點(diǎn)“粕”成“精”

楊泰

豆粕是大豆榨取大豆油后的副產(chǎn)物，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸和多種動物生長必備的營養(yǎng)物質(zhì)，是非常優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)飼料原料。

長期以來，我國主要以豆粕為蛋白質(zhì)飼料原料，畜牧業(yè)快速發(fā)展，使得豆粕的需求量已遠(yuǎn)超出國內(nèi)供給水平，至2020年，豆粕需求缺口7000多萬噸。近年來，國內(nèi)豆粕價格暴漲，從3000多元/噸最高飆升到5700元/噸。

“夢中情菌”

2021年，中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《豬雞玉米豆粕減量替代方案》，提出通過新技術(shù)提高飼料原料利用率并鼓勵用雜粕（糧食提煉后剩下的渣滓）替代豆粕。這使我確定了研究的方向。我設(shè)想通過生物處理的方式處理雜粕原料，提高雜粕原料價值，替代豆粕。

我將目光聚焦在棉籽粕上。棉籽粕是棉花籽榨油后產(chǎn)生的副產(chǎn)物，是僅次于豆粕的一種重要的蛋白資源。在我國，棉籽的年總產(chǎn)量900萬噸以上，棉籽粕的年產(chǎn)也有約400至500萬噸。但由于棉籽粕中含有的游離棉酚對動物有害，其應(yīng)用受到了很大的限制。我的首要目標(biāo)是通過生物手段（微生物發(fā)酵法）高效處理棉籽粕，消除其中的毒害成分，提高應(yīng)用前景。

通過實(shí)驗(yàn)分析我們發(fā)現(xiàn)，能最有效清除棉酚的微生物，大概率出現(xiàn)在棉花生長的棉田里。于是，我們從新疆、山東、湖南等多個棉花產(chǎn)區(qū)的棉田里，取回棉田地面以下3厘米的腐植土樣品。因?yàn)椴⒉荒艽_定目標(biāo)菌是真菌還是細(xì)菌，因此我們?yōu)槊恳粋€樣品準(zhǔn)備了兩套分別適應(yīng)于真菌和細(xì)菌的培養(yǎng)條件。

將土壤樣品拿回實(shí)驗(yàn)室后，我們首先從每份樣品中取300克，添加5克游離棉酚，攪拌均勻，再添加50%的水，在室溫條件下發(fā)酵7天。之后，取1克發(fā)酵土壤樣本和9毫升雙蒸水放在100毫升的三角瓶里，輕輕搖晃震蕩混勻，分別放在28℃和37℃恒溫培養(yǎng)箱里（細(xì)菌和真菌）。棉酚具有殺菌功能，為篩選出耐受棉酚而且降解率高的菌株，我們設(shè)置了不同的培養(yǎng)基，用初篩和復(fù)篩多次篩選進(jìn)行菌種選擇。菌種培養(yǎng)五天為一個周期，我們連續(xù)五天，每天處理一批，這樣就能讓每一天都有結(jié)果出現(xiàn)。但也就是這樣，造就了“周六保證不休息，周日休息不保證”的工作狀態(tài)。

以上土壤取樣、樣品處理和菌種篩選的工作，我們持續(xù)了超過半年時間。我們猶如大海撈針?biāo)频拿刻熘貜?fù)著相同的試驗(yàn)操作。當(dāng)處理土壤樣品的操作成為肌肉記憶，當(dāng)配制培養(yǎng)基的比例和重量已經(jīng)了然于胸，當(dāng)觀察到一個個沒結(jié)果的培養(yǎng)皿內(nèi)心已經(jīng)毫無波瀾的時候，我們終于找到了兩株可以在充滿棉酚的培養(yǎng)基上存活的具有“棉酚克星”屬性的菌種。當(dāng)我們以為這就是“夢中情菌”時，來自現(xiàn)實(shí)的菌種檢驗(yàn)報告顯示，他們都是不可應(yīng)用的致病菌。于是，這樣的循環(huán)又延續(xù)了三個月，所幸，這一次得到的菌種，是可以降解棉酚的益生菌。

