我国家禽非常规饲料资源的开发与利用

2015-03-24宋增廷王华朗王立志韩垂旺张旭娟

动物营养学报 2015年1期

宋增廷王华朗王立志韩垂旺张旭娟

(广东恒兴饲料实业股份有限公司，湛江 524094)

随着饲料工业的发展，我国已出现饲料原料短缺的情况，而且有可能成为今后畜牧业发展的瓶颈之一。我国饲料的总产量已由2008年的1.37亿 t增加到 2012 年的 1.94 亿 t，增加了41.6%。与之相比，我国粮食产量增长幅度相对较低，2008—2012年间仅增加11.5%。然而，随着我国经济发展和城镇化推进，我国的耕地面积正在逐年减少。2012年我国的耕地面积为12 173亿m2，已接近2007年国家颁布的12 000亿m2这一耕地红线。我国饲料原料的短缺问题已成为我国畜牧业今后发展所面临的一大挑战。可喜的是，非常规饲料资源的开发和利用一直受到政府、科研工作者和饲料生产者的重视。近年来，我国在家禽非常规饲料资源的开发和研究方面比较活跃，在糟渣类饲料、非常规植物蛋白质饲料、非常规动物蛋白质饲料、牧草及林业副产品等诸多方面都有一定发展，本文对近年来我国家禽非常规饲料资源的开发和利用情况进行简要综述，旨在为我国饲料加工和家禽养殖业的发展提供参考。

1 糟渣类饲料

糟渣类饲料主要指农副产品加工的废弃物及其工业下脚料。我国是农副产品加工大国，也是糟渣类饲料原料的生产大国。该类饲料多数经过微生物发酵过程，在此过程中原料的部分淀粉被消耗，蛋白质、脂肪和纤维等其他成分相对浓缩，加之微生物的作用，糟渣中蛋白质、B族维生素及氨基酸均比原料中的含量有所增加，发酵中生成的有机酸和一些未知生长因子也有一定有益作用。然而，由于大多数糟渣类饲料原料的纤维含量较高，一般较少作为家禽的能量来源，但经适当处理或合理开发后也可以在家禽饲粮利用中发挥一些重要作用。

干酒糟及其可溶物(distillers dried grains with solubles，DDGS)是用玉米等谷物经发酵生产酒精后的残留物经过干燥形成的一种副产物。目前，我国DDGS的年产量为300万t左右。DDGS的粗蛋白质含量一般在26%以上，因此已成为饲料生产中广泛应用的一种新型蛋白质饲料原料。由于玉米原料、酒精生产工艺流程、发酵方法以及干燥方法等因素的不同，DDGS的营养成分［1］和动物的消化率［2］会有较大变异，鸡对不同来源的DDGS的表观代谢能范围在 8.06～11.03 MJ/kg［2］。此外，不同品种家禽对 DDGS 的消化率也不同，五龙鹅和青农灰鹅对DGGS的真代谢能为 8.43 和 9.04 MJ/kg［3］，均低于鸡对DGGS 的真代谢能(10.88 MJ/kg)［2］。霉菌毒素污染以及脂肪、纤维、赖氨酸和硫等含量的变异往往是DDGS应用的限制因素［1］。为了提高DDGS的应用效果，可以根据不同动物品种、年龄等情况调整其在饲粮中的用量，也可以通过使用不同饲料添加剂达到降低各种不利因素影响的目的。据报道，在含有DDGS的饲粮中添加2 400 U/kg的木聚糖酶和200 mg/kg的α－生育酚醋酸酯分别提高了肉仔鸡的生长性能、营养物质消化率和肉品质［4－5］。如果用小麦替代玉米生产酒精，得到的副产物则称为小麦型干酒糟及其可溶物(wheat distillers dried grains with solubles，DDGSw)。在麻黄鸡上的研究表明，DDGSw的表观代谢能和真代谢能分别为9.09和9.24 MJ/kg，主要氨基酸和总能的真代谢率都略低于玉米DDGS。

