张恩爽，王卫国

（河南工业大学生物工程学院，河南郑州450001）

综述

棉籽粕脱毒与饲用技术的研究进展

张恩爽，王卫国*

（河南工业大学生物工程学院，河南郑州450001）

棉籽是我国重要的蛋白质饲料资源，提高其有效利用率技术一直是国内外的研究热点。本文对近年来棉籽粕的脱毒与其在饲料中的应用技术进行了综述。

棉籽粕；脱毒；日粮；应用技术

畜牧业的发展受多种因素的共同制约，蛋白质资源的紧缺是其重要的影响因素之一。近些年来，随着豆粕价格不断攀升（Laudadio和Tufarelli，2010），棉籽粕作为一种较好的蛋白质资源受到广泛关注。但是，因棉籽粕中含有游离棉酚等毒素，还含棉籽壳、棉绒等粗纤维，使用不当会引发动物健康问题（Ozdoan和Wellmann，2012；Lim和Lee，2011）。因此，棉籽粕的高效脱毒技术与高效饲用技术一直是国内外的研究热点。

1　棉籽粕的营养价值

表1　几种植物粕中的氨基酸组成及含量%

棉籽粕质量不如豆粕，但却远优于谷物蛋白，其蛋白质净利用率可达到41%～47%，近似于大豆蛋白。棉籽粕中矿物质含量也与豆粕相近，而维生素E和一些B族维生素含量要高于整粒大豆。几种常见粕类中的氨基酸组成及含量如表1所示。

2　棉籽粕脱毒的方法

棉酚是棉籽粕中最主要的抗营养因子，是限制棉籽粕应用的主要原因。因此，棉酚的脱除可有效提高棉籽粕的营养价值（Thomas和Keerti， 2015）。目前，棉籽粕脱酚的方法主要有：物理法、化学法、微生物发酵法。

2.1物理法脱酚胡维岗等（2015）研究了挤压膨化温度（90、100、110、120、130℃）对棉籽粕中游离棉酚的影响，发现，挤压膨化温度在120℃时，既可以显著降低游离棉酚的含量又可较好地保持棉粕的营养价值，超过120℃时，游离棉酚的降解速率不再随温度的升高而增加。王倩等（2015）将棉籽粕湿热处理后发现，在同一湿度下，随着温度的提高，棉籽粕游离棉酚脱毒率呈显著线性上升（P＜0.05），且温度与湿度间存在显著的互作作用（P＜0.05）。Nayefi等（2014）研究发现，辐照剂量40 kGy时，γ射线和电子射线均使棉籽粕中总棉酚含量降低40.6%，而电子射线可使棉籽粕中游离棉酚含量降低更多。

2.2化学法脱酚周天兵（2011）对几种化学脱毒剂进行了筛选，发现双氧水、硫酸铜混合脱毒剂效果最好，正交试验优化后的条件为：80℃、16%脱毒剂添加量和密闭烘1h时间，在此条件下，游离棉酚脱除率在84%以上，结合棉酚脱除率在86%左右。Pelitire等（2014）分别在丙酮或乙醇中加入磷酸水溶液，制成两种棉酚提取液，发现两种提取液均能使棉籽粕中总棉酚的含量降至初始值的5%～10%，且后者提取速度较快，其他酸如草酸、柠檬酸、硫酸也对棉酚的提取有较好的效果，但是，不加酸的提取液对棉酚的提取无效果。

2.3微生物发酵法脱酚叶龙祥和李杰（2011）利用酵母（JM-1、JM-2、JM-干1、JM-干2）、霉菌（MM-1、MM-2、MM-3、MM-4），通过发酵试验确定最佳的脱毒菌种。结果表明，以JM-1效果最好。JM-1能将棉籽粕中棉酚的含量由发酵前的0.2018%降低到0.0266%，MM-1能使棉籽粕的棉酚含量降低到0.0583%。朱德伟等（2010）筛选了一株高效降解棉酚的热带假丝酵母JD-9。方差分析表明，影响棉粕发酵脱毒的主要因素为热带假丝酵母JD-9接种量和卡氏酵母JD-13接种量，经响应面优化后的条件为：热带假丝酵母JD-9接种量4.42%，卡氏酵母JD-13接种量0.56%，发酵时间48h，发酵温度30℃，料水比1∶0.8，棉粕中的棉酚从987.5 mg/kg降解至85.9 mg/kg，脱毒率达到91.3%。

