環(huán)保飼料配制技術(shù)應(yīng)用與研究進展

張乃鋒

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點開放實驗室，北京　100081）

環(huán)保飼料配制技術(shù)應(yīng)用與研究進展

張乃鋒

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點開放實驗室，北京100081）

生產(chǎn)中控制或減少生豬養(yǎng)殖污染的方法有很多，包括合理規(guī)劃豬場、采用人工出糞和節(jié)水、通過政策或法規(guī)進行環(huán)保宣傳、倡導(dǎo)健康環(huán)保的養(yǎng)殖模式、應(yīng)用科學(xué)的排泄物處理方法、豬場綠化等。但是這些方法治標(biāo)不治本，從應(yīng)用角度來看，營養(yǎng)調(diào)控的方法見效快，具有可操作性，并且能夠滿足飼養(yǎng)者的利益。環(huán)保飼料正是通過原料篩選、配方設(shè)計、產(chǎn)品加工等各個環(huán)節(jié)控制飼料產(chǎn)品質(zhì)量安全，合理滿足動物營養(yǎng)需要，降低飼料成本和對環(huán)境的污染［1］。環(huán)保飼料注重質(zhì)量安全和生態(tài)安全，通過科學(xué)配方提高動物對飼料養(yǎng)分的吸收利用效率、減少氮磷排放；通過少用或不用抗生素等藥物添加劑以減少對人類健康和環(huán)境的危害；通過使用綠色飼料添加劑來保障動物生長和畜產(chǎn)品質(zhì)量安全。

1　低蛋白質(zhì)日糧技術(shù)應(yīng)用進展

1.1氨基酸平衡技術(shù)

在生豬飼料中使用合成氨基酸可改善氨基酸平衡，減少飼料的粗蛋白含量，提高飼料中氮的利用率，減少氮的排放，緩解氮對環(huán)境的污染。氨基酸平衡的低蛋白質(zhì)日糧得到了較多的研究和應(yīng)用。黃健等（2015）、鄧沖等（2015）［2， 3］報道氨基酸平衡低蛋白質(zhì)日糧不影響豬的生長性能，顯著降低了豬糞中氮含量和豬舍氨氣濃度。降低日糧蛋白水平顯著降低了育肥豬盲腸內(nèi)氮代謝相關(guān)產(chǎn)物的生成，顯著影響食糜微生物組成［4］。生產(chǎn)中豬低蛋白質(zhì)日糧的實踐意義一方面在于節(jié)約飼料資源：我國是全世界蛋白質(zhì)資源缺乏最嚴(yán)重的國家，將豬飼料中的粗蛋白降低3%，每年可節(jié)約相當(dāng)于500萬t豆粕的蛋白質(zhì)飼料，還可有力緩解對蛋白質(zhì)原料的進口依賴，具有經(jīng)濟戰(zhàn)略意義。另一方面在于環(huán)保意義：豬日糧粗蛋白質(zhì)每降低1%，可將氮的排出量減少10%，對于一個萬頭豬場，每年可少向環(huán)境中排放近10 t氮，相當(dāng)于150 t豆粕中的蛋白質(zhì)含量，同時降低了豬舍氨氣濃度，改善豬舍環(huán)境。

1.2能量蛋白質(zhì)平衡技術(shù)

能量蛋白質(zhì)比不僅反映日糧中蛋白質(zhì)的水平，還可以反映日糧中能量與蛋白質(zhì)的平衡程度。保持最佳能量蛋白比，相對傳統(tǒng)的高消化能和高粗蛋白質(zhì)水平飼料，可顯著降低碳氮的排放。添加合成氨基酸的低蛋白質(zhì)日糧對豬胴體的影響主要是造成背膘增厚，瘦肉率下降，原因是采用傳統(tǒng)的消化能體系中蛋白質(zhì)飼料和纖維飼料的能值被高估，而脂肪和淀粉來源的飼料能值被低估，而凈能體系則能精確滿足豬的能量需要，最大限度減少能量過剩。張桂杰等（2010）［5］在商業(yè)化條件下，利用凈能體系配制生長和育肥豬低蛋白質(zhì)日糧均獲得與傳統(tǒng)日糧相近的生產(chǎn)性能、胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)。

