核桃饼（粕）在畜禽饲料中的应用研究进展

■ 符汉梅 谢宇潇 程文杰 朱俊红 关轩承 黄 英 杨明华 赵素梅

（云南农业大学，云南省动物营养与饲料重点实验室，云南昆明 650201）

我国是饲料生产大国，蛋白质来源的缺乏给畜牧业带来了巨大的危害和挑战[1-2]。当前，我国饲料企业正面临着机遇与挑战并存的发展阶段，开发新型蛋白饲料并实现产业化势在必行，只有保障饲料原料安全供给，才能实现饲料行业的持续健康发展。另一方面，我国核桃资源丰富，开发利用潜力巨大，相关副产品核桃饼（粕）的后处理也是一个值得关注的问题。

核桃，位居世界四大干果之首[3]，又称胡桃、羌桃，属胡桃科（Juglandaceae）核桃属（Juglans），习性喜光、耐寒、抗旱，适宜大部分地区生长[4]。核桃是我国重要的特色优势农产品，种植面积和产量位居世界第一[5-6]。核桃含有高浓度的不饱和脂肪酸、高质量的蛋白质、丰富的维生素及矿物质，营养与保健价值极高[7]。此外，核桃还富含胡桃醌、多酚、黄酮和多糖等多种功能成分，很早就被古人作为药材入药[8-10]。除了具有食用和药用价值外，核桃油作为核桃的深加工产品，也因其具有丰富的营养价值而受到消费者的青睐[11-12]。由此看来，核桃的市场前景广阔，发展潜力巨大。

核桃饼（粕）是核桃仁脱脂后的产物，其营养丰富，18 种氨基酸种类齐全，且8种人体必需氨基酸比例合理，其中精氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸含量较高[13-16]。除具有食用和保健功能外，其含有丰富的蛋白质，主要由谷蛋白、白蛋白、球蛋白以及其他醇溶性蛋白质组成[17-19]，是一种优质的畜禽蛋白质饲料原料。研究发现，不同处理方式的饼（粕）蛋白性质有差异，冷榨脱脂方式所得的核桃饼(粕)蛋白具有较好的溶解性、乳化性和吸水性，热压方式得到的核桃饼(粕)蛋白具有较高的吸油性和乳化稳定性[10，20]。通过微生物发酵工艺将核桃饼（粕）转化为蛋白质饲料，不仅是解决我国蛋白质饲料短缺、提高饲料安全性和饲料利用率、促进饲料工业和养殖业发展的途径，也是利用核桃油生产废弃物的有效途径[21]。充分利用核桃饼（粕），对提高核桃饼(粕)蛋白及其产品综合利用率、开发精深加工产品和提高核桃产业价值具有重要意义。鉴于此，文章通过查阅国内外在该领域的相关研究资料，对核桃饼（粕）在畜禽饲料应用中的进展进行阐述，探讨其营养价值和毒性，并对其应用前景进行展望，以期为核桃饼（粕）等非常规蛋白质类饼（粕）的合理应用及开发新的蛋白饲料资源提供科学依据。

1 核桃饼(粕)的饲料成分及营养价值

核桃饼（粕）是核桃仁提取油脂后的产品，因加工方式不同而命名，由物理压榨法得到的称为“饼”；由浸出法得到的称为“粕”[22]。核桃饼（粕）的营养成分受壳仁比率、残油率、原料质地、加工方式等因素的影响。核桃仁饼营养丰富，主要含有5 种脂肪酸，含量最高的是亚油酸（61.71%），其次为油酸、α-亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸，含量分别为19.79%、10.80%、4.83%和2.28%；氨基酸种类齐全，总量占干物质35.55%，鲜味氨基酸含量接近氨基酸总量的45%，必需氨基酸占氨基酸总量的43%，谷氨酸占8.37%，蛋氨酸、赖氨酸是核桃仁饼的限制性氨基酸，仅含0.40%、0.51%，但精氨酸含量4.88%，高于鱼粉中含量[14]。核桃饼（粕）的蛋白质营养价值很高，且富含多种维生素和微量元素，作为高蛋白饲料，其蛋白质干物质和粗纤维含量均高于其他同类饲料，适用于各种畜禽[14，23]。核桃饼与其他同类饲料成分及营养价值对比见表1。与其他同类饲料相比，核桃饼中的干物质、粗纤维、粗脂肪和非植酸磷等常规营养成分含量较高，粗蛋白等其他成分含量与同类饲料相当；维生素B1、维生素B6、精氨酸及锰等微量营养成分含量也远高于大豆及其他同类饲料（见表1）。经对比分析，核桃饼（粕）可部分代替大豆饼（粕）等饲料应用于畜牧养殖业。

