食用菌菌渣应用于反刍动物饲料的研究进展

刘 茜, 龙 勇, 杨 洋*

(1. 贵州省兴仁市农业农村局,贵州 兴仁 562300; 2. 贵州省农业科学院畜牧兽医研究所,贵州 贵阳 550025)

近年来,饲料原料成本的不断升高严重制约了我国畜牧业的发展,寻找新型非常规饲料已成为饲料行业的1项重要任务[1]。我国是食用菌生产大国,2020年产量达4 061.4万t,总产值3 465.7 亿元,平均每生产1 kg食用菌就会产生3.25～5 kg菌渣,菌渣产量达1.32亿～2.03亿t[2]。菌渣成分主要为锯木屑、棉籽壳、玉米芯、稻草、甘蔗渣等多种农业副产物[3]。目前我国在食用菌菌渣的利用研究方面已有诸多成果,主要用于食用菌再生产、动物饲料、生物堆肥、生物质能源、土壤改良和修复、污水处理、提取生物活性物质及食品工业原料[4]。菌渣含有大量真菌菌丝体和有益菌,富含蛋白质、纤维素、粗脂肪等营养物质。此外,菌丝在生长过程中可产生多种糖类和有机酸类等对动物有益的物质。菌丝含有独特的蘑菇香味,可刺激家畜的食欲,改善饲料的适口性[5]。菌渣可按一定比例直接添加在动物饲料中饲喂,或经多种微生物处理使纤维素、木质素降解后部分替代常规饲料用于动物养殖[6,7]。

1 食用菌菌渣的营养价值

食用菌菌渣中含有丰富的菌丝体,富含粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、纤维素等营养物质(见表1),其中EE含量最高可达9.15%、CP含量最高可达12.06%,中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量较高。不同产地、不同品种,或同一品种、不同产地的食用菌菌渣营养物质含量有一定的差异。

表1 几种常见食用菌菌渣的营养成分 %

2 采食和反刍行为

动物行为学相关指标研究对非常规饲料的开发利用有重要意义,可反映饲料的适口性、动物的喜食程度及采食后对机体的影响。采食和反刍行为受动物品种、年龄,饲料粗糙程度、适口性、精粗比、蛋白质和纤维素含量的影响[14]。动物的采食行为主要包括采食量、采食速度、采食率、采食时间、饮水时间、饮水次数及排粪排尿次数;反刍行为主要包括昼夜反刍周期数、每个反刍周期的持续时间、昼夜反刍时间、每个反刍周期的逆呕食团数和每个食团平均咀嚼次数[11]。研究表明,通过添加不同比例(30%、40%、50%、60%)的海鲜菇菌渣制成发酵全混合日粮(FTMR)饲喂贵州黑山羊,30%海鲜菇菌渣的适口性较好,对促进羊采食行为和反刍活动的效果最佳[11]。王霞等[15]采用不同比例的金针菇菌渣替代等量基础日粮中的粗饲料饲喂湖羊公羊,各组羊的日均采食量、饮水次数和时间、总采食时间差异不显著,但添加30%金针菇菌渣组排粪次数极显著高于对照组,排尿次数显著高于对照组;反刍时间和反刍周期数显著高于未添加金针菇菌渣的对照组;每个食团咀嚼次数和时间极显著高于对照组,说明饲料中添加30%金针菇菌渣可促进湖羊的采食和反刍。目前有关食用菌菌渣在牛行为学方面的研究尚无相关报道。

3 生产性能

食用菌菌渣大多为粗纤维含量较高的物料,单胃动物一般难以消化分解。与单胃动物相比,反刍动物瘤胃中含有大量的微生物菌群及纤毛虫,易消化分解粗饲料中的纤维素。胡月超等[16]用棉籽壳菌糠替代20%苇草进行杜寒杂交羊育肥试验,平均日增重(ADG)为170.33 g,比对照组(119.33 g)提高42.7%,经济效益显著提高42.1%。曲强[17]在饲料中添加发酵平菇菌糠饲喂绒山羊试验也得出相似结果。王霞等[15]在日粮中添加30%金针菇菌渣饲喂湖羊羔羊,ADG(200.50 g)比对照组(169.50 g)提高18.29%。盛清凯等[18]使用16%金针菇菌渣完全替代麸皮饲喂青山羊,ADG比对照组提高16.58%。郭万正等[10]研究表明,添加10%金针菇菌渣配制颗粒全混合日粮饲喂波尔山羊羔羊效果最佳,增重的饲料成本为9.94～11.35元/kg。武伟成等[19]用金针菇菌糠同比例替代50%酒糟饲喂西门塔尔杂交公牛,ADG提高27.9%,增重成本显著降低。单华佳等[20]用65.36%杏鲍菇菌糠饲喂荷斯坦奶牛,与对照组比较饲料成本降低5.87元/(头·d),采食量和生产性能指标无显著差异。

