木薯及其加工副产品的饲用价值

宋增廷，王华朗

（广东恒兴饲料实业股份有限公司，广东湛江 524094）

木薯及其加工副产品的饲用价值

宋增廷，王华朗*

（广东恒兴饲料实业股份有限公司，广东湛江 524094）

非常规饲料资源的开发和利用对于缓解当前常规饲料资源不足的现状以及降低饲料成本具有重要意义。木薯是我国华南地区广泛种植的一种块根作物，其块根、茎叶及加工副产品是有待进一步开发利用的非常规饲料资源。本文综述了这些饲料原料的营养成分、生物学利用率及其在畜牧生产中的应用效果，以期为我国饲料生产和养殖业提供参考。

木薯；木薯茎叶；木薯渣；饲用价值

近年来，我国畜牧业发展迅速，全国工业饲料总产量持续上涨。然而，饲料原料短缺越来越成为限制饲料工业发展的瓶颈。《全国饲料工业“十三五”发展规划》指出，2015年我国蛋白质饲料原料总消费量达6 750万t，进口依存度超过80%，比2010年提高了10个百分点。在我国耕地资源优先用于保障口粮绝对安全和谷物基本自给的条件下，“人畜争粮”的矛盾必定愈演愈烈。因此，非常规饲料资源的开发和高效利用对缓解我国饲料资源紧张的现状具有重要意义。

木薯是一种淀粉类块根作物，也是三大薯类作物之一，在我国华南地区广泛种植，以广东、广西产量最多，在福建、台湾、云南、贵州、四川等省份也有不同数量的种植。2013年我国木薯种植面积为3.15万hm2，鲜薯总产量为1 054.7万t[1]。为了收获更多的地下部分，种植木薯需要进行疏叶，这样会产生大量的木薯叶，但目前我国的木薯叶主要是废弃处理[2]。

木薯渣是木薯加工淀粉、生产酒精等产品的加工副产品，我国每年木薯深加工得到的木薯渣产量在180万t左右。据悉，这些潜在的饲料资源尚未得到很好的利用，不但造成了资源的浪费，也污染了环境。近年来，科研工作者在木薯及其加工副产品作为饲料原料的营养价值评定和动物饲用效果方面开展了大量工作，对这些非常规饲料原料的开发和利用大有裨益。本文旨在对这些工作进行简要综述，以期对饲料生产和养殖业提供参考。

1 木薯块根的饲用价值

1.1 养分含量 目前，市场上以木薯块根为原材料的木薯产品主要有木薯干和木薯粒。木薯干是木薯块根切成小片再经晾晒后的风干产品；通常为了克服木薯干体积大、粉尘多和运输成本高等缺点，便将其加工成直径为0.5～0.8 cm、长度为1.0～2.0 cm的产品，即木薯粒。木薯干和木薯粒的基本营养成分相似（表1）。木薯干中以淀粉为主的无氮浸出物的含量与谷物类饲料相似，但粗蛋白质、粗脂肪含量较低。就氨基酸组成而言，木薯干中精氨酸以外的主要必需氨基酸含量均较低（表2）。因此，在配合饲料中使用木薯时必须补充足量的蛋白质和氨基酸以满足动物的营养需要。另外，木薯块根中各种营养成分的含量会受土壤肥力、品种、气候以及生长期等多种因素的影响而产生一定的变异[5]。淀粉是木薯块根中最主要的能量贮存形式，分别占鲜薯和干薯重量的32%～35%和70%。从组成上来说，木薯淀粉中直链淀粉约占17%，支链淀粉占83%，两者比例均高于玉米。研究表明，木薯淀粉在家禽肠道中的消化速率比小麦、玉米、大米、豌豆淀粉的消化速率都高[6]，且肉仔鸡小肠前段和肠道的淀粉消化率随着木薯干添加水平的升高均有提高[7]。木薯淀粉的晶体结构与玉米淀粉相同，颗粒大小相近，但木薯淀粉较玉米淀粉具有较大的溶胀度和溶解度、较低的糊化温度和较高的糊粘度。因此，理论上木薯淀粉在颗粒饲料的生产中具有更好的加工性能。但有研究表明，在相同加工条件下，木薯-豆粕型饲粮较玉米-豆粕型饲粮的颗粒质量差[7]，其原因有待进一步研究。