表1 核桃饼（粕）与其他同类饲料成分及营养价值对比

2 核桃饼（粕）有毒有害物质及品质改良

2.1 核桃饼（粕）的主要有毒有害物质

核桃饼（粕）本身无毒性，但是冷榨脱脂的过程使得饼粕中核桃种皮和桃仁挤压紧实,无法分离，种皮中的单宁使得核桃产品具有苦涩味，不仅影响适口性，还会降低产品品质，不易于被人广泛接受和喜爱；在人和动物的消化吸收过程中具有一定的抗营养性，影响人对纤维素、蛋白质、脂肪以及淀粉的消化，降低食物的营养价值[24]。此外，霉变后的核桃青皮中还含有有毒有害物质黄曲霉菌（Aspergillus flavus）、黑曲霉菌（Aspergillus niger）、青霉菌（Penicillium）和木霉菌（Trichodermaspp.）4 个菌种，其中木霉菌是优势菌种[25]。霉变后会使核桃的营养物质含量减少，同时可能引起畜禽中毒。核桃饼（粕）中蛋氨酸和赖氨酸含量较低，是核桃饼（粕）的第一、第二限制性氨基酸[16，26]，因此，将核桃饼（粕）用作畜禽饲料时应注意氨基酸的平衡性。

2.2 核桃饼（粕）的品质改良

核桃种皮中单宁含量较高，脱除单宁后，除了有明显的脱涩效果，还可显著提高核桃饼粕提取蛋白质的提取率，蛋白质功能特性得到正向改善[24]。目前，高温水蒸煮和高压蒸煮已广泛应用于消除核桃种皮的收敛成分，但也带走了许多其他营养成分，大大降低了营养价值[27]。与沸水脱涩相比，碱法脱涩不仅去除了苦涩味，而且在很大程度上保留了山核桃仁中的结合酚，减少了脂肪酸、不饱和脂肪酸和油脂的氧化，更好地保持山核桃仁的品质[28]。赵慧博等[29]利用自主研发的真空脱涩罐对全核桃进行冷萃（cold extraction technology, CET），从而使核桃仁脱涩。科技成果显示，以冷榨提取核桃油后的核桃饼粕为原料，优化目前生产常用的碱法提取蛋白的工艺参数，增加脱涩工艺流程，生产无苦涩味，蛋白质溶解性、持水性、起泡性和泡沫稳定性均较高的核桃蛋白粉[24]。

