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發酵菜籽粕對生長豬營養物質消化率、生長性能及血清參數的影響

2021-06-05 09:56:27      點擊:

摘要:本試驗研究了黑曲霉發酵的菜籽對生長豬生長性能和養分消化率的影響。試驗選擇了 240 頭平均體重為(40.8±2.1)kg的生長豬,隨機分為 3 組,每組 4 個重復,每個重復20頭豬,對照組飼喂玉米豆粕型日糧,菜粕和發酵菜粕組分別用 10%的菜粕和發酵菜粕替代豆粕,試驗共開展42d。

結果表明:發酵菜粕組平均日增重和料重比顯著優于菜粕組(P<0.05),但與對照無顯著性差異(P>0.05)。對照組干物質、蛋白質、鈣和磷表觀消化率顯著高于菜粕組(P<0.05),但與發酵菜粕組無顯著差異(P>0.05)。與菜粕組相比,發酵菜粕組血清谷草轉氨酶活性顯著降低(P<0.05),血清磷水平顯著提高(P<0.05)。但在22~42d時,發酵菜粕較菜粕組尿素氮含量顯著減低(P<0.05)。

綜上所述,本試驗結果表明,菜粕通過黑曲霉發酵后降低了中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和植酸磷水平,但提高了粗蛋白質和小肽含量,有效改善了營養品質。發酵菜粕較菜粕顯著提高了豬的生長性能和營養物質消化率。

豆粕是飼料工業中最常用的植物源性蛋白飼料,但隨著價格的增加,畜牧從業者應開發其他來源的蛋白質原料。在我國,菜粕是一種具有經濟價值的選擇,是從油菜仔中提取油脂的副產物,主要由蛋白質、纖維和礦物質組成。但由于菜粕存在抗營養因子(如葡萄糖苷酸、植酸、單寧和粗纖維等),導致單胃動物對菜粕的消化利用率較低(McNeill等,2005)。菜粕的主要有毒化合物是硫代葡萄糖苷,是芥子油中芥子酶水解芥子油甙釋放的一種物質(黃明媛等,2014)。硫代葡萄糖酸鹽降解產物會損害適口性,影響動物肝腎功能,干擾碘的有效性(Tripathi 和 Mishra,2007),而菜粕中植酸鹽降低了礦物質的生物利用率和蛋白質消化率。固態發酵是降低菜粕中植酸、葡萄糖苷酸和纖維的主要手段。Adav等(2010)報道了黑曲霉具有分泌多種細胞外降解酶的能力,如纖維素酶、半纖維素酶、糖苷水解酶、蛋白酶、過氧化物酶。Zhang等(2006)報道了黑曲霉發酵棉粕 72h后棉粕中游離棉酚含量降低,蛋白質和氨基酸的體外消化率提高。最近的研究表明,發酵菜粕可以改善家禽生長性能,影響血清生化參數(Xu等,2011)。但有關發酵菜粕在生長育肥豬上的應用研究較少,因此,本試驗旨在評價以發酵菜粕為基礎的日糧對生長豬生長性能、營養物質消化率及血清參數的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與設計

試驗選擇240頭平均體重為(40.8±2.1)kg的生長豬,隨機分為3組,每組4個重復,每個重復20頭豬,對照組飼喂玉米豆粕型日糧,菜粕和發酵菜粕組分別用10%的菜粕和發酵菜粕替代豆粕,試驗共開展42d,試驗各組日糧組成及營養水平見表1。試驗采用黑曲霉發酵菜粕,即采用40目篩網對干燥的菜粕和麥麩進行篩分,將70%菜粕和30%麥麩混合后接種黑曲霉,在32℃培育箱中發酵72h,初始含水率為60%。發酵后新鮮的發酵樣品在55℃下干燥2d,樣品粉碎后分析常規營養成分、氨基酸和營養因子,具體指標見表2。

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1.2 試驗記錄

試驗期間,每周記錄一次飼料用量,分別在試驗當天、21和42d早上飼喂前對各重復豬只進行稱重。試驗結束后計算各階段豬只平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.3 養分消化試驗

所有日糧中添加0.3%氧化鉻作為消化率指標,并在試驗第14~21天進行1周的適應期,19~21d連續3d收集糞便,糞便樣品混合后稱重,在55℃下干燥48h,粉碎后用于分析干物質、蛋白質、能量、鈣和磷含量。

1.4 血清生化指標

每個重復選取5頭豬,分別于試驗第21天和第42天頸靜脈采血,4℃ 2500×g離心15min,然后分離得到血清樣本,并將其保存在-20℃直到使用。血清白蛋白、總蛋白、尿素氮、鈣、磷含量及谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)活性采用試劑盒測定,血清T3和T4含量采用放射性免疫法測定。

