印遇龙院士:非常规饲料的开发与高效利用

财富   2025-01-09 22:22   云南  

印遇龙


中国科学院亚热带农业生态研究所

中国工程院院士,博士生导师



导读:在畜牧业蓬勃发展的当下,饲料资源的压力与日俱增。传统饲料供应渐趋紧张,非常规饲料的开发与高效利用成为行业焦点。非常规饲料种类繁多,如农作物秸秆、食品加工副产物等,蕴含着丰富的营养潜能,却未被充分挖掘。开发这些资源,能拓宽饲料来源,减少对常规饲料的依赖,为养殖业可持续发展奠定基础。然而,非常规饲料面临着适口性差、营养成分不均衡、含有抗营养因子等诸多挑战。这就需要科研人员深入研究,运用创新技术手段,如发酵、酶解等处理方法,提升其品质与利用率。鉴于此,本期特邀中国科学院亚热带农业生态研究所,印遇龙院士以“非常规饲料的开发与高效利用”为题,阐述非常规饲料领域的最新研究成果与实践经验,全方位展现这一领域的探索进程。以期为广大从业者提供思路与借鉴,激发更多创新思维,共同推动非常规饲料开发利用迈向新高度,助力畜牧业在资源高效利用的轨道上稳健前行。全文已在《饲料工业》2025年第1期刊出。




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非常规饲料利用现状


随着经济的发展和社会进步,市场对动物产品需求的日趋旺盛,与此同时,养殖业产业化、规模化程度不断提高,对饲料原料的需求不断增加,资源总量短缺成为了新时期饲料业发展的瓶颈[1]。不仅如此,我国饲料原料供给链一直存在的结构性矛盾日益突出,当前养殖中应用最为广泛的玉米-豆粕型日粮中玉米供需紧平衡,大豆对外依存度高,这些常规饲料以进口供应为主的局面短时间难以逆转,已成为威胁我国的粮食安全的重大隐患[2]。尽管生产者对于常规饲料的营养特性和饲用价值认知较为全面透彻,但由于常规饲料资源的局限性和不断上升的成本,着力开发和高效利用非常规饲料成为了当代饲料工业和养殖业可持续发展的研发重点。

非常规饲料是指在配方中使用较少,营养特性和饲用价值了解较少的饲料原料,根据动物品种、时间、区域的不同,常规和非常规饲料也是相对的[3]。我国非常规饲料资源类型主要包括非常规蛋白饲料、非常规能量饲料和其他非常规饲料。非常规饲料具有来源广泛、种类多样、成本较低、生物活性成分高等优点,逐渐受到研究者的关注。非常规饲料理论年资源总量可达40亿吨,但实际上应用到动物生产的比例不高,具有巨大的开发潜力,其中包括杂粕类、糟渣类、木本饲料、单细胞蛋白、动物源蛋白、谷物副产物、秸秆、中草药副产物和茶叶副产物等多个大类。所谓的非常规饲料大多是其他产业的副产物或者废弃物,因此开发利用非常规饲料代替部分常规饲料是一举多得的举措,不仅可以补充动物所需营养素和功能成分,而且能降低饲料成本,减少环境污染。然而,限制非常规饲料使用的因素也有很多,包括营养成分不平衡、含有多种抗营养因子、适口性差、营养质量不稳定、缺乏可靠的饲料数据库等一系列问题,这些因素都增加了非常规饲料应用的复杂性和挑战性[4]。

基于当前现状,文章主要综述了主要非常规饲料的种类和营养特性,重点阐述其限制因素的饲料加工与预处理技术措施,并举出应用实例和最新的研究进展。最后,对非常规饲料未来发展方向提出展望,以期为非常规饲用资源的开发及高效利用提供参考。