对核桃饼（粕）进行微生物发酵处理可以有效降低有毒有害物质及抗营养因子的含量，提高饲用价值。刘晓莉等[21]以核桃饼粕为主要原料，混合玉米粉接种酵母菌进行固态发酵，确定了微生物发酵核桃饼粕最佳发酵条件为玉米粉和核桃饼粕配比2∶1、接种量10%、发酵时间4 d、发酵温度30 ℃，所得产品色泽均匀，有酵母香味，无霉变，品质优良。试验结果表明，微生物发酵核桃饼粕，降解了大分子蛋白质，增加了小分子蛋白质及总氨基酸的含量；同时，微生物发酵过程中产生的酶等生物活性物质具有益生作用，大大提高了饲料的适口性。酶解核桃蛋白可以制备具有抗氧化活性的生物活性肽[30]，贾晋茹等[31]利用米曲霉菌固态发酵核桃粕，比较了米曲霉菌在核桃粕和豆粕中的蛋白酶活性，发现米曲霉菌更适合在核桃粕中发酵产蛋白酶。王攀等[32]对木瓜蛋白酶酶解核桃饼粕制备抗氧化多肽进行研究，结果显示，木瓜蛋白酶酶解核桃饼粕所得多肽液的抗氧化活性随分子量的增加逐渐降低。罗燕等[33]分别采用碱性蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶3 种蛋白酶研究酶解核桃饼粕的抗氧化活性，结果表明，3种蛋白酶对核桃蛋白的酶解效果均较好，可提高核桃蛋白的溶解性和抗氧化特性。综合以上研究，通过微生物发酵和酶解可以有效降低核桃饼（粕）中的抗营养因子，增加原料中功能性物质和生物活性成分，改善饲料适口性和加工性能，从而易于动物采食。

3 核桃饼（粕）在国内外动物饲料中的应用进展

3.1 核桃饼（粕）在反刍动物饲料中的应用进展

核桃饼（粕）在国内外反刍动物饲料中应用的报道均较少见。核桃饼（粕）中含有多酚，研究发现，在反刍动物饲养中，适量添加植物多酚可以有效促进瘤胃的发酵功能，同时减少瘤胃中甲烷的生成，降低瘤胃出现胀气的概率，最终达到改善机体健康和生产性能的效果[34]。孙凤莉等[35]对核桃饼干物质和粗蛋白瘤胃降解规律进行研究发现，核桃饼干物质和粗蛋白瘤胃降解率分别为46.78%和51.78%；核桃饼瘤胃非降解蛋白（RUP）为48.22% CP。核桃饼用作反刍动物的浓缩饲料原料时，应对其进行保护处理或与不同类型的蛋白质饲料搭配使用，以在日粮瘤胃可降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP）的比例之间取得平衡。另外，核桃饼（粕）中还有高含量的多不饱和脂肪酸，尤其是亚麻酸，将其喂养奶牛可以提高牛奶产量和牛奶的多不饱和脂肪酸含量，从而提高产奶质量[36]。

3.2 核桃饼（粕）在猪饲料中的应用进展

核桃饼（粕）在国内外猪饲料中的应用已有报道，报道显示将核桃饼（粕）添加到猪饲料中，猪的生长性能以及猪肉品质得到了提高。Hăbeanu等[37]在猪饲粮中添加膨化亚麻籽和核桃粉混合物（50∶50）后，显著减少了氮的排泄量，保留了大于40%的氮，从而改善了猪肉的品质。Gheorghe 等[38]对日用膨化亚麻籽（ELS）∶核桃粉（WM）混合物（8∶1）在断奶仔猪性能和血浆蛋白谱的影响作出了评价，发现日粮ELS∶WM混合物在断奶后21 d 时猪的体重和平均重比对照组高，而平均日采食量（ADFI）以及采食量和增重的比值（F∶G）增加。仔猪饲喂日粮混合物的血浆蛋白谱在断奶后7 d 和21 d 不受影响，但断奶后21 d 血浆尿素浓度下降。较低的尿素浓度表明膳食氮的可用性较高，反映在较高的蛋白质沉积中。表明日用膨化亚麻籽（ELS）和核桃粉（WM）混合物（8∶1）可改善仔猪的生产性能，并对断奶期的尿素蛋白谱产生积极影响。

