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2024-09-10

蛋白饲料资源在饲粮豆粕减量替代中的应用 摘要   在传统饲料配方中，豆粕因其丰富的蛋白含量和理想的氨基酸组成，被广泛应用于畜禽饲料，是重要的蛋白饲料原料。近年来，由于我国人均耕地面积减少，存在人畜争粮问题，国内大豆产量远远不能满足我国畜牧业的发展需要，严重依赖进口。同时，由于国际形势的影响，大豆进口价格持续居高不下，制约了我国畜牧业可持续发展，急需寻找蛋白饲料原料替代豆粕，解决豆粕资源短缺问题。针对豆粕减量替代问题，文章总结了可用于替代豆粕的蛋白饲料原料，包括植物源蛋白、动物源蛋白、单细胞蛋白和发酵餐厨垃圾，介绍了不同蛋白饲料原料的营养价值以及存在的抗营养因子，分析了不同蛋白饲料原料在畜禽生产中常用的加工方式，对做好豆粕减量替代行动提供对策建议。         一、植物源蛋白在畜禽饲料中的应用       1.杂粕类 （1）菜籽粕 菜籽粕是油菜籽榨油后的副产物，蛋白含量为32%~45%，可作为饲料中蛋白原料替代部分豆粕。菜籽粕在减量替代饲粮中的豆粕中具有巨大的潜力，通过微生物发酵、酶法预处理后可降低其抗营养因子含量，饲喂发酵菜籽粕可提高畜禽生产性能，改善肠道菌群，提高免疫力。此外，应对菜籽粕进行生物学预处理后的营养价值评定，对饲喂畜禽有效能值及氨基酸消化率做动态预测，进而实现精准饲喂，在各种畜禽以及各个阶段进行群体试验中探究其替代豆粕的适宜比例。 （2）花生粕 我国是重要的花生生产国，2022年总产量达到1830万吨，居世界第一位；花生粕是花生经压榨制油后的副产物，我国花生饼粕资源丰富，年产总量在550万吨以上。花生粕富含多种营养成分和活性物质，粗蛋白含量约40%-50%。在花生粕的应用过程中，由于黄曲霉毒素B1的存在、加工质量不稳定，限制了其在饲料中的应用。通过微生物发酵或菌酶协同发酵技术，使花生粕中产生各种益生菌、寡肽、有机酸，降解霉菌毒素和抗营养因子，有利于改善动物肠道健康，增强机体免疫，提高生产性能，缓解蛋白质原料匮乏的现状。 （3）棉粕 我国是世界第一产棉大国，棉粕是棉籽榨油后的副产物，氨基酸含量丰富，棉粕中粗蛋白、无氮浸出物、粗纤维和中性洗涤纤维的平均含量为44.47%、22.28%、16.25%和26.87%，目前已经在畜牧生产中广泛应用。棉粕中含有棉酚、单宁、环丙烯脂肪酸等多种抗营养因子，游离棉酚是棉粕中主要的抗营养因子，由于棉粕中大量游离棉酚的存在，导致棉粕在畜禽饲料中不能大量添加。为了减少棉粕中游离棉酚的含量，可对棉粕进行脱酚处理，在畜禽饲料生产上通常使用微生物发酵对棉粕进行脱毒处理。基于含有发酵棉粕饲粮对肉鸡的生产性能和健康的积极影响，可以用作畜禽饲粮中豆粕的替代物。棉粕通过发酵处理后，游离棉酚减少，粗蛋白含量增加、有机酸升高。同时，在发酵过程中会产生消化酶，在减少抗营养因子的同时，又增加了消化酶的活性，提高饲料消化率，通过改善畜禽消化道微生态环境，提高采食量；提高生产性能；促进生长发育。因此，在畜禽的饲料中使用发酵棉粕，可减缓蛋白饲料原料压力、降低养殖成本。 （4）其它杂粕 棕榈粕主要产于东南亚热带地区，主产地马来西亚和印度尼西亚距离中国比较近，运输成本小。棕榈粕是棕榈仁经浸提法提取油后的副产品，粗蛋白含量为14.1%~21.8%，能达到豆粕蛋白含量的一半，可为动物生长提供蛋白质、氨基酸和微量元素。由于棕榈粕中非淀粉多糖的存在，影响营养物质在畜禽体内的消化吸收，可通过微生物发酵棕榈粕，降低非淀粉多糖的含量。棕榈粕的生产应用还需要更多试验验证，探明适宜添加剂量、发酵或酶解外源物、协同或拮抗原理，对饲料养殖行业发展产生积极影响。 