豆粕替代在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

吳兆海 ， 邢承前 ，2，卜登攀

1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，畜禽營養(yǎng)與飼養(yǎng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 ,北京 100193；

2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院 ,山東青島 266109

蛋白質(zhì)沉積是肉牛骨骼、肌肉組織生長的重要基礎(chǔ)，充足的蛋白質(zhì)供應(yīng)是有效提升肉牛生長速度和體重的重要保障。作為肉牛生長發(fā)育重要的營養(yǎng)組成，日糧蛋白質(zhì)營養(yǎng)的優(yōu)化配制，對(duì)于改善飼料轉(zhuǎn)化率、降低養(yǎng)殖成本、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。豆粕是肉牛日糧中最為常見的蛋白飼料原料之一，然而，隨著國際局勢(shì)和飼料市場(chǎng)的波動(dòng)，豆粕供應(yīng)不斷趨緊，交易價(jià)格不斷上漲，在肉牛養(yǎng)殖中開展豆粕減量替代，是應(yīng)對(duì)外部供應(yīng)不確定性的重要決策，也是節(jié)約飼糧成本、提高我國肉牛養(yǎng)殖效益和綜合競(jìng)爭(zhēng)力的重要舉措。

1 豆粕營養(yǎng)價(jià)值

豆粕是大豆榨油后的副產(chǎn)物，其粗蛋白質(zhì)含量一般高達(dá)40% 以上，根據(jù)來源、加工方式等的不同，其中粗蛋白質(zhì)、氨基酸等含量有所差異。Thakur 和Hurburgh（2007）對(duì)產(chǎn)自美國、阿根廷、巴西、印度、中國等地的豆粕進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，阿根廷豆粕蛋白質(zhì)含量最高，而中國和美國豆粕總可消化氨基酸的比例最高。康玉凡等（2005）對(duì)68 個(gè)去皮和帶皮豆粕的氨基酸組成進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，去皮豆粕賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、必需氨基酸以及總氨基酸含量均顯著高于帶皮豆粕。Castro等（2007）對(duì)比分析了溶劑浸提型豆粕、壓榨型豆粕、木質(zhì)素磺酸處理豆粕以及熱處理帶皮豆粕蛋白和氨基酸的瘤胃降解率和腸道消化率，結(jié)果表明，溶劑浸提型豆粕粗蛋白質(zhì)和各種必需氨基酸的瘤胃有效降解率顯著高于其他豆粕，壓榨、木質(zhì)素磺酸處理以及熱處理使得過瘤胃蛋白占粗蛋白比例從42% 提高至68%，且溶劑浸提型豆粕組氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸等必需氨基酸腸道消化率顯著低于其他豆粕。

總體來看，豆粕不僅蛋白含量高，且氨基酸含量較為豐富，除含硫氨基酸（蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸）含量略偏低外，豆粕含有豐富的賴氨酸、色氨酸、異亮氨酸、纈氨酸和蘇氨酸。另外，豆粕兼具適口性好、消化率高、品質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定等特性，是肉牛養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用的蛋白飼料原料。但是，我國豆粕大量依賴進(jìn)口，國際豆粕市場(chǎng)的波動(dòng)為我國畜牧養(yǎng)殖帶來了諸多挑戰(zhàn)和不確定性。減少肉牛養(yǎng)殖豆粕用量是控制生產(chǎn)成本、穩(wěn)定肉牛養(yǎng)殖市場(chǎng)的重要路徑，而豆粕替代則是相對(duì)容易被肉牛養(yǎng)殖者接受和推行的技術(shù)措施。

2 豆粕替代在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

我國幅員遼闊，各地肉牛品種、飼料資源稟賦等均有較大差異，總體而言，較為常見的蛋白質(zhì)含量較高的飼料原料主要有菜籽粕、棉籽粕等餅粕類，酒糟、谷氨酸渣等糟渣類，飼料桑、燕麥豌豆混合青貯等飼草類以及緩釋尿素等，各種飼料原料的高效利用在豆粕替代中發(fā)揮了重要作用。

2.1 餅粕類

餅粕類飼料原料是豆粕替代常見的選擇，這些原料通常由經(jīng)過脫脂的油料作物制成，營養(yǎng)特性與豆粕具有相似性，一定程度上能夠滿足動(dòng)物的營養(yǎng)需求，且在國內(nèi)相對(duì)更容易獲取，價(jià)格一般也低于豆粕。

