制在30 ℃，發(fā)酵時(shí)間大多選擇2～3 d，而接種量和菌種比例隨著酒糟類型和菌種的不同發(fā)生了較大變化。還有研究發(fā)現(xiàn)，王霄霄等[29]利用青貯原理將白酒糟與甜高粱秸稈混合發(fā)酵后，能夠顯著提高發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值，較好地解決了高粱秸稈營養(yǎng)價(jià)值低、鮮酒糟保存困難等問題。范恩帝等[30]利用釀酒酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、植物乳桿菌等復(fù)合益生菌對(duì)白酒糟和麩皮混合發(fā)酵，當(dāng)麩皮添加量為10%時(shí)，粗蛋白質(zhì)含量最高，添加20%麩皮時(shí)，粗纖維含量顯著降低。從上述研究可以看出，不同的白酒糟在優(yōu)化的條件下發(fā)酵，均能有效改善白酒糟的發(fā)酵品質(zhì)，這對(duì)于白酒糟作為豆粕部分替代品具有重要的意義。但在實(shí)際白酒糟發(fā)酵過程中應(yīng)考慮菌種的類型、發(fā)酵的溫度、發(fā)酵的時(shí)間及接種量。

表2 白酒糟的發(fā)酵工藝

3 發(fā)酵白酒糟在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物生長發(fā)育的影響

發(fā)酵白酒糟中富含的營養(yǎng)成分能夠滿足動(dòng)物生長發(fā)育的需要。目前發(fā)酵白酒糟在牛、豬、禽生產(chǎn)中的研究較多，對(duì)動(dòng)物的增重、增產(chǎn)起到良好的促進(jìn)作用。有研究發(fā)現(xiàn)，利用發(fā)酵白酒糟替代部分基礎(chǔ)飼糧并不影響育肥豬的生長性能，且添加5%發(fā)酵酒糟可顯著增加平均日增重，降低料重比[42]。王雪禎[43]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂4%的發(fā)酵白酒糟增加了牦牛的平均日增重，這可能與發(fā)酵酒糟適口性的改善能提高采食量，粗纖維含量降低能提高飼糧利用率等有關(guān)，也有可能是因?yàn)榘l(fā)酵白酒糟中含有的香氣物質(zhì)如乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯等能提高動(dòng)物的采食量[44]；但當(dāng)添加量為6%時(shí)，平均日增重出現(xiàn)下降，說明發(fā)酵白酒糟不宜添加過量。由表3可知，大量的研究也證實(shí)了飼喂發(fā)酵白酒糟能提高牛、豬、禽的生長性能，但在飼喂時(shí)要嚴(yán)格控制發(fā)酵白酒糟的添加量。還有研究發(fā)現(xiàn)將白酒糟與大麥混合發(fā)酵飼喂延邊牛[45]，其生長性能有提高的趨勢；同時(shí)也可以替代豆粕，在部分替代豆粕的情況下生長性能也能得到改善[46]。除此之外，李軍濤等[47]在草魚飼糧中添加酒糟酵母培養(yǎng)物，能夠顯著加快草魚的生長速度，提高飼料的利用率。綜上，發(fā)酵白酒糟飼喂畜禽，具有促進(jìn)動(dòng)物生長、提高生產(chǎn)性能的作用。

