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发酵中药渣在生猪无抗养殖中的应用

2018-05-09刘瑜彬葛亚中孙晓燕杨继国

中国食物与营养 2018年4期
关键词:药渣低剂量生猪

刘瑜彬,葛亚中,孙晓燕,任 杰,杨继国,

(1无限极(中国)有限公司,广州 510640; 2华南理工大学食品科学与工程学院,广州 510640;3华南协同创新研究院,广东东莞 523808)

受加工目的、提取方法和工艺条件等因素的影响,对中药成分的提取不够完全或彻底,造成中药渣中残留多种活性成分和营养物质,如半夏厚朴汤药渣中残留有49.8%的挥发油[1]、黄芪药渣中残留有72.1%的黄芪苷[2],其功效与原料中药类似。如果对中药渣进行加工后再利用,不仅可以提高中药的综合利用率、节约中药资源,还能减少中药渣对环境的污染[3]。此外,利用现代发酵工艺对中药渣进行发酵处理,可以降低药渣纤维素含量,提高药渣利用率,在发酵过程中还可以产生低聚寡糖等功能性次级代谢产物[4],使中药渣的利用更加高效、环保。本试验旨在应用发酵技术生产的微生物发酵饲料进行生猪的无抗饲养,以及饲喂后生猪肉质的生化和感官评价等内容,为发酵中药渣作为饲料部分替代有抗全价料提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

中药渣,由无限极(中国)有限公司提供,主要由经煎熬浸取后的香菇、茯苓、银耳、决明子、金针菇、枸杞子、菊花、桑葚组成。本部分试验所采用的乳酸菌种为实验室保藏菌种,均为农业部批准允许使用菌种,包括保加利亚乳杆菌、瑞士乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌。酵母菌为市售安琪酵母商品。

添加15%~20%蔗糖,按照0.5‰~5‰的接种量(混合菌剂包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌和安琪啤酒酵母),与高湿药渣搅拌均匀后于常温下(25~37℃)密闭发酵2d后即可使用。由表1可知,发酵可有效分解碳水化合物,从而降低了粗纤维含量。增加的粗蛋白主要由微生物同化合成。该现象符合发酵饲料的基本特征,与叶丙奎[5]通过混合菌固态发酵饲料改变其营养价值结论一致。

表1 发酵对高湿药渣主要成分的影响

1.2 实验动物、分组与饲养管理

选取24只7.5kg左右健康的土杂猪,随机分成4组,每组6只,猪栏(2~3)m×4m。4组分别为阳性对照组、阴性对照组、低剂量组和高剂量组。其中,阳性对照组饲喂有抗正规品牌全价饲料;阴性对照组为自配料(由无抗浓缩料+能量饲料);低剂量试验组为发酵药渣10%替代的自配料;高剂量试验组为发酵药渣20%替代的自配料,饲喂周期3个月以上(表2)。

表2 饲料配方

注:*考虑药渣无提高免疫力能力,高低剂量组添加有微生态制剂(100亿/g粪肠球菌+100亿/g丁酸菌,各0.1‰)

每日投喂饲料量整体按小猪体重4%~5%、中大猪按3%~4%给料原则,实施时结合能吃完为准,小猪每3~5d增加0.1~0.15kg(持续时间40d左右),中大猪每3~4d增加0.15~0.3kg。

实验位于广东省丰顺市黄金镇某养殖户猪舍内进行,实施动物舍养殖,每栏5头。由于前期小猪较小(平均小于7.5kg),故只分为2栏,并用乳猪料进行饲喂,等体重达到15kg左右开始分组,且逐步用实验饲料替代进行实验。动物舍温度常温,自然采光,保持通风、干燥、卫生。自由采食,充足饮水,按照正常免疫程序进行免疫接种。实验前,对动物舍、料槽、喂水器等进行清洗消毒。饲养管理和免疫程序按商业化养猪场规范进行操作。