3.3 核桃饼（粕）在家禽饲料中的应用进展

核桃饼（粕）作为蛋白质饲料应用于家禽养殖业，可以改善家禽产品风味，提高营养价值，保障家禽的健康状况。Untea等[39]研究了蔓越莓叶（CL）和核桃粉（WM）补充日粮对肉鸡脂肪酸组成、脂质代谢和氧化稳定性参数的影响，结果显示，当日粮补充天然抗氧化剂蔓越莓叶（CL）时，富含亚麻酸（LNA）的日粮（WM 日粮）能使长链ω-3 多不饱和脂肪酸（LC n-3 PUFA）的合成受到刺激。Arjomandi 等[40]评估了使用不同水平的核桃饼（粕）对日本鹌鹑生长性能、血液代谢物、不同器官相对重量和蛋黄胆固醇的影响，提出核桃饼（粕）是良好的能量来源，可用于幼雏鸡高达20%，大龄雏鸡可使用30%，对生长性能没有任何不利影响。孙凤莉等[41]对不同品种鸡对核桃饼养分代谢率进行研究发现，饲喂核桃饼的鸡表观代谢能与花生饼相当，但高于其他同类饲料；不同品种鸡对核桃饼的粗蛋白、粗脂肪、能量、粗纤维的表观代谢率差异不显著。根据试验分析认为，核桃饼可以作为蛋白质饲料应用于家禽养殖业，同时对改善家禽产品风味、提升营养价值有一定作用。Popescu 等[42]在基础日粮添加0.5%越橘（E1）和1%核桃（E2）叶粉，研究其对母鸡消化系统健康的影响，发现在组织学分析显示绒毛高度显著增加，可能导致十二指肠和空肠中营养物质的吸收增加；与对照组相比，试验组十二指肠和空肠中α-淀粉酶和胰蛋白酶的比活性也降低；此外，十二指肠中的麦芽糖酶和转化酶特异性活性增加，这种趋势在麦芽糖酶中保持不变，但在空肠中则不然；试验组个体盲肠微生物群的特征是厚壁菌门和乳酸杆菌增加，肠杆菌科减少。综上所述，研究结果表明，饲料中添加越橘和核桃叶可以改善家禽胃肠道的健康状况。

4 存在的问题及展望

近年来，随着我国畜产品需求的快速增长和畜牧业规模的不断扩大，常规饲料资源匮乏，大宗能量饲料原料代表玉米和大宗蛋白饲料原料豆粕，进口量年年创新高，价格不断上涨，饲料价格被抬高[43-45]。由于对非常规饲料资源缺乏了解，长期以来，我国一直用玉米、豆粕等粮食饲料饲喂畜禽[46]，忽视了新型非常规饲料资源的开发利用，以至于部分新型非常规饲料资源没有得到合理利用，甚至被当作废弃物抛弃。已有研究报道表明，核桃饼（粕）营养价值高，抗营养因子较其他豆粕类少，消化系数高，不会产生食用大豆蛋白后常出现的腹胀、嗳气反应，而且通过微生物发酵处理，可以有效降低核桃饼（粕）中有毒有害物质和抗营养因子的含量，核桃饼（粕）为蛋白质含量高、氨基酸含量均衡的优质蛋白质饲料原料。然而，目前国内外对核桃饼（粕）在畜禽饲料应用中的研究还不够深入。受多种因素影响，核桃饼（粕）加工产品的质量差异较大。不同来源、不同加工方法的核桃饼（粕）营养成分不同，同时，核桃饼（粕）不一定适合所有动物，也不一定在动物的整个生长周期都适用，有关核桃饼（粕）在畜禽饲料中的应用及其代替部分常规饲料的最佳添加量的报道较少，很难建立统一的质量标准。另外，核桃饼（粕）的加工处理方法包括物理、化学、微生物发酵等。但国内外相关研究也很少，技术还不够成熟，一些传统的加工方式不仅会破坏饲料的营养价值，而且耗能大、成本高，还需要不断改进。我国非常规饲料资源丰富[30]，市场潜力巨大，如果能进一步加工和科学调配，核桃饼（粕）等非常规饲料可成为优质的饲料原料，缓解常规饲料缺乏等问题，给养殖业带来实际效益。