3　棉籽粕在饲料中的应用

3.1棉籽粕在反刍动物饲料中的应用

3.1.1牛饲料中添加棉籽粕Wanapat等（2013）采用拉丁方设计，研究了日粮中的碳源和棉籽粕水平对奶牛采食量、瘤胃发酵以及泌乳量的影响，结果表明，饲喂高含量棉籽粕饲料的牛的总采食量明显高于低棉籽粕含量组（P＜0.05），而不同棉籽粕含量的饲料对瘤胃内可分解纤维素和蛋白质的菌群总量却无明显影响（P＞0.05）。Grainger等（2010）研究表明，当全棉籽的添加量由13%增加到23%时，瘤胃中CH4的产生量明显减少，而且，泌乳牛平均的体增重和产奶量分别降低了31%和10%。荆元强等（2012）采用棉籽粕替代日粮中豆粕，研究了日粮蛋白质水平和棉籽粕替代豆粕对肉牛育肥的影响，结果表明，同等蛋白质水平下，用棉籽粕全部或部分替代豆粕对肉牛日增重及各项屠宰性能指标的影响均不显著（P＞0.05），但棉籽粕组日粮单价、肉牛每千克增重成本均低于豆粕组，因此，在肉牛育肥后期用棉籽粕替代豆粕可有效降低成本。

综上所述，棉籽粕在乳牛饲料中的应用效果并不理想，可能会降低乳牛的生产性能，从而影响经济效益。而在肉牛的养殖中，适时适量的使用棉籽粕可以带来较好的经济效益。因此，棉籽粕加工工艺的改进研究仍需进行，在未来的研究中，应致力于提高棉籽粕的品质，使其成为优良的蛋白来源。

3.1.2羊饲料中添加棉籽粕Lima等（2013）研究了棉籽副产品对羊瘤胃代谢的影响。通过试验比较了全棉籽、棉籽饼和棉籽粕（棉酚浓度分别为1276、350、190 mg/kg）对试验动物干物质采食量（DMI）以及瘤胃中CH4产量的影响，结果显示，各处理组之间，DMI以及瘤胃中CH4产量均无显著差异（P＞0.05），回归分析表明，日粮中棉酚含量与瘤胃CH4产量之间无显著相关性（P＞0.05）。可见，棉酚对瘤胃中CH4的生成无影响。Alemu等（2010）以生长山羊的日增重和胴体参数为指标，研究了干草中添加棉籽饼、亚麻籽饼及其他饼粕的影响，结果表明：与对照组（仅喂干草）相比，干草中添加棉籽饼或亚麻籽饼可显著提高山羊日增重（P＜0.05），且两者对日增重和胴体参数的影响相近。

在现有的研究中，未发现棉籽粕对羊的生长和生产性能有明显副作用。虽然有研究表明，棉籽粕可提高羊的日增重，但鲜有文献对棉籽粕和其他优质粕类做比较。

3.2棉籽粕在禽饲料中的应用

3.2.1鸡料中添加棉籽粕Yuan Chao等（2014）研究了棉籽粕对蛋鸡产蛋性能、蛋品质量以及游离棉酚在蛋品中的残留问题，结果显示，添加8%膨化棉籽粕组的产蛋率和平均蛋重显著高于添加6%棉籽粕组（P＜0.05），且后者卵黄颜色明显变浅（P＜0.05），另外，添加6%棉籽粕显著增加了卵黄、蛋清中游离棉酚的浓度。Batonon-Alavo等（2015）用棉籽粕代替肉鸡饲料中的豆粕，当代替量达到40%时，肉鸡采食量增大，生长性能降低，而这种替代对生长初期幼鸡的生长性能并无负面影响。邱良伟等（2012）通过两种工艺对棉籽粕进行发酵，发酵后的棉籽粕粗蛋白质的含量分别增加到59.64%和60.88%，小肽含量分别提高到19.41%和23.59%，且来航蛋公鸡强饲代谢试验结果表明，发酵和发酵酶解棉籽粕的能量利用率和营养物质消化率均高于未发酵棉粕。冯江鑫等（2015）研究表明，添加棉籽粕组黄羽肉鸡的粗蛋白质、钙和磷的表观代谢率、平均日增重和饲料转化率均显著提高。

