关海峰,李延山,张建华 ,刘 艳,王杲强,江国托 ⋆
(1.江苏三仪生物产业集团,江苏 徐州 221300;2.辽宁省畜产品安全监察所,辽宁 沈阳 110003)
目前有大量研究表明,动物粪便的臭味,主要来自于没有被消化吸收的蛋白质[1],粪便中蛋白质含量越高,粪便越臭,越容易滋生有害菌。高蛋白质粪便对环境造成地面污染、有害菌污染、空气污染等高度污染,污染的环境又会影响动物健康,形成恶性循环[2]。同时,因高蛋白日粮中添加了大量的植物性蛋白[3],直接影响动物体对锌和铜的吸收,而锌与铜均是动物在生长发育过程中不可缺少的微量元素,为了保证动物体对锌和铜的需求,饲料中需增加锌和铜的含量,由于动物体对锌和铜的消化吸收率较低,高锌、高铜的排泄物亦会对环境造成污染。
1.1 蛋白性饲料原料的体内“助消化吸收”技术利用复合酶制剂和复合益生菌及其他生物核心技术,降低饲料中抗营养因子的影响,促进饲料的消化和吸收,提高营养物质的转化和利用。
1.2 畜禽饲料氮磷代谢调控技术降低畜禽饲料中蛋白原料的添加,直接降低饲料中蛋白水平,并通过氨基酸平衡原理[4],保障畜禽的营养需求。同时低蛋白含量的饲料可以减少氨气的排放,极大改善动物舍内空气质量。
1.3 重组动物促生长因子技术以大肠杆菌表达的重组促细胞生长因子,促进动物体细胞的生长、修复并补充营养;保护胃肠道黏膜,促进消化酶分解及蛋白质合成,能够提高饲料利用率,加快动物体生长速度。
2.1 提高饲料利用率,增加日粮氮的沉积研究表明,添加了平衡氨基酸的低蛋白日粮可以增加5%氮的沉积,氮的利用率明显提高,尿氮每天减少2.3 g,生物学价值提高17%。
2.2 节约蛋白原料,降低饲料成本中国的蛋白原料资源匮乏,几种主要饲料蛋白原料鱼粉、豆粕等长期依赖进口,已经成为影响我国养殖业和饲料工业成本、农民增收的决定性因素。传统的畜禽日粮往往浪费蛋白原料,增加生产成本。低蛋白日粮每降低1%的粗蛋白质可以减少约23 kg/t的豆粕用量,该空间可以添加适量合成氨基酸和价格低廉的能量饲料进行填充,一些杂粕也成为可添加原料,这为优化饲料配方、降低饲料成本提供了途径。
2.3 降低环境污染,减少疾病的发生研究表明,猪只能利用日粮中30%~55%的氮,而50%~70%的氮随粪便排出;碳的吸收利用率也只有30%左右,有70%随粪便排出体外。目前我国仅猪禽两项养殖,一年的产粪量就高达5~8亿吨,粪水60亿吨。这些过剩的营养处理不当很容易污染土壤、河流和空气等。因为畜禽养殖污染环境,目前我国一些地区已经设立禁养或限养区[5]。另外,蛋白质是所有有机营养物质中最难消化的一种,过高的蛋白质水平会加重畜禽肝脏和肾脏的负担,大量未消化的营养物质进入大肠段,给病原菌生长和繁殖提供了条件,造成畜禽腹泻、下痢甚至死亡。低蛋白日粮可以保持胃肠道较高的酸性,抑制有害菌的生长,有效避免和减少疾病的发生。此外,可以将微生物发酵与低蛋白日粮相结合发展生物饲料,既降低了抗营养因子水平,同时为机体提供大量的益生菌、有机酸、消化酶和小肽等,改善肠道健康,提高畜禽生产性能。
3.1 蛋白性原料紧缺在畜牧业发展过程中,饲料是支撑其发展的重要物质基础。通常在畜禽的日粮组成中,蛋白质饲料占全混合日粮的20%~40%,其成本占到饲料成本的40%~50%[6]。蛋白质作为生物体的重要组成部分,是动物机体各组织器官不可缺少的成分,同时也是体内调节各种生理生化反应的主要成分。生物体内几乎所有的生命活动都是由蛋白质直接参与的,如生长、发育、遗传等。所以,饲料中蛋白质水平是否合理,对畜牧业发展具有决定性的意义[7]。长期以来,大量养殖从业者为了追求经济利益,盲目地超量添加蛋白质饲料,增加了动物机体的代谢负担,并造成了蛋白原料的浪费,进而增加了饲料成本[8]。高蛋白日粮的发展,直接导致了蛋白性饲料原料的紧缺。
3.2 蛋白性饲料原料价格居高不下,导致饲料配方成本过高、饲料企业微利或亏损经营目前我国蛋白质饲料的主要原料是大豆及其副产品。随着人民生活水平不断提高,动物性蛋白质食品人均消费量呈快速增长态势,对大豆及豆粕的需求量同样呈快速增长态势[9]。国内大豆进口依存度高,大豆进口量逐年增加,从1992年的21万吨上升到2017年的9 600万吨,15年间增长456倍,进口依存度从2%上升到90%,对国家的安全和粮食成本的控制带来了挑战[10]。降低大豆进口依存度,对保障国家安全有重要意义。据测算,豆粕使用量有较大下降空间,利用低蛋白日粮技术,在目前我国常规饲料蛋白添加加水平基础上,可以减少约1 500万吨豆粕用量。成功推广低蛋白日粮,可明显减少豆粕等蛋白原料的用量。
3.3 国家层面已强制性启动“低蛋白日粮”战略2018年7月,农业农村部召集各大企业召开关于豆粕减量替代等相关技术的研讨会议。同时,农业农村部发布《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017-2020年)》,提到了“源头减量”的指导思想。对于畜牧业来说,源头便是饲料,降低饲料中的蛋白,从源头减少蛋白原料使用量,能大大降低对环保的影响。在养殖走向微利的时代,低蛋白日粮是养殖产业降低成本的利器,低蛋白日粮技术的推广必将是行业的大势所趋。
由辽宁省畜产品安全监察所与三仪集团共同号召组建低蛋白日粮联盟,主要推广低蛋白日粮技术在畜禽饲料产品中的应用。同时,联盟将成立技术平台,打造联盟产品研发和技术平台,提升联盟成员产品的核心竞争优势;综合服务平台,通过为成员单位提供相应的核心技术、生产管理、质量控制、市场服务等多项技术培训,从而提升成员单位的综合管理水平及市场服务质量来提高其在行业内的影响力和竞争力;原料采购平台,通过集中采购及统一配货,为联盟成员降低原料采购成本,从而提高企业的综合收益。联盟成员企业可以通过三大平台获得包括采购优势、技术优势、质量优势、创新优势、融资优势、技术服务优势六大竞争优势。据不完全统计,辽宁省共有饲料生产企业747家,年产全价饲料约1 210万吨,产值375亿元。辽宁省与南方地区相比,全价饲料蛋白含量平均高1%~2%,如通过低蛋白日粮技术降低饲料中豆粕的添加量,将饲料中蛋白含量降至南方各省的水平,全省约可节省饲用豆粕24万吨。每吨全价料降低50元成本,共计节约成本6亿元,同时可减少至少10%的氨气排放。此项技术的应用,可降低蛋白原料的使用、节省饲料生产成本、改善大气环境、减少环境污染,为饲料企业及全省带来巨大的经济以及社会效益。