1.5 統計分析

試驗數據采用SAS軟件一般線性模型程序進行單因素方差分析。采用Tukey 多量程檢驗考察各組均值之間的差異。每個重復作為一個試驗單位,結果用均值的最小二乘和標準誤差(SEM)表示,P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 菜粕與發酵菜粕營養成分

由表2可知,除組氨酸外,發酵菜粕比未發酵菜粕含有更多的粗蛋白質、小肽、鈣、總磷和氨基酸。是發酵菜粕的粗脂肪含量比菜粕低。此外,發酵菜粕無機磷含量(1.11%)是普通菜粕(0.29%)的2.83倍。與未發酵的菜粕相比,發酵菜粕中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、硫代葡萄糖苷酸和異硫氰酸酯的含量分別下降14.45%、9.79%、43.72%和56.11%。

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2.2 發酵菜粕對生產性能的影響

由表3可知,在整個試驗過程中,各組對生長豬1~42d平均日采食量無顯著影響(P>0.05)。日糧添加發酵菜粕較菜粕顯著提高了平均日增重(P<0.05),且在1~42d內與對照組無顯著差異(P>0.05)。對照組料重比菜粕組顯著降低了料重比(P<0.05),但與發酵菜粕組無顯著性差異(P>0.05)。

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2.3 發酵菜粕對養分表觀消化率的影響

由表4可知,菜粕組干物質和粗蛋白質表觀消化率顯著低于對照組(P<0.05),但對照組與發酵菜粕組對上述指標的影響無顯著差異(P>0.05)。與未發酵的菜粕相比,發酵菜粕組鈣和磷表觀消化率顯著提高(P<0.05),但與對照組無顯著差異(P>0.05)。

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2.4 發酵菜粕對血清生化參數的影響

由表5可知,1~21d和22~42d時,各組對血清總蛋白、白蛋白和鈣水平的影響無顯著差異(P>0.05)。1~21d時,發酵菜粕組較菜粕組顯著降低了血清AST酶活性,顯著提高了血清磷水平(P<0.05)。但在22~42d時,發酵菜粕較菜粕組顯著減低了ALT、AST活性及尿素氮含量(P<0.05)。在整個42d的生長試驗中,各組T3和T4水平無顯著差異(P>0.05)。

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3 討論

本研究發現,發酵菜粕比未發酵菜粕底物含有更多的粗蛋白質,這與Vig和 Walia(2001)的研究結果一致。蛋白質的增加可能是由于發酵后碳水化合物含量的降低。此外,與菜粕相比,發酵菜粕還提高了小肽含量。Chiang等(2010)報道,菜粕經過30d的發酵,異硫氰酸酯從119.6mmol/kg顯著降低到14.7mmol/kg。在本研究中,與未發酵的菜粕相比,發酵菜粕還表現出葡萄糖苷酸和異硫氰酸酯的同時下降,這可能是由于微生物酶利用了這些化合物的葡萄糖和硫分子(Tripathi 和 Mishra,2007)。飼喂發酵菜粕豬的生長性能與對照組相似,這也可能反映了菜粕發酵期間硫代葡萄糖苷和異硫氰酸鹽含量降低,與Chiang等(2010)在肉雞上的研究結果一致。在我們試驗中,不同處理組豬的日采食量沒有顯著差異。因此,與未發酵的菜粕相比,發酵菜粕組體增重主要與較高的營養物質消化率有關。

本研究中,飼喂對照飼料的豬總腸道養分表觀消化率顯著高于未發酵的菜粕組,且與飼喂發酵菜粕的豬無顯著差異。Li等(2002)發現,生長豬有明顯的粗蛋白質回腸消化率值,且菜粕中大多數測定的氨基酸值明顯低于豆粕。菜粕的纖維含量高,消化率低,能量值低。本研究發現,菜粕中中性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量是豆粕的4倍以上。與未發酵的菜粕相比,發酵菜粕對粗蛋白質的消化率在數值上較高,這可能是因為在固態發酵過程中,與未發酵菜粕相比,發酵菜粕中葡萄糖甙、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的濃度降低,而小肽濃度增加。Gilbert等(2008)報道,小肽在小腸內的吸收可能比氨基酸更高。此外,發酵菜粕組的鈣和磷消化率系數均優于菜粕組,且與對照無顯著差異。此外,在本研究中發酵菜粕的非植酸磷含量是菜粕的3.83倍,磷在發酵玉米副產物中的消化率也高于在玉米和非發酵玉米副產物中的消化率(Stein等,2009)。同時,發酵菜粕中鈣的消化率也提高,這可能是發酵降低了菜粕中植酸鹽的含量,降低了植酸鹽螯合鈣的能力,從而增加鈣的吸收率。