3.2.2鸭饲料中添加棉籽粕曾秋风等（2015）以两次单因素试验研究了不同生长阶段肉鸭日粮棉籽粕水平对屠宰性能的影响。试验1：肉鸭1～21日龄采食试验日粮，22～35日龄采食无棉籽粕的玉米+豆粕型日粮；试验2：肉鸭1～14日龄采食无棉籽粕日粮，15～35日龄采食试验日粮。35日龄时每个试验的每个重复屠宰1只肉鸭测定其屠宰性能。结果表明：试验1中，随日粮中棉籽粕水平的增加，肉鸭半净膛率与全净膛率线性增加；在试验2中，随日粮中棉籽粕水平的增加，日粮棉籽粕水平呈线性或二次曲线影响肉鸭活体重、半净膛重、全净膛重和胸肌重。结合35日龄屠宰性能，15～35日龄肉鸭日粮棉籽粕水平不宜超过14.78%。此外，阮栋等（2014）研究了日粮棉籽粕水平对高峰期蛋鸭产蛋性能、蛋品质及棉酚残留的影响，以探讨日粮中棉籽粕适宜水平，结果发现，日粮的棉籽粕水平低于9.0%时不影响高峰期蛋鸭产蛋性能、蛋品质，胸肌及蛋中无棉酚残留。

由此可见，在鸭日粮中，可以通过添加适量的棉籽粕来降低生产成本。与蛋鸭相比，肉鸭可以添加更高比例的棉籽粕。

3.2.3其他禽料饲中添加棉籽粕Jalees等（2011）将48只鹌鹑分为A、B、C、D四组，其中B、C、D组饲料中的豆粕被棉籽粕替代（替代量分别为13%、27%、41%），持续饲喂42 d，最后发现，B、C组鹌鹑经短时萎靡后恢复活力；D组鹌鹑反应迟钝、精神萎靡不振，睾丸明显较小（试验21 d），且死亡率达到了66.7%。结果表明，13%的棉籽粕替换量不会影响鹌鹑的饲料转化率和体重，但会影响雄性鹌鹑的生产性能。

3.3棉籽粕在水产饲料中的应用

3.3.1蟹料中添加棉籽粕Jiang等（2013）研究了棉籽粕、豆粕（1∶1）混合物部分或全部替代饲料中鱼粉对中华绒螯蟹生长性能的影响。结果显示，替代比例为21%时，蟹的生长速率和饲料利用率最高，其次是43%替代组；替代比例为64%时，蟹的体增重、特定生长率、饲料转化率、蛋白质效率、蛋白质沉积、能量沉积均与对照组相当；而随着替代比例的增大，干物质消化率下降，替代比例64%和100%组的干物质消化率显著低于对照组。而陈亮（2011）发现，饲料中添加棉籽粕可降低幼蟹的成活率、特定生长率和蛋白质效率，且随着棉籽粕含量的增多，其特定生长率显著降低。由此可见，幼蟹饲料中不宜添加棉籽粕，而成年蟹料中可以添加适量的棉籽粕，且效果较好。

3.3.2鱼料中添加棉籽粕Zheng等（2012）研究了棉籽粕替代豆粕对草鱼生长的影响，试验草鱼为幼鱼（初始体重7.14 g±0.75 g），试验饲料为四种等氮日粮，棉籽粕含量分别为0、16.64%、32.73%、48.94%，分别对应替代0、35%、68%和100%的豆粕，结果表明，日粮中含16.64%（替代35%的豆粕）的棉籽粕对体增重、饲料效率、饲料转化率均无影响（P＞0.05），较高水平的棉籽粕含量（32.73%和48.94%）可显著降低体增重和饲料效率。El-Saidy和Saad Amal（2011）研究了棉籽粕部分或全部替代豆粕对罗非鱼生长性能、饲料利用率的影响，经过14周的饲喂试验发现，75%的豆粕被棉籽粕替代后，未影响罗非鱼的生长性能，而更高含量的棉籽粕则会降低蛋白质效率，提高饲料转化率。此外，孙宏等（2014）研究发现，发酵棉籽粕可在黑鲷幼鱼饲料中最高添加至16%用于替代鱼粉，而对黑鲷的生长性能、体成分和血浆生化指标均未受显著影响。由此可见，在草鱼、罗非鱼和黑鲷的饲料中均可以加入适量的棉籽粕来替代豆粕，并且罗非鱼的替代量最高。

4　小结

目前，对棉籽粕的研究大多集中在以下几个方面：（1）饲料中添加棉籽粕对动物生产、生长性能的影响；（2）棉籽粕脱毒方法的研究；（3）发酵棉籽粕生产工艺与参数优化。但对棉籽粕功能特性的研究较少。因此，加工处理条件对棉籽粕各种功能特性的影响应是未来研究的方向。

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Cottonseed meal is the important protein feed resource and the technologies of enhancing its utilization efficiency in feeds has been the research hotspots.The latest advancement of the application technologies of cottonseed meal in feed and its detoxification technologywere presented in this paper.

cottonseed meal；detoxication；diet；application technology

S816.4

A

1004-3314（2016）13-0005-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161301

公益性行业（农业）科研专项（201203015）