芝麻粕是芝麻经压榨提取油后的残渣，经粉碎后得到芝麻粕，蛋白含量达到45%，富含动物机体所需的多种必需氨基酸。芝麻粕中主要的抗营养因子是植酸和草酸，影响部分营养物质的吸收。芝麻粕在实际的应用中要注意搭配外源性赖氨酸的添加，以平衡氨基酸营养提高动物对饲料的有效利用。同时，芝麻粕的用量还会受到其外观、气味、抗营养因子植酸、草酸含量等因素的限制。饲粮中芝麻粕用量水平还与饲粮中钙、磷水平有关，适当提高饲粮的钙、磷水平，则可以适当提高芝麻粕的用量。不同杂粕替代豆粕的研究进展见表1。     2.玉米蛋白粉   玉米蛋白粉是玉米经过湿磨工艺生产玉米糖浆、玉米淀粉或酿酒过程中的副产品，是一种高能量高蛋白质的蛋白饲料原料，含有60%以上的粗蛋白。通过微生物发酵玉米蛋白粉，可将大分子蛋白质降解为具有多种生理活性的多肽，发酵所用的微生物及部分次级代谢产物随饲粮进入机体后可以改善动物的肠道微生物环境，在提高有益菌数量的同时抑制有害菌的生长。玉米蛋白粉蛋白含量高，能够水解成多种玉米肽，营养价值丰富。但仍需通过发酵、酶解、酶菌协同发酵等手段进一步开发玉米蛋白粉作为蛋白质饲料的潜力。 3.糟渣类 糟渣类饲料是谷物类、甜菜类、豆类发酵生产产品后的副产品，具有价格低廉、适口性好、产量大等特性。糟是酿酒后剩余的残渣，酒糟含有的营养物质较为丰富，根据中国饲料成分及营养价值表显示，啤酒酒糟的干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙、总磷的含量分别为88.00%、24.30%、5.30%、4.20%、0.32%、0.42%。 除此之外，糟渣类饲料还包括果渣、醋糟等。水果在加工过程会产生较多的果渣，果渣中含有丰富的营养物质，常见果渣有甘蔗渣、葡萄渣、苹果渣等。尽管糟渣类饲料原料具有多种优点，但还是有粗纤维含量高、能量较低、含有抗营养因子或有毒物质等缺点，且糟渣类饲料原料缺乏准确的营养价值评定系统，饲料数据库更待完善，提高了其在配方上的运用难度。   4.尾菜 我国作为农业大国，蔬菜种植面积广、产量高，在蔬菜生产和加工过程中同时也产生了大量的蔬菜废弃物——尾菜。尾菜中含有大量的水分、膳食纤维、酶和维生素，同时也是蛋白质、可溶性糖和矿物质的丰富来源。不同的尾菜饲料营养成分有所差异。如白菜的尾菜富含蛋白质和氨基酸；西兰花茎叶粉中纤维素含量稍低，但是粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙和磷等营养成分含量较高。将西兰花这类高蛋白、低纤维的植物作为一种优质蛋白饲料配制成动物饲粮可以减少豆粕、鱼粉等蛋白饲料的添加量，缓解蛋白饲料紧张的现状。蔬菜尾菜产量高、资源丰富，应用于动物饲粮中可以提高尾菜的资源化利用率，提高蔬菜种植的经济效益。尾菜颗粒化、青贮及发酵等饲料化加工技术能够缓解当前尾菜推广应用中存在的季节性强、不能长期保存的问题，提高尾菜的营养价值。         二、动物源蛋白在畜禽饲料中的应用         1.羽毛粉 羽毛蛋白含量高达85%以上，羽毛粉的开发利用可缓解蛋白饲料原料的紧缺。但羽毛中的蛋白质是一种不溶性的角蛋白，是以α-螺旋和β-折叠构成的超螺旋多肽链，内部的半胱氨酸二硫键作为连接桥形成复杂的交联网。此外，羽毛外层被一层脂质覆盖使角蛋白亲水性降低，进一步增加角蛋白对蛋白酶水解的抗性，导致羽毛难以被动物消化吸收。通常采用膨化法和微生物发酵法对羽毛进行处理。由于羽毛内部化学结构极为复杂，目前没有一种高效高质的加工工艺来生产羽毛粉。微生物发酵羽毛是未来的发展趋势，能够进一步提高羽毛的利用率，使羽毛资源化利用更广泛便捷。 2.