战“ 疫 ”禁 抗 背 景 下 如 何 做 好 饲 料

■陈清华

（湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128）

我国农业农村部发布公告，自2020 年1 月1 日起，退出除中药外的所有促生长类药物饲料添加剂品种。同时由于新冠肺炎疫情使得畜禽活体销售受阻、存栏压栏严重、集中屠宰困难、市场供应紧急、生猪养殖面临非洲猪瘟的影响、禽类生产遭受高致病性禽流感的威胁、饲料原料短缺等问题。因此提高现有原料的养分利用率、扩大地源性非常规原料的使用、调整饲料配方结构显得尤为重要。本文将围绕原料价值化和营养精准化，简要总结归纳生产实践中的一些方法，以期为原料价值的挖掘、精准营养的实施提供思路。

1 挖掘原料潜在价值是做好饲料的基础

响应饲料行业发展的需要，饲料配方技术理念需要从以质量为核心向以价值为核心转变，质量是基础，价值是核心，把控饲料生产过程中原料的新鲜度与质量稳定性是原料价值最大化的关键，创新饲料加工工艺和原料预处理的技术将是饲料行业可持续发展的保障，也是挖掘原料潜在价值的有效措施。比如，幼龄动物消化系统发育不完善、畜禽内源酶分泌不足、饲料原料中含有植酸、单宁、胰蛋白酶抑制因子、非淀粉多糖等多种抗营养因子都会影响营养物质的消化、吸收和利用，甚至影响畜禽健康和生长性能。因此，对原料进行有效的预处理措施，充分挖掘原料潜在的价值，有利于提高营养物质的利用率，降低饲料配方成本，拓宽饲料资源的开发与利用。

1.1 原料预处理的几种常用方法

原料预处理一方面可以降低抗营养因子含量，另一方面可以改善饲料营养价值。生产实践中原料预处理主要包括物理法、化学法、生物法以及几种方法的联合作用。

物理法有水浸、乳化、粉碎、膨化、蒸汽爆破热处理等。饲料原料粉碎粒度的大小直接影响到动物的消化吸收、粉碎成本、后续加工工序和产品质量。控制好物料的粉碎粒度是饲料生产的一个关键环节。不同的动物品种、饲养阶段、原料组成、调质熟化和成形方式对饲料粉碎粒度的要求不同。粉碎粒度既要满足养殖动物的需求，又要使制粒效果、电耗和粉化率均比较合理，国家标准或行业标准对畜禽饲料和水产饲料原料粉碎粒度均做出了规定。饲料原料经过如膨化、调质等加工工艺处理后，能有效杀灭其中的有害物质，降低或抑制抗营养因子含量，促使淀粉糊化、蛋白变性、纤维破坏等，使饲料的适口性和安全性得到改善。不同的处理方式，其饲喂动物的效果不一样，有研究表明，蒸汽压片玉米在乳仔猪中的饲喂效果比普通玉米和膨化玉米好。也有报道，原料在高温、高压、高剪切力等共同作用后，脂肪、维生素、酶制剂和微生态制剂的营养价值会受到影响，一定程度导致饲料品质的下降和成本的提高。

化学处理法包括碱处理法、氧化剂处理法、酸处理法等，可以使饲料中的化学键变得疏松、增大非淀粉多糖与消化酶的接触面积、降低某些抗营养因子、提高饲料消化率。

生物法主要有酶解法、发酵法以及两者结合的方法。发酵和酶解是常用的对饲料原料进行预消化处理的生物手段，发酵与酶解优缺点各异，二者均可对饲料原料进行一定程度的预处理、预消化。发酵工艺有好氧发酵和厌氧发酵方式，好氧发酵主要发酵方式有堆式发酵、槽式发酵、带式发酵、吨袋发酵、箱式发酵等，发酵过程控制要求高（如发酵温度），物料损耗较大（如能量），发酵彻底；厌氧发酵方式主要有呼吸袋发酵、圆形发酵塔等，发酵过程中物料损失少，发酵程度较弱，可以通过添加外源酶制剂实行菌酶协同发酵，提高发酵效率和原料的饲喂效果。菌酶协同作用主要使用的菌种有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、霉菌等，酶主要以蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等非淀粉多糖酶为主。菌酶协同发酵可以降解大分子营养物质、提高饲料营养价值、减少抗营养因子含量、提高饲料消化率、增加特定目标产物，形成适口性好、营养丰富的高品质生物饲料。

