摘要 棉粕作为一种高蛋白含量的植物蛋白原料, 营养价值远比谷类蛋白高, 近似豆类蛋白, 是一种极具开发潜力的植物蛋白饲料资源，论文探讨了发酵棉粕的营养价值，以及发酵棉粕在动物生
棉粕作为一种高蛋白含量的植物蛋白原料, 营养价值远比谷类蛋白高, 近似豆类蛋白, 是一种极具开发潜力的植物蛋白饲料资源，论文探讨了发酵棉粕的营养价值，以及发酵棉粕在动物生产中的应用，提高水产动物体内消化酶的含量, 促进营养物质的消化吸收。
关键词：养殖论文投稿,发酵棉粕,抗生素
中国是产棉大国, 作为棉花加工副产物的棉粕资源十分丰富。棉粕作为一种高蛋白含量的植物蛋白原料, 营养价值远比谷类蛋白高, 近似豆类蛋白, 是一种极具开发潜力的植物蛋白饲料资源[1]。由于棉粕中含有游离棉酚、单宁、植酸、环丙烯脂肪酸等抗营养因子, 降低了动物对其的利用率, 还会对动物的生长繁殖造成不良影响, 从而限制了其在饲料中的应用[2-4]。
目前, 应用微生物发酵技术处理棉粕是消除抗营养因子和提高营养价值的主要方法之一。经过微生物发酵不仅可降低棉粕中游离棉酚含量, 发酵过程中还能产生消化酶、有机酸、益生菌、维生素等, 极大地提高了棉粕的营养价值。因此, 在动物日粮中添加一定量的发酵棉粕可以降低饲料成本、提高动物生产性能。
1、发酵棉粕的营养价值
发酵棉粕是指以棉籽粕为主要原料, 利用微生物发酵技术降低棉粕中多种抗营养因子含量, 同时利用有益微生物的生长代谢活动产生如小肽、氨基酸、有机酸、维生素等营养物质而制成的饲料原料。
1.1、发酵棉粕中游离棉酚含量极显着降低
棉酚是一种多元酚类化合物, 按其在植物中的存在形式可以分为游离棉酚和结合棉酚。结合棉酚不能被动物机体吸收, 因而没有毒性;而游离棉酚可被动物少量吸收并在体内蓄积, 从而具有毒害作用。游离棉酚主要影响动物的繁殖性能, 还会造成动物消化道损伤, 引起食欲下降、体重减轻、引发肾结石、导致低血钾、影响蛋品质[5-6]。
1.2、发酵棉粕中部分蛋白质转化为小分子肽
肽是由20种天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的, 分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物。现代蛋白质营养理论认为:在动物消化道中, 蛋白质以游离氨基酸和小肽两种形式被吸收。小肽是蛋白质的主要消化产物, 是肠道氨基酸的一种重要吸收形式[10]。利用微生物生长过程中产生的各种蛋白酶类, 可将棉粕大分子蛋白降解为小分子肽。
1.3、发酵棉粕中含有丰富的消化酶
微生物发酵棉粕过程中可产生多种酶类, 如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和植酸酶等。这些酶可降解棉粕中的抗营养因子, 如游离棉酚、非淀粉多糖、粗纤维、植酸等, 从而提高发酵棉粕的营养价值。金红春等[16]利用复合芽孢杆菌为发酵菌种固态发酵棉粕, 发酵产物中淀粉酶和脂肪酶活力分别提高了766和299 U/g, 均显着高于棉粕对照组。邱良伟[17]利用地衣芽孢杆菌和产朊假丝酵母菌固态发酵棉粕, 发酵后底物中含有蛋白酶和淀粉酶, 用此发酵棉粕代替豆粕饲喂肉仔鸡可显着提高肉仔鸡十二指肠和空肠的淀粉酶和脂肪酶活性。
1.4、发酵棉粕中有机酸含量高