2.1.1 菜籽粕菜籽油是繼大豆油和棕櫚油之后的第三大植物油，菜籽粕也是繼豆粕之后的世界第二大蛋白飼料來源（Negawoldes，2018），加之菜籽粕具有較高的蛋白質(zhì)含量和豐富的氨基酸組成，已成為替代豆粕的重要蛋白飼料原料。然而，菜籽粕中的黑芥子酶能夠?qū)⒂筒酥械暮虼紊参锎x物芥子油苷水解為硫氰酸鹽、異硫氰酸鹽等有害產(chǎn)物，會(huì)導(dǎo)致肝臟損傷、甲狀腺腫等，另外，菜籽粕中還含有硫代葡萄糖苷、植酸等多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，極大的限制了菜籽粕在動(dòng)物日糧中的應(yīng)用。夏志軍等（2020）以菜籽粕和紫蘇餅替代肉牛日糧中的豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著精料中菜籽粕添加比例的增加，肉牛養(yǎng)分表觀消化率和氮沉積呈下降趨勢(shì)。易軍等（2014）為了評(píng)價(jià)高菜籽粕日糧對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的影響，以短期育肥階段肉牛為模型，使用不同水平的菜籽粕替代豆粕飼喂肉牛，結(jié)果表明，30% 菜粕組（占精料比例）育肥牛日增重最高、料重比最低，即菜粕替代豆粕飼喂育肥牛的合理比例為30%。但也有研究表明，菜籽粕可以完全替代肉牛日糧中的豆粕，且以菜籽粕為蛋白質(zhì)源的精料氮生物學(xué)效價(jià)和增重凈能均高于豆粕日糧（張曉明等，2014）。而試驗(yàn)結(jié)果的差異可能與菜籽粕在肉牛日糧中的實(shí)際用量有關(guān)。在張曉明（2014）的研究中，菜籽粕的實(shí)際最高用量僅占日糧的5.95%，而在夏志軍等（2020）的研究中，菜籽粕最高用量則約占日糧的12%。即菜籽粕可以作為日糧中豆粕的替代品，但最高用量應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)限。

2.1.2 棉籽粕棉籽粕也是一種產(chǎn)量較大的蛋白飼料原料，且其往往具有較高的蛋白質(zhì)含量，但因棉酚等抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高，如使用不當(dāng)易影響動(dòng)物生產(chǎn)。李金輝等（2022）在體外條件下使用棉籽粕替代豆粕進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)棉籽粕有降低日糧蛋白消化率、抑制瘤胃微生物對(duì)碳水化合物消化、提高瘤胃pH 的風(fēng)險(xiǎn)，且育肥牛棉酚中毒的診斷與治療也常見報(bào)道（褚洪忠等，2019）。但也有研究表明，同等蛋白質(zhì)水平下，用棉籽粕全部或部分替代豆粕對(duì)肉牛增重及各項(xiàng)屠宰性能指標(biāo)均無顯著影響（荊元強(qiáng)等，2012）；使用棉粕替代豆粕不會(huì)對(duì)放牧條件下肉母牛生產(chǎn)性能造成負(fù)面影響（Barros,2011）；棉籽粕能夠提高內(nèi)洛爾母牛干物質(zhì)消化率，可以完全替代豆粕用于雨季放牧內(nèi)洛爾母牛的飼養(yǎng)（Martins,2016）。即棉籽粕可以有效替代豆粕作為蛋白飼料原料用于肉牛養(yǎng)殖，但確定棉籽粕用量時(shí)也應(yīng)充分考慮抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響，以不影響肉牛生產(chǎn)性能發(fā)揮為前提，發(fā)揮棉籽粕的最大效價(jià)。