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非常规蛋白质饲料开发与高效利用


我国蛋白质饲料大量短缺,对于进口大豆依存度高于80%,豆粕价格不断飙升。蛋白质饲料原料成本在饲料配制的总成本中往往占到35%以上,其中豆粕粗蛋白含量(CP)约为43%,且氨基酸相对平衡[5]。饲料蛋白质来源中豆粕占比超过70%,是12种动植物油粕饲料产品中产量最大,用途最广的一种。因此非粮蛋白质饲料的开发替代豆粕对于降低饲料成本具有重要意义。目前,我国非粮蛋白质饲料的开发与高效利用主要集中在杂粕、酿造业糟渣、木本饲料、动物性蛋白资源等方面。

2.1 杂粕类

杂粕是指除豆粕以外的植物粕类蛋白质原料,年产量超过3 000万吨。主要包括菜籽粕(年产量900万吨)、棉籽粕(年产量700万吨)和花生粕(年产量430万吨)、油茶籽粕、葵花粕、芝麻粕、亚麻仁粕、棕榈粕、椰子饼粕等[6]。

我国菜粕(CP 36%)资源量全球第一,菜粕含有更高浓度的必需氨基酸,如色氨酸、苏氨酸、赖氨酸、含硫蛋氨酸和半胱氨酸,使其成为满足蛋白质需求的最佳替代来源,是重要植物蛋白。同时菜粕中含有硫葡萄糖苷、芥子碱、芥酸、单宁和植酸等抗营养因子[7]。我国棉粕(CP 44%)在饼粕蛋白质原料总产量中排第三,是一种重要植物蛋白源。粗蛋白为41%左右,但是赖氨酸含量不足,精氨酸含量较高。加工过程中是否脱壳、压榨工艺等影响其质量;棉粕中含有棉酚、游离棉酚、环丙烯脂肪酸、植酸和单宁等抗营养因子[8]。我国是世界花生生产大国,花生粕(CP 45%)的蛋白质含量较高,精氨酸含量较高,但赖氨酸含量不足(约1.1%),富含绿原酸等功能成分。然而花生粕易污染黄曲霉毒素,并且压榨工艺对其消化率影响大,其粗纤维含量主要取决于脱壳程度[9]。油茶籽饼粕粗蛋白含量为10%~18%,粗纤维为23%,无氮浸出物为40%,尽管营养价值有限,但1 000万吨左右的年产量值得进一步开发利用[10]。

可见,杂粕的高效利用往往需要经过进一步处理,微生物发酵和酶解工艺是该类非常规饲料的重要加工技术。固态发酵技术解决了传统固态发酵池式、浅盘式、滚筒式及轨道式发酵过程中生产效率低、能耗高、产量小的问题,全自动控温控湿发酵塔对温度、湿度和通风量进行控制,实现了固态发酵的大规模化生产[11]。研究发现,菜粕中的抗营养因子芥子碱(sinapine)浓度与用丝状真菌Trametes sp. 48424固态发酵过程中产生的漆酶存在负相关关系,并且干燥过程中,高水分菜籽粕中芥子碱的浓度迅速下降[12]。棉粕经过枯草芽孢杆菌-1和扣囊复膜酵母Su 2019复合发酵后形成的棉籽蛋白肽,其蛋白质含量和利用率大大提高,游离棉酚大大降低[13]。通过理化加工和微生物发酵处理后油茶籽饼粕的营养价值与燕麦、米糠饼相近,传统观念认为茶皂素会破坏动物红细胞产生溶血作用,但近年来研究发现适当浓度的茶皂素不仅能维持抗菌、抗病毒、抗炎症、抗应激的生物活性,同时可以提高养殖动物生长性能、肉品质及抗氧化能力,还可以减少反刍动物的甲烷排放[14]。

