劉瑜彬,葛亞中,孫曉燕,任 杰,楊繼國,
(1無限極(中國)有限公司,廣州 510640; 2華南理工大學食品科學與工程學院,廣州 510640;3華南協同創新研究院,廣東東莞 523808)
受加工目的、提取方法和工藝條件等因素的影響,對中藥成分的提取不夠完全或徹底,造成中藥渣中殘留多種活性成分和營養物質,如半夏厚樸湯藥渣中殘留有49.8%的揮發油[1]、黃芪藥渣中殘留有72.1%的黃芪苷[2],其功效與原料中藥類似。如果對中藥渣進行加工后再利用,不僅可以提高中藥的綜合利用率、節約中藥資源,還能減少中藥渣對環境的污染[3]。此外,利用現代發酵工藝對中藥渣進行發酵處理,可以降低藥渣纖維素含量,提高藥渣利用率,在發酵過程中還可以產生低聚寡糖等功能性次級代謝產物[4],使中藥渣的利用更加高效、環保。本試驗旨在應用發酵技術生產的微生物發酵飼料進行生豬的無抗飼養,以及飼喂后生豬肉質的生化和感官評價等內容,為發酵中藥渣作為飼料部分替代有抗全價料提供參考。
中藥渣,由無限極(中國)有限公司提供,主要由經煎熬浸取后的香菇、茯苓、銀耳、決明子、金針菇、枸杞子、菊花、桑葚組成。本部分試驗所采用的乳酸菌種為實驗室保藏菌種,均為農業部批準允許使用菌種,包括保加利亞乳桿菌、瑞士乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌。酵母菌為市售安琪酵母商品。
添加15%~20%蔗糖,按照0.5‰~5‰的接種量(混合菌劑包括植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和安琪啤酒酵母),與高濕藥渣攪拌均勻后于常溫下(25~37℃)密閉發酵2d后即可使用。由表1可知,發酵可有效分解碳水化合物,從而降低了粗纖維含量。增加的粗蛋白主要由微生物同化合成。該現象符合發酵飼料的基本特征,與葉丙奎[5]通過混合菌固態發酵飼料改變其營養價值結論一致。

表1 發酵對高濕藥渣主要成分的影響
選取24只7.5kg左右健康的土雜豬,隨機分成4組,每組6只,豬欄(2~3)m×4m。4組分別為陽性對照組、陰性對照組、低劑量組和高劑量組。其中,陽性對照組飼喂有抗正規品牌全價飼料;陰性對照組為自配料(由無抗濃縮料+能量飼料);低劑量試驗組為發酵藥渣10%替代的自配料;高劑量試驗組為發酵藥渣20%替代的自配料,飼喂周期3個月以上(表2)。

表2 飼料配方
注:*考慮藥渣無提高免疫力能力,高低劑量組添加有微生態制劑(100億/g糞腸球菌+100億/g丁酸菌,各0.1‰)
每日投喂飼料量整體按小豬體重4%~5%、中大豬按3%~4%給料原則,實施時結合能吃完為準,小豬每3~5d增加0.1~0.15kg(持續時間40d左右),中大豬每3~4d增加0.15~0.3kg。
實驗位于廣東省豐順市黃金鎮某養殖戶豬舍內進行,實施動物舍養殖,每欄5頭。由于前期小豬較小(平均小于7.5kg),故只分為2欄,并用乳豬料進行飼喂,等體重達到15kg左右開始分組,且逐步用實驗飼料替代進行實驗。動物舍溫度常溫,自然采光,保持通風、干燥、衛生。自由采食,充足飲水,按照正常免疫程序進行免疫接種。實驗前,對動物舍、料槽、喂水器等進行清洗消毒。飼養管理和免疫程序按商業化養豬場規范進行操作。
育肥結束后將所有的試驗生豬進行屠宰,宰前24h停止喂料,宰前2h停止喂水,用“大抹脖”的方式屠宰,進行肉品質指標的測定。從每頭豬同一部位取背最長肌(外里脊),將所得肉樣用潔凈塑料袋封口包裝,貼上標簽,置于低溫下貯存,24h后用于測定各項指標。
數據用Microsoft Excel整理,試驗結果以平均值±標準方差表示,采用Minitab 12軟件中的One-way ANOVA中單因子方差分析,其中多組均值比較采用“Tukey”比較方法。
由表3可知,在體態特征上各組并無顯著性差異。但進入高溫天后,陽性和陰性對照組出現了個別腹瀉(藥物治療后消除),而發酵藥渣組(低、高劑量組)未出現腹瀉現象,說明發酵藥渣對腹瀉具有明顯的抑制作用。分析原因可能是發酵藥渣中的有益微生物、發酵代謝物(乳酸等)或原有成分(寡糖等)促進生豬的免疫力,從而避免了腹瀉情況的出現。其次,食欲方面除了高劑量組,其他各組正常。高劑量組進食較慢分析原因可能是發酵藥渣在高溫天后出現酸度加重,且替代量過大,口感變差。因此,低劑量替代更優。