体外酶解预处理饲料是通过不同种类酶制剂，在一定料水比、温度、酶添加量和处理时间的工艺条件下，对饲料中的营养物质及其抗营养因子进行预先水解处理，释放营养物质，水解抗营养因子的过程，可有效避免动物消化道内环境和饲料加工制粒对酶制剂作用效果的影响，充分发挥酶制剂在最适条件下的高催化效率。酶解预消化处理饲料原料是酶制剂应用领域的拓展，为饲料资源的开发提供新的途径。目前酶解产品有如酶解羽毛粉、大豆酶解蛋白、大米酶解蛋白、小麦水解蛋白、玉米酶解蛋白、棉籽酶解蛋白等。酶解预消化过程的工艺流程如图1所示。

图1 酶解预消化工艺

1.2 酶制剂在饲粮中的科学应用

随着饲用抗生素的禁用，抗生素替代品的研发成为了动物营养领域的研究热点。酶制剂作为促生长类非营养性添加剂，可以提高动物，特别是幼龄动物的消化能力，提高饲料的消化率和养分利用率，降低动物腹泻率、提高畜禽生产性能、改善肠道功能、减少排泄物的污染、转化和消除饲料中的抗营养因子，并能拓宽新的饲料资源被充分利用，降低饲料成本。目前主导的饲用酶制剂产品近20多个，主要有植酸酶、非淀粉多糖酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、淀粉酶等。

1.2.1 植酸酶的应用

植物中磷主要以植酸形式存在，植酸既可与钙、铁、镁、锌等金属离子产生不溶性化合物，使金属离子的有效性降低，还可螯合蛋白质分子，严重降低蛋白质的生物效价和利用率，是影响矿物质元素吸收的主要抗营养因子。植酸酶又称为肌醇六磷酸水解酶，可水解植酸及其盐类，产生可被畜禽利用的肌醇和无机磷等，提升饲料中的植酸磷消化率、减少粪污中金属离子的排放、降低对环境的污染。产生的肌醇可以刺激葡萄糖转运体4型转运到细胞膜，并且会像胰岛素一样对葡萄糖转运、糖异生和蛋白质沉积有促进作用。单胃动物缺乏植酸酶，不能有效地利用植酸磷，同时与其结合的钙、铁等金属离子及蛋白质等营养成分难以消化吸收，既造成磷矿资源的浪费又对环境造成污染。研究表明，饲粮低磷水平会限制畜禽的生长性能，在低磷日粮中添加植酸酶可有效提高畜禽平均日增重、平均日采食量，降低料重比。诸多研究结果显示，饲粮添加1 000～1 500 FTU/kg 植酸酶相当于0.10%～0.18%的有效磷。也有研究证实饲粮中不加无机磷酸盐，全部用植酸酶代替无机磷，并不能达到畜禽常规的生产水平。

1.2.2 淀粉酶的应用

淀粉的消化利用与淀粉的结构性质及消化道内的淀粉酶的活性有关，淀粉的利用率决定了动物对能量的利用率。幼龄动物因消化道发育不完善，导致内源淀粉酶分泌不足，使得相当一部分淀粉进入后肠发酵，造成资源的浪费和能量利用率的下降，影响动物生长发育。淀粉酶是动物机体分泌的一类帮助动物消化的活性物质，是作用于各种淀粉糖苷键的一类酶的总称。主要的淀粉分解酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、支链淀粉酶和异淀粉酶。外源添加淀粉酶可促进内源淀粉酶的分泌，帮助动物消化淀粉，提高其表观代谢能和养分消化率，进而提高动物生产性能。实践中，大多在动物饲粮中应用组合淀粉酶，比如：依据饲粮的特性和动物的生理特点，把α-淀粉酶、糖化酶、普鲁兰酶等按照一定比例组合添加到动物饲粮中。

1.2.3 非淀粉多糖酶的应用

畜禽日粮绝大部分由植物原料组成，而非淀粉多糖是植物细胞壁的主要组成成分，难以被猪、鸡等单胃动物消化利用，阻碍了动物对营养物质的吸收。饲粮中某些抗营养因子如甘露聚糖，能刺激肠道组织诱发免疫反应（Arsenault 等，2017），会增加动物无效的能量消耗（约占日粮能量的3%）。非淀粉多糖酶是指能够降解饲料中的纤维素、β-葡聚糖、木聚糖、β-甘露聚糖、α-半乳糖苷和果胶等非淀粉多糖的一系列酶类，主要包括纤维素酶、β-葡聚糖酶、木聚糖酶、β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和果胶酶等。非淀粉多糖酶协同作用可以破坏植物细胞壁，释放植物细胞中的营养物质，使营养物质与肠道内源酶充分接触得以消化吸收，食糜的排空速度加快，肠道食糜黏度和回肠微生物发酵降低，进而提高营养物质转化率，改善肠道微生物平衡，增强机体免疫力。

