利用柑橘渣作为畜禽饲料的研究进展

邓 盾， 檀克勤， 容 庭， 李贞明， 马现永*

（1.广东省农业科学院动物科学研究所，畜禽育种国家重点实验室，农业部华南动物营养与饲料重点实验室，广东省动物育种与营养公共实验室，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，广东广州510640；2.暨南大学生物工程学系，广东广州510632）

柑橘是全球范围内广泛种植的水果，全世界有140多个国家种植。柑橘在全球的消费主要分为鲜食（55%）、榨汁及罐头加工（35% ～40%）三种形式（程绍南，2007），部分柑橘皮也常被加工成中草药使用。我国是柑橘生产大国，柑橘产量居世界首位，同时也是主要的柑橘消费国，每年产生大量的柑橘渣。据统计，2011年我国柑橘产量为2750万吨，按1/4废渣率的比例计算，全国每年约有果渣资源700万吨（单杨，2014）。目前，柑橘渣大部分被直接丢弃，这样不仅浪费了巨大的资源，而且还造成了环境污染。

柑橘渣含水量高，易腐败，不适合长途运输，采取就近处理是比较好的方式。柑橘渣的利用方式主要有：提取精油、果胶、柑橘类黄酮等活性成分，或加工成可降解包装材料以及作为饲料添加剂使用。其中，柑橘渣饲料化利用是最为经济的一种方式，不仅耗能低，而且果渣中还含有抗菌和抗氧化等活性成分，有助于机体免疫功能的提升，使之变废为宝。因此，柑橘渣在动物饲养中具有一定的应用潜力。但是柑橘渣作为饲料原料也存在一些问题，比如存在果胶等影响动物消化的抗营养成分，以及存在苦味等影响动物采食的物质，此外柑橘渣的蛋白质含量偏低，酸度较大，粗纤维含量高等都影响了柑橘渣的利用。这就需要我们加大研究力度，完善技术路径。本文主要对柑橘渣在畜禽生产中应用的有关研究进行总结归纳，以寻求柑橘渣饲料化利用的最佳途径。

1　柑橘渣营养成分

鲜柑橘营养成分较为丰富，但同时受气候、品种等因素影响，差异也较大。柑橘中含有氮、脂类、糖类、不可溶的碳水化合物等营养物质，也存在果胶酯酶、磷酸酶、过氧化物酶等功能性酶类，以及黄酮、精油和维生素等功能性成分，此外Fe、Mn、Zn和Ca等矿质营养成分在柑橘渣中也比较丰富（Bampidis，2006）。柑橘渣的营养成分也受产地、品种以及测定方法等因素影响，表1中列举了国内外一些学者对柑橘渣的营养成分测定的结果，尽管存在一些差异，但都能够说明柑橘渣中含有大量可利用的营养资源。

相比较而言，柑橘渣中的氨基酸含量相对丰富，含有畜禽正常生长发育的8种必需氨基酸，从含量上看，色氨酸和蛋氨酸含量较低，其他6种必需氨基酸含量较高。由表2可以看出，柑橘渣中含有氨基酸的种类齐全，尤其是以天冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸、亮氨酸、精氨酸、赖氨酸含量较多（程建华，1999）。

表1　柑橘渣常规营养成分

表2　不同研究干柑橘渣中氨基酸含量

2　柑橘渣的发酵方式

鲜柑橘渣含有大量水分，如果不及时处理会迅速腐败。微生物发酵是处理柑橘渣的较佳选择，常用的方式为青贮和菌株发酵。

2.1青贮 青贮有利于营养成分的积累。姚焰础等（2012）比较了柑橘渣青贮过程中的成分变化，主要是粗蛋白质和脂肪含量上升，干物质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗灰分、钙和总磷等基本上无变化。在青贮过程中还可以添加一些微生物，如添加乳酸菌以提高柑橘渣的适口性，并提供抗菌肽、有机酸等抗菌成分。另外，自然青贮会导致营养的流失，添加一些益生菌则可减少营养流失的程度。研究证实乳酸菌可以降低可溶性碳和有机氮的损失，而且乳酸菌还可产生果胶酶等水解酶，有利于抗营养物质的降解（潘小梅，2017）。此外，添加一些纤维素（如麦麸、酒糟等），也能起到提高柑橘渣的营养价值和利用率的效果（Migwi，2001）。

青贮过程中还可以降解柑橘渣中的苦味成分。这些苦味成分，主要是柚皮苷和柠碱类物质。研究表明，自然青贮90 d后，柚皮苷减少35.99%，柠檬苦素降低了18.45%（姚焰础，2012）。程建华等（1999）利用一株微生物使柚皮苷下降70%，柠碱下降40%。

2.2菌株发酵 柑橘渣青贮时间较长，而菌种发酵一般时间较短，因而采用合适微生物菌株可以加速柑橘渣资源化利用的效率。但是，由于柑橘渣中含有部分精油，能够抑制微生物生长，所以要筛选能够具有精油耐受性的菌株。李世忠等（2014）从发酵堆肥中筛选出两株地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis，不仅能耐受25%的精油，而且在65℃下能够正常生长，其纤维素酶和果胶酶的活力也比较高。在发酵50 d后，纤维素降低84.45%，果胶降低65.93%，全氮、P2O5和K2O含量分别达到 2.3%、0.57%和 1.83%，符合行业NY525-2002《有机肥料标准》。

微生物发酵过程中也可以添加一些氮源和碳源，来提高发酵柑橘渣的营养价值，如在柑橘渣中添加15%的麸皮，以黑曲霉A、米曲霉B和扣囊腹膜胞酵母1∶1∶1混合的方式发酵柑橘渣，粗蛋白质含量比发酵前提高了34.40%（殷钟意，2009）。Noh 等（2014）以 Bacillus subtilis为发酵菌种，在柑橘渣中添加鱼产品加工产品下脚料，大大提高了柑橘渣饲料的营养价值，并提高了肥育猪的饲料转化率。

