枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵中藥渣發(fā)酵前后營養(yǎng)價值及其育肥豬生長性能的影響

王思月，柴方紅，解殿玉，邵洪澤，王 楠，肖 丹*

1.吉林省農(nóng)業(yè)科學院，吉林長春 130000；2.吉林省畜牧總站，吉林長春 130062；3.長春市畜牧總站，吉林長春 130000；4.吉林省畜牧獸醫(yī)科學研究院，吉林長春 130062

近代以來，中藥從單一個體應用的模式，變化為企業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)中藥制劑、中成藥等產(chǎn)品，但隨著產(chǎn)品產(chǎn)量的增大，中藥藥渣也以每年數(shù)十萬噸遞增、積累，在當?shù)丨h(huán)保部門的督促之下，中藥藥渣已經(jīng)成為中藥企業(yè)面臨的難題[1]。按照國家環(huán)保部辦公廳《關于開展抗生素藥渣等危險廢物產(chǎn)生及處置專項檢查的通知》（環(huán)控函〔2009〕143號）要求，明確的指出了藥渣對環(huán)境影響的整改要求。傳統(tǒng)的中藥藥渣處理方法為填埋、焚燒、堆放等，引起二次污染的同時極大的浪費資源，中藥藥渣的循環(huán)利用勢在必行。研究表明，中藥藥渣除了粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和微量元素等營養(yǎng)成分外，還存在多糖類、黃酮、皂角等生物活性成分，可以用作飼料添加劑的生產(chǎn)原料[2]。但是，由于傳統(tǒng)的中藥殘留物中植物細胞壁的存在,細胞內(nèi)營養(yǎng)素和活性物質(zhì)不能被直接吸收，因此如果中藥藥渣直接喂養(yǎng)動物，其中的營養(yǎng)成分很難被機體直接吸收利用[3]。但通過微生物發(fā)酵不僅可以破壞植物細胞壁，降解纖維素，還可以按照微生物中包含的特定酶定向轉(zhuǎn)變生成新的合成物[4]。因此，中藥藥渣通過發(fā)酵生產(chǎn)功能性飼料不僅能減少環(huán)境污染，還能解決飼料的嚴重不足。同時，這種新型飼料具有增強免疫[5]、調(diào)節(jié)代謝、促進生長[6]、改善肉質(zhì)量等效果[7]。常被用于中藥藥渣發(fā)酵的技術主要有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。其中液體發(fā)酵技術多見于抗生素生產(chǎn)的工藝流程，自動化程序高，具有較高的轉(zhuǎn)化效率，但液體發(fā)酵前需對中藥藥渣進行處理，生產(chǎn)工藝要求嚴格，成本高。近幾年，在固體發(fā)酵的基礎上，真菌雙向型固體發(fā)酵工藝備受關注。此工藝中，中藥渣培養(yǎng)基能夠為真菌提供生長所需營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)酵真菌產(chǎn)生的酶等代謝產(chǎn)物也會影響中藥藥渣藥性，具有比單一的真菌或藥性基質(zhì)更大的優(yōu)勢。本研究基于前期建立的枯草芽孢桿菌一步法固態(tài)發(fā)酵中藥藥渣生產(chǎn)功能飼料研究的基礎上，分析其發(fā)酵產(chǎn)物對生豬生長性能的影響，為中藥藥渣飼料化應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中藥藥渣：通化市某藥廠提供，曬干后粉碎過篩，常溫干燥環(huán)境下，備用。

枯草芽孢桿菌：購自于中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心，保藏號為ACCC01185。

1.2 發(fā)酵中藥渣及營養(yǎng)成分含量的測定

按照糟渣微生物固體發(fā)酵方法對中藥渣進行發(fā)酵。將枯草芽孢桿菌ACCC01185一次性接入原料發(fā)酵基中，對于影響發(fā)酵過程的各因素條件通過正交試驗原理進行優(yōu)化。觀察并記錄發(fā)酵過程中物料的顏色、氣味和粘度變化，對發(fā)酵產(chǎn)品的總蛋白、粗脂肪含量等進行檢測。參照張麗英（2003）方法測定干物質(zhì)、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量，測定方法并略有修改[8]；采用精密快速自動熱量計（長沙開元儀器廠）測定總能量；粗纖維、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量采用FIWE粗纖維測定儀并根據(jù)范式(Van Soest)纖維測定法進行測定和計算。