表1 木薯块根产品及其加工副产品的营养成分含量（干物质基础）

表2 木薯块根产品及其加工副产品的必需氨基酸组成（干物质基础） %

聂新志等[8]以三黄鸡、海南阉鸡、北京白鸭和海南鸭等为试验动物测定了家禽对木薯以及玉米、小麦、糙米等谷物的代谢能及营养物质消化率，研究发现家禽对木薯的有机物质、粗脂肪和粗纤维的表观消化率分别为78.68%～83.62%、65.33%～82.51%和60.88%～72.71%，木薯对家禽的表观代谢能为10.82～12.65 MJ/kg，在同一试验条件下木薯的表观代谢能显著低于玉米的测定值，与小麦和糙米的测定值也有不同程度的差异。郑诚等[9]用离体消化法得出木薯对猪的消化能为15.07 MJ/kg，其干物质和能量的消化率分别为87.0%和95.2%。

木薯块根产品富含淀粉，对动物而言是一种良好的能量来源，但因含氢氰酸而使其在饲料中的用量受到限制。氢氰酸是木薯中存在的亚麻苦甙和百脉根甙（或称乙基亚麻苦甙）2种氰苷在与其共存的亚麻苦苷酶作用下生成的。氢氰酸抑制组织细胞内酶的活性，使组织细胞不能利用血液中的氧造成内窒息，从而影响动物的健康和生产性能甚至危及生命。新鲜木薯块茎中氢氰酸的含量为88～416 mg/kg，且木薯皮中的氢氰酸含量较去皮部分含量更高。去除氢氰酸的常用方法有浸水、晒干、烘干和水煮等，去除能力由大到小依次是水煮、烘干、晒干、浸水[10]。近年有报道称，在优化发酵条件下重组毕赤酵母菌发酵可使木薯粉中氢氰酸的脱除率达95%以上[11]。

1.2 饲用效果 在畜禽配合饲料中添加适量的木薯可在维持一定生产性能的情况下降低饲料成本，从而提高养殖效益。有报道称，饲粮中添加30%的木薯干粉对肉仔鸡的生产性能没有不利影响[7]。肉鸭日粮中添加10%～20%的木薯可在一定程度上提高日粮中干物质和蛋白质的表观消化率以及日粮的表观代谢能，从而提高了肉鸭的日增重、降低了耗料增重比[12]。宾石玉等[13]研究结果显示，日粮中使用30%的木薯等量替代玉米可使猪的平均日增重提高8.06%，耗料增重比降低5.18%，每千克增重饲料成本降低0.38元。魏秀莲等[14]研究表明，木薯替代奶牛日粮中的玉米对奶牛产奶性能和乳成分没有影响，但可降低饲料成本。

近年，也有木薯在水产饲料中应用的相关报道。研究表明，罗非鱼对木薯粉的适口性仅次于豆粕，介于豆粕和次粉之间[15]。在等能、等氮的条件下饲料中使用40%的木薯粉替代次粉和大豆粉能提高罗非鱼对干物质和蛋白质的表观消化率，并能提高罗非鱼的增重和蛋白质效率，而罗非鱼饲料中添加4%～12%的木薯粉对罗非鱼的营养物质表观消化率、肠道和肝胰脏消化酶活性及血清非特异性免疫指标没有影响，但可节约饲料成本[16]。乌鳢饲料中使用12%的木薯粉等量替代面粉不会对乌鳢的生长性能及肝脏健康产生不利影响，但过高的替代比例会影响乌鳢的肝脏健康进而阻碍鱼体的正常生长[17]。在草鱼幼鱼上的试验表明，草鱼饲料中使用20%的木薯不影响其生长，但草鱼对木薯的利用能力低于玉米和小麦[18]。对水产饲料而言，饲料组分间的粘结性很重要，粘结性的好坏直接影响颗粒饲料的耐水性。研究表明，饲料中使用3%或4%的木薯粉替代面粉可一定程度上改善对虾颗粒饲料的质量[19]。由此可见，木薯不但可以作为畜禽配合饲料的原料，也可以适量应用于水产饲料中，以改善成品料的品质、提高动物对饲料养分的消化率和生产性能。由于不同养殖品种的食性和消化代谢机能有所差异，因此每种饲料中木薯的最佳用量还有待进一步研究确定。

2 木薯茎叶的饲用价值

2.1 养分含量 木薯茎叶是木薯种植过程中除木薯块根的另一种潜在饲料资源。由表3可知，木薯茎叶属于青绿多汁饲料，水分和粗纤维含量相对较高。木薯茎叶干物质中粗蛋白质含量高于木薯块根。与苜蓿草粉相比，木薯叶粉中蛋氨酸的含量较低，其他氨基酸的比例较为平衡（表4）。新鲜的木薯叶中维生素含量丰富，其中β-胡萝卜素和抗坏血酸的含量分别达483～880 、600～3 700 mg/kg[23]。此外，木薯叶中含有丰富的酚类、黄酮、醌类和甾体皂甙等活性物质[21]。基于黄酮类等活性成分，木薯叶的提取物具有提高甲鱼和罗非鱼生长速度、提高图丽鱼存活率等效果[23-24]。

