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杏鲍菇菌糠饲料化研究与应用进展

2024-01-17徐启民左志琼宋洪宁王风青李仲玄刘超兰

中国饲料 2024年1期
关键词:粗蛋白质益生菌饲料

徐启民, 帖 余, 张 鑫, 左志琼, 宋洪宁, 王风青 , 李仲玄, 刘超兰

(1.四川轻化工大学 生物工程学院,四川宜宾 644000;2.固态发酵资源利用四川省重点实验室,四川宜宾 644000;3.山东泰山生力源集团股份有限公司,山东泰安 271000;4.国家新抗生素菌种保藏管理中心,药学院,成都大学,四川成都 610106)

杏鲍菇菌糠是指利用特定基质栽培杏鲍菇,子实体采收之后残留的栽培基质(王妮妮,2021)。食用菌栽培常用的培养基成分有木屑、水稻秸秆、玉米秸秆、玉米芯、棉籽壳等木质纤维废料并辅以米糠、玉米粉、棉籽皮、麸皮和豆粕等农副产物为原料,少数也有以醋糟、酒糟、造纸厂废液等工业下脚料作为培养基培养食用菌(安志刚等,2022;李长田等,2022;曲积彬等,2021)。 食用菌生产过程中培养基的生物学效率只有10% ~ 40%,即每生产1 kg 的使用菌会产生2.4 ~ 9 kg 菌糠, 随着食用菌产业的快速发展, 产生了数目庞大的副产物菌糠(张安荣,2021)。杏鲍菇菌糠中残留的粗蛋白质较高,氨基酸种类也比较齐全,钾、粗灰分、酸性洗涤纤维的含量较高, 具有很高的再利用价值(孟庆国等,2021;闫芳,2017;Zhang,2014)。 本文就杏鲍菇菌糠营养成分、安全性以及在牛、羊、猪、禽等动物养殖中的应用进行综述, 为杏鲍菇菌糠在饲料化资源利用方面提供参考。

1 杏鲍菇菌糠营养及活性成分

杏鲍菇菌糠中残留有栽培基质引入的一些营养物质, 同时还有杏鲍菇生长过程代谢的各种酶系及其生物转化的中间及终产物, 具有一定的饲用价值。 杏鲍菇菌糠中不仅含有动物最基本的营养源,即粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维及多种畜禽必需氨基酸等(李天宇等,2018;潘军,2010),同时还含有多种功能性成分, 如杏鲍菇菌糠多糖、 总黄酮、低聚木糖、漆酶、锰过氧化物酶等。特定饲用益生菌对杏鲍菇鲜菌糠进行发酵处理后,颜色变黄、湿润柔软松散、有特殊的酸香味,能量水平、粗蛋白质、氨基酸和粗脂肪含量均明显提升,干物质、粗纤维和木质素含量均有所降低, 适口性有所改善, 更适合作为饲料用于动物的养殖 (班雯婷,2017;郭万正等,2016;张成东等,2012)。杏鲍菇菌糠发酵前后的营养成分组成见表1 和表2, 氨基酸组成和胞外酶活性见表3 和表4。 侯军等(2010)用水提取得到杏鲍菇菌糠多糖,研究发现杏鲍菇菌糠多糖可以显著提高小鼠免疫因子,极显著提高脾指数、 脾淋巴细胞增殖 (薛来恩等,2018), 还具有一定的体外和体内抗氧化能力,对STZ 诱导的糖尿病小鼠血糖和肾脏器官的恢复有明显的效果(林琳,2017)。 刘阳等(2016)用70 %(体积分数)的乙醇从杏鲍菇菌糠中提取得到含有2.852 mg/g 总黄酮的提取液。 黄酮类化合物有诸多生物活性,具有益于心血管系统、抗肿瘤活性、抗炎镇痛及抗氧化抗衰老等生理功能 (贺晓龙,2017)。梅桥等(2022)通过对杏鲍菇菌糠预处理及酶解转化富集低聚木糖, 使得低聚木糖产量达97.67 mg/g,在动物养殖中,低聚木糖(XOS)已经用于动物腹泻症状的改善, 如断奶仔猪和牛犊等(李美君等,2019)。

