亚麻籽饼（粕）的营养价值及其在反刍动物生产中的应用研究进展

陶薪燕，张元庆，程 景，张丹丹，张月娇

（山西农业大学动物科学学院，山西太谷 030801）

2020 年，因玉米价格逆周期上涨、豆粕震荡上行，带动大宗饲料原料价格创历史新高，虽然以豆粕等高档饲料饲喂增重率高、耗料增重比低，但养殖效益上不一定是最佳。某些副产品相对价格较低，充分发挥它们的替代作用才是降低成本与提高效益的关键所在。亚麻（）又称胡麻，是亚麻科、亚麻属的一年生或多年生的草本植物，是世界排名第七的油料作物。据国家统计局统计，我国亚麻种植面积自2017 年起呈逐年上升趋势，2019 年达4 598 公顷，2020 年受新冠疫情影响，同比下降了3.6%，但是总体发展状况良好。2017 年我国亚麻籽产量已达44.30 万t，最高的4 省分别为甘肃（16.52 万t）、宁夏（8.68 万t）、山西（7.75 万t）和内蒙古（5.52 万t）。亚麻籽经过压榨法提油后的残渣为亚麻籽饼，经过化学方法浸提或预压提油后的残渣为亚麻籽粕。亚麻籽饼（粕）含高质量蛋白质、膳食纤维和多种抗氧化活性物质，是畜禽优质的蛋白类饲料来源。然而，因生氰糖苷（CGs）的毒性作用和抗营养因子（抗维生素B因子、植酸、胰蛋白酶抑制因子等）的存在，极大地限制了亚麻籽饼（粕）在畜禽生产中应用，其潜在价值尚未得到充分发挥，造成了饲料资源浪费。亚麻籽饼（粕）作为亚麻的副产品，其资源丰富，价格低廉，若能利用优势，有效控制毒性，将会得到更广泛应用。本文综述了亚麻籽饼（粕）的营养成分、毒性作用、抗营养因子及其在反刍动物生产中的应用现状，以期为亚麻籽饼（粕）在反刍饲料中的合理利用提供参考。

1 营养成分

1.1 常规营养成分 亚麻籽饼（粕）的粗纤维含量较高（8.98%～9.77%），粗蛋白质含量（28.4%～39.2%）与花生饼（粕）（45%～55%）、大豆饼（粕）（40%～47%）和棉籽饼（粕）（41%～44%）等饲料接近，可作为蛋白类饲料来源。亚麻籽饼（粕）常规营养成分见表1。武晓东等推测胡麻饼中蛋白质的生物学效价可能高于豆粕；Dev 等认为，亚麻籽饼（粕）提供的蛋白质具有更好的乳化性和持水性，几乎不含动物无法利用的醇溶蛋白，而富含易被瘤胃微生物消化利用的白蛋白、球蛋白和谷蛋白；同时亚麻籽饼（粕）中特有的亚麻籽胶是一种主要存在于亚麻籽壳表面的阴离子杂多糖，能够增加饲料在瘤胃内的停留时间，提高亚麻籽饼（粕）的蛋白质利用率。此外，亚麻籽饼（粕）能为瘤胃发酵提供配合平衡的非降解蛋白（RUP）和瘤胃降解蛋白（RDP）。因此，亚麻籽饼（粕）可为反刍动物提供优质的蛋白质。

表1 亚麻籽饼（粕）常规营养成分 %

1.2 脂肪酸 亚油酸和亚麻酸是人体必需脂肪酸，人体摄入亚油酸（C18:2）和亚麻酸（C18:3）的最佳比例为4:1（如橄榄油），但我国常用食用油（如菜籽油、大豆油、花生油、葵花籽油）C18:2 和C18:3 比例为25:1～35:1，已导致各种“富贵病”发生。因此，亚麻籽油的营养价值和保健功能引起了人们的广泛关注。同样，C18:2 和C18:3 也是反刍动物的必需脂肪酸，亚麻籽饼（粕）富含多种PUFA，如油酸（C18:1）、C18:2 和C18:3，其饱和脂肪酸含量与大豆粕相似。此外，亚麻籽饼（粕）的C18:3 含量颇高，可提高畜产品附加值，增加人们对C18:3 的摄入。-亚麻酸（ALA）可以通过酶促反应转换为二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），这3 种脂肪酸对动物心脏、肝脏炎症均有很好的减缓作用。亚麻籽粕和大豆粕脂肪酸含量见表2。亚麻籽饼（粕）中的不饱和脂肪酸（特别是亚麻酸）含量高，可降低畜产品n-6PUFA/n-3PUFA比值，增加畜产品附加值。

