木薯渣在生长肥育猪饲粮中的应用研究进展

2022-10-14梁停停刘则学

养猪 2022年5期

梁停停，郭亮，刘则学

[1.中粮家佳康（河南）有限公司，河南商丘 476600；2.武汉中粮肉食品有限公司，湖北武汉 430200]

近年来，随着饲料原料价格的不断上涨，引发了国内饲料行业的热议。饲料成本约占猪生产成本的65%，在决定养猪业盈利能力方面起重要作用[1]。饲料生产商开始关注各种原料替代品，以降低养殖成本。木薯渣是木薯生产淀粉、酒精等产品之后的副产物，主要由木薯外部褐色皮、内部的薄壁组织组成[2]。每生产1 t木薯淀粉，产生约3.7 t木薯渣[3]。生产1 t木薯酒精，产生约10 t的湿木薯酒精渣[4]。2020年中国木薯淀粉产量26万t[5]，木薯酒精产量136万t[6]。按此推算，每年木薯渣的产量约为1 456万t。本文将对木薯渣的营养价值，在猪饲粮中的有关研究进行综述，为非常规饲料原料的开发利用和降低养猪业的饲料成本提供参考。

1 木薯渣的营养价值

按照生产工艺的不同，可将木薯渣分为木薯淀粉渣和木薯酒精渣等，两者营养成分不同（表1），但是能值接近。在使用木薯渣作为猪饲料原料时，应根据原料来源区分对待。据研究测定，木薯渣的营养特点如下：1）木薯酒精渣的粗蛋白质含量高，是木薯淀粉渣6倍左右，接近小麦麸和米糠。木薯渣中必需氨基酸占全部氨基酸总和的50%[7]。氨基酸组成不平衡，在制作饲粮配方时，可额外补充外源性氨基酸，以达到氨基酸平衡。2）粗纤维含量较高，为12%～30%，猪对粗纤维的表观消化率约为45.13%[8]。3）木薯淀粉渣的淀粉含量较高，约40%～70%。其中的抗性淀粉含量高达59.23%，显著高于玉米和其他木薯产品[9]。抗性淀粉具有改善肠道菌群结构和促进健康的作用。4）钙多磷少，使用该原料时，应注意钙和磷的比例[10]。此外，还含有铁、锰、铜和锌等对动物有益的微量元素[11]。总之，木薯渣是一种粗纤维和碳水化合物含量高的能量饲料，且来源广泛，价格低廉。

表1 木薯渣的营养成分含量（干物质基础）

2 木薯渣在生长肥育猪上的饲用效果

饲料原料价格大幅上涨，养殖户利润进一步下滑。需要寻找在数量和质量上可用的替代原料，以负担得起的价格，使生产可行。木薯渣产量丰富，饲用价值高，添加在猪饲粮中既能降低饲料成本，又能减少环境污染[10]。

2.1 对生产性能的影响

饲粮中添加合适比例的木薯渣对提高饲料利用率，增加日增重和降低料重比有重要作用。刘中华等（2017）报道，在饲粮中添加发酵木薯酒精渣可改善生长猪对饲粮中的干物质、粗蛋白质、粗脂肪和钙的消化率，总磷的消化率降低，原因可能是木薯酒精渣存在大量难以被消化利用的植酸磷。在使用时，应与植酸酶制剂结合，以发挥最优效果。在生长肥育猪饲粮中分别添加2%和6%发酵木薯酒精渣，日增重比对照组分别提高6.45%和4.84%，料重比分别降低7.48%和9.06%[13]。同样，王旭莉等（2017）研究报道，饲粮中添加4%～8%木薯渣时，日增重随着添加比例的增加而增加[14]。从表2可以看出，无论在饲粮中添加经生物发酵后的木薯渣还是未处理的木薯渣，猪的采食量并没有改善。原因可能是饲粮纤维对胃肠道具有填充效果，胃肠壁在纤维的作用下拉伸延展，刺激胃肠道信号受体，形成饱腹感[15]。另一方面，粗纤维被肠道中的纤维素分解菌和半纤维素分解菌等微生物发酵产生为猪只提供能量的挥发性脂肪酸，挥发性脂肪酸的含量和比例可能与猪只的饱腹感有关[16]。