表1 杏鲍菇菌糠营养成分组成%

表2 发酵杏鲍菇菌糠营养成分组成%

表3 杏鲍菇菌糠发酵前后氨基酸分析

表4 胞外酶活性

2 杏鲍菇菌糠饲用安全性

任何饲料化的原料都要保证其安全性达标。杏鲍菇菌糠作为杏鲍菇栽培之后的副产物, 其安全性主要取决于栽培过程中使用的农药残留量、微生物种类及其毒素含量、重金属含量等方面。根据《饲料卫生标准》(GB 13078-2017)中关于有害因子的限量要求, 经检测杏鲍菇菌糠中的重金属含量、霉菌毒素、农药残留以及有害微生物含量均低于标准限量值, 达到了饲料用植物原料或其原料的限量要求(表5、表6)。

表5 杏鲍菇菌糠中重金属含量分析 mg/kg

表6 杏鲍菇菌糠中霉菌毒素含量、农药残留和有害微生物分析

3 杏鲍菇菌糠在动物生产中的应用

杏鲍菇菌糠及其发酵料可以广泛应用于牛、羊、猪、家禽等动物的养殖中,添加比例不同、动物的品种与类别不同, 对其生产性能影响也有所差异。杏鲍菇菌糠还可以用于黄粉虫的养殖,给繁殖名贵珍禽、水产动物提供优质的高蛋白、高脂肪、氨基酸含量较全面的、转化率高的肉食饲料(柏韦军,2019;朱冠元等,2016)。另外,利用杏鲍菇菌糠养殖的蚯蚓,其蛋白质含量高达70 %,富含多种维生素、氨基酸、脂肪酸、微量元素等,具有较高的饲用价值(杨攀等,2021;张玉阁等,2021;白腾飞等,2017)。

3.1 羊 饲粮中非纤维性碳水化合物与中性洗涤纤维比例对于反刍动物的营养供给和健康至关重要, 适宜的比例能够有效刺激瘤胃发育与正常运作等功能, 对于动物的生长性能具有促进作用(贾战等,2022)。廉价的杏鲍菇菌糠富含中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白质等营养物质,代替部分日粮,用于山羊与湖羊养殖,可以有效提高表观消化率,改善瘤胃代谢,促进瘤胃形态发育,进而提高生产性能,并显著降低养殖成本。 近年来,杏鲍菇在羊养殖中的应用见表7。

表7 杏鲍菇菌糠在羊养殖中的应用

3.2 牛 作为反刍动物的奶牛与肉牛,在其日粮中添加杏鲍菇菌糠, 饲喂奶牛可以有效增加采食量与产奶量;饲喂肉牛可以有效增加平均日增重、干物质采食量、饲料转化率,有效降低养殖成本,提高综合经济效益。 杏鲍菇菌糠在牛养殖中的应用见表8。

表8 杏鲍菇菌糠在牛养殖中的应用

3.3 猪 用一定比例的杏鲍菇菌糠代替日粮,或者作为基料制备发酵床, 用于饲养断奶仔猪和生长猪,可以有效提高生产性能,增加部分饲料营养成分的消化率;还能有效改善肠道环境,降低肠道致病菌数量,增加益生菌数量,有效提高免疫力,降低死亡率。用100%杏鲍菇菌糠制作发酵床,应用于育肥猪的生长与育肥阶段,与对照组相比,试验组猪肠道中致病菌大肠杆菌和沙门氏菌分别降低了35.42%和29.42%, 益生菌乳酸杆菌和双岐杆菌分别增加了21.68%和20.21%;试验组猪血清中总蛋白、 白 蛋 白、IgA、IgG、IgM 和IL-6 分 别 增 加 了30.61%、5.49%、63.16%、46.68%、47.83%和59.53%,尿酸氨、 谷草转氨酶和谷丙转氨酶分别降低了32.38%、8.63%和58.01%; 试验组成本降低了17.77%(郭彤等,2019)。 用100%杏鲍菇菌糠制作发酵床,应用于体重(8.0+0.5)kg 的“杜长大”三元杂交断奶仔猪的养殖,与对照组相比,平均日增重、平均日采食量和腹泻率分别增加了25%、13.30%和34.89%, 料重比和死亡率分别降低了9.14%和49.94%;断奶仔猪十二指肠消化酶系,总蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶分别增加了4.08%、27.84%、3.14%和13.43%,养殖成本降低了44.82%(郭彤等,2017); 试验组猪结肠道中致病菌大肠杆菌和沙门氏菌分别降低了24.04%和13.69%,益生菌乳酸杆菌和双岐杆菌分别增加了9.39%和9.33%; 试验组猪盲肠道中致病菌大肠杆菌和沙门氏菌分别降低了20.67%和18.76%,益生菌乳酸杆菌和双岐杆菌分别增加了10.47%和9.67%;试验组猪肠道黏液中IgA 增加了2.65%(郭彤等,2017)。添加10%的发酵杏鲍菇菌糠于饲料中,饲喂20 kg左右的健康生长猪(公、母各半),与对照组相比,平均日增重和平均日采食量分别增加了4.20%和5.74%; 干物质和粗脂肪表观消化率分别降低了3.05%和2.62%, 有机物和粗蛋白质分别增加了6.62%和1.70%(刘世操等,2017)。