2.1.3 其他餅粕除菜籽粕、棉籽粕外，關(guān)于其他餅粕類飼料的研究也多有報(bào)道。樊慶山等（2018）體外條件下探究了棕櫚仁粕、油茶籽粕、茶籽粕替代豆粕用到肉牛日糧中的可能性和有效性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)棕櫚仁粕各營養(yǎng)成分過瘤胃率高、瘤胃能氮平衡值接近0，油茶籽粕的粗蛋白質(zhì)瘤胃降解率最高，而茶籽粕能夠有效提高瘤胃丙酸濃度和產(chǎn)氣量，即3 種餅粕替代豆粕均具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景。夏志軍等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，精料中用42% 紫蘇餅替代31% 豆粕，肉牛干物質(zhì)、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）表觀消化率均顯著提高，氮沉積提高3.65 g/d。Correia（2016）使用花生餅梯度替代豆粕飼喂內(nèi)洛爾公牛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨花生餅用量增加，肉牛屠宰重呈線性降低，但花生餅100% 替代豆粕組肉牛背最長肌中多不飽和脂肪酸含量明顯增加。另外，葵花籽粕、芝麻粕、水飛薊粕等也是潛在的豆粕替代品，但同其他餅粕類飼料一樣，上述餅粕在替代豆粕飼用時(shí)，應(yīng)對(duì)其氨基酸含量、抗?fàn)I養(yǎng)因子水平等進(jìn)行檢測(cè)，飼用時(shí)充分考慮日糧氨基酸平衡和抗?fàn)I養(yǎng)因子的不利影響，以在充分發(fā)揮餅粕營養(yǎng)作用的同時(shí)保證動(dòng)物健康。

此外，為了將餅粕類飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的不利影響降到最低，相關(guān)技術(shù)措施也在不斷推行。其中最常見的是微生物發(fā)酵法。發(fā)酵處理可以有效降解飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，且具有成本低、易推廣、脫毒效果明顯等特點(diǎn)，曾鈺等（2022）使用不同比例發(fā)酵雜粕（棉籽粕和菜籽粕）替代豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵雜粕完全替代飼糧中的豆粕不會(huì)對(duì)肉牛的生產(chǎn)性能、養(yǎng)分表觀消化率等造成不利影響，且發(fā)酵雜粕替代飼料中75%豆粕時(shí)肉牛生產(chǎn)性能和養(yǎng)殖效益最佳。除發(fā)酵法外，還有物理處理法（如熱處理）、化學(xué)脫毒法（如酸堿處理、溶劑浸出）以及酶解法等，但相關(guān)技術(shù)操作不當(dāng)易導(dǎo)致脫毒效果不佳、飼料營養(yǎng)價(jià)值受損、有毒有害物質(zhì)殘留等問題，加之技術(shù)難度大、操作復(fù)雜、應(yīng)用成本高，推廣范圍有限。

