棕榈粕在生长肥育猪饲料中的应用研究进展

2022-12-05梁停停申立泉刘则学

养猪 2022年6期

梁停停，申立泉，郭亮，刘则学

[1.中粮家佳康（河南）有限公司，河南永城 476600；2.中国人民大学，北京海淀 100000；3.武汉中粮肉食品有限公司，湖北武汉 430200]

饲料原料价格急剧上涨，养猪行业开始关注价格更低、营养含量丰富的非常规饲料原料，以降低饲料成本。棕榈粕是油用棕榈仁脱壳榨取油脂后的副产品。棕榈树普遍种植在热带地区，如尼日利亚、加纳和马来西亚[1]。由于豆粕和玉米等原料价格高涨，棕榈粕的进口量明显提高，据中国海关数据显示，2021年全年国内进口棕榈粕为93.2万t，较2020年增加19.71万t。本文将对棕榈粕的常规养分含量、在猪中的应用研究等进行综述，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 棕榈粕的营养价值

棕榈粕的营养成分取决于棕榈果实的种类和榨油工艺[2]。机械压榨生产的棕榈粕含油量通常比溶剂萃取法高，其他营养成分的含量差异较小[3]。从棕榈粕的营养成分看：1）蛋白质含量14.5%～19.6%，接近蛋白质饲料的要求[3]。氨基酸的回肠标准消化率为48%～84%，大多数氨基酸消化率低于豆粕。在所有必需氨基酸中，赖氨酸的消化率最低，仅为玉米的一半，原因可能是干燥或加工过程中引起热损伤，产生美拉德反应[4]；2）粗纤维含量7%～20%[5]，似乎更适合反刍动物。棕榈粕中的壳含量高达10%[4]，是其纤维含量高的主要原因；3）在猪上的代谢能为7～12.82 MJ/kg[3，6]，低于玉米。棕榈粕中高含量的不溶性膳食纤维提高了饲料通过胃肠道的速度，导致棕榈粕的能量不能被猪充分消化；4）含有丰富的钙、磷、铜和锌，但是钙磷比例低，在以棕榈粕为基础的饲料中补充钙才能满足动物需要。见表1。

表1 棕榈粕的营养成分含量（干物质基础）

2 棕榈粕在生长肥育猪上的饲用效果

在生长肥育猪饲料中，棕榈粕可作为一种潜在的饲料原料，为猪只生长提供蛋白质、能量、矿物质和维生素[9]。也被用作饲料填充剂，以增加饲料的体积。

2.1 对猪生产性能的影响

彭海龙等（2020）研究发现，在生长猪饲粮中添加7%棕榈粕，对营养物质的消化率、猪的生长性能无影响。当添加10%棕榈粕时，猪日增重和饲料转化率显著降低[10]。Kim等（2001）使用2%棕榈粕替代等量豆粕饲喂52～100 kg的生长肥育猪，对日增重、日采食量和料重比无显著影响。当替代量为4%时，日增重降低，料重比上升[11]。原因可能是棕榈粕中含有大量的酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF），且ADF和NDF含量随着饲粮棕榈粕的增加而增加。纤维膨胀，导致肠道填充增加，对采食量产生负面影响，但是这种肠道填充效果会随着猪的成熟而减弱[12]。另一个原因可能与氨基酸的摄入量有关。棕榈粕中含有高浓度的支链氨基酸，尤其是亮氨酸，会减少5-羟色胺合成，其在调节摄食方面起着关键作用[13]。饲粮中高水平的亮氨酸会降低猪的摄食量[14]。另一个因素可能是适口性问题，棕榈粕具有粗糙和味道差的特性。原因是坚果壳污染，导致棕榈粕中的木质素含量高（13.6%）[15]。饲喂高含量棕榈粕的猪未能适应这种饲粮，进而影响猪的生长性能。

研究者对棕榈粕在猪饲料中的推荐量不一致。Zahari等建议在猪上添加量为15%～25%[16]。赵大鹏（2011）建议生长肥育猪前期饲料中棕榈粕添加量为3%～4%，后期添加量为5%～7%[17]。这种差异可能是棕榈粕的营养成分，或者饲料配方营养指标差异引起的。与低脂棕榈粕比，高脂水平的棕榈粕可提高猪的平均日增重、饲料转化效率[18]。在使用棕榈粕这种高纤维饲料原料时，应注意其营养成分含量、饲料的氨基酸平衡和能量要求。棕榈粕对猪生产性能的影响见表2。

