邢荷巖,宋志芳,胡孟娟,蘆春蓮,曹洪戰*
(1.河北農業大學動物科技學院,河北 保定 071000;2.南京農業大學,南京 210095)
發酵粕類飼料在豬生產中的應用
邢荷巖1,宋志芳1,胡孟娟2,蘆春蓮1,曹洪戰1*
(1.河北農業大學動物科技學院,河北 保定 071000;2.南京農業大學,南京 210095)
蛋白質營養價值和利用一直是營養學研究的熱點問題之一,開發新型蛋白質類飼料原料以提高其營養價值并降低飼料成本是需要解決的問題。文內主要對發酵豆粕、發酵花生粕、發酵菜籽粕和發酵棉粕等植物蛋白質飼料的營養價值、應用、存在問題和發展前景等加以綜述,為發酵粕類飼料在豬生產中的應用提供參考。
發酵豆粕;發酵菜籽粕;發酵花生粕;發酵棉粕
我國是養豬大國,國內豬肉消費量較大,如何滿足國內消費者對優質豬肉的需求是養豬業面臨的問題。除了生產優質、高產的豬肉外,也要考慮成本問題,爭取利益最大化。我國目前正面臨著飼料資源短缺問題,飼料量占到糧食總產量的35%左右,未來的10-20年內,這一比例會提高到45%左右。我國大豆、魚粉等蛋白質類飼料大多依賴進口,預計到2020年,我國養殖業需要約5 000萬噸蛋白質飼料來彌補國內的飼料供應不足,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原料在我國產量高且豐富,具有研究價值和應用前景。
發酵豆粕是豆粕在人工控制條件下,經過微生物作用而產生有益酶類、菌類和中間產物等物質用以加工和調制的豆粕產品[1]。發酵豆粕也就是采用生物工程發酵技術,在大量產生有益菌和維生素的同時,也減少抗營養因子的存在。有益物質的存在極大提高了豆粕的利用價值,有利于動物的生長和健康。
菜籽粕是指油菜籽浸出提油后的殘渣,顏色呈淺褐色或黃色。我國是世界上最大的菜籽粕生產國,隨著養殖業的發展,我國菜籽粕的出口量不斷減少,主要用于國內消費,用以滿足飼料養殖業中蛋白質飼料原料。菜籽粕中的蛋白質含量豐富,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、單寧等有毒物質和抗營養因子在一定程度上限制了使用。但是經過生物工程手段將其進行脫毒、發酵后,不僅可以消除有害物質,還能增加有益物質,促使其作為蛋白質飼料原料用于養殖生產,降低飼養成本。
花生粕是花生仁經過壓榨浸提提煉油品后的產品,產量較少。其蛋白質含量高,粗蛋白高達48%(接近豆粕),且代謝能和精氨酸含量在粕類飼料居于首位,具有較高的營養價值,適合用于畜禽飼料。但是其氨基酸含量不均衡且易產生黃曲霉毒素,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、皂素等有毒物質和抗營養因子,限制了其使用。但經過生物工程技術處理后能夠去除本身含有的游離棉酚等有害物質,并產生小肽、氨基酸、益生菌和乳酸等有益物質,可以作為動物用飼料,提高動物的生產性能。發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 降解或消除抗營養因子
利用微生物發酵法能夠極大降低或完全消除發酵粕類中的抗營養因子,解決動物因營養引發的腹瀉問題。馬文強等[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經過發酵作用都可以被消除。歐陽亮等[4](2008) 的研究表明發酵后大分子質量的抗營養因子大部分或全部幾乎被降解。抗營養因子的降解或消除能夠明顯提高發酵粕類的營養利用價值,飼喂后增強動物免疫力并提高畜禽的生產性能。
1.5.2 改善常規營養成分
經過微生物發酵后,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和氨基酸成分含量都有一定的提高,蔡國林等[5]研究表明發酵前后豆粕的蛋白質含量提高了3.5%,同時氨基酸含量和成分也有了一些變化。此外,磷、粗脂肪等物質含量也有所提高,但粗纖維含量降低。菜籽粕脫毒處理后,粗蛋白含量、維生素、微量元素等物質也有所改變。發酵棉粕和發酵花生粕的粗蛋白、氨基酸、粗纖維等物質含量都發生變化。粕類經過微生物發酵處理后,既消除了有害物質,又改善了營養成分,促進發酵粕類的使用。
1.5.3 改善適口性
發酵粕類具有獨特的發酵芳香氣味并能改善飼料風味,具有良好的誘食效果,因此能夠提高動物食欲進而增加其采食量。經研究表明發酵豆粕中的甘氨酸、谷氨酸和丙氨酸等氨基酸物質具有某種程度的誘食性[6]。經研究表明發酵粕類都有其獨特的芳香,比如發酵花生粕具有特有的花生香味,顯著改善了飼料風味和品質[7]。飼料的適口性能刺激動物主動采食,促進生長,降低飼料損耗。
1.5.4 降低生產成本
粕類經過微生物的發酵作用,會產生乳酸菌等活性益生菌和各種消化酶,促進營養物質的消化吸收,從而提高飼料轉化率和飼料報酬,節省生產成本。而且,發酵后的粕類還能改善動物的消化微生態,減少細菌性腸胃炎等腸道疾病的發生,能降低仔豬腸道疾病的發病率和死亡率[7]。
總之,發酵粕類蛋白質飼料原料在畜禽生產中對提高動物的生產性能和降低養殖成本均有一定的作用。