醋糟，也称醋渣，是固态发酵法生产食醋的副产品。就营养成分而言，醋糟较DDGS具有以下特点:1)粗蛋白质含量偏低(12.38%);2)粗纤维含量较高(29.63%);3)呈酸性。鲜醋糟的pH一般为 5.0～5.5，风干醋糟因含有乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸和α－酮戊二酸等有机酸也呈酸性［6］。在海兰褐蛋鸡上的研究表明，醋糟的表观代谢能和氮校正表观代谢能分别为 2.72～3.00 MJ/kg，分别占其总能的13%和14%［6］。虽然蛋鸡对醋糟的能量利用效率较低，但在玉米－豆粕型饲粮中添加4%的醋糟，既不影响蛋鸡生产性能，又提高了肌胃中胃蛋白酶的活性，降低了肌胃、空肠和盲肠食糜的pH，调节了回肠和盲肠的微生物区系［7］，从而减少氮排放［8］。因此，蛋鸡饲粮中添加醋糟具有一定的环保意义。此外，醋糟可以作为无花果曲霉的底物发酵生产植酸酶，在不添加其他营养成分的条件下，干物质发酵产物中酶活可达8.74 U/g，且该发酵产物可直接用于蛋鸡饲粮中提高磷的利用率［9］。

苹果渣是苹果在加工果汁过程中的残渣，主要由果皮、果核和残余果肉组成。由于苹果渣存在含有单宁、果胶等抗营养因子以及偏酸的问题，在畜禽饲粮中用量一般不大。通过发酵处理后，苹果渣的抗营养因子减少、适口性增加。研究表明，饲喂含20%发酵苹果渣的饲粮与饲喂常规饲粮的雏鹅在体增重、饲料转化率和营养物质代谢率等方面表现相似［10］。

木薯渣是木薯在生产淀粉和葡萄糖过程中得到的下脚料。木薯渣在使用过程中存在诸多问题:1)鲜木薯渣水分含量高达80%～90%，极易发霉变质;2)纤维性物质、氰苷类物质含量较高，使用不当容易引起动物氢氰酸中毒［11］。为克服木薯渣的上述缺陷，可将其进行微生物发酵处理。研究表明，黑曲霉、绿色木霉和根霉R2以2∶2∶3的比例组成的复合菌是发酵木薯渣较为理想的菌种，在液体菌种添加量为3%、氮源为20%、发酵温度为37℃的条件下发酵4 d，可得到良好的木薯渣发酵产物［12］。研究发现，文昌鸡和鹅的饲粮中分别使用15%和20%的发酵木薯渣在不影响生长性能的同时降低了饲料成本［13－14］。

2 非常规植物蛋白质饲料

近年来，随着饲料工业和养殖业的发展，蛋白质饲料资源呈现出越来越紧张的局面。在此背景下，豆粕、鱼粉等优质蛋白质饲料的价格不断攀升。为了节省饲料的生产成本，人们不断寻找新的蛋白质饲料原料或提高现有蛋白质资源的利用率以达到替代或部分替代豆粕和鱼粉的目的。

葵花籽粕是葵花籽榨取油脂后的剩余物。产地以及生产工艺的不同会使葵花籽粕的营养成分差异较大。与豆粕相比，葵花籽粕赖氨酸含量较低，蛋氨酸的含量较高。国外已有蛋鸡饲粮中使用葵花籽粕不影响其生产性能和蛋品质的报道［15－17］。国内研究表明，葵花籽粕替代蛋鸡饲粮中的豆粕，既不影响其生产性能和鸡蛋中脂肪酸含量，又降低了蛋黄中的胆固醇含量，而且饲料成本明显降低［18］。

西兰花是属于十字花科的一种蔬菜，其主要食用部位是花球，但其茎叶经过处理生产的西兰花茎叶粕是近年来开发的一种新型蛋白质饲料原料，粗蛋白质含量可达25%以上。西兰花茎叶粕不但可以通过加深蛋黄颜色、降低蛋黄中胆固醇的含量而提高鸡蛋品质［19］，而且还可以通过肉鸡皮肤的着色作用和降低肌肉的滴水损失提高肉质和产品附加值［20］。