在本研究中還觀察到,與未發酵的菜粕相比,飼喂發酵菜粕豬的血清總磷含量更高,這可能與發酵菜粕中磷的有效性增加有關。在21~42d,與未發酵的菜粕組相比,發酵菜粕組豬血清中尿素氮含量明顯降低,其原因可能與發酵菜粕中較高的氮利用率有關。Xu等(2011)研究表明,發酵后的菜粕僅含有13.2mol/g,其與豆粕組對血清T3 和 T4 含量無顯著差異,這與本研究結果一致。

4 結論

綜上所述,本試驗結果表明,菜粕通過黑曲霉發酵后中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和植酸磷水平降低,但粗蛋白質和小肽含量提高,有效改善了營養品質。發酵菜粕較菜粕顯著提高了豬的生長性能和營養物質消化率。

實戰操作技術——棉菜籽餅脫毒變身優質飼料替代豆粕操作新技術

當前豆粕價格很高有些地方貨源緊缺,而棉菜籽餅(棉籽粕、菜籽粕)價格相對便宜,棉菜籽餅是棉子、油菜籽榨油后剩下的餅狀殘渣,蛋白質含量較高,含有各種氨基酸成分。但由于棉菜籽餅中含有植酸、芥子堿等物質,這些物質含有一定的毒性,還會影響動物的消化吸收,不能大量使用,因此不建議直接飼喂給動物!

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現在通過微生物飼料發酵劑的除毒脫毒技術,可以成功將菜籽餅變為優質添加飼料,直接按照1公斤發酵的棉菜籽餅(發酵前的重量)代替約0.85公斤豆粕進行使用。飼料發酵劑中的有益微生物,在發酵過程中分泌的代謝產物,可將棉菜籽餅中的毒性物質等有效分解。

豆粕、菜粕、棉粕成分對比

1.豆粕是一種高蛋白原料,無需脫毒即可用作飼料。其中蛋白質含量為40%-48%,賴氨酸含量為2.5%-3.0%,色氨酸含量為0.6%-0.7%,蛋氨酸含量為0.5%-0.7%。2020年11月12日報價每噸在3500元左右。

2.菜粕的粗蛋白含量在34%-38%之間,特點是蛋氨酸含量高(僅次于芝麻餅、粕),賴氨酸含量亦高。而精氨酸含量低,是餅、粕飼料中含量最低的。菜籽粕的有效能值偏低(淀粉含量低、菜籽殼難以消化利用)。礦物質中,鈣和磷的含量均高,硒和錳的含量亦高。特別是硒的含量是常用植物飼料中最高的。2020年11月12日報價每噸在2900元左右。

3.棉粕蛋白質含量一般為44.32%,僅次于豆粕的蛋白質含量48%,而高于菜籽粕的蛋白質含量36.04%。精氨酸含量高達3.6%-3.8%,而賴氨酸含量僅有1.3%-l.5%,只有豆粕的一半。2020年11月12日報價每噸在3000元左右。


是否需要脫毒處理

1.豆粕無需經過脫毒即可用作飼料。而且豆粕中富含蛋白質和多種氨基酸,在不需要額外加入動物性蛋白的情況下,僅豆粕中含有的蛋白質和氨基酸足以平衡家禽和豬的食譜,促進它們的營養吸收。只有當其他粕類單位蛋白成本遠低于豆粕時,豆粕才有可能被替代。

2.菜粕菜籽中含有硫葡萄糖苷、芥酸、單寧、皂角苷等不良成分,其中主要是硫葡萄糖苷。硫葡萄糖苷本身無毒,但在一定溫度和水分條件下,經過菜籽本身含有的芥子酶的酶解作用而產生異硫氰酸酯、唑烷硫酮和腈類等有害物質。這些物質可引起甲狀腺腫大,從而造成動物生長速度下降,繁殖力減退。單寧則妨礙蛋白質的消化,降低適口性。而芥酸阻撓脂肪代謝,造成心臟脂肪蓄積及生長受到抑制。。使用前需進行一定的脫毒處理,并且使用時要加以限制,具體喂量應根據菜粕中有害成分含量而定。經過脫毒處理的菜籽粕喂量可以加大,而“雙低”油菜籽生產的菜粕喂量要受限制。同時,應結合菜粕的氨基酸組成特點,適當搭配其它餅粕。

