环保饲料配制技术应用与研究进展

张乃锋

（中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，北京　100081）

环保饲料配制技术应用与研究进展

张乃锋

（中国农业科学院饲料研究所，农业部饲料生物技术重点开放实验室，北京100081）

生产中控制或减少生猪养殖污染的方法有很多，包括合理规划猪场、采用人工出粪和节水、通过政策或法规进行环保宣传、倡导健康环保的养殖模式、应用科学的排泄物处理方法、猪场绿化等。但是这些方法治标不治本，从应用角度来看，营养调控的方法见效快，具有可操作性，并且能够满足饲养者的利益。环保饲料正是通过原料筛选、配方设计、产品加工等各个环节控制饲料产品质量安全，合理满足动物营养需要，降低饲料成本和对环境的污染［1］。环保饲料注重质量安全和生态安全，通过科学配方提高动物对饲料养分的吸收利用效率、减少氮磷排放；通过少用或不用抗生素等药物添加剂以减少对人类健康和环境的危害；通过使用绿色饲料添加剂来保障动物生长和畜产品质量安全。

1　低蛋白质日粮技术应用进展

1.1氨基酸平衡技术

在生猪饲料中使用合成氨基酸可改善氨基酸平衡，减少饲料的粗蛋白含量，提高饲料中氮的利用率，减少氮的排放，缓解氮对环境的污染。氨基酸平衡的低蛋白质日粮得到了较多的研究和应用。黄健等（2015）、邓冲等（2015）［2， 3］报道氨基酸平衡低蛋白质日粮不影响猪的生长性能，显著降低了猪粪中氮含量和猪舍氨气浓度。降低日粮蛋白水平显著降低了育肥猪盲肠内氮代谢相关产物的生成，显著影响食糜微生物组成［4］。生产中猪低蛋白质日粮的实践意义一方面在于节约饲料资源：我国是全世界蛋白质资源缺乏最严重的国家，将猪饲料中的粗蛋白降低3%，每年可节约相当于500万t豆粕的蛋白质饲料，还可有力缓解对蛋白质原料的进口依赖，具有经济战略意义。另一方面在于环保意义：猪日粮粗蛋白质每降低1%，可将氮的排出量减少10%，对于一个万头猪场，每年可少向环境中排放近10 t氮，相当于150 t豆粕中的蛋白质含量，同时降低了猪舍氨气浓度，改善猪舍环境。

1.2能量蛋白质平衡技术

能量蛋白质比不仅反映日粮中蛋白质的水平，还可以反映日粮中能量与蛋白质的平衡程度。保持最佳能量蛋白比，相对传统的高消化能和高粗蛋白质水平饲料，可显著降低碳氮的排放。添加合成氨基酸的低蛋白质日粮对猪胴体的影响主要是造成背膘增厚，瘦肉率下降，原因是采用传统的消化能体系中蛋白质饲料和纤维饲料的能值被高估，而脂肪和淀粉来源的饲料能值被低估，而净能体系则能精确满足猪的能量需要，最大限度减少能量过剩。张桂杰等（2010）［5］在商业化条件下，利用净能体系配制生长和育肥猪低蛋白质日粮均获得与传统日粮相近的生产性能、胴体品质和肌肉品质。

2　绿色饲料添加剂应用技术进展

饲料添加剂作为配合饲料的重要微量活性成分，起着完善配合饲料的营养、提高饲料利用率、促进生长发育、预防疾病、减少饲料养分损失及改善畜产品品质等重要作用。当前环保饲料中应用的绿色饲料添加剂包括酶制剂、益生素、植物提取物、有机微量元素、有机酸、寡糖、除臭剂等［6］。

2.1酶制剂

生猪日粮以植物源成分为主，其中含有多种抗营养因子，如植酸、非淀粉多糖等，它们会限制猪对营养物质的利用。植物性饲料中约75%的磷是植酸磷，它不能被单胃动物利用，还会影响动物对于多种微量元素的吸收。植酸酶的作用机理主要是先把植酸分解成肌醇磷酸酯，再进一步分解为肌醇和磷酸。从而释放出磷和其他营养元素，提高营养元素的利用率、降低其在畜禽排泄物中的残留量。王志恒等（2015）［7］在日粮中添加植酸酶降低无机磷添加量能提高保育猪对日粮中养分的表观消化率，改善生长性能；并且，植酸酶在低磷日粮中的效果更为明显。在保育猪日粮中添加750 FTU/kg的植酸酶可以降低25%～50%的磷酸氢钙添加量。还有一种观点认为超剂量饲喂植酸酶（1 000～2 500 FTU/kg）可以达到快速降解并破坏日粮中植酸的目的［8］。目前，玉米资源短缺，麦类的营养价值高于玉米，且资源丰富，是玉米的最佳替代品。但麦类籽实中含有较多的非淀粉多糖，它具有抗营养作用，严重影响了麦类所含营养物质的消化利用。添加外源性多糖降解酶是最有效的一种办法，其使用目的是最大限度地消除非淀粉多糖的抗营养作用，充分释放饲料中可利用养分，减少饲料资源的浪费，降低动物对环境的污染。王淑云等（2013）［9］用小麦加0.04%非淀粉多糖酶完全代替生长猪日粮中的玉米能提高养分消化率和生产性能。添加非淀粉多糖酶，不同程度地降低肠道食糜黏度，增加回肠、盲肠挥发性脂肪酸（VFA）浓度并改善肠道形态［10］。