玉米胚芽粕、玉米蛋白粉和玉米蛋白饲料是3种玉米深加工的副产品，因不同的生产工艺而具有不同的营养组成和特点。玉米胚芽粕是以玉米胚芽为原料经压榨或浸提后的副产品，粗蛋白质含量为 18%～20%，鹅的真代谢能为 8.12～8.60 MJ/kg，在养鹅生产中是较为适宜的蛋白质饲料［21］。玉米蛋白粉是玉米籽粒经医药工业生产淀粉或酿酒工业提醇后的副产品，粗蛋白质含量为40%～70%，适量添加到蛋鸡饲粮中可在提高生产性能的同时对蛋黄和皮肤都有着色作用［22］。玉米蛋白饲料，又称玉米麸质饲料，是玉米以湿磨法提取油脂和淀粉的过程中产生的副产品，不含玉米胚芽成分，其肉仔鸡的表观代谢能和氮校正表观代谢能分别为 9.56 和 8.92 MJ/kg［23］。

提高棉籽粕、菜籽粕等杂粕的利用率是拓展蛋白质饲料资源的一条有效途径。由于含有诸如棉酚、硫葡萄糖苷和芥子碱等有毒物质以及可溶性非淀粉多糖(soluble non-starch polysaccharides，SNSP)等抗营养因子，这些杂粕在畜禽饲粮中的使用量一直受到限制。为改善家禽饲粮中杂粕的利用效率，除了通过育种方法培育低毒作物新品种外，在营养学上主要通过脱毒处理和使用酶制剂来降低抗营养因子的负面作用。已有的文献报道显示，固体发酵处理棉籽粕和菜籽粕是降低其有毒物质含量的有效措施［24－26］。据报道，经枯草芽孢杆菌BJ－1发酵生产的棉籽粕中棉酚的含量由 0.82 g/kg 降低到了 0.21 g/kg，且在替代饲粮中12%的豆粕后改善了黄羽肉鸡的肠道组织形态结构、微生物菌群，提高了食糜中消化酶的活性［27］，进而提高了其生长性能和机体免疫功能［28］。发酵乳杆菌、粪肠球菌、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌等多菌种发酵处理的菜籽粕中异硫氰酸酯的含量由119.6 mmol/kg 降低到了 14.7 mmol/kg，该发酵产物替代饲粮中10%的豆粕后提高了肉鸡盲肠和结肠中乳酸菌的数量以及空肠和回肠绒毛高度与隐窝深度之比［29］。胚芽乳杆菌和枯草芽孢杆菌发酵处理的菜籽粕也可完全替代肉鸭饲粮中的豆粕［30］。含有棉籽粕和菜籽粕的饲粮中添加以木聚糖为主的复合酶制剂提高了22～42日龄肉仔鸡的体增重和饲料转化率［31］。同样，在杂粕型饲粮中添加SNSP复合酶制剂也可有效提高樱桃谷肉鸭的生产性能［32］。

3 非常规动物蛋白质饲料

家禽生产中使用的非常规动物蛋白质饲料主要有畜禽屠宰加工的副产品(包括血粉、血浆蛋白粉、羽毛粉、肉骨粉、皮革粉等)、缫丝工业的副产品(如蚕蛹粉)以及昆虫蛋白质饲料(如蝇蛆粉和蚯蚓粉)等。其中近期在家禽饲粮中研究较多的是血粉和蝇蛆相关产品。

有关血粉作为饲料原料的研究已开展了几十年。目前血粉相关产品包括全血粉、血浆蛋白粉和血球蛋白粉。血粉产品的加工方法也很多，包括蒸煮干燥、喷雾干燥、膨化、发酵和酶解等。不同加工方法所得产品在营养特性和饲喂效果等方面也存在差异。例如，酶解处理较同一来源的普通血粉氨基酸的利用率提高，且肉仔鸡饲粮中酶解血粉或超微血粉可替代3%的进口鱼粉而不影响肉鸡的生长性能［33］。近期研究表明，饲粮中使用3%的膨化血粉能显著提高1～28日龄雏鹅部分代谢相关激素水平以及谷草转氨酶和白蛋白水平［34］，并可提高4～8周龄鹅的生长速度、肉品质和食用性能［35］。