表2 棕榈粕对猪生产性能的影响

2.2 对饲料成本的影响

猪饲料中适量搭配棕榈粕，可降低饲料单价和增重饲料成本。史东辉等（2012）研究报道，肥育猪饲粮中添加10%和15%棕榈粕时，饲料单价分别比对照组降低0.06元/kg和0.12元/kg，增重成本分别降低0.34元/kg和0.56元/kg，且不影响猪的生产性能和胴体品质[19]。贺丹艳等（2010）报道，用棕榈粕替代50%玉米，对猪生长性能无显著影响，可使饲料成本和增重成本分别降低8.25奈拉/kg和24.94奈拉/kg[24]，主要原因可能是玉米价格高于棕榈粕。使用替代原料时既要考虑饲料原料的价格，更要兼顾生产性能。当添加高含量棕榈粕时，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，要掌握添加比例。

3 提高棕榈粕营养价值的方法

棕榈粕价格低廉，在动物饲料中应用具有很大的优势，但是粗纤维含量高，适口性差，氨基酸和能量利用率低，在饲料中应用有限。可通过固态发酵、酶处理以及与其他方式来提高棕榈粕的营养价值，以达到降本增效的目的。

3.1 酶制剂对棕榈粕营养价值的影响

棕榈粕中的非淀粉多糖（NSP）含量为498.99 g/kg，高于玉米和豆粕等常规饲料原料。NSP中的甘露糖的含量达到355 g/kg。非淀粉多糖会增加肠道黏性，阻碍营养物质的吸收或释放[25]，是营养物质消化利用的主要抑制剂之一。甘露糖会抑制饲料中碳水化合物的利用和蛋白质的沉积[26]。据报道，添加NSP降解酶可提高猪饲料中营养物质的消化率[27]，如含有蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶和淀粉酶的复合酶[20]，碳水化合物酶[21]。Mok等（2013）指出，在10%棕榈粕饲粮中添加1 000 U/kg植酸酶或1 600 U/kg β-甘露聚糖酶均可以提高磷和有机养分的消化率，但是这两种酶不存在显著的协同作用[28]。另一方面，Jang等（2019）研究报道，当饲粮中含有18%棕榈粕，添加0.1% β-甘露聚糖酶并不能改善营养物质消化率[13]。Kwon等（2015）研究报道，在30%棕榈粕饲粮中添加2 400 U/kg β-甘露聚糖酶，并不能改善能量的消化率[26]。造成这种差异的原因可能是富含纤维的饲料将营养物质封闭在纤维基质中，干扰消化酶的降解[29]，营养物质消化率的提高与足够量的酶底物有关。

3.2 膨化工艺对棕榈粕营养价值的影响

膨化会造成纤维素和半纤维素分子内部结构发生破坏，将大型的纤维素和半纤维素分子断裂成小型分子结构，原有的紧密结构受破坏，释放出部分被包围的营养物质，提高饲料消化率。何元华（2012）将棕榈粕与碳酸盐混合，在60～200 ℃的温度和5～30 kg的压力条件下膨化处理后，粗纤维木质素的糊化率由20%提高到80%以上。在120日龄后的大猪饲粮中添加10%膨化后的棕榈粕，与未膨化棕榈粕组相比，猪的粗纤维消化率明显提高，料重比下降[30]。杨欢等（2021）研究报道断奶仔猪饲粮中添加膨化棕榈粕150 g/kg，饲喂28 d，可以改善干物质的表观消化率和饲料转化率[31]。原因可能是膨化工艺改变了棕榈粕的纤维结构。

3.3 发酵工艺对棕榈粕营养价值的影响

棕榈粕高纤维水平和非淀粉多糖等抗营养因子的存在，限制了其在饲料中的利用。可通过生物技术途径增加副产品的价值。

国内外关于通过单菌或混合菌发酵来提高棕榈粕营养品质的研究报道很多。张恒等（2012）将从棕榈粕堆和腐叶中筛选出的黑曲霉与酿酒酵母联合使用，对棕榈粕进行固态发酵，结果发现，与单菌黑曲霉相比，二者组合使用提高粗蛋白质含量58.20%，降低中性洗涤纤维和半纤维素，提高棕榈粕的营养性能[32]。吴良柱等（2009）使用黑曲霉、白地霉和产元假丝酵母混菌二次发酵棕榈粕。发酵后，粗蛋白质含量提高33.33%，粗纤维含量降低12.23%，利于单胃动物的消化吸收。黑曲霉菌可以分泌纤维素酶和果胶酶，将纤维素和果胶等大分子化合物降解转化为易消化吸收的营养物质。因此单菌发酵棕榈粕以黑曲霉研究较多。但是其在降解纤维素和果胶过程中，产生的降解产物会有抑制作用。加入酵母等其他菌可以利用这些分解产物，解除产生的抑制作用，具有协同效果[33]。