表2 亚麻籽粕和大豆粕脂肪酸含量 %

1.3 氨基酸 相较于其他饼粕类饲料，亚麻籽饼（粕）的赖氨酸和蛋氨酸含量较低，约为1.2%和0.45%，精氨酸、色氨酸和苏氨酸含量较高，约为3%、0.45% 和1.2%。王洪荣等研究发现，绵羊以豆饼和血粉为饲粮蛋白来源时，蛋氨酸为第一限制性氨基酸；以亚麻籽饼（粕）时，赖氨酸为第一限制性氨基酸。赖氨酸与精氨酸理想比例为1.3:1，但在亚麻籽饼（粕）中二者的实际比例为0.4:1，当精氨酸含量超出赖氨酸过多时，畜禽吸收利用赖氨酸的能力会受到影响。此外，国内外研究表明，饲粮赖氨酸和蛋氨酸的适宜配比为3:1，亚麻籽饼（粕）二者比例为2.7:1，其赖氨酸含量比大豆粕、棉籽粕、菜籽粕、花生仁粕低，适合与其他含赖氨酸高的蛋白质饲料合理配比饲喂或补饲赖氨酸。当饲粮氨基酸比例适宜时，可提高反刍动物的遗传潜力、生产性能和氮消化率，降低养殖成本，收益也相应提高。

1.4 膳食纤维 膳食纤维不仅可以降低血液胆固醇含量，还可以调节血糖含量和耐受度。亚麻籽饼（粕）总膳食纤维含量约为27.2%（干物质基础），其中可溶性膳食纤维的主要成分为亚麻籽胶，占饼（粕）3%～7%（干物质基础）。亚麻籽胶遇水变黏稠，虽不能被单胃动物利用，但能被反刍动物瘤胃内的微生物分解利用，其吸水膨胀，还有利于微生物附着在饲粮表面，提高营养物质消化率。还有研究表明，在饲粮中添加亚麻籽胶可使反刍动物皮毛更加光亮。

1.5 木酚素 木酚素（Lignan）又称木脂体、木脂素，主要以开环异落叶松脂酚二葡萄糖苷（SDG）的形式分布于亚麻籽皮上。木酚素因与人类雌激素结构相似，被认为是一种植物雌激素，具有抗肿瘤、预防心血管疾病、糖尿病等功效。此外，亚麻木酚素还具有抗氧化活性，能够抑制脂质过氧化和降低血脂。亚麻籽中木酚素含量最高，约占亚麻籽重量的1%～4%，是其他谷物、水果、蔬菜等植物中的75～800 倍。但亚麻在国内主要用于榨油，其饼粕中的亚麻木酚素并未得到充分利用。近年来，人们逐渐认识到亚麻木酚素对人体健康的重要性，亚麻籽饼（粕）中木酚素的提取也获得了广泛关注。

1.6 矿物质和维生素 亚麻籽饼（粕）富含铁、锌、铜、硒等多种矿物质元素。亚麻籽饼（粕）中铁和锌含量高于豆饼，但低于菜籽饼、棉籽饼；钙含量较低（0.36%～0.48%），磷含量较高（0.81%～1.48%）；铜和硒含量高于豆饼、棉籽饼、菜籽饼，硒含量较高可能与大部分亚麻种植地区土壤中硒含量较高有关。亚麻籽饼（粕）中含有足量的尼古酸、泛酸以及核黄素，但是缺乏维生素A、维生素D、维生素E 以及维生素B。