點(diǎn)粕成精

有了菌種，就好似有了火種。但新的問題出現(xiàn)了，菌種中含有一種抗?fàn)I養(yǎng)因子，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收產(chǎn)生不利影響。為此，針對棉籽粕的特性和結(jié)構(gòu)，我們?yōu)樗傲可矶ㄗ觥绷嗣附夂桶l(fā)酵方案。但棉酚這個狡猾的“影子殺手”，還可能在高溫、發(fā)酵的條件下游離，暫時轉(zhuǎn)化為一種結(jié)合棉酚，騙過我們的檢測。于是，通過設(shè)置不同的發(fā)酵條件（添加水分，菌液量和發(fā)酵時間）進(jìn)行發(fā)酵條件摸索試驗(yàn)，我們驗(yàn)證出，在菌株接種量8%、添加45%水分、發(fā)酵12天的條件下可以最大化發(fā)揮菌種發(fā)酵特性并降低游離棉酚的含量。

我們所分離出的菌種，可以直接通過發(fā)酵處理降低40%左右的總棉酚，使有害的游離棉酚水平降低70%以上，從根源上降低了毒害風(fēng)險。同時，處理后的棉籽粕樣品粗蛋白水平提升6%-15%，抗?fàn)I養(yǎng)因子水平大幅降低，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)粕成精的第一階段目標(biāo)。

“買一送N”

評價點(diǎn)粕成精是否成功，還有一步的驗(yàn)證至關(guān)重要，就是“用戶體驗(yàn)”。作為食用者的豬豬們，他們反饋的“意見”是最需要被關(guān)注的。為此，我們開始了以年為期的養(yǎng)豬生活。我們使用經(jīng)技術(shù)處理過的棉籽粕分別替代15%、30%、60%和100%比例的豆粕飼喂生長育肥豬，定時取樣檢測，對比腸道中食糜的營養(yǎng)成分，記錄和計算發(fā)酵棉籽粕的消化代謝表現(xiàn)，驗(yàn)證和探索替代效果。

由于非洲豬瘟疫情的影響，我們進(jìn)入養(yǎng)殖場后就不可以再隨意出行，因此，每次進(jìn)入都是以兩個月為單位。在養(yǎng)殖場里，日日與豬為伍，身上的衣服濕了，轉(zhuǎn)而又在身上被體溫蒸干，遇到梅雨季節(jié)和冬季，豬味濃郁的豬舍，反而成為了取暖的好地方。而每次看到一只只小豬長得圓圓滾滾，又覺得這些都是值得的。

試驗(yàn)結(jié)果沒有辜負(fù)我們的期待，在使用發(fā)酵棉籽粕分別替代15%、30%、60%和100%比例的豆粕飼喂生長育肥豬后，我們發(fā)現(xiàn)，替代30%比例豆粕的豬豬日增重更多，長勢喜人，皮紅毛亮，健康狀況更好。同時，我們將取得的食糜樣品進(jìn)行微生物組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)飼喂經(jīng)過發(fā)酵的棉籽粕，可以提高豬豬腸道中乳酸菌等益生菌的豐度，抑制大腸桿菌等致病菌的水平。解決了營養(yǎng)替代的問題，還附加了腸道功能調(diào)控的作用，這“買一送N”的買賣是超值的。

在這之后，我們結(jié)合團(tuán)隊資源成立公司，帶著科研成果與諸多具有生物發(fā)酵能力的企業(yè)進(jìn)行合作，形成了針對雜粕原料高效處理的生產(chǎn)工藝，產(chǎn)出了包括發(fā)酵棉籽粕在內(nèi)的多種雜粕發(fā)酵原料和發(fā)酵相關(guān)產(chǎn)品。我們既要讓養(yǎng)殖戶“有得用”還要“用得好”。當(dāng)笑容從他們布滿褶皺的臉頰上浮現(xiàn)，當(dāng)他們不顧我的拒絕向我車上甩上幾棵新鮮的白菜，當(dāng)他們一次次重復(fù)下次來一定要給他們打電話的時候，都讓我感受到我們服務(wù)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民工作的魅力和意義。

責(zé)任編輯：賈倩穎