2.2 糟渣類

除了餅粕類飼料，糟渣類飼料也經(jīng)常被用來替代肉牛日糧中的豆粕。酒糟是最為常見的可用于部分替代豆粕的糟渣類飼料，作為糧食生產(chǎn)乙醇過程中產(chǎn)生的飼料產(chǎn)品，其粗纖維和過瘤胃蛋白含量較高，非常適合用于反芻動(dòng)物飼養(yǎng)（俞建良等，2023）。據(jù)報(bào)道，雖玉米干酒糟及可溶物（DDGS）蛋白質(zhì)含量低于豆粕（28.28%VS.44.00%），但玉米DDGS 瘤胃降解率只有34.23%，遠(yuǎn)低于豆粕的64.42%，即單位質(zhì)量玉米DDGS 可為反芻動(dòng)物小腸提供的可消化過瘤胃蛋白高于豆粕（張永根，2010）。Pancini 等（2021）使用高粱DDGS 替代肉牛日糧中的高粱籽實(shí)和豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨高粱DDGS 使用量的增加，日糧過瘤胃蛋白量線性增加，高粱DDGS 添加量達(dá)20% 時(shí)，有效提高了海福特犢牛生產(chǎn)性能，但隨著高粱DDGS 用量的增加，由于淀粉貢獻(xiàn)的減少和消化部位的改變，肉牛飼料轉(zhuǎn)化率有所下降。谷氨酸渣是生產(chǎn)味精過程中的副產(chǎn)品，含有豐富的菌體蛋白，粗蛋白質(zhì)含量高達(dá)65.04%，可作為蛋白飼料添加用于動(dòng)物日糧中（昝林森等，2017）。段鵬杰等（2017）在秦川牛日糧中添加3% 谷氨酸渣（配合1.37% 麥草）替代日糧中4.37% 的豆粕，試驗(yàn)牛干物質(zhì)采食量提高0.91 kg/d，平均日增重提高0.19 kg/d，料重比由9.40降至8.38。番茄渣是番茄加工的副產(chǎn)品，其生產(chǎn)具有一定的季節(jié)性，但其資源豐富，且含有相對(duì)豐富的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等營養(yǎng)成分（桑斷疾等，2012）。Yuangklang 等（2010a）以干番茄渣替代豆粕應(yīng)用于肉牛養(yǎng)殖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼喂干番茄渣會(huì)影響瘤胃發(fā)酵，導(dǎo)致瘤胃pH、氨態(tài)氮濃度以及血液尿素氮濃度不斷升高，但其進(jìn)一步研究表明，日糧中添加11.2% 干番茄渣，肉牛采食量降低了6.5%，終末體重降低了4.0%，但肉牛飼料轉(zhuǎn)化率平均提升4.1%（Yuangklang 等，2010b）。除直接將糟渣類飼料替代豆粕應(yīng)用于肉牛生產(chǎn)，經(jīng)過混合發(fā)酵加工后使用也取得了不錯(cuò)的效果。Suriyapha 等（2022）使用生產(chǎn)酒精的副產(chǎn)品酵母菌渣與生產(chǎn)檸檬酸的副產(chǎn)品檸檬酸渣混合發(fā)酵的產(chǎn)物部分或全部替代豆粕飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)肉牛營養(yǎng)攝入量和消化率、瘤胃發(fā)酵、能量分配等均未受日糧中混合發(fā)酵物與豆粕比例的影響，因此，認(rèn)為該混合發(fā)酵物可替代豆粕在肉牛日糧中使用，但同時(shí)指出，試驗(yàn)條件下混合發(fā)酵物的最高添加量為日糧的15%，大量使用前需進(jìn)一步研究。Dagaew 等（2022）使用酵母菌渣與木薯漿混合發(fā)酵物部分或全部替代豆粕飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)其并未對(duì)肉牛生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，認(rèn)為該混合發(fā)酵物可以完全替代豆粕使用。

糟渣類飼料的蛋白供給水平、供給部位或與豆粕有所差異，因此，當(dāng)使用糟渣類飼料替代豆粕時(shí)，飼料配方要根據(jù)肉牛的生理需求和生長階段進(jìn)行合理的調(diào)配，確保營養(yǎng)的均衡和滿足肉牛的生產(chǎn)性能要求。同時(shí)，應(yīng)對(duì)糟渣類飼料的礦物元素含量、霉變情況以及品質(zhì)波動(dòng)保持密切關(guān)注，以使糟渣類飼料的利用達(dá)到最佳效果。

2.3 非蛋白氮

反芻動(dòng)物具有獨(dú)特的消化生理特點(diǎn)，能夠利用非蛋白氮合成微生物蛋白，因此，使用非蛋白氮替代肉牛日糧中的豆粕具有巨大潛力。常見的非蛋白氮飼料添加劑主要有尿素、硫酸銨、氯化銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨以及磷酸尿等，其中，尿素是替代豆粕潛力最大的非蛋白氮，據(jù)申軍士等（2023）估算，以折算成小腸可消化粗蛋白質(zhì)計(jì)，單位質(zhì)量尿素可提供的小腸可消化粗蛋白質(zhì)是豆粕的4.46 倍，而在不考慮基礎(chǔ)母牛的情況下，我國肉牛養(yǎng)殖對(duì)尿素的潛在需求量為87.49 萬噸/ 年。為了有效控制尿素在瘤胃快速降解導(dǎo)致的動(dòng)物氨中毒風(fēng)險(xiǎn)，避免瞬時(shí)過量氨經(jīng)瘤胃上皮吸收進(jìn)入肝臟，在肝臟轉(zhuǎn)化為尿素后被大量排入環(huán)境而導(dǎo)致氮的浪費(fèi)和環(huán)境污染，肉牛生產(chǎn)中主要使用緩釋尿素替代豆粕。趙二龍等（2019）使用占日糧1.41% 的緩釋尿素（含氮量39%）替代肉牛日糧中75% 的豆粕飼喂生長期西門塔爾雜交公牛，試驗(yàn)期內(nèi)緩釋尿素替代豆粕未對(duì)肉牛平均日增重、料重比、血氨和血液尿素氮濃度等產(chǎn)生任何負(fù)面影響。Salami 等（2021）以體外法、原位尼龍袋法、動(dòng)物試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)了緩釋尿素替代部分豆粕用于反芻動(dòng)物的可行性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.3%緩釋尿素添加量不會(huì)對(duì)體外發(fā)酵參數(shù)產(chǎn)生負(fù)面影響，緩釋尿素替代日糧中1/3 的豆粕也不會(huì)對(duì)干物質(zhì)和氮的瘤胃有效降解率產(chǎn)生影響，在日糧中添加3% 的緩釋尿素既不會(huì)影響肉牛采食，也不會(huì)導(dǎo)致氨中毒，且會(huì)減少碳的排放，因此認(rèn)為緩釋尿素可用于替代反芻動(dòng)物日糧中的豆粕，而不會(huì)對(duì)瘤胃發(fā)酵和動(dòng)物健康造成不利影響。尿素替代豆粕用于肉牛飼養(yǎng)具有較好的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，但實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)注意緩釋尿素產(chǎn)品的選擇，認(rèn)可豆粕在氨基酸組成方面的優(yōu)勢(shì)，明確替代豆粕比例和飼用方法，并注重飼養(yǎng)管理技術(shù)的操練，以提升尿素的飼用效果。