最近研究表明,饲粮中添加杂粕(油菜籽粕、棉籽粕和葵花籽粕)替代豆粕对50~75 kg生长猪的生长性能、营养物质表观消化率、血清氨基酸含量和粪便微生物群多样性均无显著影响[15]。花生粕可替代蛋鸭饲粮中高达75%的豆粕,且不会对产蛋量和蛋品质产生负面影响,回归模型表明,豆粕替代量不超过67.6%时产蛋量最大[16]。发酵茶籽粕可替代45%豆粕,饲喂荷斯坦奶牛产奶量和乳成分均没有显著变化,每吨发酵茶籽粕的价格与豆粕相比节省了1 135元,同时,茶皂素提高了奶牛血清中免疫球蛋白及免疫相关细胞因子含量,表明茶皂素可提高奶牛免疫功能[17]。

2.2 糟渣类

中国是酿造业大国,白酒糟每年产量大于2 500万吨,啤酒糟产量每年大于1 000万吨,加上豆制品、水果等各类糟渣每年超过1.7亿吨。糟渣类原料来源广泛,价格低廉,经高温蒸煮、微生物糖化、发酵等酿造过程后,可溶性碳水化合物被发酵提取,各种有机酸、氨基酸、维生素、酶类和脂肪含量丰富,且粗蛋白、粗脂肪、粗纤维与灰分等含量相应提高,是理想的非常规饲料[18]。糟渣类饲料水分含量普遍为30%~80%,一般都含有多种抗营养因子,如抗胰蛋白酶、单宁、凝血素等,营养成分的差异较大且品质不稳定,酸度往往偏高需要平衡。因此糟渣类原料一般需要经过烘干、发酵或青贮等工艺进行处理,干燥处理过程需谨防黏结和焦化现象。

干酒糟及其可溶物(distillers dried grains with solubles, DDGS)是谷物经过发酵生产乙醇后的固体和液体部分经过干燥处理后得到的产物。例如,玉米中淀粉被转化成乙醇和二氧化碳,余下的DDGS中含有丰富的蛋白质、脂肪和纤维素等营养成分,经过进一步发酵可使得部分植物性蛋白转化为微生物蛋白。由于DDGS具有价格低廉、营养丰富等优点,因此在养殖业中得到了广泛应用。然而,不同来源的DDGS营养成分差异较大,因此在使用时需要根据具体情况进行调配和调整[19]。果渣的果香味来源于挥发性物质,而且含有黄酮类、木脂素类、萜类等多种生物活性成分。果渣不仅可以直接适量添加提高饲料的营养价值和适口性,通过青贮处理还能更好地防止腐败,并生有机酸,降低原料pH。

DDGS中残存着阿拉伯木聚糖和纤维素等非淀粉多糖(non-starch polysaccharides, NSP),在5%和10%的DDGS饲粮中添加多酶复合物可通过影响肠道形态和饲料颗粒质量提高0~28日龄肉鸡的生长性能,其中0~7日龄DDGS水平可安全控制在10%,8~28日龄DDGS水平可安全控制在20%[20]。饲粮中添加发酵苹果渣可提高肥育猪的饲料效率,对产成品重、平均日增重、胴体重、背膘厚和屠宰率均无显著差异[21]。

2.3 木本饲料

我国有丰富的树木资源,其中针叶树、阔叶树和小灌木等100多种树木的枝叶能用来饲喂畜禽。据统计,无毒树木的嫩枝叶片,理论上每年可提供3亿吨饲料。然而,木本饲料原料存在的主要问题包括存在多种抗营养因子;木质素含量高;缺乏专用的收割、加工机械等问题[22]。目前,已经有一些木本饲料资源在养殖业中得到了广泛应用,如构树、桑叶等。发酵构树(CP 18%~30%)中检测到50种二肽和三肽,相对于未发酵构树,发酵构树的芹黄素、木犀草素、香叶素、槲皮素等黄酮类物质显著升高。杂交构树全株含有丰富的蛋白质、氨基酸和矿物质等营养成分,可以作为畜禽的优质饲料原料[23]。干桑叶富含主要成分黄酮20%、多糖25%、植物蛋白25%、生物碱3%~5%,叶绿素3%~5%、甾醇2%,具有耐旱、耐高重金属的优良特性,根部吸收重金属强。此外,一般作物的季节性强,收割期窗口小,能够施肥的时段很有限,而畜禽粪污的消纳是需要常年进行,这也是种植业消纳粪污有限的原因之一。构树和桑叶一年可以收割3~8茬,如果收割时间安排好,5—10月份可以连续收割、连续施肥,保证了粪污的持续性消纳。