家蝇幼虫俗称蝇蛆，具有繁殖快、易培育和生产周期短的特点，是一种营养丰富的昆虫蛋白质资源。蝇蛆烘干后制成的蝇蛆粉蛋白质含量高达55.10%～63.99%，氨基酸种类齐全，其必需氨基酸含量占其氨基酸总量的42.14%［36］。最初关于家蝇幼虫的研究多关注其蛋白质成分，但随着研究的逐步深入，将其进行脱脂、酶解、超滤等处理得到相对纯净的制品后发现，蝇蛆蛋白质的酶解产物还可增强免疫、抗氧化功能［37］。目前家蝇幼虫制品主要有4种:家蝇幼虫粉(或称蝇蛆粉)、脱脂家蝇幼虫粉、家蝇幼虫酶解物和家蝇幼虫肽。家蝇幼虫粉是家蝇幼虫经简单的清洗、磨碎、干燥过程制得。脱脂家蝇幼虫粉和家蝇幼虫酶解物是酶解法制取家蝇幼虫肽过程中不同分离阶段的产品:脱脂家蝇幼虫粉为家蝇幼虫经过清洗、烘干、粉碎和浸提除去脂肪得到的脱脂家蝇幼虫粗品，主要成分是大分子蛋白质;家蝇幼虫酶解物为脱脂家蝇幼虫粉经酶解得到的未分离混合物，主要成分是糖类、小分子蛋白质和少量小肽;家蝇幼虫肽是家蝇幼虫粉先经复合酶水解后经超滤分离得到，主要成分是小肽［38－39］。研究表明，饲粮中添加一定量的蝇蛆粉能提高肉鸡的生长性能［40－41］、肉品质［42］以及免疫功能［40］。脱脂家蝇幼虫粉、家蝇幼虫酶解物和家蝇幼虫肽的对比研究表明，这3种不同家蝇幼虫制品均不同程度地提高了肉鸡生长性能、抗氧化机能、免疫机能，同时改善了肉鸡肠道微生物区系，但以家蝇幼虫肽的效果最为明显，且适量的家蝇幼虫肽还可显著提高肉鸡粗脂肪、钙、磷等营养成分的利用率［38－39］。在蛋鸡上的研究发现，饲粮中适量的蝇蛆粉有提高蛋鸡的产蛋率和蛋重［43－44］、提高蛋黄相对含量［44］、降低蛋黄中胆固醇含量［44］以及提高蛋鸡免疫能力的作用［43］。虽然关于蝇蛆相关产品营养、功能及应用效果的报道较多，但是目前尚未见蝇蛆养殖生物安全性的相关报道。养殖过程中控制不好是否会造成病原微生物的传播以及养蝇基料如何进行无害化处理以保证蝇蛆产品的安全性——这些都是函待解决的问题，须引起科研工作者和相关生产人员的高度重视。

此外，虽然以前有一些关于皮革粉在家禽［45－46］及其他动物［47－48］养殖中使用效果的相关报道，由于在皮革鞣制过程中使用的助剂——重铬酸钾有剧毒，影响人类和动物的健康，皮革粉已于2012年在《动物饲料原料目录》中被删除，不能作为饲料原料使用。

4 牧草及林业副产品

虽然家禽的消化道相对较短且对纤维的消化能力有限，但是鸭和鹅以及一些地方品种的鸡也能利用一部分牧草及树叶类饲料。相关研究资料显示，在鹅和鸡的饲粮中应用一部分草粉、树叶、以及青绿饲料对其生长性能无不利影响，还在一定程度上提高了肉品质，降低了家禽的饲养成本。

