構(gòu)樹發(fā)酵飼料在養(yǎng)豬業(yè)中的應用前景

周剛劉穎王禮偉李闖蔣守華秦進華葛恒德左建新

(1.淮安市農(nóng)業(yè)科學研究院，江蘇 淮安 223001；2.淮陰師范學院生命科學學院，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，同時由于我國經(jīng)濟水平的不斷提高，人們對畜產(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，使得飼料原料長期依賴進口的局面在短時間內(nèi)還難以得到有效的改善[1]。生豬養(yǎng)殖作為我國畜牧業(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)進行降解，以產(chǎn)生有機酸、小分子肽等利于動物消化吸收的物質(zhì)[2]。發(fā)酵飼料里的微生物可以對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行發(fā)酵，同時微生物飼料產(chǎn)品價格低廉，容易進行大范圍推廣[3]。作為中國原生樹種的構(gòu)樹(Broussonetia Papyrifera)是生產(chǎn)加工動物飼料的非常規(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)樹葉表面生長大量微絨毛，并且粗纖維含量高，動物適口性差，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)，同時可以改善構(gòu)樹葉的適口性，使得構(gòu)樹葉更易被動物消化吸收。本文就構(gòu)樹的生物學與資源特性以及目前構(gòu)樹發(fā)酵飼料研究進展等內(nèi)容進行綜述，旨在對構(gòu)樹發(fā)酵飼料在生豬生產(chǎn)上的應用前景進行展望。

1 構(gòu)樹生物學與資源特性

構(gòu)樹俗稱醋桃樹或皮樹等，屬于蕁麻目桑科構(gòu)樹屬多年生落葉喬木，雌雄異株，繁殖簡單、生長迅速，株高可以達到20m。構(gòu)樹葉片呈寬卵形，邊緣生長有粗鋸齒，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)樹在我國分布范圍廣泛，在我國的黃河、長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，具有較強的適應性和抗逆性，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4—7月是其生長最為茂盛的階段。構(gòu)樹抗污染能力強，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)濟價值，構(gòu)樹根系較淺，側(cè)根發(fā)達呈水平分布，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，化學性質(zhì)穩(wěn)定，只溶于較高濃度強酸，不溶于氫氧化鈉、二甲苯等溶劑，是生產(chǎn)制造人造棉、高級紙張(新聞紙、宣紙、造幣紙等)以及高級混紡制品等的優(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)樹果實成熟時呈現(xiàn)橙紅色或者鮮紅色，含有豐富的營養(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。在中國的醫(yī)學研究中，已經(jīng)確定了構(gòu)樹的許多有益作用，構(gòu)樹葉片、果實、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、增強免疫力、延緩衰老、補腎利尿和消腫解毒等作用[11]。

2 構(gòu)樹發(fā)酵飼料的研究進展

開發(fā)新型非常規(guī)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料，對于促進我國畜牧業(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)中的應用主要有鮮食、制成粉狀或顆粒狀飼料以及簡單發(fā)酵制成青貯飼料3種方式。然而，構(gòu)樹葉直接飼喂畜禽，大量的營養(yǎng)物質(zhì)無法被畜禽消化吸收，對畜禽的生長性能﹑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物呼吸道引發(fā)咳嗽，同時在制作構(gòu)樹粉狀或顆粒飼料時，常常難以準確控制飼料含水量，導致飼料不耐儲存，這限制了構(gòu)樹在畜牧生產(chǎn)中的大規(guī)模應用。

通過生物發(fā)酵技術(shù)對構(gòu)樹進行相關(guān)發(fā)酵處理后，游離氨基酸﹑總磷的含量大幅度提升，抗營養(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、刺激動物食欲和采食量、改善動物消化吸收功能，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，可對動物的生理功能產(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)樹飼料能促進營養(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)酵飼料替代日糧應用于畜牧業(yè)不僅能改善飼料營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，降低飼料成本，同時能夠提高動物生產(chǎn)性能，推動我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 構(gòu)樹發(fā)酵飼料在養(yǎng)豬業(yè)中的應用

近年來，我國養(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)飼料的價格直接影響著養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟收益。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日糧中使用發(fā)酵構(gòu)樹飼料替代20%的全價料，在提高哺乳仔豬生長性能的同時可以降低飼養(yǎng)成本[22]。陶興無等[23]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，在生長豬日糧中添加發(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)樹葉的營養(yǎng)價值，對生長豬有較好的增重效果和飼料消化率。在體重60kg左右的“杜×長×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×大”三元雜交生長豬的基礎飼糧中添加構(gòu)樹發(fā)酵粉，可以提高“杜×長×大”三元雜交豬的生長性能；通過靜脈血檢測代謝指標與免疫指數(shù)結(jié)果顯示，發(fā)酵構(gòu)樹粉可以降低豬的過敏反應，減少豬肉中的毒素累積，提高生長豬的綜合健康指標，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)脂肪含量及背最長肌中的氨基酸和月桂酸含量。在斷奶仔豬基礎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性能和抗氧化能力，減少腹瀉的發(fā)生，增強免疫功能和抗病能力，減少豬的細菌菌落數(shù)量，減少腸道發(fā)酵和腸道相關(guān)淋巴系統(tǒng)的活動，促進腸道粘液的產(chǎn)生[26,27]。在生豬養(yǎng)殖中，構(gòu)樹葉應用優(yōu)勢在于豬肉品質(zhì)及屠宰性能的改善，在飼料中增加構(gòu)樹發(fā)酵飼料的同時還應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，否則會導致日增重及采食量下降[28]。構(gòu)樹發(fā)酵飼料對生豬生長性能、產(chǎn)品品質(zhì)等指標的影響還需要通過更多的試驗來評估。

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，不僅營養(yǎng)價值提高，同時可改善生豬肉質(zhì)及風味，但現(xiàn)階段關(guān)于構(gòu)樹的收獲時間、發(fā)酵條件等容易造成發(fā)酵后營養(yǎng)成分存在批次差異的條件缺乏相關(guān)的制作標準。因此，目前亟需制定構(gòu)樹發(fā)酵飼料的標準制作方案。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豬的生理功能影響較大，飼養(yǎng)試驗缺乏對生豬生長周期的持續(xù)研究，目前還難以形成參考標準，后續(xù)應完善在生豬不同生長階段構(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)酵飼料評價標準也需要進一步確立。