在粗饲料中添加60%的构树叶显著提高了湖羊的平均日增重,正向调节背最长肌脂肪酸百分比,并可提高血液中免疫球蛋白水平,对湖羊的生长性能、肉品质和免疫性能都有积极的影响[24]。饲用桑在育肥猪生产中有着系统性的研究,与对照组相比,日粮中添加3%、6%和9%的桑叶粉对生长性能无显著影响,而12%组显著降低末重和日增重,增加料重比,随着日粮中桑叶粉含量的增加,胴体重、屠宰率、背膘厚呈下降趋势,而眼肌面积以9%桑叶粉组最高[25]。后续报道发现,随着日粮中桑粉含量的增加,血清中抗氧化能力升高,通过调节猪骨骼肌脂质代谢相关基因的表达,股二头肌脂肪酸谱中多不饱和脂肪酸线性增加,动脉粥样硬化指数和血栓指数呈线性降低,表现出更为健康的脂肪酸组成比例[26-27]。育肥猪阶段日粮中,苎麻含量不超过9%能改善胴体性状和猪肉品质,并且未影响生长性能,通过调控肌内脂肪含量和肌纤维特性,从而影响猪肉嫩度[28]。

2.4 单细胞蛋白

单细胞蛋白(single cell protein, SCP)是利用工农业废料及石油废料人工培养的微生物的细胞质团,含粗蛋白50%~85%,其中氨基酸组分齐全,可利用率高,生产原料包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、醇类、秸秆等[29]。与植物源蛋白质饲料相比,SCP具有较快的合成速率,无须日照和大量土地,用微生物发酵方式生产菌体蛋白是迄今为止资源循环转化效率最高的方式之一。以2021年农业农村部批准的乙醇梭菌蛋白新饲料原料为例,利用30 t一氧化碳或10 t二氧化碳可生产1 t高蛋白(80%)产品。中国工业尾气中一碳气体总量超2.6亿吨,若以60%利用率转化,理论上可年产650万吨SCP(折合饲料蛋白520万吨),相当于增加1 180万吨豆粕供应。此外,微藻是一种能够光合作用的单细胞微生物,能以CO2作为碳源固定蛋白质,是SCP的重要来源,微藻所含的维生素A、维生素E、硫氨素、核黄素、吡多醇、维生素B12、维生素C、生物素、肌醇、叶酸、泛酸钙和烟酸等增加了其作为SCP的价值[30]。

在肉鸡饲粮中添加高达5%的SCP(来源于甲烷氧化菌)可替代豆粕或鱼粉作为蛋白质来源,除改善肠道健康状况外,还提高了饲料转化率,而生长性能没有不良影响[31]。在断奶仔猪饲料中以1%比例的螺旋藻或小球藻添加量,有助于优化肠道黏膜构造,进而促使空肠绒毛长度增加,提升肠道的吸收效能[32]。以66%的荚膜微囊藻SCP替代鱼粉饲喂金头鲷的生长性能、抗氧化能力和消化酶活性等未见明显的不良影响,显著增加了鱼片中对人体营养重要的脂肪酸含量,如20∶5n-3和22∶6n-3[33]。