非淀粉多糖酶制剂产物具有益生元的作用，作用过程中产生的甘露寡糖（MOS）、果寡糖（FOS）、阿拉伯低聚木糖（AXOS)、低聚半乳糖（GOS）、低聚木糖（XOS）等，可促进有益菌增殖，吸附病原菌，改善肠道微生态，提高机体免疫力。研究表明，饲粮中添加甘露聚糖酶，可显著改善动物肠道微生态，降低肠道内的pH 值，促进免疫球蛋白的分泌，提高机体免疫水平，可减少抗生素的使用。益生元经过微生物发酵生成的短链脂肪酸可使肠道pH 值降低，增强矿物质的溶解，促进矿物质的吸收；双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌群利用益生元产生的代谢产物可促进其增殖，从而刺激肠道免疫器官的生长、增强机体免疫力。

1.2.4 蛋白酶的应用

醇溶蛋白只存在于禾本科植物种子中，它们构成了大部分具有重要经济价值的谷物籽粒的主要贮藏蛋白。醇溶蛋白位于胚乳的蛋白体内，主要存在于亚糊粉层，其富含疏水性氨基酸，如亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸和谷氨酰胺等，缺乏亲水性氨基酸，如赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸等。豆料类蛋白原料蛋白质主要由球蛋白和清蛋白组成，必需氨基酸含量和平衡程度明显优于谷蛋白和醇溶蛋白，因此蛋白质品质高于谷物类原料，蛋白质利用率是谷物的1～3倍。由于球蛋白（蛋白质与细胞壁多糖结合）有明显抗蛋白酶水解的作用，植物性蛋白原料的蛋白质消化率只有80%左右。粕类谷物中的抗营养因子降低了蛋白质的消化率，其中的热稳定性抗营养因子-大豆球蛋白(glycinin)、β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)会引起过敏反应，导致小肠绒毛萎缩，隐窝增生等过敏性损伤，最终导致消化吸收障碍和过敏性腹泻；热不稳定抗营养因子-抗胰蛋白酶(trypsin inhibitor)和植物凝集素(lectin)引起内源氮损失升高降低蛋白的消化率，从而影响日增重和饲料转化率。日粮中蛋白含量过多则会有显著的未被消化的蛋白和其他抗营养因子成分进入大肠，未被消化的蛋白质可作为肠道不良细菌（大肠杆菌、产气荚膜梭菌、沙门氏菌和弯曲杆菌）的发酵底物，产生细菌毒素、发酵代谢产物（生物胺、氨、挥发性硫化物），影响动物生长和健康。同时，高价蛋白原料使得饲料成本和养殖成本上升，低消化蛋白导致畜禽肠道问题和环境问题。而蛋白酶的应用可以补充动物内源蛋白酶的不足、降解大豆抗营养因子、防治营养性腹泻、提高蛋白质利用率、扩大选择和应用蛋白原料的范围。

蛋白酶按最适作用pH值可分为：酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶；按来源可分为：植物蛋白酶、动物蛋白酶、微生物蛋白酶；按活性中心功能基团可分为：丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶。有研究证明，酸性蛋白酶在提高断奶仔猪生长性能和营养物质消化率方面效果较好；中性蛋白酶和碱性蛋白酶在降低营养性腹泻方面效果较好；组合的蛋白酶应用效果好于单一的蛋白酶。随着越来越多氨基酸实现工业化生产，合成氨基酸的价格逐渐降低, 通过添加合成氨基酸降低饲料中蛋白质原料的用量来满足动物对氨基酸的需求，降低饲料中粗蛋白质的含量，减少粪尿中含氮物的排放，使得低蛋白日粮受到了越来越多人的关注和研究。实现低蛋白日粮的关键途径之一就是添加外源蛋白酶，提高饲粮蛋白质的消化率。

1.2.5 葡萄糖氧化酶的应用

葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氧酶，能氧化分解β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸和过氧化氢。这个过程需要消耗大量的氧气，因而表现出其抗氧化功能，有助于清除过量自由基，维持肠道上皮的完整性；生成的葡萄糖酸属于有机弱酸，能够降低肠道pH值，增强消化酶活性，提高饲料消化率，葡萄糖酸具有类似益生元的性质，有助于益生菌的繁殖，调节肠道菌群平衡；产生的过氧化氢经大量累积后能够起到类似广谱抗菌的作用，缓解霉菌毒素的中毒，维持肠道健康，因此，葡萄糖氧化酶也是替代抗生素的重要产品之一。

