单胃动物豆粕替代物的研究

作者：张金环
大豆饼（粕）是以大豆为原料取油后的副产品，由于取油工艺不同，通常将用压榨法或夯榨法取油后的副产品称为大豆饼（soybean meal-expeller）；将用浸提法或经预压后再浸提取油后的副产品称为大豆粕（soybean meal-solvent）。[1] 1922年，美国首次生产大豆粕[2]，并且主要用作饲料，人们也逐渐认识到豆粕在配合饲料中的地位，大豆饼粕以其色泽佳、风味好，加工适当的大豆饼粕仅含微量抗营养因子，不宜变质，使用上无用量限制等特点在配合饲料加工工艺中占据植物性蛋白质饲料原料之首。
正因为大豆饼粕在饲料工业中的重要地位，近些年来，使得豆粕的价格跌宕起伏、变化莫测。仅2003年1月份价格同比增长12%，2月份增长7.5%，三季度以后，豆粕价格天天变，特别是“十一”以后，南方个别销售区一度升至3800元/吨的历史高价，平均价达3300元/吨，上涨幅度超过前9个月平均价的60%。比2002年同期上涨77%。据测算，2003年仅豆粕涨价造成饲料成本增加约40亿元。今年豆粕价格扑朔迷离，升降交替，总体价格持高不下，使饲料成本高于销售价格。因此，减少甚至免除豆粕在配合饲料中用量的研究迫在眉睫。
1 大豆饼粕的营养特性
大豆饼粕是我国最常用的一种主要植物性蛋白质饲料，营养价值很高，粗蛋白含量高，一般在40~50%之间必需氨基酸含量高，组成合理。赖氨酸含量在饼粕类中最高，约2.4~2.8%。赖氨酸与精氨酸比约为100：130，比例较为适当。若配合大量玉米和少量的鱼粉，很适合家禽氨基酸的营养需求。异亮氨酸含量是饼粕饲料中最高者，约1.8%，是异亮氨酸与缬氨酸比例最好的一种。大豆饼粕色氨酸、苏氨酸含量也挺高，与谷实类配合可起到互补作用。蛋氨酸含量不足。因此，大豆饼粕是猪鸡的优质蛋白质饲料，但在玉米—大豆饼粕为主的饲粮中，一般要额外添加蛋氨酸才能满足畜禽的营养需要。[2]
大豆饼粕中存在有抗胰蛋白酶、尿素酶、血球凝集素、皂角苷、甲状腺肿诱发因子、抗凝固因子等抗营养因子，其中最主要的是抗胰蛋白酶。但这些有害物质大都不耐热，在适当水分下经加热即可分解，有害作用即可消失。但加热过度，会降低赖氨酸和精氨酸的活性，同时也会使胱氨酸遭到破坏。[3]
2 猪饲料中大豆粕替代物的研究
大豆饼粕是猪的主要蛋白质饲料。如喂仔猪，再加喂鱼粉等动物性蛋白质饲料，对仔猪生长十分有利。但相应的饲料成本也较高，因此，猪饲料中豆粕替代物也亟待研究开发。
豆粕替代物一般为菜籽粕、棉籽粕、玉米蛋白粉、豌豆蛋白粉等，这些饲料原料与豆粕相比，粗蛋白质含量与豆粕相仿，甚至有的远高于豆粕。因此，可用这些物质或它们之间的搭配，再辅以其他添加剂来补足在氨基酸上与豆粕间的差异，从而达到降低饲料成本，提高经济效益的目的。
2.1菜籽粕替代豆粕喂猪试验
王凤来等（2003）菜籽粕替代豆粕饲养生长育肥猪的效果试验中，试验饲粮针对不同蛋白饲料原料设计为三个处理，每个处理设6个重复。其分组情况及蛋白饲料类型如下：



试验检测指标包括三个体重阶段的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和饲料转化效率（F/G）。试验结果表明，试验猪在体重20~90Kg的生长肥育期，F/G（P<0.05）在处理之间比较差异不显著，但ADG（P<0.01）和ADFI（P<0.05）则表现显著差异[4]。II、III处理的ADG高于I处理，而ADFI低于I处理。该试验成功的完成了生长于肥猪配合饲料中豆粕的部分代替，取得了很好的效果。