2.5 动物源蛋白

近年来,由于全球水产养殖业生产的快速扩张和海洋渔业资源的衰退,以鱼粉为代表的动物性蛋白质饲料资源在全球范围内日益紧缺,供需失衡导致鱼粉价格和养殖成本不断上涨,尤其是肉食性鱼类对植物蛋白源的耐受程度有限,严重制约了我国水产养殖业的可持续发展[34-35]。我国是世界第一大禽类养殖大国,羽毛资源每年超30万吨,没有被充分利用。羽毛粉蛋白质含量在75%~90%,含硫氨基酸占10%以上,属于角蛋白,不易被动物消化吸收,可通过酶解工艺(见图1)打断角蛋白的双硫键,使大分子蛋白质变成小分子蛋白质,提高消化率[36]。我国蚕茧产量占世界总产量的70%,年产鲜蚕蛹超50万吨,可制成12万吨干蚕蛹粉。蚕蛹蛋白质高达68%,且氨基酸平衡,脂肪含量高达20%,蛹油含有丰富的油酸、亚油酸和亚麻酸,是非常理想的动物蛋白质和油源。然而,蚕蛹脂肪含量非常高,极易被氧化,收集、加工和储存过程如何保持其安全性、如何通过深加工提高其利用价值是关键[37]。昆虫资源如黄粉虫、蝇蛆、黑水虻和大麦虫等,蛋白质、氨基酸等营养成分的含量较高,为优质蛋白质资源。然而昆虫饲料供应稳定性较差,养殖与加工需要特殊的设备和工艺,在消费者和养殖户中的接受度也存在考验[38]。



通过工艺优化,在酶解时间60 min,酶解温度60 ℃,蛋白酶量10 g/kg的条件下,解酶羽毛粉替代鱼粉对罗非鱼的生长性能和养分利用没有负面影响,蛋白质表观消化率系数提高,推荐添加量为23~46 g/kg[39]。经发酵处理后,蚕蛹粉腥臭味改善,粗蛋白质量分数增加13.93%,蛋白质溶解度提高6.01倍,发酵蚕蛹粉替代饲料中30%鱼粉,对大口黑鲈的生长有促进作用,且饲料利用效果优异,可应用于大口黑鲈养殖以降低生产成本[40]。不同比例的脱脂黑水虻幼虫粉替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、肌肉质地和肠道健康的影响各异:15%的替换率能维持最稳定的肠道微生物群组成;15%~45%的替换率可改善虾肉的弹性、硬度和韧性;45%的替换率可以减少炎症、改善肠道健康并提升肌肉质量;75%的替代率而不影响生长,但会影响肌肉质量[41]。



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其他非常规饲料开发与高效利用


除了蛋白质饲料外,能量饲料是养殖业生产中不可或缺的重要饲料原料之一,我国《饲料原料目录》中有7大类80种原料属于非常规能量饲料原料。饲料粮方面,玉米、稻谷、小麦的消耗量分别为20 000万、890万吨和1 220万吨,进口来源占比分别为10.0%、39.3%、41.0%,国内饲料粮供需结构性矛盾突出。而玉米等谷物是饲料主要能量原料来源,占比一般在50%~60%,不同谷物可相互替代,还可用粮食加工副产物等原料来替代或补充[2]。

现代社会对于动物产品的品质追求不断提高,除了添加功能型饲料添加剂外,直接添加富含生物活性的非常规饲料原料也是降本增效的有效举措。例如,中草药副产物和茶叶副产物。这部分非常规饲料尽管营养价值略低于常规饲料,但由于其往往还含有未被提取的生物活性成分,可通过营养调控手段改善动物健康水平和产品品质,实现健康养殖的同时提高产品附加值[42]。

3.1 谷物副产物

谷物在加工过程中产生的副产物却很少用于深加工和再利用,造成了环境污染和大量资源浪费。反映了我国对于粮油加工副产物综合利用率低和关键技术装备水平落后的客观事实。实际上,这些粮油副产物中往往蕴含着丰富的营养物质和各种生理功效的活性物质,通过一定的技术手段,可改善其营养价值和提取其活性物质加工成非常规饲料。谷物副产物包括稻谷、小麦、玉米等,本小节以稻谷副产物为例详述该类非常规能量饲料的开发利用。