3.4 家禽 杏鲍菇菌糠可以代替部分饲料成分用于鹅、鸡和鸭的养殖,对其生产性能改善不显著,但可以有效降低养殖成本, 最多可降低20%的成本。添加20%杏鲍菇菌糠至日粮中,饲喂约23 日龄、体重(840±50)g 的四川白鹅与江南白鹅杂交后代,与对照组相比,平均日增重增加不显著,总饲料成本降低了2.67%,毛利润增加了5.55%;屠宰半净膛率、全净膛率和胸肌率分别增加了12.75%、14.48%和24.79%(蒋佳豪等,2022)。 添加12.70%杏鲍菇菌糠至日粮中,饲喂23 日龄、均体重为(91.5+1.7)kg的乌鬃鹅,与对照组相比,养殖成本降低了8.67%(杜学振等,2016)。添加20%杏鲍菇菌糠时,柴鸡和肉鸭的生产性能最好, 柴鸡平均日增重提高13.5%, 肉鸭平均日增重提高19.3%(张书良等,2016)。 利用3%的杏鲍菇菌糠代替等质量玉米,饲喂1 日龄科宝肉鸡,与对照相比,0~3 周平均日增重和平均日采食量分别增加了50.66%和4.52%,料肉比降低了31.12%;0~ 6 周平均日增重和平均日采食量分别增加了13.26%和0.11%,料肉比降低了11.93%;对血液系统没有影响;饲养前期和后期成本分别降低了22.58%和10.53%(韩朋伟等,2016)。

3.5 兔 我国是家兔养殖大国, 占世界兔肉产量的50%,其中75%为肉兔(来宁洁等,2022)。 提高肉兔养殖效益,低成本养殖饲料的研发则显得尤为重要。廉价的杏鲍菇菌糠代替部分日粮成分饲喂肉兔,可以提高日采食量、降低料重比、提高表观消化率与免疫力,从而提高生产性能,减低生产成本。日粮中添加38%的杏鲍菇菌糠替代100%菊叶粉饲喂35 日龄的新西兰肉兔,相比对照组,日均采食量和日均增重分别提高了7.23%和12.14%,料重比降低了5.4%,平均增质量耗料成本降低了11.11%;对饲料营养物质粗蛋白质、粗纤维、灰分和无氮浸出物的表观消化率分别提高了6.84%、6.64%、7.44%和8.77%;血液中白蛋白、球蛋白和白球比分别增加了8.37%、5.30%和2.61%;总抗氧化能力与超氧化物歧化酶分别提高了9.14%和14.55%(邵乐等,2019)。发酵杏鲍菇菌糠中的益生菌,在肉兔生长性能、肠道微生物调整、免疫性能、抗氧化活性等方面也均有显著的改善(来宁洁等,2022)。

4 展望

我国是杏鲍菇生产大国, 产能不断增大的同时,其菌糠也在逐年增加,出售价格低廉,随意丢弃或焚烧,不仅浪费资源,而且污染环境。 因此合理有效的资源化利用方式及途径, 对于促进其生态种植,实现种植户增收、农业增效、农村繁荣以及可持续化现代农业的发展具有重要意义。 杏鲍菇菌糠中含有大量动物所需营养物质、 助消化的活性酶、可提高免疫力及抗病的功能成分,可以直接或发酵后替代部分日粮成分, 安全的用于动物养殖, 但目前的应用研究主要集中于反刍动物和猪的养殖,在家禽养殖中的应用研究较少。因此杏鲍菇菌糠及发酵产品的应用研究范围还有待进一步扩大,从而为其大规模产业应用提供依据。

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