双低油菜籽粕粉和普通菜子粕粉在畜禽饲料中应用广泛，在世界动物蛋白质饲料原料贸易中名列季军。双低油菜（Canola）籽的重要标志是芥子酸和硫代葡萄糖苷两种抗营养因子的含量较低，其中油芥子酸含量低于2%，每克不含油风干固态物质中硫代葡萄糖苷含量不超过30μg。在干物质含量为90%的加拿大双低油菜籽粕粉化学成分中，芥子碱含量1%，硫代葡萄糖苷的含量16μmol/g，单宁含量1.5%，植酸含量4%。与此相比，国产普通菜籽粕的芥子酸胆碱脂和硫代葡萄糖苷高于双低菜子粕，其中硫代葡萄糖苷含量比双低菜子粕高15~20倍（单安山，1998年）[5]，而植酸、单宁、芥子碱含量则基本一致（卿中全等，2000年）［6］。在养分组成方面，以90%干物质为基础，加拿大双低油菜籽粕粉粗蛋白质含量为35%，赖氨酸2.02%，蛋氨酸0.73%，苏氨酸1.50%，色氨酸0.46%，NDF21.2%，ADF17.2%，生长猪消化能为12.975MJ/Kg (Hickling，2001)［7］。与豆粕相比，其粗蛋白质和消化能含量较低，但其中含硫氨基酸含量较高。有试验表明双低菜子粕在仔猪饲料中可占5%，在生长猪饲粮中可以替代50~100%的大豆粕蛋白质，而在肥育猪饲粮中可作为蛋白饲料全部替代大豆粕（Radke等，1990）［8］。以加拿大为代表的北美和欧洲等国家在双低油菜籽粕营养价值评定和饲养实验研究方面起步于上个世纪70年代，双低油菜籽粕早已普遍应用于家禽、猪和牛的畜牧生产中。我国部分省份相继引进双低油菜品种，生产规模逐渐扩大，而且生产双低菜籽粕的绝大部分用于猪饲粮中。
2.2发酵啤酒糟代替豆粕喂猪试验
随着畜牧业的迅速发展，蛋白质饲料日趋匮乏，已成为制约我国畜牧业持续发展的“瓶颈”。因而，寻找新的蛋白饲料来源，成为当今饲料工业研究的势点。单细胞蛋白以其生物世代周期短、增殖快、营养丰富，各种氨基酸齐全，富含多种维生素和矿物质元素，培养条件易满足和便于控制，所需原料广泛，价格低廉，适宜于工业化生产的要求，逐渐被作为解决这一问题的重要途径之一。发酵啤酒糟含酶蛋白饲料，是以啤酒糟为原料，采用固态发酵，在大规模培养系统中生产的富含蛋白质和各种酶的蛋白饲料。[9]
王修启等（2001）[9]用适当比例的发酵啤酒糟含酶蛋白饲料取代部分豆粕饲喂生长育肥猪的结果表明：日增重和饲料利用率各组间差异不显著，达到了与豆粕组同等的生产水平。经济效益分析表明，以发酵啤酒糟含酶蛋白饲料组猪的盈利最高。试验还表明，未发酵啤酒糟不适于直接饲喂生长育肥猪。
2.3玉米蛋白饲料代替豆粕喂猪试验
玉米蛋白饲料是玉米经过去皮浸泡水磨后所生产的玉米淀粉，再经过水解、提取了玉米糖浆后的副产物，经发酵烘干而成。它含有13%～16%的蛋白质及7%～8%的柠檬酸，具有酸、香、甜味，适口性强，消化率高。玉米蛋白饲料中所含有的柠檬酸具有特殊的意义。因为当前国内外的卫生组织都大声疾呼：禁止在畜禽饲料中使用抗生素类药物（抗生素类药物不仅会产生抗药性，而且会将药物残留在畜产品中，从而危害人类的健康）。而采用酸化剂来替代药物型的生长促进剂，就不会残留有害物质在畜产品中，它也不会像许多抗生素那样具有法定的停药期。而玉米蛋白饲料中所含有的柠檬酸，正符合卫生组织的要求，它是玉米糖浆副产物的发酵产品（完全是天然产品），所含有的柠檬酸是天然的代谢物，能提高畜禽的采食量和消化率。
陈什培等（2000）[10]试验表明，用玉米蛋白饲料取代部分豆粕和药物性生长促进剂饲喂生长育肥猪，能获得较好的经济效果。说明玉米蛋白饲料用于饲喂生长育肥猪很有发展前景。因为玉米蛋白料中含的柠檬酸能抑制有害细菌的繁殖，这种作用对于生长育肥猪很重要。又因为在这个阶段，生长育肥猪的免疫系统活力不足，而柠檬酸可降低沙门氏菌及其他病原菌在饲料、猪栏和猪本身中的生长与繁殖，因而能够改善猪的生产性能，提高猪的日增重。其改善的程度接近于使用传统的抗生素生长促进剂。以上试验结果表明，用玉米蛋白饲料饲喂生长育肥猪能获得较好的经济效益、较高的日增重和饲料报酬。玉米蛋白饲料用于饲喂生长育肥猪是一种较好的饲料源，但加入生长育肥猪配合日粮中的最佳比例、最高限量是多少，还需再作进一步的试验研究。