表3 生豬體態特征、腹瀉與食欲情況

附圖 各種飼料對生豬增重的影響
飼養實驗結束后,實驗豬自由飲水,早晨空腹,宰殺前統一稱量生豬毛重。在統計學上各組之間的均值均不存在顯著性差異(P=0.964>0.05),亦即發酵藥渣的添加并不影響生豬的生產性能。但由附圖可知,發酵藥渣的添加在低劑量(10%)情況下具有增重的趨勢,而高劑量(20%)的添加反而有抑制趨勢。分析其原因是低劑量組發酵藥渣可改善腸道功能,從而提高了飼料轉化率,故其高于對照組(陰性對照和陽性對照組);而高劑量組可能因為替代量過大表觀上影響了進食速度,過酸的口感、過大的替代反而不能改善腸道功能,故未能在增重上表現更優。
由表4可知,發酵藥渣在低劑量替代(10%)情況下可顯著降低料肉比,從而減少了飼料投入量,降低了養殖成本。高劑量替代(20%)和陰性對照組情況亦好于陽性對照組。分析原因可能是由于發酵中藥渣中含有大量的有益菌及其代謝酶,進入腸道后有利于飼料中營養物質的消化與吸收,從而提高其生長性能。效果與抗生素相當,這與Jeong等[6]、韓宇等[7]的結論一致。

表4 發酵中藥渣對生豬料肉比的影響
此外,發酵藥渣在高溫天后出現酸度加重情況,使得高劑量組生豬進食時間顯著延長,吃食消耗能量增大,估計這是導致高劑量組料重比差于低劑量組的原因。
硬度、粘結性和彈性是肉制品3個重要的質構指標。為了說明飼喂后生豬肉質情況,本部分試驗于現場直接取樣,樣品為每頭試驗生豬的相同位置處的外里脊肉(約1kg),冷藏24h后檢測相關理化指標。由表5可知,陽性對照組肉質硬度最高,且與高低劑量組的均值存在顯著性差異(P<0.05),說明普通全價料飼喂將導致生豬肉質變硬(不排除抗生素的影響)。肉質由嫩向硬排列順序為低劑量組>高劑量組>陰性對照>陽性對照。從彈性、黏性、咀嚼性上看,低劑量組的添加會使得肉質更軟,而高劑量組不顯著。分析原因可能是發酵藥渣中的微生物及部分有益成分(如藥渣中原有的或分解形成的寡糖等)可有效改善腸道菌群及腸道功能,從而改善肉質,該作用在低劑量組表現尤為突出。
由表6結果可知,相對陰陽性對照組,日糧中替代低劑量(10%)和高劑量(20%)對豬肉中總氨基酸含量無顯著性影響(P>0.05),也無顯著性提高必需氨基酸和鮮味氨基酸所占比例(P>0.05)。需進一步細化分組才能得到有效結果。
實驗結果表明,在豬基礎日糧中添加發酵中藥渣,對腹瀉具有明顯的抑制作用是因為發酵藥渣中的有益微生物、發酵代謝物或原有成分促進生豬的免疫力,從而避免了腹瀉情況的出現。可在一定程度上降低料重比,效果與抗生素相當,這可能是由于發酵中藥渣中含有大量的有益菌及其代謝酶,進入腸道后有利于飼料中營養物質的消化與吸收,從而提高其生長性能。飼喂發酵中藥渣的生豬屠宰后,豬肉的嫩度優于全價有抗飼料組,從彈性、黏性、咀嚼性上看,低劑量組的添加會使得肉質更軟。分析原因可能是發酵藥渣中的微生物及部分有益成分可有效改善腸道菌群及腸道功能,從而改善肉質。