2 营养精准化是做好饲料的保障

营养精准化是以饲养群体中每个个体的年龄、体况、生长环境等方面不同为基础，准确分析个体对营养物质的需要，在日粮中提供最佳的营养物质成分、数量比的饲养技术。“精准营养技术”建立在“互联网+”这个大数据时代，它通过对饲料原料的全数据分析，可以使饲料潜在的营养价值得以充分挖掘，使其被动物吸收利用最大化，从而降低养分流失，节约饲养成本；同时通过精准营养配方设计，大量非常规饲料原料在养殖业中得以广泛应用，从而降低饲料成本和养殖成本，减少营养物质的排泄，减轻养殖给环境造成的压力。“精准营养技术”包括五大要素：①饲料原料中各营养物质的精确评定，建立养分数据库；②准确分析不同动物或同一动物不同阶段的营养需要量，确定营养需要标准；③设计平衡日粮配方，适当调整动物对某一营养物质过量或不足；④依据群体中每个个体的营养需要标准相应地提供最佳营养成分、数量比的精准日粮；⑤根据动物营养需要量、原料价格、畜产品质量要求、环境等因素确定的综合指数对配方进行调整。

以妊娠母猪的营养配方设计思路为例，首先选用地源性原料，对原料进行合理加工和预处理，充分利用原料的潜在价值，并不断完善饲料养分数据库。其次，构建营养需要标准体系（以净能为基础）：根据母猪品种、体重、胎次、日龄、生理特点、预期窝产仔数、日采食量、饮水量确定妊娠母猪营养需要。在确保母猪正常体况，不影响哺乳期母猪采食量的基础上，以改善母猪哺乳期泌乳力，提高母猪年产胎次、平均窝断奶猪头数和断奶至出栏成活率为目标，灵活运用低蛋白日粮氨基酸平衡技术，选用优质日粮纤维进而构建肠道健康的微生态平衡体系，特别关注热应激下的电解质平衡和维生素的需求，并最大限度减少霉菌毒素的危害，科学选择提高机体免疫能力的天然成分，控制免疫抑制性疾病。

同时根据不同季节调整原料的使用方案，如冬季增加饲粮可发酵纤维和蛋白质水平，而夏季降低可发酵纤维和蛋白质的水平，增加油脂水平。有研究表明，妊娠母猪每天采食220 g以上粗纤维，母猪便秘现象会减少。母猪保证每日摄入量在46 g 以上的可溶性纤维，且饲喂时间超过1 个繁殖周期，就可显著地改善母猪的繁殖成绩。

在设计妊娠母猪饲料时，为缓解应激、抵御病原、增强免疫、促进肠道健康，常选用维生素E、维生素C、有机微量元素（如有机铬、有机硒）、钾镁盐、以及有机酸、酶制剂、益生元、益生菌、酵母培养物、霉菌毒素吸附剂或降解剂等，并对其他饲料原料或添加剂进行优化组合。

最后，根据妊娠母猪营养需要量、原料价格、饲养环境等因素对配方进行完善，调整最佳饲粮能量水平、最佳其他营养成分及其数量比。当使用替代原料时，建议基于净能水平设计饲粮配方，调整营养需要量确保营养素含量与净能比率保持不变。后续需要跟踪饲喂效果，实时调整饲粮配方和饲喂方式，做到精准饲粮配方。

3 小结

不同的饲料加工工艺可以影响甚至改变饲料产品的营养价值及品质，在饲料生产过程中，应根据原料性质选择适宜的加工参数，在保证营养成分不损失的前提下，改善饲料营养价值，提高饲料利用率。在战“疫”禁抗背景下，预消化预处理技术如酶解、发酵、超微粉碎、低温制粒、膨化和乳化等以及饲用酶制剂的科学应用，对饲料原料价值最大化有着十分重要的意义。 与此同时，不同动物个体、不同生理阶段的营养需要水平及营养要素之间的平衡、消化性酶和非淀粉多糖酶的协同作用及最佳酶活配比、矿物元素之间的协同与拮抗作用等对于构建营养结构与营养平衡具有重要作用，可以根据饲养目标构建营养需要标准体系，发现或寻找新的饲料原料（资源开发），完善饲料养分数据库，建立动物营养需要饲养标准和原料品控标准；实时调整配方，及时跟踪产品饲喂效果，优化营养素的结构，做好全价全局饲料，提高饲料消化利用率，改善动物免疫力，做好“无抗”饲料，提质增效（稳质增效），促进行业的可持续发展。