4 消化代谢

4.1 瘤胃发酵

挥发性脂肪酸(VFA)是反刍动物的重要能量物质来源,同时也是反映瘤胃内环境状况的重要指标和评价能量转换效率的直接指标,其中乙酸、丙酸、丁酸的不同比例可反映出瘤胃的消化能力。瘤胃液的pH值能够反映动物日粮的精粗比例,与瘤胃发酵密切相关,pH值异常波动将直接影响瘤胃微生物的正常繁殖和功能。pH值为6.2～6.3时分解纤维素的菌群受到抑制;pH值为 6.0以下时菌群活性降低,繁殖速度下降;pH值低于5.6时菌群停止分解纤维素[21]。杨中民[22]研究得出,在绵羊日粮中添加55%杏鲍菇菌糠对瘤胃内环境无影响,pH值在6.2以上时总VFA差异不显著。史陈博等[23]在湖羊日粮中添加25%杏鲍菇菌糠,可显著提高瘤胃液中的乙酸含量、乙酸/丙酸值、总挥发性脂肪酸(TVFA)含量,不同添加比例对瘤胃pH值和丙酸的影响差异不显著。钟港等[24]研究表明,用发酵金针菇菌糠替代西门塔尔杂交牛饲料[白酒糟、全株青贮玉米、稻草组成的全混合日粮(TMR)]中50%、100%的白酒糟(干物质基础),对育肥牛瘤胃的VFA和氨态氮(NH3-N)无显著影响。

4.2 养分消化率

不同营养物质的表观消化率是反映动物机体对食物消化是否正常的重要指标。有机物与干物质的表观消化率能反映动物对饲料的消化特性,ADF与NDF则能反映动物对纤维素的消化利用能力。孟梅娟等[25]对波尔山羊杂交羊的饲养试验得出,日粮中添加金针菇菌渣的最适比例为15%～25%,当添加量超过25%时山羊的CP表观消化率有明显降低趋势,添加量高于40%时对日粮中的钙(Ga)、磷(P)表观消化率有不利影响。林萌萌等[26]在日粮中添加不同比例菌渣(17%、20%、23%、26%、29%)饲喂西门塔尔牛,对干物质(DM)、能量(GE)、EE的表观消化率影响差异不显著,而对ADF、NDF、CP的表观消化率有显著影响,随着菌渣添加量增加呈先升高再降低趋势,日粮中添加23%菌渣量效果最佳。

5 血液生理生化指标

血液生理生化指标与动物机体的健康状况有重要相关性,可以直接反映动物品种、年龄、环境、地区及不同生理状况的特征[27]。血清总蛋白(TP)、血清球蛋白(GLB)、血清白蛋白(ALB)、ALB/GLB值、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的数值可反映肝脏功能;尿酸(UA)、肌酐酸(CRE)、尿素氮(BUN)可反映肾脏功能;血糖(GLU)可反映胰岛素、内分泌、甲状腺等功能;血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)可反映血脂状态;肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LD)可反映心肌功能[22]。郭万正等[10]研究表明,分别用10%、20%、30%金针菇菌渣配制的颗粒TMR饲喂波尔山羊,可提高血清中BUN、ALT、AST含量,当菌渣添加量超过20%时,ALT、AST较对照组分别提高41.7%、29.3%,TP、GLB、TC、HDL、LDL、TG均低于对照组,说明金针菇菌渣可能含有促进脂肪分解、抑制脂肪合成的物质,能提高羊肉质量,可作为山羊混合饲料开发利用,但添加量不宜超过20%。康永刚等[28]在湖羊饲粮中添加不同比例的菌酶协同发酵金针菇菌渣,30%金针菇菌渣组的湖羊TP、GLU、TG含量最高,BUN含量显著低于对照组,说明金针菇菌渣可促进湖羊瘤胃微生物的生长繁殖,提高湖羊机体蛋白质代谢,促进生长,提高饲料转化率。武伟成等[20]用发酵金针菇菌渣代替酒糟饲喂西门塔尔杂交公牛,50%的替代比例可显著提高育肥牛血清GLB,其他指标差异不显著。黄丽琴[29]用65%混合精料+35%全株水稻+平菇菌糠[全株水稻与平菇菌糠的比例为83∶17(干物质基础)]配制的FTMR饲喂浏阳黑山羊,可显著提高ALB及血清碱性磷酸酶(ALP)活性,说明65%混合精料+35%全株水稻+平菇菌糠能提高羊机体组织代谢。

6 小结与展望

综上所述,食用菌菌渣具有较丰富的营养物质,可提高反刍动物生产性能、消化代谢和免疫机能。目前食用菌菌渣在反刍动物饲料开发利用方面虽有一定的研究,但我国食用菌种类较多,部分食用菌菌渣还未或较少受到关注,并且在现有研究中多为反刍动物的生产性能、消化代谢及血液生理生化影响等方面,研究内容和方式还较为单一,不够深入全面。现有报道中食用菌菌渣对反刍动物行为学、肉品质、瘤胃及肠道微生物的影响等方面的研究还较少,深入探究食用菌菌渣对反刍动物消化系统微生物菌群的影响是未来研究的方向之一。