表3 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物生長發(fā)育的影響

3.2 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物機(jī)體免疫力的影響

動(dòng)物機(jī)體免疫力與免疫器官的發(fā)育狀況直接相關(guān)，通常用胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)和法氏囊指數(shù)等指標(biāo)來反映機(jī)體免疫水平高低；免疫活性分子含量也能反映機(jī)體免疫應(yīng)答水平的強(qiáng)弱[61-62]，常用免疫球蛋白A、G、M含量來評(píng)價(jià)機(jī)體免疫功能的強(qiáng)弱[63-64]。有研究發(fā)現(xiàn)，酒糟直接飼喂會(huì)對(duì)免疫器官造成損傷，而經(jīng)過微生物發(fā)酵后，能有效提高其安全性，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能[60]。由表4可知，白酒糟發(fā)酵后飼喂動(dòng)物，均能對(duì)動(dòng)物免疫球蛋白和免疫器官指數(shù)產(chǎn)生積極的作用。而鄭荷花[24]等研究認(rèn)為，飼糧中添加混菌發(fā)酵或菌酶協(xié)同發(fā)酵酒糟麩皮混合物，肉雞的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)及法氏囊指數(shù)均無顯著影響，這可能與發(fā)酵菌種、添加量有關(guān)。還有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加10%～20%汾酒酒糟，可提高肉兔的部分免疫因子水平，增強(qiáng)肉兔免疫力[65]。綜上可知，飼喂發(fā)酵白酒糟，能夠促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體免疫器官的發(fā)育和IgG、IgA及IgM的生成，具有增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體免疫力的作用。

表4 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物機(jī)體免疫力的影響

3.3 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物腸道健康的影響

小腸是動(dòng)物消化吸收的主要場所，其正常功能與腸道的長度、絨毛高度、隱窩深度及腸道菌群平衡等因素有關(guān)[66-67]。因發(fā)酵酒糟中富含微生物菌群和小肽、有機(jī)酸等多種促生長因子[57]，可促進(jìn)腸道蠕動(dòng)和消化液分泌，維持動(dòng)物腸道微生態(tài)平衡，從而改善動(dòng)物消化道吸收功能。阮棟等[55]在飼糧中添加4%發(fā)酵酒糟飼喂蛋鴨，與飼喂發(fā)酵混合飼料比較，蛋鴨的腸道消化酶活性增加。田璐[53]在飼糧中添加30%發(fā)酵白酒糟飼喂櫻桃谷肉鴨，肉鴨的十二指腸、空腸相對(duì)重量及空腸隱窩深度顯著提高，這可能與發(fā)酵物中含有的益生菌及其次生代謝物有關(guān)，兩者均能抑制腸道有害菌繁殖，維持腸道生態(tài)平衡，從而促進(jìn)了腸道的發(fā)育[68-69]。此外，Tiwari等[70]利用體外模型，研究發(fā)現(xiàn)大麥啤酒糟等6種纖維飼料可能發(fā)揮與菊粉相當(dāng)?shù)囊嫔饔茫瑥亩绊懥宋改c道微生物菌群。大量研究表明，發(fā)酵白酒糟可提高腸道消化酶的活性，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，具有促進(jìn)動(dòng)物腸道健康的作用(見表5)。

表5 發(fā)酵白酒糟對(duì)動(dòng)物腸道健康的影響

4 小結(jié)

綜上所述，發(fā)酵白酒糟具有較高的飼用價(jià)值。將發(fā)酵白酒糟作為飼料原料或蛋白質(zhì)飼料的替代品應(yīng)用于動(dòng)物生產(chǎn)中，既能提高動(dòng)物的生長性能、機(jī)體免疫力和腸道健康，又能解決蛋白質(zhì)飼料原料價(jià)格昂貴和資源不足的問題，符合我國深入實(shí)施飼用豆粕減量替代行動(dòng)規(guī)劃。目前，發(fā)酵白酒糟的應(yīng)用研究仍處于初級(jí)階段，一是由于白酒糟來源廣、種類多、發(fā)酵工藝不同，導(dǎo)致發(fā)酵白酒糟營養(yǎng)成分差異較大；二是發(fā)酵白酒糟應(yīng)用于豬、禽生產(chǎn)上的應(yīng)用較少，且不同飼養(yǎng)對(duì)象、不同飼養(yǎng)階段的添加量皆不相同，導(dǎo)致難以確定統(tǒng)一的飼喂標(biāo)準(zhǔn)，因此，需要深入研究白酒糟的營養(yǎng)成分含量及最適添加比例，加大白酒糟在豬禽動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用。