表2 木薯渣饲料对猪生产性能和经济效益的影响

单胃动物利用纤维的能力有限。上消化道内缺少纤维素分解酶，且纤维素与消化酶产生络合作用，消化酶的活性降低。另一方面，纤维促进胃肠蠕动，提高食糜的流通速率，减少食糜和消化酶的接触时间[24]。木薯渣含有大量的粗纤维，在使用过程中要考虑到单胃猪消化纤维的能力。吴端钦等（2015）研究发现，在生长肥育猪饲粮中添加木薯渣超过10%时，日增重显著降低[23]。周晓容等（2014）在肥育猪饲粮中添加超过10%发酵木薯渣，发现猪只生产性能显著下降[17]。潘穗华等（1993）建议木薯渣在小猪阶段添加量为2%～4%，中猪阶段4%～6%，大猪阶段6%～8%[22]。木薯渣经发酵之后，营养物质的消化率提高，建议发酵木薯渣在肥育猪上的添加量≤15%[18]。

2.2 对经济效益的影响

在经济效益方面，饲粮中添加木薯渣可降低每千克增重饲料成本。刘传都（2009）研究表明，在仔猪后期、肥育前期和肥育后期饲粮中添加15%发酵木薯渣，分别降低饲粮成本62.7元/t，170.1元/t和89.3元/t[21]。吴端钦等（2015）在20～50 kg生长肥育猪饲粮中添加5%或10%木薯渣，每千克增重饲料成本分别比对照组节约0.01和0.05元[23]。当添加高量木薯渣时，虽然对饲料成本有利，但是由于降低生产性能，并不能提高整体经济效益。因此，要注意木薯渣在生长肥育猪各阶段的添加比例。

3 提高木薯渣营养价值的方法

木薯渣的高纤维水平，低蛋白质含量，以及单宁、植酸和氢氰酸等抗营养因子的存在，限制了其在饲料中的利用率。最可行的方法是通过生物技术途径增加农工业副产品的价值。国内外关于通过单菌或混合菌发酵来提高木薯渣营养品质的研究报道很多。与单菌相比，混合菌发酵木薯渣的蛋白质含量较高，粗纤维含量较低，纤维素酶活也较高，原因可能是单菌发酵产生的代谢产物大量累积会反馈阻遏酶类的合成，菌种间的协同作用解除了这种反馈阻遏。汤小朋（2014）研究报道，与黑曲霉单菌相比，采用黑曲霉、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌组合发酵木薯渣的粗蛋白质含量增加程度和粗纤维降低程度较高[25]。刘传都（2009）报道，与双菌相比，三菌发酵产物蛋白质含量明显增加。黑曲霉和绿色木霉组合发酵木薯渣产生的蛋白质含量为12.6%。绿色木霉和酵母组合产生的蛋白质含量为12.9%。黑曲霉、绿色木霉和酵母组合产生的蛋白质含量显著增加至14.7%。氨基酸含量也呈现不同程度的上升。菌种生长速度较快[21]。但是黄金华等（2009）以黑曲霉分别混合酒酵母和假丝产脘酵母发酵木薯渣产生的蛋白质含量低于单独使用黑曲霉。原因可能是啤酒酵母和假丝产脘酵母对黑曲霉酶系作用的发挥有抑制作用[26]。因此，混菌发酵木薯渣时，合理搭配微生物极其重要。此外，还可选择不同的微生物进行发酵来降低木薯渣中的抗营养因子。如烟曲霉、德氏乳杆菌和棒状杆菌混合菌发酵可以降低木薯渣氰化物、植酸和单宁含量[27]。

纤维素酶可降解木薯渣中的纤维素、半纤维素和果胶等成分，破坏细胞壁结构，降低纤维素的抗营养作用。一些研究报道木薯渣饲粮中添加纤维素酶可有效改善饲料养分和猪只生长性能。张刚等（2014）研究报道，猪饲粮中添加10%木薯渣和200 g/t纤维素酶，粗蛋白质、粗纤维、干物质和能量的表观消化率分别提高5.13%、9.65%、3.87%和1.50%，日增重显著增加，料重比显著降低[28]。