2　綠色飼料添加劑應(yīng)用技術(shù)進展

飼料添加劑作為配合飼料的重要微量活性成分，起著完善配合飼料的營養(yǎng)、提高飼料利用率、促進生長發(fā)育、預(yù)防疾病、減少飼料養(yǎng)分損失及改善畜產(chǎn)品品質(zhì)等重要作用。當(dāng)前環(huán)保飼料中應(yīng)用的綠色飼料添加劑包括酶制劑、益生素、植物提取物、有機微量元素、有機酸、寡糖、除臭劑等［6］。

2.1酶制劑

生豬日糧以植物源成分為主，其中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，如植酸、非淀粉多糖等，它們會限制豬對營養(yǎng)物質(zhì)的利用。植物性飼料中約75%的磷是植酸磷，它不能被單胃動物利用，還會影響動物對于多種微量元素的吸收。植酸酶的作用機理主要是先把植酸分解成肌醇磷酸酯，再進一步分解為肌醇和磷酸。從而釋放出磷和其他營養(yǎng)元素，提高營養(yǎng)元素的利用率、降低其在畜禽排泄物中的殘留量。王志恒等（2015）［7］在日糧中添加植酸酶降低無機磷添加量能提高保育豬對日糧中養(yǎng)分的表觀消化率，改善生長性能；并且，植酸酶在低磷日糧中的效果更為明顯。在保育豬日糧中添加750 FTU/kg的植酸酶可以降低25%～50%的磷酸氫鈣添加量。還有一種觀點認(rèn)為超劑量飼喂植酸酶（1 000～2 500 FTU/kg）可以達到快速降解并破壞日糧中植酸的目的［8］。目前，玉米資源短缺，麥類的營養(yǎng)價值高于玉米，且資源豐富，是玉米的最佳替代品。但麥類籽實中含有較多的非淀粉多糖，它具有抗?fàn)I養(yǎng)作用，嚴(yán)重影響了麥類所含營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用。添加外源性多糖降解酶是最有效的一種辦法，其使用目的是最大限度地消除非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，充分釋放飼料中可利用養(yǎng)分，減少飼料資源的浪費，降低動物對環(huán)境的污染。王淑云等（2013）［9］用小麥加0.04%非淀粉多糖酶完全代替生長豬日糧中的玉米能提高養(yǎng)分消化率和生產(chǎn)性能。添加非淀粉多糖酶，不同程度地降低腸道食糜黏度，增加回腸、盲腸揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度并改善腸道形態(tài)［10］。

2.2微生態(tài)制劑

益生素作為活性菌可以實現(xiàn)動物體內(nèi)的微生物平衡，抑制腸胃中有害物質(zhì)的生成，增強動物的免疫功能，進而預(yù)防疾病，從而實現(xiàn)動物的安全生長。已有許多試驗證實了益生元與益生素具有提高增重、改善飼料轉(zhuǎn)化效率、促進畜禽機體免疫功能、降低死亡率及改善環(huán)境等效果。張乃鋒等（2015）［11］在生長豬日糧添加1×109CFU/kg 植物乳桿菌GF103，能夠改善生長豬腸道菌群環(huán)境，提高生長豬生長速度和飼料利用效率。劉艷豐等（2014）［12］報道植酸酶、復(fù)合酶、益生素與寡糖合用或單一使用，均有降低氨氮和硫化氫的趨勢。

2.3中草藥、植物提取物

中草藥、植物提取物的作用包括：抗菌、抗病毒、免疫增強（多糖促進細胞因子的產(chǎn)生、促進淋巴細胞轉(zhuǎn)化和增殖、影響淋巴細胞數(shù)量和淋巴細胞比例、促進抗體生成）等。近年來，植物提取物作為抗生素生長促進劑的替代物取得了良好的效果。肖傳明等（2014）［13］報道新型豬用植物提取物飼料添加劑作為抗病促生長的中藥添加劑產(chǎn)品，可以取代豬飼料中抗生素的使用。植物提取物促進生長的作用機理可能是通過保證日糧的安全衛(wèi)生促進腸道健康，或者更多是通過控制潛在的病原菌保持胃腸道中微生物菌落的生態(tài)平衡［14］。