近期作为家禽饲粮原料研究较多的草粉和风干树叶包括:苜蓿草粉、紫花苕草粉和檀香树叶。研究表明，饲粮中添加0～25%的苜蓿草粉对1～8周龄固始鸡的生长性能、体尺指标［49］以及与营养物质代谢相关的血清生化指标［50］均没有显著影响。与固始鸡相比，苜蓿草粉在鸭饲粮中的应用效果较好，饲粮中添加适量的苜蓿草粉在一定程度上可促进育成鸭的生长，改善其胴体特性和肉质，并促进其胃肠道发育和改善小肠组织形态结构［51］。光叶紫花苕是贵州省毕节地区种植的优质豆科牧草，粗蛋白质含量23.84%，粗纤维含量11.85%。光叶紫花苕替代20%的精饲料并不影响生长期鹅的增重速度，而且还节约饲养成本［52］。檀香树叶和种子是檀香树修剪时产生的副产品，其中檀香树叶含有丰富的蛋白质、矿物质和维生素，而檀香种子含油量达50%～60%，具有较高的饲用价值。饲粮中添加檀香树叶和种子或其发酵产品有提高文昌鸡食用品质和改善其鲜味、嫩度、外观色泽、肉质风味的趋势［53］。

近年来，在青绿饲料方面研究较多的是菊苣和水葫芦。菊苣，俗称欧洲菊苣，是菊科菊苣属的多年生草本植物，具有高产、优质、适口性好等特点，是畜禽潜在的植物性饲料。近期研究表明，添加适当比例鲜菊苣的精饲料饲喂肉鹅能提高不同生长阶段肉鹅的生长速度［54－55］、改善鹅肉品质和改变鹅肉中脂肪酸、氨基酸组成［56］。水葫芦是生态三大害草之一，繁殖速度极快，常因爆发式生长而阻塞河道、破坏水体生物多样性，造成生态危害。水葫芦可以作为青绿饲料饲喂畜禽，但其含水量高，易腐败，而且适口性也不好。为了克服这些缺陷，可将水葫芦进行高水分青贮，这样可有效保持其营养成分、改善适口性、并能延长储存时间，且青贮产品以适当比例与精饲料一起饲喂可提高鹅的生长性能［57］。

5 其他非常规饲料

大薯和木薯是2种主要分布在我国南部地区的薯类，干物质中无氮浸出物含量高，是潜在的能量饲料。王学梅等［58］在测定大薯总能和常规营养成分含量的基础上研究了家禽对大薯各种营养成分的利用情况，研究结果显示:大薯的总能为16.07 MJ/kg，鸡上表观代谢能为 13.29 MJ/kg，其能量利用率高于玉米、糙米和大米，是一种良好的能量饲料;大薯的粗蛋白质含量较低(3.94%)，钙、磷、粗脂肪利用率低(真代谢率分别为33.38%、41.34%和 44.64%)，作为能量饲料使用时应补充适量的蛋白质饲料及钙、磷等矿物质饲料。研究表明，饲粮中用木薯适量替代玉米对鹅的饲粮营养成分消化、生长性能、屠宰性能和血液生化指标均没有显著影响［59］。

6 小结

综上所述，在家禽非常规饲料资源的开发和利用方面，呈现出以下特点:

①研究者多关注饲料应用效果的验证，虽然对某些饲料原料生物学利用率和营养特点进行了一些研究，但缺乏一些机理性的深入探讨。

②随着发酵工业的发展，人们开始尝试通过与酶制剂的联合使用或发酵处理的方式克服非常规饲料的不足并提高其利用效率;实践表明，这是行之有效且值得推广的举措。

③一般说来，非常规饲料原料具有营养成分变异大、质量不稳定、适口性差甚至含有抗营养因子及毒素等特点，但其来源广泛，因此饲料生产者可以因地制宜、就地取材并考虑畜禽品种和饲养模式等方面的影响以充分挖掘其饲用价值。然而，目前关于不同家禽品种和饲养模式对饲料营养价值和应用效果影响方面的报道还很少。

④近年来，饲料安全和食品安全越来越受到人们的重视。虽然动物加工副产品、蝇蛆产品等动物源性饲料的开发是补充饲料资源不足的有效途径，但若加工和生产环节处理不当这类饲料也存在很大的安全隐患。怎样消除隐患和规避风险是今后该类饲料生产和使用中亟待解决的重要课题。我们相信随着家禽非常规饲料原料相关研究工作的开展及其相关数据的积累，我国饲料原料短缺的现状会得到不断改善，家禽生产者也会从中获益。

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