在抗营养因子方面，木薯叶除了具有较高的纤维外，也含有一定量的氰化物。资料显示，木薯叶干物质中的氰化物含量为205～335 mg/kg，用水浸泡或者先浸泡后晾晒都可有效降低氰化物的含量[25]，但这些处理方法对鲜木薯叶中其他营养物质含量的影响还有待进一步研究。此外，木薯叶中还含有单宁和植酸等其他抗营养因子，干物质中总单宁酸的含量为36～68 g/kg，植酸的含量为16～46 g/kg[25]。

表3 木薯叶及木薯茎叶的营养成分含量（干物质基础）

表4 木薯叶与苜蓿草粉的必需氨基酸组成（干物质基础）%

2.2 饲喂效果 研究表明，木薯叶可以作为生长育肥猪和妊娠母猪的饲料原料使用，但饲喂效果不尽一致[26-28]。日粮中添加5%和10%的木薯叶粉可对二元杂交生长育肥猪的屠宰性能、胴体品质和肉品质有一定改善作用[26]。在45 kg大白去势公猪的日粮中，木薯叶粉的添加量由0升高到40%并逐步替代豆粕，日粮有机物、粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维的表观消化率呈线性下降[27]。而在另一项研究中，日粮中木薯叶的用量由4%升高到12%，育肥猪的背膘厚度下降，猪肉脂肪含量降低，猪的屠宰率和猪肉蛋白质含量没有变化[28]。在妊娠母猪的饲料中添加适当水平的木薯叶粉代替米糠可提高母猪的产仔数，并能降低仔猪的腹泻率[28]。出现上述饲喂效果的差异可能与木薯叶粉中较高的纤维含量有关，因为成年母猪对纤维的利用率较生长期猪高。

鹅是草食型水禽，其胃肠道结构和生理特点使其能有效消化利用饲料中的部分纤维成分。李茂等[2]研究表明，海南本地杂交鹅的饲粮中适量添加木薯叶粉对鹅的大部分血液生理指标无显著影响，但可提高鹅的生长性能。目前，尚没有鲜木薯叶饲养效果的相关报道。如何在充分发挥青绿多汁饲料优势的同时又能降低抗营养因子的不利作用，因地制宜地利用好木薯叶这一资源将是今后的一个重要研究方向。

3 木薯渣的饲用价值

3.1 营养特点及饲养效果 木薯渣是生产木薯淀粉和酒精后的副产物。由表1可知，与木薯干相比，木薯渣的蛋白质和无氮浸出物的含量较低，粗灰分和粗纤维的含量较高，干物质和淀粉的消化率也较低[4]。木薯渣的营养价值较木薯干低，适口性也较差。因此，关于木薯渣饲养效果的报道多集中于反刍动物、鹅和兔等能有效消化利用纤维的动物中。

木薯渣的干物质、有机物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白质在牛瘤胃中的有效降解率分别为63.13%、63.05%、46.55%、25.39%和32.49%，木薯渣在黄牛瘤胃的可利用性高于苔草和苜蓿[29]。唐春梅等[30]研究认为，精料中使用7%～14%的木薯渣替代等量的麦麸能降低夏季肥育牛饲养的增重成本，提高养殖效益。张吉等[31]研究表明，通过改变补饲方式与增加饲喂次数可调节木薯渣在本地黄牛瘤胃中的降解率，使之达到与稻草和苜蓿混合粗饲料相似的饲喂效果，并能提高生产性能。研究表明，鹅对木薯渣中的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的利用率分别达77.62%和65.16%[32]。50～70日龄仔鹅饲粮中添加20%的木薯渣可促进仔鹅生长，对屠宰性能、养分表观代谢率、肉品质及肌肉常规养分含量无显著影响[33]。张芬芬等[34]研究表明，饲粮中添加5%～20%的木薯渣可促进22～49日龄仔鹅生长，降低饲料成本，但对肌胃、十二指肠的发育有一定的影响。木薯渣在生长獭兔中的表观消化能为13.06 MJ/kg，生长獭兔对木薯渣中的总能、干物质、粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率分别为91.36%、89.92%、88.94%、58.08%、30.09%和5.39%[35]，因此饲料中的木薯渣能为生长獭兔提供一定的能量和蛋白质。