3 蛋鸡饲料中豆粕替代物的研究
目前我国养鸡业发展很快，养鸡场和养鸡专业户如雨后春笋遍布全国城乡各地。为我国养鸡业的进一步发展开辟了广阔前景。各养鸡场家为了节省饲料支出，增加经济效益，自上世纪80年代以来，很多养鸡场家和养鸡大户都先后实行自己配制饲料，从而取得了较好的经济效益。但是近两年来，优质鱼粉、豆粕等蛋白质饲料越来越感到短缺，价格也愈加昂贵，为了减少蛋白质饲料在日粮中的比例，降低饲料成本，提高饲料利用率，豆粕替代物的研究被越来越多的学者所重视，并进行了一系列研究，为在蛋鸡日粮中合理利用新的豆粕替代物提供科学依据。
3.1脱毒菜籽粕替代豆粕试验
菜籽粕中氨基酸比较平衡，但因含有硫葡萄糖甙以及其它抗营养因子，适口性差，使其在配合饲料中的用量受到限制，但经生物发酵脱毒后，各抗营养因子大部分被降解，适口性得到明显改善。试验表明，用10~14%的脱毒菜籽粕替代饲料中部分豆粕饲喂产蛋鸡，其产蛋率无影响，枚蛋重、料蛋比和存活率的差异不显著（P>0.05），蛋壳品质略有提高，能降低饲料成本和饲养成本。[11]
3.2脱毒棉籽饼粕替代豆粕试验
棉籽饼粕含有棉酚等抗营养因子，且赖氨酸、蛋氨酸含量皆不如豆粕，但综合考虑，脱毒后，棉籽饼粕除含有丰富的蛋白质之外，还含有丰富的B族维生素、消化酶、氨基酸和矿物质，也不失为豆粕的替代物。聂宇燕等（1997）[12]经过两个多月的饲养实验证明，试验和对照两组产蛋鸡均生长正常，且试验组产蛋率略有提高，料蛋比由2.13降至2.12，其他各项指标也有所改善。
在产蛋鸡日粮中配合棉籽饼粕应注意，饲料中游离棉酚的含量要控制在50ppm以下，为防止棉籽饼粕带来的负影响，建议添加结晶硫酸铁（7水）为游离棉酚的4倍。[12]
3.3蛋氨酸替代豆粕试验
吴忠良等（2000）[13]试验表明在蛋鸡日粮中添加蛋氨酸有较高的经济效益，日粮中添加0.1%的合成蛋氨酸可以代替5个百分点的豆粕。目前，由于豆粕短缺，因此价格较高，无疑增加了饲料成本，而用0.1%的合成蛋氨酸代替5个百分点的豆粕，可以降低饲料成本。且试验组的产蛋量、平均蛋重、饲料转化率均优于对照组。
张永江等（1996）[14]研究了在低豆粕蛋白日粮中添加蛋氨酸对蛋鸡性能的影响 ，表明实验组比对照组能获得更好经济效益，降低了饲料成本。并且在这种情况下，试验组的产蛋量、孵化率和成鸡存活率均高于对照组。从孵化情况看，试验组比对照组提高孵化率1.97%，而成鸡存活率又比对照组高3.5个百分点。因此，在蛋鸡日粮中添加0.1%的合成蛋氨酸代替5%的豆粕可在生产上推广应用。
其它的研究，诸如以芝麻粕替代豆粕，以发酵啤酒糟、羽毛粉等替代豆粕饲喂产蛋鸡，也都取得了较理想的结果。
4 前景展望
近年来，我国畜牧业迅速发展，但蛋白质资源普遍贫乏，畜牧业的发展离不开饲料和粮食，但粮食生产是我国国民经济的薄弱环节，往往制约国民经济的发展。为了实现畜牧业现代化、标准化饲养，要求蛋白饲料占总精料量的15%。以现存畜禽饲养量计算，我国蛋白饲料尚缺40~50%。1995年初开始，粮食价格暴涨，饲料成本大幅度提高，畜牧业面临着大滑坡的危机。开发新的饲料资源，解决人畜争粮的问题已经得到国家各级部门的高度重视。在此前提下，又赶上近几年欧美疯牛病的频频发生，动物性饲料已禁止或限制在养殖业中使用，致使豆粕价格一涨再涨，波动幅度较大，给畜牧业生产带来很大影响。因此豆粕替代物的研究是大势所趋，但由于某些原料加工工艺较繁琐或有些原料的使用仅限于试验阶段，豆粕替代物的研究还有很长的路要走。