表5 中藥渣對生豬肉品質的影響
注:同列對比,右上角標字母不共享的均值存在顯著性差異(P<0.05)

表6 高濕藥渣對豬肉氨基酸組成的影響
注:必需氨基酸=(包括蘇氨酸+纈氨酸+蛋氨酸+異亮氨酸+亮氨酸+苯丙氨酸+賴氨酸)/總氨基酸×100%;鮮味與甜味氨基酸=(天冬氨酸+谷氨酸+甘氨酸+丙氨酸+酪氨酸+苯丙氨酸)/總氨基酸×100%。同行數據上標,不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)
目前,全國每年產生中藥渣(含植物提取的廢渣)3 000萬~5 000萬t,主要作為基質用于食用菌栽培和植物種子發芽、生產飼料和有機肥、干燥或高溫裂解氣化作為燃料等[8]。新鮮中藥渣含水量較高,加之富含易降解的糖類及小分子有機化合物,在自然狀態易被微生物腐解、變質,一旦處理不及時,處置不得當,就會污染環境。堆肥處理的生產周期較長,堆肥陳化時間一般為30d左右,冬季則更長。目前采用微生物發酵中藥渣的案例中,大都需要將中藥渣完全干燥后才能使用,生產成本較高。而本項目方案能夠快速處理新鮮的高濕中藥渣,發酵時間僅為2d即可。利用微生物來直接發酵,減少了生產中消毒、翻拌、干燥等復雜操作過程,使工藝流程更加簡單,而且成本低廉、易于儲存、使用方便。
綜上所述,發酵中藥渣可部分替代全價料(含抗生素)應用于小豬到育成豬的養殖過程,在降低抗生素使用量、降低腹瀉率、提高飼料利用率等方面更有優勢,且在育成豬肉質評價上、在部分指標上也優于全價料組(陽性對照組)和自配料組(陰性對照組)。本項目的技術方案能夠快速提高中藥渣的飼用價值,降低飼料成本,提高經濟效益,降低藥物殘留危險,而且還能有效解決中藥渣帶來的環境污染問題。◇
[1]冷桂華.黃芩及其提取藥渣黃芩苷含量的比較[J].安徽農業科學,2007,35(10):2928-2935.
[2]黃亞非,劉杰,黃際薇,等.HPLC測定黃芪藥渣中黃芪甲苷含量[J]中山大學學報(自然科學版),2009,48(2):146-148.
[3]蘇家宜,李華偉,黎智華,等.發酵中藥渣對斷奶仔豬生長性能和腸黏膜形態結構的影響[J].天然產物研究與開發,2016(9):1454-1459.
[4]查偉,孔祥峰,譚敏捷,等.飼糧添加脯氨酸對妊娠環江香豬繁殖性能和血漿生化參數的影響[J].動物營養學報,2016,28(2):579-584.
[5]Ye BK.Effects of mixed culture solid-state fermentation on feed nutritive value and performance of growthing-finishing pigs[D].Yangling:North West Agriculture and Forestry University,MSc.2009.
[6]Jeong JS,Kim IH.Effect of probiotic bacteria-fermented medicinal plants(Gynura procumbens,Rehmannia glutinosa,Scutellaria baicalensis)as performance enhancers in growingpigs[J].Anim Sci J,2015,86(6):603-609.
[7]Han Y,Diao XP,Song MX,et al.Effect of fermented astragalus on daily gain,diarrhea and immune function of weaned piglets[J].J Northeast Agric Univ,2012(12):6-9.
[8]郭義東,何興,馮興,等.中藥渣綜合利用研究進展[J].成都大學學報(自然科學版),2015,34(2):125-128.