木薯渣飼用價值及研究現狀

劉 維，勵 飛，聶 勇

（湖南九鼎動物營養研究院有限公司，長沙 410007）

木薯又稱樹薯、樹番薯，大戟科，木薯屬，是該屬中唯一的栽培種，其塊根富含淀粉，被譽為“地下糧倉”和“淀粉之王”，也是世界3大薯類（馬鈴薯、木薯、甘薯）作物之一[1]。木薯的原產地在巴西，目前廣泛栽培于世界各地的熱帶地區，中國于19世紀20年代引種栽培，在我國主要分布于廣西壯族自治區、廣東省以及海南省等地，其中以廣東省和廣西壯族自治區的栽培面積最大。

木薯渣是木薯經過加工提取淀粉后剩下的腳料混合物，主要是由木薯的外皮、內部的薄壁組織和大部分有毒的氰苷類物質組成[2]。據統計，每年我國木薯經過加工產生的木薯渣可達150萬t，這些木薯渣中包含有大量的纖維素以及少量的蛋白質等[3]。目前，我國對木薯渣的利用相對較少，造成大量的木薯渣被廢棄，廢棄的木薯渣不僅是資源的浪費，同時還會對生態環境造成污染。

1 木薯渣的營養價值

1.1 木薯渣的營養成分分析

木薯渣中含有豐富的營養成分，主要以碳水化合物為主，其中無氮浸出物含量＞60%，但是其粗脂肪和粗蛋白質含量極低[4]。由于木薯渣中粗灰分和粗纖維含量較高，對動物適口性和采食量具有很大的影響。同時，新鮮木薯淀粉渣含水量達70%～80%，導致了新鮮木薯渣的不耐貯存、不易運輸，并且極容易滋生霉菌，腐敗變質[5]。冀鳳杰等分別對來自海南省4個木薯淀粉廠和廣西壯族自治區2個木薯淀粉廠的木薯渣營養成分進行了測定，測定結果見附表[6]。

1.2 木薯渣的抗營養因子分析

木薯渣中含有亞麻仁苦苷，在酶或者弱酸的作用下分解出氫氰酸，是木薯渣中最為主要的抗營養因子。氫氰酸是一種有毒物質能夠嚴重影響動物機體，其主要的毒副作用來源于氰離子，氰離子能夠抑制組織細胞內的多種酶活性，如琥珀酸脫氫酶、過氧化物酶、脫羧酶及細胞色素氧化酶等。在這眾多的酶中，細胞色素酶對氰化物最為敏感，在機體中氰離子與細胞色素氧化酶中的三價鐵結合，阻止其還原成二價鐵，傳遞電子的氧化過程中斷，血液中的氧無法被組織細胞利用造成內窒息[7-8]。

附表 木薯渣主要營養成分

氫氰酸在一定低濃度下能夠依靠機體自身的機制除去其毒性或者減弱毒性，木薯渣中的氫氰酸也可以通過煮沸、烘烤、酸解、干燥、青貯和微生物發酵等方法降低其含量[9-11]。李曉春采用水煮、烘干、曬干和浸水4種方法對木薯進行脫毒，結果表明，水煮法效果最佳，水煮20 min木薯塊莖脫毒率達75.31%，其次是烘干8 h脫毒率62%，曬干4 d脫毒率57.83%，浸水效果最差，浸水3 d脫毒率43.15%[12]。馮愛娟等利用重組畢赤酵母菌發酵木薯進行脫氰，其木薯中氫氰酸脫除率高達95%，是目前已知微生物法脫毒最佳方法[13]。在使用木薯渣作為動物日糧中，可以通過添加蛋氨酸、硫代硫酸鈉以及VB12等降低木薯渣中氫氰酸的毒性。

木薯渣中含有大量的粗纖維，直接用于動物日糧會影響飼料的適口性，對其營養物質難以進行消化吸收[14]。所以，尋找合適的方法對木薯渣中纖維素的降解，提高利用率顯得尤為重要。目前，國內外對纖維素的降解研究最多是采用微生物降解的方法，通過使用真菌或者細菌對木薯渣進行發酵，從而達到降低木薯渣中的纖維素和改善木薯渣在動物日糧中的適口性[15-16]。湯小朋等通過黑曲霉固態發酵木薯渣，木薯渣中粗纖維含量由22.26%下降至17.71%，同時其他營養物質得到了提高[17]。

2 木薯渣作為動物飼料的研究現狀

面對日益緊張的飼料原料問題，開發木薯渣作為動物飼料原料，不僅可以緩解原料短缺問題，降低飼料成本，還能解決木薯渣資源浪費與其帶來的環境污染，同時實現資源的合理利用。

2.1 木薯渣在豬日糧中的研究

木薯渣含有較為豐富的營養成分，作為豬飼料原料具有較好的飼用價值。大多數的研究者都是通過對木薯渣進行微生物發酵的方法消除木薯渣的抗營養因子，在豬日糧中添加一定比例的發酵木薯渣進行飼喂[18-19]。廖曉光等研究了以木薯渣為原料，采用包括高產纖維素酶的工程菌在內的多種微生物混合發酵而生產出的一種新型微生物飼料對桂科商品豬生長性能的影響，在桂科商品豬日糧中添加不同比例的木薯渣飼料進行飼喂，其試驗結果表明，在日糧中添加木薯渣生物飼料2%商品豬的日增重提高了21.52%、屠宰率提高5.8%，且每千克增重成本降低了8.38%（P＞0.05）[20]。周曉容等在育肥豬日糧中分別添加新鮮發酵木薯渣17.9%、35.8%、53.7%，試驗結果表明，試驗組1、2對豬生產性能內沒有顯著影響，在單位增重飼料成本上節約了0.9元和0.7元，但是繼續增加木薯渣含量將影響豬的生產性能[21]。劉傳都通過研究把發酵后木薯渣配合成全價料飼喂豬是完全可行的，產品的適口性較好，豬只并未出現厭食情況，飼喂發酵后木薯渣和飼喂正常的飼料對豬日增重、飼料轉化率無明顯差異[22]。但是，直接添加未經過處理的木薯渣代替部分豬日糧，會對豬生長產生不利后果。吳端欽等在生長育肥豬的日糧中，通過添加不同比例的木薯渣來代替基礎日糧，試驗結果表明木薯渣的添加比例增加豬的平均日增重降低[23]。