作为饲用抗生素潜在的替代品, 有机酸饲料添加剂得到了越来越多的重视。有机酸可降低饲料pH, 提高饲料适口性, 提高畜禽胃液的酸度, 抑制动物肠道有害微生物的繁殖, 促进营养物质的消化吸收[20-21]。在棉粕的固态发酵研究中, 常通过添加乳酸菌来提高发酵棉粕产物中有机酸的含量。刘建成等[22]研究了6株不同乳酸菌固态发酵棉粕产有机酸的情况, 结果表明:德氏乳杆菌产酸量最高, 可达25.64g/kg。
而且经乳酸菌发酵后产物具有明显的酸香味, 可以显着提高发酵棉粕的诱食性。吴妍妍等[23]研究了棉粕源发酵饲料产物中有机酸、B族维生素和游离氨基酸的变化, 发现不同嗜酸乳杆菌均可提高发酵棉粕中乳酸、戊酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸含量。张晓羊[24]对嗜酸乳杆菌发酵棉粕的生产工艺进行了优化, 产物中乳酸含量最高可达7.5%。发酵棉粕中有机酸含量的增加既可抑制有害微生物的增殖, 也可赋予产品酸香味, 从而增加动物采食量。
2、发酵棉粕在动物生产中的应用
2.1、发酵棉粕在猪生产中的应用
棉粕通过微生物发酵后, 其抗营养因子含量降低, 并富含小分子肽、消化酶、有机酸、益生菌等营养物质, 提高了其在生猪养殖中的应用。秦金胜等[25]对比了普通棉粕和发酵棉粕替代不同比例的豆粕对三元杂交阉公猪生长性能的影响, 发现在生长育肥全期 (65~162d) 用普通棉粕替代5%的豆粕时, 猪的日增重有下降趋势, 替代10%时可显着降低猪的生长性能;而用发酵棉粕替代15%的豆粕时, 对猪生长性能无显着不良影响, 同时可降低单位增重的饲料成本。
2.2、发酵棉粕在鸡生产中的应用
2.2.1、发酵棉粕在肉鸡生产中的应用
鸡的消化道较短, 不利于大分子蛋白的消化吸收, 而棉粕经微生物发酵后产生的小肽具有吸收速度快、耗能低、不易饱和的特点, 有利于鸡的生长和健康。汤江武[28]研究了发酵棉粕对肉鸡生长性能、血清生化指标及免疫功能的影响, 结果表明:与对照组相比, 以5%、10%和15%的发酵棉粕替代豆粕对肉鸡平均日增重、采食量和料重比无显着影响, 并且可提高肉鸡的免疫功能。
聂存喜等[29]研究了不同酵母菌发酵棉粕对黄羽肉鸡表观消化率、血液生化指标、免疫指标的影响, 发现添加6%的热带假丝酵母ZD-3发酵饲料、酿酒酵母发酵饲料、热带假丝酵母和酿酒酵母复合发酵饲料均可显着提高饲料干物质、粗蛋白质的表观消化率, 同时血浆白蛋白、钙含量显着增加, IgG、IgA、IgM含量均有所提高。
2.2.2、发酵棉粕在蛋鸡生产中的应用
大量研究结果表明, 在蛋鸡日粮中用发酵棉粕替代5%~15%豆粕不仅对蛋鸡健康状况、生产性能均无显着影响, 还能提高蛋鸡免疫能力, 降低鸡群发病率, 同时节约用药成本, 提高蛋品质量。王文秀等[35]采用微生物发酵棉粕饲喂蛋鸡后发现, 发酵棉粕不但解决了棉粕的脱毒问题, 同时也提高了蛋鸡肠道内有益微生物数量, 使大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌减少, 从而降低了鸡群的发病率, 节约了预防用药的成本, 并且增加了蛋重, 减少了饲料的消耗量。禚梅等[36]在发酵棉粕代替豆粕对蛋鸡产蛋后期生产性能的影响研究中发现, 用5%发酵棉粕代替豆粕对产蛋后期的蛋鸡在产蛋率、料蛋比、体重增长、经济效益指标方面优于其他各组。