稻谷原米制品的生产工艺已基本成熟,但对其副产物的利用还处在初级阶段。稻谷可分为颖和颖果(即外壳和糙米)两部分构成,经过筛选后,通过砻谷机后分离得到稻壳和糙米,糙米再经物理作用碾去皮层和胚,再经过一系列步骤后所剩下的胚乳部分即主产物精米,在此期间会产生大量副产物,如米糠、碎米、大米次粉和稻壳等。其中米糠及脱脂米糠(米糠饼和米糠粕)的营养价值较高,成为了谷物副产物类非常规饲料的代表[43]。

米糠(rice bran)即糙米的外皮,是稻谷加工成大米过程中产生的主要副产物,约占总质量的6%~8%,相对其他副产物最易利用,目前我国每年饲料用米糠的总数量为1 200万吨以上。米糠是由糠皮、胚芽以及部分碎米、淀粉颗粒和其他杂质的混合物,呈黄色,带有米香味,其出糠率主要受品系、水分、杂质和加工程度等因素影响。米糠集中了大部分的稻谷营养素,其营养水平受稻谷精加工程度的影响,米糠中胚乳的多少决定营养水平的高低。据分析测定,米糠约含水分12%,粗蛋白14.5%,粗脂肪15.5%,粗纤维6.8%,淀粉27.4%,灰分7.6%。米糠中胆固醇类含量极低,氨基酸比例较好,所含脂肪主要为不饱和脂肪酸,其中必需脂肪酸达47%。米糠中包括9.5‰~14.5‰植酸等抗营养因子,需要加入植酸酶等酶制剂使用[44]。米糠使用十分注重新鲜程度,原则上只能使用新鲜米糠,不能久存,鲜米糠和陈谷米糠的区别见表1。



米糠的适口性一般,添加过多会使得生长和饲料效率降低。且米糠脂肪酸构成多为不饱和脂肪酸,饲喂过多会产生软脂肪从而影响肉的品质。一般来说米糠在生长育肥猪饲料中的最多添加不超过15%,在母猪饲料中的最多添加不超过20%,仔猪则应谨慎使用为宜。高添加水平的脱脂米糠不仅会降低育肥猪外周血中炎症因子的水平,也可以提高结肠的健康水平,研究结果为脱脂米糠改善育肥猪的肠道健康提供参考依据[45]。米糠是禽类的重要能量饲料。与玉米相比,其蛋白质含量和氨基酸比例都更优越,包括赖氨酸、色氨酸、苏氨酸等。但据试验表明,肉鸡生长速度总体随日粮中米糠使用量呈负相关,但添加量在5%~10%时没有明显影响。米糠对鸭来说是一种比较理想的饲料来源,鸭对米糠耐受力更大,日粮中高比例的米糠对生产性能和胴体品质影响较小,成年鸭饲料中米糠最多可添加至40%左右[46]。

3.2 秸秆资源

秸秆是农作物收获后剩余的部分,含有丰富的纤维素和半纤维素等营养成分。通过青贮、黄贮等发酵处理工艺,可以将秸秆转化为优质的粗饲料资源。长期以来,我国规模化牧场在粗饲料选择上存在严重的误区,认为只有采用像苜蓿、燕麦草这样的进口优质粗饲料才能获得理想的生产性能和最佳的经济效益,忽略了秸秆资源的开发利用。研究表明,秸秆经过合理加工可以成为泌乳中后期奶牛及其他草食家畜良好的饲料来源,根据牛羊等反刍动物不同生理阶段和生产性能的营养需要,把经过铡切等处理后的粗饲料、精饲料按照一定比例进行充分混匀而得到全混合日粮(total mixed ration,TMR)。TMR日粮优点包括①增加饲料干物质采食量,避免挑食,减少低质粗饲料浪费,自由采食时提高10%~20%;②简化饲养程序,提高劳动效率,降低劳动强度,一次完成投料,饲喂人员可减少75%,劳动强度降低80%;③缩短采食时间,定量饲喂时可缩短至少0.5 h以上;④增强瘤胃机能,维持瘤胃内环境稳定;⑤提高增重,改善饲料利用效率;⑥TMR与规模化、散栏饲养生产相适应,便于实现机械化加工和智能化饲喂[47]。