昆虫蛋白 昆虫被认为是一种鱼粉和豆粕的良好替代品，养殖环境简单，土地需求面积小，可以将大量的有机废物转化为动物蛋白。昆虫蛋白中蛋白质含量高且氨基酸组成比例合理。此外，氨基酸消化率较高，相比植物源蛋白，昆虫蛋白更有利于畜禽机体吸收。昆虫蛋白包括黑水虻、蚯蚓、黄粉虫等。黑水虻幼虫作为蛋白质饲料，其中粗蛋白含量约为45%，氨基酸组成均衡。研究表明，黑蝇幼虫和黄粉虫替代断奶仔猪饲粮中的鱼粉，对生产性能和养分消化率没有不良影响，在生长猪中，昆虫蛋白比常规动物源蛋白的氨基酸标准回肠消化率高。昆虫蛋白作为天然可持续性蛋白来源，对畜禽生产性能和机体反应都有积极影响。此外，昆虫蛋白的加工技术也至关重要，应合理评估生物加工技术参数。 3.其他动物源蛋白 可用于畜禽蛋白原料的动物源蛋白还有鱼粉、肉骨粉、血粉。鱼粉在畜禽饲料中已经广泛应用，是一种常用的动物源蛋白原料之一，但是鱼粉价格昂贵，货源紧缺，需要进口。肉骨粉是利用肉制品加工过程中产生的下脚料、残余碎肉和内脏等制成, 具有丰富的营养价值，在加工过程中，肉骨粉中营养成分不稳定，同时需注意动物之间疾病传递的问题，目前肉骨粉多数应用在宠物饲粮中，在大规模畜禽生产中应用较少。血粉是通过屠宰过程中产生的血液制成血粉，血粉粗蛋白含量在88%左右，含总氨基酸70%以上。血液来源安全是血粉生产的基础，在屠宰环节，要严格把控血液质量，血粉作为蛋白饲料原料，其质量不稳定，易发霉腐败，需要定期进行微生物检测，目前血液资源利用和血粉质量把控还需进一步完善。         三、单细胞蛋白在畜禽饲料中的应用         单细胞蛋白又称菌体蛋白，是指利用各种基质大规模培养细菌、酵母菌、霉菌、微型藻等获得的单细胞蛋白，蛋白含量一般在35%~60%，比豆粉高10%~20%，单细胞蛋白含动物体所需的各种氨基酸，其赖氨酸含量高达7.0%，色氨酸、苏氨酸、异亮氨酸也较丰富，是一种优质、廉价、环保的新型饲料蛋白源。 单细胞蛋白饲料可分为两类：一类是以获得菌体本身为生产目的，如酵母粉、乙醇梭菌蛋白等；二是利用菌体获得其他产品的发酵副产物，如核苷酸渣、谷氨酸渣等。目前可用作饲料原料的单细胞蛋白包括产朊假丝酵母蛋白、啤酒酵母粉、啤酒酵母泥和乙醇梭菌蛋白等。 由于加工成本较高，产品质量无法得到保障，需要从原料、加工技术等方面进行优化，提高单细胞蛋白饲料原料在畜禽饲料中的优势。         四、发酵餐厨垃圾在畜禽饲料中的应用         餐厨垃圾主要是指家庭、餐厅、公共食堂的食物残余废弃物，包括水、油脂、蔬菜、米面、果皮、鱼、肉、骨头以及废餐具、塑料、纸巾等多种物质的混合物，含有大量有机物，具有很大的回收价值。餐厨垃圾的化学成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等营养物质，经过处理的餐厨垃圾绝干物质含粗脂肪28.82%、粗蛋白16.73%、粗灰分9.49%、粗纤维2.52%、钙0.73%、磷0.76%。在畜禽饲料生产上，可采用微生物发酵技术制成发酵饲料。由于餐厨垃圾本身具有复杂性，在对动物饲喂发酵餐厨垃圾时，要详细地配置在饲料中所占的比例，同时根据畜禽的生长指标对饲粮做出适当的调整。         五、展望         随着养殖企业对豆粕减量替代的认识不断成熟，相关技术研究不断深化，豆粕减量替代工作逐渐走向成熟，取得了显著成效。目前，我国畜牧业正处于关键时期，要挖掘各地区的非常规饲料资源，同时开发新型蛋白饲料原料，充分利用各种资源，在减少资源浪费的同时将可用的蛋白质原料通过加工应用到畜牧养殖中。在豆粕替代中，既要在科技上加大研发，也要在种植上调整结构，最后在养殖上提升效率，推动我国养殖业的协调持续发展。 转载信息