2.2 木薯渣在家禽日糧中的研究

不少學者對木薯渣添加在家禽日糧中也進行了相關研究。張芬芬等在22～49日齡仔鵝日糧中添加不同比例的木薯渣進行飼喂，研究其對仔鵝生長性能、屠宰性能及內臟器官發育的影響，結果表明，日糧中添加木薯渣顯著提高了仔鵝的平均日采食量和平均日增重，最佳的添加水平為12.4%，日糧中添加木薯渣顯著降低了仔鵝的肌胃指數和十二指腸的相對重量，當日糧中添加水平為17.9%，增重成本降低百分比最大[24]。于向春等在文昌雞日糧中添加由40%米曲霉、20%枯草芽孢桿菌和40%釀酒酵母組成的復合菌劑發酵的木薯渣15%，代替9%的玉米粉、3%的花生粉和3%的麩皮進行飼喂，結果表明，能夠使得文昌雞具有較好的增重效果和經濟效益[25]。

2.3 木薯渣在反芻動物日糧中的研究

木薯渣中粗纖維含量較高，單胃動物消化吸收比較困難，然而反芻動物能夠很好的吸收利用。研究表明木薯渣添加在反芻動物的日糧中起到了較好的飼養效果[26-28]。盧珍蘭等在黑山羊基礎日糧中添加不同比例的發酵木薯渣，研究其對黑山羊生產性能、血清生化指標及經濟效益的影響，結果表明，添加木薯渣20%試驗組的育肥羊平均日增重和平均日采食量分別提高了44.29%和8.09%，添加木薯渣20%和30%的試驗組料重比分別降低了25.08%和20.96%以及發病率降低了28.86%和24.59%，血清生化指標試驗組與對照組無顯著性差異，經濟效益上也分別提高了68.28%和51.86%，通過試驗得出在育肥黑山羊日糧中添加20%發酵木薯渣效果最佳[29]。蔡永權等研究以青貯木薯渣為主飼料育肥肉牛，結果表明，在以青貯木薯渣為主日添加精料2 kg飼喂的肉牛，平均日增重0.951 kg[30]。?

2.4 木薯渣其他動物日糧中的研究

邵樂等通過研究在32只90日齡的健康新西蘭肉兔日糧中添加木薯渣，結果表明，試驗組生產性能比對照組，日增重提高19.7%（P＜0.05）、料重比提高0.3%（P＞0.05）及腹瀉率增加1.6%（P＞0.05）；粗蛋白質和粗纖維試驗組比對照組分別高11.8%（P＜0.01）、5.8%（P＜0.05）；飼料成本上試驗組比對照組降低了0.33元·kg-1，且平均每kg增重成本降低11.3%[31]。

3 結束與展望

中國是畜禽養殖大國，其中生豬養殖位居世界第一。中國糧食年產量6億t，約50%的糧食用于畜牧養殖飼料中，由于飼料原料的缺乏，中國每年都需要進口大量的飼料原料[32]。木薯渣作為工業生產中的廢棄物，來源廣泛且價格低廉，在動物日糧中的研究應用具有較好的表現，可以用來代替部分常規飼料從而緩解由于飼料原料缺乏帶來的糧食問題。

由于木薯渣中含有的氫氰酸和大量粗纖維等抗營養因子，在一定程度上限制其在動物飼料中應用。為解決這一問題，國內外眾多的學者多采用微生物發酵的方法對木薯渣進行處理。微生物發酵處理木薯渣可以消除氫氰酸和降低粗纖維含量從而增加了木薯渣的安全性和適口性，通過發酵產生菌體蛋白提高了木薯渣營養價值。但是目前大多數發酵技術只是停留在試驗階段，并未形成大規模的生產與應用，所以還需要進一步研究發酵工藝和技術指標，使得發酵木薯渣真正在動物飼料中廣泛應用。

近年來，木薯渣同時也被眾多學者在其他領域進行了相關研究。例如，趙曉峰等利用微生物發酵生產燃料乙醇以木薯渣為原料探索其制備乙醇，工藝過程，結果表明，采用同步糖化共發酵工藝比同步糖化分開發酵工藝，乙醇相對原料產率提高了28.04%[33]。王林闖等研究木薯渣復合基質在辣椒育苗上的應用，結果表明，在最佳的基質配方上辣椒出苗率為93.6%，葉綠素含量比對照組提高了38.0%，株高和莖粗均顯著高于對照組[34]。作為菇類栽培培養基，進行食用菌的栽培研究[35-36]。通過厭氧發酵木薯渣生產沼氣[37]。作為工業原料發酵生產酸類化學產品等[38]。

合理開發和利用木薯渣資源，有助于改善由木薯渣隨意廢棄帶來的環境問題，同時可以為木薯加工廠、養殖戶和農戶等帶來較好經濟效益。