2 亚麻籽饼（粕）的毒性作用及其抗营养因子

2.1 CGs CGs 是由氰醇衍生物的羟基和D-葡萄糖缩合形成的糖苷，在亚麻籽中主要为-龙胆二糖丙酮氰醇（Linustatin，LN）和-龙胆二糖甲乙酮氰醇（Neolinustatin，NN）。LN 和NN 本身不表现出毒性，但在适宜的条件下与水解酶作用产生氢氰酸（HCN），可引起HCN 中毒。HCN 是一种剧毒物质，因其水解产生的氰根离子（CN）具有强还原性，在体内可迅速与电子呼吸链中的三价铁离子（Fe）发生氧化还原反应，生成性质稳定的高铁细胞色素酶，使其不能转变为二价铁离子（Fe），导致细胞呼吸链中断，动物发生中毒性缺氧，主要表现呼吸困难、肌肉震颤、惊厥等氢氰酸中毒性症状。CGs 的毒性作用极大限制了亚麻籽饼（粕）在畜禽饲粮中的应用，一般在反刍动物饲粮中的添加比例不可高于20%。目前，亚麻籽饼（粕）脱毒方法主要分为物理脱毒法、化学脱毒法和生物脱毒法。物理脱毒法包括水煮法、挤压法、烘烤法和微波法，化学脱毒法主要是溶剂法，生物脱毒法包括酶解法和微生物发酵法。其中，微生物发酵具有成本低、营养损失小的优点。郭宝珠等研究表明，经枯草芽孢杆菌（）KY652941.1 发酵处理，亚麻籽饼CGs 脱毒率超过90%，并且显著提高了亚麻籽饼粗蛋白质、多肽和粗脂肪含量，亚麻籽饼营养价值得到改善。李晨辉采用产-葡萄糖苷酶菌株对亚麻籽饼粕脱毒也得到了类似结果。

2.2 抗维生素B因子 抗维生素B因子又称亚麻亭（谷氨酸二肽），在亚麻籽粕中的含量为100 mg/kg，水解放出有毒的1-氨--脯氨酸，能与维生素B磷酸缩合生成稳定的化合物腙，从而破坏维生素B的作用，但可通过热处理的方法减少抗维生素B因子的含量。因此，高温压榨处理后的亚麻籽饼抗维生素B因子含量较低，但应用于动物饲粮中时，仍需注意维生素B的适量添加。

2.3 植酸 植酸（肌醇六磷酸盐）大多以与钙、镁、钾等离子结合的形式存在于植物的种子中，也是限制亚麻籽饼（粕）营养价值因素之一，它能与蛋白质形成复合物，并可与锌、钙、铜、镁和铁等元素络合，从而降低了动物体对这些营养物质的吸收利用率。目前，减少胡麻籽中植酸含量的方法主要有烘烤、脱氰苷混合溶剂浸泡和微波干燥等。

2.4 胰蛋白酶抑制因子 胰蛋白酶抑制因子能够抑制胰蛋白酶的活性，从而降低对食糜中蛋白质的消化率。在亚麻籽粕中，该抑制因子对动物的影响不大。目前，胰蛋白酶抑制因子的去除主要有加热处理、还原剂处理和酶制剂处理等多种方法。李素芬等发现，将大豆通过膨化处理能有效去除大豆中胰蛋白酶抑制因子，并且去除率随温度的增加而增加，但蛋白质溶解度却呈相反的趋势。因此，在去除抗营养因子的同时，还应注意防止营养成分的丢失。

3 亚麻籽饼（粕）在反刍动物生产中的应用

3.1 亚麻籽饼（粕）对反刍动物生长性能的影响 亚麻籽饼（粕）可作为反刍动物重要的蛋白质来源，但应注意饲粮氨基酸的平衡和亚麻籽饼（粕）的毒性作用，一般认为添加比例不可高于20%。奶牛饲粮中添加15%～18%亚麻籽饼和适量赖氨酸可取代豆饼，达到动物体对蛋白质和必需氨基酸的需要量。王秉龙等在200～300 kg 断奶犊牛饲粮中添加17%胡麻饼完全替代豆粕，其日增重显著增加，耗料增重比有所下降。亦有研究表明，用胡麻饼替代2/3 豆粕时，可提高绵羊日增重、显著降低耗料增重比。以上研究结果均表明，在反刍动物饲粮中添加适当的比例的亚麻籽饼（粕）可增加日增重、提高饲料利用率。

3.2 亚麻籽饼（粕）对反刍动物屠宰性能的影响 屠宰性能包括胴体重、屠宰率、净肉重等，是养殖业关注的重要指标之一。武晓东等研究表明，用亚麻籽饼（粕）替代2/3 豆粕，绵羊胴体重、屠宰率、净肉率和眼肌面积略有提高。这可能与亚麻籽饼（粕）中蛋白质生物效价和PUFA 含量较高有关。相关研究表明，饲喂高PUFA 饲粮可提高羔羊胴体重，添加亚麻籽可提高肉牛的胴体重、眼肌面积和背膘厚度。由此可见，亚麻籽饼（粕）的直接添加或替代部分豆粕可提高反刍动物的屠宰性能。