1.3 样品采集与分析

育肥结束后将所有的试验生猪进行屠宰,宰前24h停止喂料,宰前2h停止喂水,用“大抹脖”的方式屠宰,进行肉品质指标的测定。从每头猪同一部位取背最长肌(外里脊),将所得肉样用洁净塑料袋封口包装,贴上标签,置于低温下贮存,24h后用于测定各项指标。

1.4 数据统计及分析

数据用Microsoft Excel整理,试验结果以平均值±标准方差表示,采用Minitab 12软件中的One-way ANOVA中单因子方差分析,其中多组均值比较采用“Tukey”比较方法。

2 结果与分析

2.1 饲喂发酵中生猪体态特征、腹泻与食欲情况的变化

由表3可知,在体态特征上各组并无显著性差异。但进入高温天后,阳性和阴性对照组出现了个别腹泻(药物治疗后消除),而发酵药渣组(低、高剂量组)未出现腹泻现象,说明发酵药渣对腹泻具有明显的抑制作用。分析原因可能是发酵药渣中的有益微生物、发酵代谢物(乳酸等)或原有成分(寡糖等)促进生猪的免疫力,从而避免了腹泻情况的出现。其次,食欲方面除了高剂量组,其他各组正常。高剂量组进食较慢分析原因可能是发酵药渣在高温天后出现酸度加重,且替代量过大,口感变差。因此,低剂量替代更优。

表3 生猪体态特征、腹泻与食欲情况

附图 各种饲料对生猪增重的影响

2.2 饲喂发酵中药渣对生猪生长性能的影响

饲养实验结束后,实验猪自由饮水,早晨空腹,宰杀前统一称量生猪毛重。在统计学上各组之间的均值均不存在显著性差异(P=0.964>0.05),亦即发酵药渣的添加并不影响生猪的生产性能。但由附图可知,发酵药渣的添加在低剂量(10%)情况下具有增重的趋势,而高剂量(20%)的添加反而有抑制趋势。分析其原因是低剂量组发酵药渣可改善肠道功能,从而提高了饲料转化率,故其高于对照组(阴性对照和阳性对照组);而高剂量组可能因为替代量过大表观上影响了进食速度,过酸的口感、过大的替代反而不能改善肠道功能,故未能在增重上表现更优。

2.3 饲喂发酵中药渣对生猪料肉比的影响

由表4可知,发酵药渣在低剂量替代(10%)情况下可显著降低料肉比,从而减少了饲料投入量,降低了养殖成本。高剂量替代(20%)和阴性对照组情况亦好于阳性对照组。分析原因可能是由于发酵中药渣中含有大量的有益菌及其代谢酶,进入肠道后有利于饲料中营养物质的消化与吸收,从而提高其生长性能。效果与抗生素相当,这与Jeong等[6]、韩宇等[7]的结论一致。

表4 发酵中药渣对生猪料肉比的影响

此外,发酵药渣在高温天后出现酸度加重情况,使得高剂量组生猪进食时间显著延长,吃食消耗能量增大,估计这是导致高剂量组料重比差于低剂量组的原因。

2.4 饲喂发酵中药渣对生猪肉品质的影响

硬度、粘结性和弹性是肉制品3个重要的质构指标。为了说明饲喂后生猪肉质情况,本部分试验于现场直接取样,样品为每头试验生猪的相同位置处的外里脊肉(约1kg),冷藏24h后检测相关理化指标。由表5可知,阳性对照组肉质硬度最高,且与高低剂量组的均值存在显著性差异(P<0.05),说明普通全价料饲喂将导致生猪肉质变硬(不排除抗生素的影响)。肉质由嫩向硬排列顺序为低剂量组>高剂量组>阴性对照>阳性对照。从弹性、黏性、咀嚼性上看,低剂量组的添加会使得肉质更软,而高剂量组不显著。分析原因可能是发酵药渣中的微生物及部分有益成分(如药渣中原有的或分解形成的寡糖等)可有效改善肠道菌群及肠道功能,从而改善肉质,该作用在低剂量组表现尤为突出。