1.3 動物試驗設計

采用完全隨機化設計，選取80日齡杜洛克、長白、約克三元雜交商品豬，分為4個實驗組，每個實驗組3個重復，每個重復10頭。試驗對照組1和2組飼喂普通日糧飼料，試驗1組飼喂基礎飼糧+發(fā)酵中藥藥渣50 g/kg，試驗2組飼喂基礎飼糧+發(fā)酵中藥藥渣100 g/kg，見表1。

表1 育肥豬試驗設計

1.4 生長性能測定

記錄每天耗料量，在試驗開始和結(jié)束時的清晨，記錄豬空腹時體重，計算實驗期平均日增重，根據(jù)增重和采食量，每天07:00～20:00觀察豬的排糞情況，對每頭豬排出的糞便進行感官評分，其中3分（含3分）以上記為腹瀉。統(tǒng)計生長豬腹瀉頭次數(shù)，并計算腹瀉率、腹瀉頻率和腹瀉指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 中藥藥渣發(fā)酵前后各組分含量的變化

通常將纖維素得率，半纖維素和木質(zhì)素降解率作為恒量中藥藥渣預處理效果好壞的指標。中藥藥渣經(jīng)發(fā)酵后纖維組分含量如表2所示，發(fā)酵前后中藥藥渣中纖維素、半纖維素及木質(zhì)纖維含量明顯降低，差異顯著（p＜0.05），其中纖維素的降解率為32.79%，半纖維素的降解率為33.76%，木質(zhì)纖維素降解率為25.34%。說明枯草芽孢桿菌在發(fā)酵過程中，可將木質(zhì)纖維素等大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于機體吸收的小分子。而且在最佳發(fā)酵條件下，發(fā)酵后粗灰分含量升高了43.56%，粗蛋白質(zhì)含量升高了58.64%，粗脂肪含量降低了52.20%。發(fā)酵前后的能量值介于18.03～17.85 MJ/kg，但差異不顯著。

表2 發(fā)酵前后中藥藥渣纖維組合含量的變化

2.2 發(fā)酵中藥藥渣對生豬生長性能及腹瀉的影響

從表3可見，60 d的試驗期內(nèi)，添加發(fā)酵產(chǎn)品顯著提高了成年豬的采食量和日增重。與對照組相比，試驗1組生長豬的平均日增重量（ADG）提高了13.90% (p＜0.05)。育肥豬的始重、末重、平均增重（ADFI）各組間差異不顯著(p＞0.05)。就腹瀉率而言，試驗組1低于對照組（p＜0.05），試驗組2極顯著低于對照組（p＜0.01），且低于試驗組1（p＜0.05）。

表3 育肥豬增重及腹瀉率

3 結(jié)論

本實驗采用枯草芽孢桿菌發(fā)酵中藥藥渣，表明可以高效降解中藥藥渣的同時，生成豐富的小肽、有機酸、必需氨基酸等小分子物質(zhì)，機體更易于吸收，且發(fā)酵產(chǎn)品中含有易于腸道有益菌增殖的有益物質(zhì)（如菌多糖、核苷酸等），提高發(fā)酵品質(zhì)。添加中藥藥渣發(fā)酵產(chǎn)品對育肥豬的生長性能產(chǎn)生影響，能有效降低豬的腹瀉發(fā)病率，提高采食量。綜合考慮豬的生長性能、腹瀉和飼料成本，建議在育肥豬日糧中此發(fā)酵產(chǎn)品的添加量為100 kg/t。綜上所述，本研究通過正交試驗的方法對枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵中藥渣發(fā)酵前后營養(yǎng)價值和臨床飼喂試驗進行比較，表明該方法可明顯提高中藥藥渣的營養(yǎng)成分，對開發(fā)新型飼料原料具有重要的意義。