3.3 亚麻籽饼（粕）对反刍动物瘤胃发酵的影响 评价瘤胃发酵的指标主要有瘤胃液pH、瘤胃挥发性脂肪酸的产量及组成比例和瘤胃液中氨态氮浓度，它们分别反映瘤胃发酵水平及瘤胃内环境状况、瘤胃发酵方式及能量转化效率和瘤胃氮代谢。在荷斯坦牛饲粮中添加亚麻籽粕，可提高乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸含量，降低瘤胃pH 和乙酸与丙酸的比值。挥发性脂肪酸作为弱酸，可在瘤胃中电解离释放出H，使瘤胃pH 降低，而乙酸与丙酸比值的降低也有益于提高饲料能量的转化效率。于胜晨等研究表明，绵羊饲粮中胡麻饼代替2/3 豆粕，可提高乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸和菌体蛋白含量，降低氨态氮浓度，增强蛋白酶、羟甲基纤维素酶和-葡萄糖苷酶的活性，改善瘤胃的代谢；但对瘤胃pH 和乙酸与丙酸比值没有显著影响。由于饲粮中脂肪添加量和种类等会影响瘤胃中各挥发性脂肪酸的产量，而亚麻的产地和加工工艺不同，其副产品脂肪含量和种类也会发生一定变化，这可能是导致研究结果有所差异的原因。

3.4 亚麻籽饼（粕）对反刍动物肉、奶品质的影响武晓东等研究表明，使用胡麻饼替代豆粕可降低羊肌肉嫩度，但对水分含量、pH、肉色、熟肉率和系水力无显著影响。肉的营养价值常用PUFA 和饱和脂肪酸（SFA）的比值（P/S）来衡量，0.45 时较为合理，而大部分肉类比值约为0.1。武晓东等表示，胡麻饼代替豆粕可增加绵羊肌肉中P/S 值和二十碳五烯酸（C20:5N3）含量，说明添加亚麻籽饼（粕）可提高肌肉的营养价值。李秋凤等研究表明，在肉牛育肥期饲粮中添加亚麻籽可优化肉牛肌肉的脂肪酸组成，特别是显著增加了PUFA 含量。但Ponnampalam 等研究表明，饲喂未经过保护的富含ALA 的油料作物对于提高绵羊肌肉内PUFA 的含量效果不明显；添加保护过的亚麻籽和海藻的混合饲料，可显著提高绵羊肌肉内PUFA 水平以及EPA 和DHA 含量，说明亚麻籽过瘤胃处理后，饲粮PUFA 沉积到肌肉中的效果更明显。

张兰森研究表明，添加15%～20% 胡麻饼代替豆饼对奶牛产奶量无显著影响，产奶净能相近，分别为8.50 kJ/kg（干物质基础）与9.04 kJ/kg（干物质基础），表明亚麻籽饼（粕）可作为豆类替代品，增加蛋白类饲料原料种类选择性。此外，亚麻籽饲喂奶牛可生产富集n-3 PUFA 的牛奶。孙涛研究表明，添加15% 亚麻籽可提高乳脂率、共轭亚油酸与长链脂肪酸含量和n-3 PUFA/n-6 PUFA 值，提高牛奶的营养价值。

4 小结

亚麻籽饼（粕）蛋白质含量高、价格低廉，可作为反刍动物优质的蛋白源饲料；同时，亚麻籽饼（粕）中的不饱和脂肪酸（特别是亚麻酸）含量高，可提高畜产品n-3 PUFA/n-6 PUFA 值，增加畜产品附加值。但因亚麻籽饼（粕）存在毒性作用和赖氨酸缺乏，在反刍动物中添加量不宜超过20%，且宜与其他赖氨酸含量高的饲料配合使用。因此，亚麻籽饼（粕）脱毒工艺尤其是微生物发酵法需进一步优化；在不同动物品种及生长阶段亚麻籽饼（粕）精准使用量有待进一步研究；亚麻籽饼（粕）含n-3 PUFA、膳食纤维和抗氧化因子等多种有益人体健康的物质，其对畜产品质量的影响及其作用机理将是今后的研究重点。