3.2 木薯渣的发酵处理效果 为降低木薯渣中纤维以及氢氰酸和单宁等抗营养因子的含量，提高木薯渣的饲用价值，近年来人们在木薯渣的发酵处理方面进行了大量研究。唐庆凤等[36]研究发现，由布氏乳杆菌、黑曲霉、热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌与植物乳杆菌组成的混合菌种，在发酵过程中添加尿素和红糖的情况下可有效改善木薯渣的品质，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量下降，粗蛋白质含量升高，发酵过程中还可产生乙酸和丙酸。Ezekiel等[37]研究表明，绿色木霉发酵木薯渣可使其粗蛋白质和真蛋白质的水平分别由4.21%和1.36%升高到36.52%和29.03%。赵华等[38]研究表明，由黑曲霉、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母组成的复合微生物在优化条件下固态发酵后，木薯渣干物质中的粗蛋白质含量由10.77%升高到17.92%，粗纤维由21.50%降低到16.54%，羧甲基纤维素酶、滤纸酶、β-葡萄糖苷酶的活性分别可达到12.31、3.92、3.95 U/g。Okpako等[39]研究表明，黑曲霉和鼠李糖乳杆菌混合发酵可使木薯渣的蛋白质含量由5.5%提高到24.4%，同时氰化物的含量由40.33 mg/kg降低到7.35 mg/kg。

由于混菌发酵有效降低了木薯渣中的纤维和抗营养因子的水平、提高了粗蛋白质水平并增加了某些酶的活性，因此木薯渣发酵后在饲料中的使用效果也得到了明显的改善，适宜用量也有了大幅提升。研究发现，发酵木薯渣在25%水平下替代象草对水牛体外发酵特性和甲烷产量无显著影响[40]。日粮中使用20%的发酵木薯渣提高了黑山羊对饲粮干物质、粗纤维、粗蛋白质和能量的表观消化率和生长性能[41]。日粮中使用17.9%和35.8%的发酵木薯渣对杜×长×大三元杂交育肥猪的生产性能没有显著影响，却使每千克增重的饲料成本分别节约0.9元和0.7元[42]。蒋建生等[43]研究显示，微生物发酵木薯渣产品部分替代全价饲料可改善樱桃谷肉鸭的养殖环境、降低养殖成本、提高成活率和经济效益。艾必燕等[44]研究表明，饲喂添加20%发酵木薯渣日粮的生长鹅血液生化指标与常规日粮相比差异不显著，并认为生长鹅的饲料中可以使用20%的发酵木薯渣。由此可见，发酵处理通过改善木薯渣的饲用价值提高了木薯深加工过程的附加值，对促进行业的发展具有重要意义。

4 展 望

综上所述，木薯块根不但可以应用于畜禽饲料中节省常规能量饲料的用量、降低饲料成本，而且也可在某些水产动物饲料中发挥重要作用；木薯茎叶由于具有较高的蛋白质和某些活性成分，且可随产随用，能有效提高木薯种植的附加值；木薯渣经微生物发酵后可变废为宝，在动物饲料中应用前景广阔。《全国农业现代化规划（2016—2020）》提出了“大力发展资源节约型、环境友好型、生态保育型农业”的方向。相信通过非常规饲料资源的开发和高效利用，必定可以有效节约常规饲料资源的用量，也必将推动畜牧业向着提质增效、绿色发展的方向迈进。

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Nutritional Value of Cassava and Its By-product in Animal Production

SONG Zeng-ting, WANG Hua-lang*
(Guangdong Evergreen Feed Industry Co., LTD, Guangdong Zhanjiang 524094, China)

It is valuable for alleviating the scarcity of conventional feed and decreasing the price of feed production to develop and fully utilize the unconventional feed resources. Cassava is one of the widespread root crops in southern China. The root, leaf and starch processing by-products of cassava are all potentially good feed resources. This paper reviewed chemical compositions and biological availability of cassava products as well as their nutritional value for animals to provide a reference for development of feed processing and animal production industry.

Cassava; Cassava leaf; Cassava peel; Nutriitional value

S816.410.15

A

10.19556/j.0258-7033.2017-05-023

2016-11-10；

2016-12-29

国家级星火计划项目（2015GA780016）；国家级星火计划项目（2015GA780017）；湛江市财政资金科技专项竞争性分配项目（2015A05005）；湛江市科技攻关计划项目（2015B01075）；湛江市科技攻关计划项目（2015B01002）；湛江市科技攻关计划项目（2016B01011）

宋增廷（1981-），男，山东莒县人，博士，高级畜牧师，从事动物营养与饲料研究，E-mail：sztln2004@126. com

* 通讯作者：王华朗（1968-），男，陕西柞水人，博士，副研究员，从事动物营养与饲料研究，E-mail：wanghl6807@163.com