2.5 饲喂发酵中药渣对猪肉中氨基酸的影响

由表6结果可知,相对阴阳性对照组,日粮中替代低剂量(10%)和高剂量(20%)对猪肉中总氨基酸含量无显著性影响(P>0.05),也无显著性提高必需氨基酸和鲜味氨基酸所占比例(P>0.05)。需进一步细化分组才能得到有效结果。

3 讨论与结论

实验结果表明,在猪基础日粮中添加发酵中药渣,对腹泻具有明显的抑制作用是因为发酵药渣中的有益微生物、发酵代谢物或原有成分促进生猪的免疫力,从而避免了腹泻情况的出现。可在一定程度上降低料重比,效果与抗生素相当,这可能是由于发酵中药渣中含有大量的有益菌及其代谢酶,进入肠道后有利于饲料中营养物质的消化与吸收,从而提高其生长性能。饲喂发酵中药渣的生猪屠宰后,猪肉的嫩度优于全价有抗饲料组,从弹性、黏性、咀嚼性上看,低剂量组的添加会使得肉质更软。分析原因可能是发酵药渣中的微生物及部分有益成分可有效改善肠道菌群及肠道功能,从而改善肉质。

表5 中药渣对生猪肉品质的影响

注:同列对比,右上角标字母不共享的均值存在显著性差异(P<0.05)

表6 高湿药渣对猪肉氨基酸组成的影响

注:必需氨基酸=(包括苏氨酸+缬氨酸+蛋氨酸+异亮氨酸+亮氨酸+苯丙氨酸+赖氨酸)/总氨基酸×100%;鲜味与甜味氨基酸=(天冬氨酸+谷氨酸+甘氨酸+丙氨酸+酪氨酸+苯丙氨酸)/总氨基酸×100%。同行数据上标,不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)

目前,全国每年产生中药渣(含植物提取的废渣)3 000万~5 000万t,主要作为基质用于食用菌栽培和植物种子发芽、生产饲料和有机肥、干燥或高温裂解气化作为燃料等[8]。新鲜中药渣含水量较高,加之富含易降解的糖类及小分子有机化合物,在自然状态易被微生物腐解、变质,一旦处理不及时,处置不得当,就会污染环境。堆肥处理的生产周期较长,堆肥陈化时间一般为30d左右,冬季则更长。目前采用微生物发酵中药渣的案例中,大都需要将中药渣完全干燥后才能使用,生产成本较高。而本项目方案能够快速处理新鲜的高湿中药渣,发酵时间仅为2d即可。利用微生物来直接发酵,减少了生产中消毒、翻拌、干燥等复杂操作过程,使工艺流程更加简单,而且成本低廉、易于储存、使用方便。

综上所述,发酵中药渣可部分替代全价料(含抗生素)应用于小猪到育成猪的养殖过程,在降低抗生素使用量、降低腹泻率、提高饲料利用率等方面更有优势,且在育成猪肉质评价上、在部分指标上也优于全价料组(阳性对照组)和自配料组(阴性对照组)。本项目的技术方案能够快速提高中药渣的饲用价值,降低饲料成本,提高经济效益,降低药物残留危险,而且还能有效解决中药渣带来的环境污染问题。◇

[1]冷桂华.黄芩及其提取药渣黄芩苷含量的比较[J].安徽农业科学,2007,35(10):2928-2935.

[2]黄亚非,刘杰,黄际薇,等.HPLC测定黄芪药渣中黄芪甲苷含量[J]中山大学学报(自然科学版),2009,48(2):146-148.

[3]苏家宜,李华伟,黎智华,等.发酵中药渣对断奶仔猪生长性能和肠黏膜形态结构的影响[J].天然产物研究与开发,2016(9):1454-1459.

[4]查伟,孔祥峰,谭敏捷,等.饲粮添加脯氨酸对妊娠环江香猪繁殖性能和血浆生化参数的影响[J].动物营养学报,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]郭义东,何兴,冯兴,等.中药渣综合利用研究进展[J].成都大学学报(自然科学版),2015,34(2):125-128.

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