通過對發酵豆粕營養價值和其生物功能的研究發現,發酵豆粕對豬的免疫性能、生長性能和血清指標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酵豆粕并對其血液指標進行研究,發現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,在蛋白質的消化率上,10%的發酵豆粕明顯比10%的風干發酵豆粕高;在斷奶仔豬生長性能方面,添加10%發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%的發酵豆粕在料重比、腹瀉率、日增重方面都優于10%的風干發酵豆粕;在糞中的pH和有害菌群方面,10%發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,發酵豆粕組的生長激素(GH)、總磷(TP)和免疫球蛋白指標都顯著升高;在經濟效益方面,發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酵豆粕可以提高機體免疫力、日增重和飼料轉化率,進而來提高養殖場的經濟效益。
由于菜粕所含粗蛋白38%以上,所以菜粕也是寶貴的蛋白質飼料資源,從而說明發酵菜粕對于豬場養殖有重要意義。景義峰(2012)等[11]的研究表明,在基礎配方中的蛋白源以菜粕為主的日糧,育肥豬的飼料轉化率和生長明顯增加。吳明文(2010)等[12]表明,仔豬日糧中用發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,并且為豬日糧中發酵菜粕代替發酵豆粕提供了可靠依據。丁小玲等[13]在試驗日糧中以不同比例的發酵菜籽粕替代膨化豆粕,對照日糧中的20%、40%、60%膨化豆粕分別被3.44%、6.88%和10.32%的發酵菜籽粕所代替,其結果表明,隨著發酵菜粕添加比例的增加,豬體的免疫機能呈現先升高后降低的趨勢,最終結果顯示,日糧中用6.88%的發酵菜籽粕代替膨化豆粕對豬生長和生產有明顯的好處。
為了減少養殖成本研究利用植物性蛋白代替動物性蛋白,除了用豆粕、菜籽粕替代外,還可以考慮用棉粕,中國是產棉大國,如果棉粕替代動物性蛋白,將為養殖戶顯著地縮減成本,從而帶來可觀的經濟效益。在王春芳[14](2011)對于育肥豬的健康和生長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一步研究。
雖然有關于發酵花生粕優勢和改善方法的研究,但其在生豬飼養中的應用還鮮有報道。可能原因是:花生粕經高溫等工序處理后,影響了花生的營養價值和功能特性,間接限制了應用;小規模的豬場考慮到成本和飼料配方問題,幾乎用不到發酵花生粕,而大規模豬場在豆粕價格高的情況下,可能會考慮添加5%~10%的發酵花生粕,但對改善動物的生產性能等效果不佳。因此,還需要對發酵花生粕的發酵處理方式以及應用可行性進行探索。
已有發酵粕類在豬上的應用研究(除發酵花生粕),表明對豬沒有消極影響。發酵豆粕價格高,用一定比例的其他發酵粕類來取代發酵豆粕也有利于豬的生長。豬場因地理位置、飼養品種和飼養配方等的差別,其他學者的研究可以作為參考,是否添加發酵粕類以及添加比例依豬場的實際情況而定。在不增加飼養成本的條件下,最大化改善豬的生產性能,實現豬場的利益最大化。因此,如何控制發酵成本、改良發酵工藝以保證發酵粕類品質不受損以及添加比例等問題還需要進一步研究。
[1] 宋文新,邵慶均.發酵豆粕營養特性的研究進展[J].中國飼料,2009(23):22-26.
[2] 趙朝陽,宋鵬,常桂芳.發酵花生粕的飼用開發 [J]. 廣東飼料 ,2015,24(3):41-42.
[3] 馬文強,馮杰,劉欣.微生物發酵豆粕營養特性研究[J].中國糧油學報 ,2008,23(1): 121-124.
[4] 歐陽亮,李亮,蔡源鋒.垂直型SDSPAGE 分析發酵豆粕中蛋白類抗營養因子的研究[J].飼料工業,2008,29(21):43-45.
[5] 蔡國林,楊旭,曹鈺,等.微生物發酵對豆粕營養價值的影響[J].中國油脂,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,施學仕,等.大豆發酵蛋白替代魚粉對斷乳仔豬生產性能和腸道主要菌群的影響[J].動物營養學報 ,2008, 20(1):46-51.
[8] 劉欣,劉樹全.微生物發酵豆粕對仔豬生長性能及免疫功能的影響[J].糧食與飼料工業,2010(3):17-19.
[9] 吳先華.發酵豆粕在斷奶仔豬及生長育肥豬日糧中的應用研究[D].南寧:廣西大學,2014.
[10] 劉海燕,蘇秀俠,陳群.發酵豆粕在仔豬生產中應用的研究現狀[J].飼料研究 ,2009(9):51-53.
[11] 景義峰,吳曉峰,熊凌. 發酵菜粕對育肥豬生產性能的影響[J].養殖與飼料 ,2012(4):40-42.
[12] 吳明文,張立娟,閔林剛,等. 發酵菜粕對仔豬生產性能影響的試驗研究[J].飼料廣角 ,2010(2):23-24.
[13] 丁小玲,李呂木,殷宗俊,等.發酵菜籽粕替代膨化豆粕飼喂斷奶仔豬對生產性能及血清生化指標的影響:中國畜牧獸醫學會動物營養學分會第六次全國飼料營養學術研討會論文集[C].楊凌:中國畜牧獸醫學會動物營養學分會,2010.
[14] 王春芳.固態生料發酵棉粕對游離棉酚含量及豬生產性能的影響[D].安徽農業大學,2011.
2017-03-24)
河北省科技計劃項目“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:養殖,
E-mail:2452901695@qq.com
曹洪戰(1970-),男,教授,博士,碩士、博士研究生導師,研究方向為養豬生產,動物遺傳育種與繁殖,信箱:chz516@126.com