2.4有機微量元素

無機微量元素在過去很長一段時間被廣泛應(yīng)用，這種元素受到多種因素的影響，不能被動物有效地吸收利用。有機微量元素作為被發(fā)現(xiàn)的代替物效價較高，所以用有機微量元素替代無機微量元素，可減少其他微量元素在飼料中的添加，節(jié)省資源，同時減少環(huán)境污染［15］。

2.5有機酸

幼年畜禽自身的胃酸分解能力低，不能保證胃內(nèi)的酸性維持外來菌在胃內(nèi)大量的繁殖和存活，容易使動物出現(xiàn)腹瀉等疾病，酸化劑的使用增加了動物胃液的酸性，使得耐酸菌在胃中存活抵御外來菌，從而幫助動物調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)提高了抗病能力。曹山川等（2015）［16］報道日糧中添加不同種類的有機酸可提高斷奶仔豬的養(yǎng)分消化率，并改善腸道形態(tài)和微生物菌群，但不同有機酸及其組合之間的效果差異并不顯著。

2.6寡糖類物質(zhì)

寡糖是一種非消化性食物成分，到達后腸后可選擇性地為大腸內(nèi)的有益菌所利用，卻不為有害菌所利用。現(xiàn)在研究和應(yīng)用較多的寡糖類物質(zhì)包括低聚果糖、甘露低聚糖及異麥芽低聚糖等。大量研究表明，低聚糖能夠明顯增強動物的抗病能力，顯著提高動物日增重。李玉欣（2015）［17］報道甘露寡糖能夠促進母豬繁殖性能和仔豬生產(chǎn)性能在于其可改善腸絨毛結(jié)構(gòu)，影響細胞因子含量，調(diào)節(jié)免疫功能等。

2.7除臭劑

為了保護環(huán)境、降低動物排泄物對空氣的污染和有害物質(zhì)的揮發(fā)，除臭劑在環(huán)保型飼料中也得到了應(yīng)用。有研究報道，膨潤土和沸石粉也有與糞尿中氨結(jié)合的功能。向生長豬日糧中添加海泡石或膨潤土?xí)r，糞尿中氨散發(fā)量會減少。另外還有將腐植酸鈉和硫酸亞鐵用作除臭劑的。劉鶇等（2015）［18］報道復(fù)方除臭劑對畜舍氨氣的平均除臭率為33%，最高除臭率可達61%。

3　小結(jié)

隨著人們生活水平的提高，對肉類產(chǎn)品的需求質(zhì)量和數(shù)量均顯著增加，而飼料資源日益緊張及嚴(yán)重的環(huán)境污染已經(jīng)成為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大障礙，食品安全問題的增多使得人們開始對畜牧業(yè)存在的一系列問題進行研究，提高畜禽對飼料的消化能力，減少浪費，減少畜牧生產(chǎn)所帶來的污染成為擺在人們面前的重要課題。環(huán)保飼料是從環(huán)境保護和人類與自然和諧發(fā)展的角度出發(fā)，采用科學(xué)配方將動物的營養(yǎng)需要值和飼料的營養(yǎng)價值合理結(jié)合，得以降低養(yǎng)殖污染，保護環(huán)境，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖，提高飼料的環(huán)保和安全性，是一項長期而艱巨的任務(wù)， 除了堅決貫徹執(zhí)行當(dāng)前已有的法律和規(guī)章，還必須依靠科技進步，加速飼料安全理論的建立和新產(chǎn)品的研制， 健全措施， 從而保護環(huán)境和食品安全。

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2016-04-18）

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團隊建設(shè)資金（BAIC02-2016）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院-大興區(qū)院區(qū)科技合作項目

張乃鋒（ 1974-） ，副研究員，博士，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。E-mail： zhangnaifeng@ caas.cn