此外,目前已有企业基于白蚁肠道秸秆预处理机制建立了仿生的自由基氧化连续爆破处理系统,实现纤维素、半纤维素及木质素的高效分离,结构了秸秆抗降解屏障。将秸秆生物资源高效转化单细胞蛋白(见图2),蛋白含量提高到28%。同时附加丰富的酵母代谢产物氨基酸、维生素、酶制剂可发酵纤维,秸秆按照600元/t计算,生产成本1 500元,仅豆粕蛋白价格折算2 800元。


3.3 中草药副产物

中草药副产物(Chinese medicinal residues, CMR)是指在中药生产过程中产生的废弃物或副产品,据不完全统计我国每年至少有3 500万吨。这些副产物不仅具有丰富的营养成分,生物活性成分也保留着一部分,通过发酵、干燥等处理工艺,可以将这些中草药副产物转化为优质的饲料原料。开发中药渣微生物发酵综合利用需要筛选适合各类中药渣生物发酵的真菌、细菌等有益菌,采用多菌联合发酵中药渣。复合菌种按照“双向发酵”的要求与相应的药渣形成“组合”。研制高效实用的箱式发酵系统,解决规模化生产的自动化与发酵条件的高效控制问题,保障发酵技术的有效实施。

饲粮中添加0.5%、1.0%、2.0%和4.0%夏桑菊药渣替代了75 mg/kg的金四环素,可缓解断奶仔猪早期腹泻,改善肠道屏障和免疫状态,调节肠道菌群组成,具有替代抗生素的潜力[48]。饲粮中添加40 g/kg CMR(来源于丹参渣和板蓝根渣)可提高蛋鸡抗氧化能力,降低血脂水平,缓解输卵管炎症,调节肠道菌群结构。由此可见,CMR可缓解后期蛋鸡的健康状况,提高生产性能。需要注意的是,过量添加CMR会对蛋鸡产生不良影响,其确切机制有待深入研究[49]。

3.4 茶叶副产物

我国每年茶叶总产量在350万吨左右,生产过程中会产生约60万吨的“尾茶”。茶叶在能量、粗蛋白、粗纤维等方面的含量均高于普通玉米,可作为一种非常规饲料资源进行开发和应用。不仅如此,茶叶中富含有茶多酚、茶氨酸、茶多糖、生物碱等多种功能成分,生物学功能包括抗氧化、抗炎、抑菌抗病毒等。其中茶多酚(tea polyphenols)占茶叶干重的30%~42%,是一种基础结构为α-苯基苯丙吡喃的类黄酮化合物,抗氧化能力相当于人工合成的抗氧化剂-丁基羟基茴香醚(BHA)。然而茶叶具有的苦涩味及含有单宁酸降低了适口性,建议在配制含茶饲料的过程中应考虑添加量,并适当补充香味剂、甜味剂以改善适口性[50]。

饲料中添加一定比例的茶粉可有效提高动物产品品质。添加4%茶粉组猪的背膘厚度较对照组降低了8.42%,脂肪含量降低了5.73%,总肌肉含量增加了2.49%;添加2%茶粉降低了肌肉亮度和黄度;添加1%茶粉能够提高肌肉组织中总氨基酸(TAA)和必需氨基酸(EAA)的含量[51]。蛋鸡产蛋高峰期饲粮中添加绿茶粉可降低蛋黄重量,提高血清免疫球蛋白A水平,降低血清丙二醛水平;降低了蛋壳的蛋壳强度和厚度,加深了蛋黄颜色;提高鸡蛋的氨基酸含量;增加了肠道菌群的多样性,改善了蛋鸡盲肠菌群的结构,有利于蛋鸡的健康[52]。