2.3、发酵棉粕在反刍动物生产中的应用
发酵棉粕在反刍动物生产中的应用研究相对较少。张国民[40]在以棉粕为唯一的蛋白质原料, 经“兴牧1号”微生物菌液发酵处理后饲喂犊牛, 与以豆粕为唯一蛋白质原料和豆粕—棉粕各半的蛋白质原料进行了对比试验, 结果表明, 3种不同蛋白原料对犊牛的增重没有明显的差异, 但使用发酵棉粕后饲料成本下降, 适口性提高, 且NH3、H2S等有害气体排放大幅降低。
郭春燕等[41]用发酵棉粕等量替代日粮中20%的棉籽粕, 对胎次和泌乳时间接近的荷斯坦奶牛进行了饲喂试验, 结果表明:添加20%的发酵棉粕对奶牛产奶量及乳成分无显着影响。胡鹏飞等[42]研究了微生物处理棉粕对羔羊舍饲育肥效果的影响, 发现用10%的发酵棉粕替代豆粕可明显提高羔羊增重, 产肉成本节省3.55元/kg。可见微生物处理可以提高棉粕的营养价值, 并能提高养羊生产的经济效益。发酵棉粕可作为反刍动物精料补充料中的蛋白质原料, 其所含有的营养物质可通过促进瘤胃微生物的生长繁殖而增加反刍动物对粗饲料的利用率。
2.4、发酵棉粕在水产动物生产中的应用
鱼粉和豆粕是水产饲料中常用的蛋白质原料, 随着近年来养殖规模的不断扩大, 鱼粉和豆粕的价格不断上涨, 导致人们开始寻求一种新的蛋白原料替代品。由于发酵棉粕蛋白质含量高, 并含有大量益生菌和消化酶, 所以在水产动物养殖中的应用潜力巨大。金红春[43]研究了微生物发酵脱毒棉粕在青鱼养殖上的利用, 与棉粕对照组相比, 发酵棉粕组青鱼的存活率和增重率显着提高, 饵料系数显着降低, 肝脏和血清中的谷草转氨酶、肌肉中游离棉酚含量都显着低于对照组。
3、小结
发酵棉粕作为一种新型生物饲料, 蛋白质含量高, 氨基酸种类丰富。利用微生物发酵技术, 可以显着降低棉粕中的抗营养因子含量, 并可将大分子蛋白质转化为小分子肽, 有利于动物机体的消化吸收;同时, 在发酵过程中产生的大量消化酶, 不仅可用于降解棉粕中的抗营养因子, 还能提高动物肠道内消化酶的活性, 从而提高动物对饲料的利用率;发酵过程中产生的有机酸可抑制有害微生物的生长, 并使饲料产生酸香味, 提高诱食性, 从而增加动物采食量。
发酵棉粕在猪、鸡、反刍动物、水产动物生产中得到了广泛的应用, 在猪日粮中添加5%~10%的发酵棉粕可提高仔猪和生长育肥猪的日增重、采食量等生产性能指标, 同时可降低料肉比及饲料成本;添加5%~15%的发酵棉粕对鸡的健康状况和生产性能均无显着影响, 还能提高鸡群免疫力, 降低鸡群发病率, 从而节约用药成本;发酵棉粕可用作反刍动物精料补充料中的蛋白质原料, 其所含有的营养物质可通过促进瘤胃微生物的生长繁殖, 增加反刍动物对粗饲料的利用率;在水产饲料中用发酵棉粕代替10%~20%的鱼粉和豆粕, 不仅可降低饲料成本, 降低饵料系数, 还可改善水质, 同时提高水产动物体内消化酶的含量, 促进营养物质的消化吸收。
然而, 鉴于发酵棉粕底物的复杂性, 发酵棉粕产品质量的稳定性、生产工艺及功能性作用的发挥及其机理均有待进一步研究, 这些方面的研究对于棉粕资源的高效利用及动物健康养殖都具有重要意义。
参考文献
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