3.棉籽中含有對動物有害的棉酚及環丙烯脂肪酸,尤其是棉酚的危害很大。在制油過程中,由于蒸炒,壓榨等熱作用,大部分棉酚與蛋白質、氨基酸結合而變成結合棉酚,結合棉酚在動物消化道內不被動物吸收,故毒性很小。另一部分棉酚則以游離形式存在于餅、粕及油品中,這部分游離棉酚對動物毒性較大,尤其單胃動物過量攝取或攝取時間較長,可導致生長遲緩、繁殖性能及生產性能下降,甚至導致死亡。幼小動物對棉酚的耐受能力更低。由于棉籽餅、粕中游離棉酚對動物有害,因此,在使用棉餅、粕時,要根據飼喂對象及餅粕中游離棉酚的含量加以限量。反芻家畜在有優質粗料及多汁青料的情況下,棉籽餅、粕的用量不受限制,不會造成中毒。對單胃動物要限制喂量,最好使用經過脫毒處理的棉籽餅粕。同時,使用棉籽餅、粕配制飼糧要注意氨基酸平衡,尤其是棉籽餅、粕的賴氨酸含量低,且利用率差,應注意添加賴氨酸。

發酵操作技術

發酵棉菜籽餅其實也是一個脫毒技術,具體操作如下:

1.仔細檢查棉菜籽餅,剔除棉菜籽餅中嚴重變質發霉的部分,輕度發霉的原料可以忽略,因為微生物發酵能夠脫霉。

2.將棉菜籽餅粉碎并添加適量的玉米粉淀粉類的能量飼料等,調節飼料營養比例。

3.每噸棉菜籽餅加入2公斤食鹽、玉米粉(其它淀粉、面粉次粉等也可以,或者粉碎的生紅薯300公斤也可以)100公斤、“99多功能飼料發酵劑”1包(500g/包,市場售價約25元,以高濃度乳酸菌、酵母菌、復合酶制劑的專業發酵劑)。

4.在混合物料中添加適量水分,使混合物料含水量保持在55%左右,以“手抓一把并緊握,無水滴落,松手后輕觸即散”為宜,一般上述配方中需要加入清水約500-600公斤。

5.發酵方式根據實際環境條件各異,在桶、缸、塑料袋等容器中發酵均可。

6.發酵時要盡可能排盡空氣進行密封發酵。如果使用的發酵容器有密封不嚴實的隱患,要在一開始就在其外層包裹一層塑料袋并扎緊。發酵過程中不能啟封。

7.發酵時間受環境溫度影響,通常夏季發酵2-3天,冬季發酵5-7天即可完成。發酵完成后,有較為強烈的酸香味,ph值在3-4。

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規模運用混合發酵現場

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塑料缸、飼料袋(有內膜)均可做發酵飼料

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采用池子發酵

發酵完成的棉菜粕飼喂動物技術

需要注意的是,發酵后的飼料酸度較低,不可以取代禽畜全部日糧。其他類發酵飼料同理。飼喂時根據不同情況,將發酵飼料按照一定比例添加到日糧中,發酵完成的棉菜粕為濕料,具體使用量每大概1.5-2公斤發酵棉菜粕(濕料)代替動物日糧配方中1公斤豆粕的使用量進行代替使用,與其它飼料混合后直接飼喂,由于棉菜籽粕蛋白較高,最高使用量不要超過禽畜日糧飼喂量的40%(濕料重量)。如果發現發酵飼料過酸適口性變差,可在飼喂前在陽光下曬1-2小時,或添加適量的碳酸氫鈉(小蘇打)即可改善。

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發酵過程中與發酵后使用過程中,發酵的容器要一直保持密封狀態,可以長時間保存(一年左右)。

當前養殖業成本高居不下,而飼料成本是其中最高的,利用廉價原料發酵飼料(包括一些輕度發霉的粕類低價收回)是極佳解決辦法。通過微生物飼料發酵劑的發酵作用,可以將輕度霉變飼料變成優質飼料,將不易消化的物質分解為可被畜禽吸收的小分子糖類、氨基酸等。同時發酵飼料中富含有益微生物、酶制劑、酸化劑等,可調節畜禽腸胃微生態環境并進一步提高飼料利用率。發酵飼料氣味清香,提高了飼料的適口性,加上發酵飼料中有大約4℃的酒度,能夠促進動物新陳代謝促進健康抵御疾病,是當前養殖業發展中重要的一環。

本技術也可以同樣發酵菜籽粕(餅)、棕櫚粕等,方法同上。

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