2.4 飼草

擴(kuò)大使用富含蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)飼草對(duì)于控制日糧中豆粕的用量具有潛在價(jià)值。優(yōu)質(zhì)飼草不僅可以為動(dòng)物直接提供蛋白質(zhì)，替代一部分豆粕，而且日糧中飼草用量的增加有助于改善肉牛胃腸道健康，提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收能力，從而降低其對(duì)豆粕等高蛋白補(bǔ)充劑的依賴。楊玉能等（2007）使用紫花苕替代肉牛育肥精料中78%的豆粕，肉牛平均日增重提高了243.8 g/d，公斤增重的飼料成本降低0.15 元。呂冠霖等（2015）在肉牛日糧中分別添加15%和30%的桑樹替代部分或全部豆粕，肉牛增重均未受負(fù)面影響，公斤增重飼料成本分別降低0.34 元和1.06 元。Keller 等（2021）在使用蠶豆、南瓜子餅、螺旋藻粉等替代日糧中的豆粕飼喂利木贊牛時(shí)發(fā)現(xiàn)，各種替代方式均不會(huì)對(duì)肉牛生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面影響，而更值得注意的是，其陰性對(duì)照組使用的飼草日糧中未添加豆粕及其他蛋白補(bǔ)充劑，肉牛生長性能亦未受到任何負(fù)面影響，因此，認(rèn)為使用優(yōu)質(zhì)飼草配制的日糧可以不額外補(bǔ)充豆粕。然而，實(shí)際生產(chǎn)中需要注意的是，增加飼草的用量也可能導(dǎo)致動(dòng)物對(duì)其他營養(yǎng)元素的攝取不足，如能量、礦物質(zhì)和維生素。因此，在使用富含蛋白質(zhì)的飼草控制豆粕用量時(shí)，需要綜合考慮日糧的營養(yǎng)平衡，并依據(jù)動(dòng)物的需求制定合理的配方?？偟膩碚f，通過增加肉牛日糧中優(yōu)質(zhì)飼草的比例控制豆粕的用量，不僅可以有效降低肉牛生產(chǎn)成本，而且可以提升動(dòng)物健康水平，改善畜產(chǎn)品品質(zhì)，是當(dāng)下各項(xiàng)豆粕減量技術(shù)措施中極具潛力的方法，但在高精料育肥仍是當(dāng)前主流飼養(yǎng)模式的大背景下，加之優(yōu)質(zhì)飼草資源開發(fā)和利用不足，產(chǎn)業(yè)對(duì)飼草日糧的認(rèn)知還有待進(jìn)一步改善，多元化飼草日糧的應(yīng)用和推廣仍任重道遠(yuǎn)。

3 小結(jié)

綜上所述，肉牛生長發(fā)育需要的是蛋白質(zhì)，而非豆粕，即豆粕并不是肉牛日糧中的必需品，開發(fā)和利用能夠有效提供蛋白質(zhì)的飼料原料，使用科學(xué)合理的飼養(yǎng)管理技術(shù)，肉牛日糧中的豆粕可以被替代甚至剔除。