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展望


随着养殖业的发展和对饲料资源需求量的不断增加,非常规饲料的开发与应用将具有更加广阔的前景。切实履行农业可持续发展和“科教兴农三大战略”,提高人们的非常规饲料资源利用意识,改善资源利用状况,加强企业联合,提高加工技术水平,依靠科技创新、体制创新和机制创新,走循环经济之路,走出一条具有我国特色的非常规饲料资源利用的可持续发展道路。未来,我国非常规饲料的开发与应用将呈现以下几个趋势:

① 技术体系战略布局。以相关研发机构为基础,着力建设“非常规饲料资源综合利用技术研究中心”和“国家级企业技术中心”,建设一流的非常规饲料资源再生优质化利用研发平台。建立非常规饲料资源利用与产业化的技术体系,对非常规饲料相关的科技成果应更加重视。

② 加强技术研发和标准制定。开展非常规饲料资源普查,摸清非常规饲料资源家底。对各类非竞争性饲料资源的调制以及科学搭配和合理利用建立技术规范,制定非常规饲料饲喂标准(规范)。联合高校和科研院所的科研力量,研发新型实用技术,重点研发大宗非常规饲料资源的深加工、精加工和综合利用相关技术。

③ 饲料原料的多元化和精细化利用。随着科技的进步和养殖业的发展,将会有更多的非常规饲料原料被发掘和利用。同时,对于已经开发的非常规饲料原料,也需要进行更加精细化的处理和利用,以提高其营养价值和利用率。

④ 生物技术的广泛应用。生物技术将在非常规饲料的开发与应用中发挥重要作用。通过基因工程、发酵工程等生物技术手段,可以改良和优化非常规饲料原料的营养成分和生物活性成分,提高其饲用价值和利用率。

⑤ 环保和可持续发展。在开发和应用非常规饲料的过程中,需要注重环保和可持续发展。通过合理利用资源、减少环境污染等措施,可以实现养殖业与环境的协调发展。

⑥ 饲料安全与质量控制。随着人们对食品安全意识的提高,饲料安全与质量控制将成为非常规饲料开发与应用中的重要问题。需要建立完善的饲料质量监测和评估体系,确保非常规饲料的安全性和可靠性。

⑦ 加大宣传推广。国家和各级政府、科研单位加强非常规饲料资源利用方面的宣传和培训,完善技术推广体系建设,加大宣传和培训力度,提高企业认识,并最终形成合力。适当鼓励副产物收集和加工企业的发展,科学管理和使用这些未被重视的资源。

综上所述,非常规饲料的开发与应用对于促进养殖业的发展、降低饲料成本、减少环境污染等方面具有重要意义。未来,随着科技的进步和养殖业的发展,非常规饲料的开发与应用将具有更加广阔的前景和巨大的潜力。


参考文献及更多内容详见:

饲料工业,2025,46(1):2-10



作者简介

Author

印遇龙,中国工程院院士,全国人大代表,博士生和博士后导师。现任中国科学院亚热带农业生态研究所研究员,畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室主任,中国农学会微量元素与食物链分会理事长,世界中医药学会联合会芳香产业分会名誉理事长,Animal Nutrition 杂志主编,Animal Diseases 副主编,The Innovation Life 副 主 编 ,iMeta、美 国 Journal of Animal Science(2017-2020),美国 Domestic Animal Endocrinology(2007-2009)和中国科学生命科学中英文版和编委。长期从事动物健康养殖研究,先后主持完成院、省、国家、国际合作科研项目30多项。在PNAS、CNS子刊等刊物发表高质量论文300多篇,所有英文论文被引用 60 000多次,Google Scholar上的 H指数为 111,以第一完成人获国家科技进步奖二等奖二项和国家自然科学奖二等奖一项,曾获湖南省杰出贡献奖,何梁何利科技进步奖,2018 年在澳大利亚布里斯班举行的第14届国际猪消化生理学大会上获Asia-Pacific Nutrition Award(杰出成就奖)。


引用格式

印遇龙,杨哲. 非常规饲料的开发与高效利用[J]. 饲料工业, 2025, 46(1): 2-10.


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