2.2微生态制剂

益生素作为活性菌可以实现动物体内的微生物平衡，抑制肠胃中有害物质的生成，增强动物的免疫功能，进而预防疾病，从而实现动物的安全生长。已有许多试验证实了益生元与益生素具有提高增重、改善饲料转化效率、促进畜禽机体免疫功能、降低死亡率及改善环境等效果。张乃锋等（2015）［11］在生长猪日粮添加1×109CFU/kg 植物乳杆菌GF103，能够改善生长猪肠道菌群环境，提高生长猪生长速度和饲料利用效率。刘艳丰等（2014）［12］报道植酸酶、复合酶、益生素与寡糖合用或单一使用，均有降低氨氮和硫化氢的趋势。

2.3中草药、植物提取物

中草药、植物提取物的作用包括：抗菌、抗病毒、免疫增强（多糖促进细胞因子的产生、促进淋巴细胞转化和增殖、影响淋巴细胞数量和淋巴细胞比例、促进抗体生成）等。近年来，植物提取物作为抗生素生长促进剂的替代物取得了良好的效果。肖传明等（2014）［13］报道新型猪用植物提取物饲料添加剂作为抗病促生长的中药添加剂产品，可以取代猪饲料中抗生素的使用。植物提取物促进生长的作用机理可能是通过保证日粮的安全卫生促进肠道健康，或者更多是通过控制潜在的病原菌保持胃肠道中微生物菌落的生态平衡［14］。

2.4有机微量元素

无机微量元素在过去很长一段时间被广泛应用，这种元素受到多种因素的影响，不能被动物有效地吸收利用。有机微量元素作为被发现的代替物效价较高，所以用有机微量元素替代无机微量元素，可减少其他微量元素在饲料中的添加，节省资源，同时减少环境污染［15］。

2.5有机酸

幼年畜禽自身的胃酸分解能力低，不能保证胃内的酸性维持外来菌在胃内大量的繁殖和存活，容易使动物出现腹泻等疾病，酸化剂的使用增加了动物胃液的酸性，使得耐酸菌在胃中存活抵御外来菌，从而帮助动物调节免疫系统提高了抗病能力。曹山川等（2015）［16］报道日粮中添加不同种类的有机酸可提高断奶仔猪的养分消化率，并改善肠道形态和微生物菌群，但不同有机酸及其组合之间的效果差异并不显著。

2.6寡糖类物质

寡糖是一种非消化性食物成分，到达后肠后可选择性地为大肠内的有益菌所利用，却不为有害菌所利用。现在研究和应用较多的寡糖类物质包括低聚果糖、甘露低聚糖及异麦芽低聚糖等。大量研究表明，低聚糖能够明显增强动物的抗病能力，显著提高动物日增重。李玉欣（2015）［17］报道甘露寡糖能够促进母猪繁殖性能和仔猪生产性能在于其可改善肠绒毛结构，影响细胞因子含量，调节免疫功能等。

2.7除臭剂

为了保护环境、降低动物排泄物对空气的污染和有害物质的挥发，除臭剂在环保型饲料中也得到了应用。有研究报道，膨润土和沸石粉也有与粪尿中氨结合的功能。向生长猪日粮中添加海泡石或膨润土时，粪尿中氨散发量会减少。另外还有将腐植酸钠和硫酸亚铁用作除臭剂的。刘鸫等（2015）［18］报道复方除臭剂对畜舍氨气的平均除臭率为33%，最高除臭率可达61%。

3　小结

随着人们生活水平的提高，对肉类产品的需求质量和数量均显著增加，而饲料资源日益紧张及严重的环境污染已经成为畜牧业可持续发展的重大障碍，食品安全问题的增多使得人们开始对畜牧业存在的一系列问题进行研究，提高畜禽对饲料的消化能力，减少浪费，减少畜牧生产所带来的污染成为摆在人们面前的重要课题。环保饲料是从环境保护和人类与自然和谐发展的角度出发，采用科学配方将动物的营养需要值和饲料的营养价值合理结合，得以降低养殖污染，保护环境，具有广阔的发展应用前景。发展生态养殖，提高饲料的环保和安全性，是一项长期而艰巨的任务， 除了坚决贯彻执行当前已有的法律和规章，还必须依靠科技进步，加速饲料安全理论的建立和新产品的研制， 健全措施， 从而保护环境和食品安全。

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2016-04-18）

现代农业产业技术体系北京市创新团队建设资金（BAIC02-2016）；中国农业科学院-大兴区院区科技合作项目

张乃锋（ 1974-） ，副研究员，博士，研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail： zhangnaifeng@ caas.cn