由于不同的柑橘产品形成的柑橘渣的种类和形式多种多样，因此针对不同的柑橘渣宜采用不同的发酵方式。固态发酵适合含水量较少的柑橘渣，比如提炼过精油的柑橘副产物。Scerra等（1999）比较 3 种 Penicillium camemberti菌，7种Penicillium roqueforti.菌来提高柑橘皮的发酵速度和可饲性，发酵后柑橘皮的粗蛋白质含量、酯提取物、总能明显升高，尤其是P.roqueforti Pr3固态发酵效果较理想。半固态发酵适合含水量较高和泥浆状的柑橘副产物，Gregorio等（2002）使用 A.niger和 Trichoderma viride菌来发酵柠檬浆，Trichoderma viride发酵产物N的含量比A.niger高6.3%，但是发酵速率比较慢。此外，Trichoderma viride产生的多聚半乳糖醛酸酶比A.niger高。

3　柑橘渣作为饲料原料的利用形式与饲喂效果

3.1单胃动物 柑橘渣中含有大量的纤维素，Cerisuelo等（2010）认为，肥育猪消化系统能够适应柑橘渣。比较饲喂5%和10%的柑橘渣发现，柑橘渣对于猪的总体生产性能影响并不大，只是稍减少了背膘厚度。添加柑橘渣可能会改变肠道菌群的发酵模式和菌群结构，Almeida等 （2017）发现，日粮中添加7.5%的柑橘渣能增加后肠乙酸比例。Noh等（2014）发现，柑橘渣能够减少肠杆菌（Enterobacteriaceae）的数量，而对乳酸菌（Lactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium spp.），梭菌（Clostridium spp.）的数量则没有影响。也有研究表明，柑橘渣会同时降低乳酸菌和肠杆菌的数量（Moset，2015），可能柑橘渣对肠道菌群结构，特别是乳酸菌和肠杆菌的影响和柑橘渣的添加量有关，具体的结论还有待进一步研究。

一些学者尝试在肥育猪上使用更高比例的柑橘渣，Crosswhite等（2013）发现，分别在日粮中添加15%的青贮柑橘渣、青贮压榨的柑橘渣和干柑橘渣，三种柑橘渣对肥育猪生长性能总体影响不大。青贮柑橘渣和青贮压榨的柑橘渣还分别提高了肥育猪20%和13%的饲料转化率。不过如果使用过高比例的柑橘渣也会降低其饲料转化率，Strong等（2015）发现，饲喂含30%柑橘渣饲料的肥育猪，其G∶F值要比饲喂15%和22.5%柑橘渣的低。因此，推荐肥育猪日粮中柑橘渣的添加量以15%比较适宜，过多的添加会影响猪的生产性能和腹脂质量。由于不同产地、不同加工副产物的柑橘渣存在较大差异，在柑橘渣的使用量上还要根据实际情况进行判断。

3.2反刍动物 反刍动物能够消化高水平纤维的饲料，因此可以添加更高比例的柑橘渣。Inserrra等（2014）在日粮中添加24%和35%的柑橘渣，饲喂56 d后，羊肉的脂肪氧化现象明显减少，肉质的抗氧化能力显著提升，而其他如肉色等指标没有发现明显改变。这是因为柑橘渣中含有多糖、挥发油等天然抗氧化物质，这些物质可以提高肉质的抗氧化能力，也说明柑橘渣可作为一种提高肉质抗氧化能力的饲料添加剂。对于羊毛来说，添加高水平的柑橘渣对其品质影响也不大。饲喂柑橘渣还能减少反刍动物胃瘤中乙酸、丁酸以及支链挥发酸的比例，并降低2倍的氨气产生量（Fung，2010；Sparkes，2010）。

柑橘精油能改善奶牛的产奶性能，而且可以起到抑菌、抗病等作用（石宁，2017）。而柑橘渣中残留部分精油，具有类似功效。研究表明，饲喂柑橘渣牛羊的产奶量、奶的成分都没有出现明显改变和下降，同时机体的脂肪比例提高（Belibasakis，1996；Fegeros，1995）。也有研究认为使用柑橘渣降低了奶牛的产奶性能，如Leiva等（2000）发现饲喂23.6%的柑橘渣，其牛奶中的蛋白质含量比饲喂玉米粉（25.3%）的低0.12%，产奶量低0.0802 kg/d，而牛奶脂肪含量和尿素氮水平偏高，推测柑橘渣改变了瘤胃发酵和氮的代谢，从而影响了牛奶的成分。

3.3家禽 在家禽中使用柑橘渣取代部分日粮，也取得了较好的饲养效果。Wang等（2017）使用榨汁后的柑橘渣来饲养四川白鹅，添加4%的柑橘渣能够增加平均日增重（ADG），但是添加8%、12%和16%柑橘渣处理组之间在ADG上没有差异。另外，研究还表明，16%柑橘渣处理组的平均日采食量（ADFI）高于其他处理组。因此，认为柑橘渣按小于12%的添加量添加到日粮中，对鹅的生长性能没有明显影响。Mourao等（2008）发现，日粮中添加小于10%的柑橘渣能够提高肉鸡的ADFI和料重比（FCR），但是过高的柑橘渣会抑制肉鸡的生长。原因是柑橘渣中含有较高含量的非淀粉类多糖 （约占干重的32.4%），而多糖会提高食糜秋分黏度，降低食物的蠕动速率，从而导致生长速率和FCR值的降低（Smits，1996；Klis，1993）。

4　小结

我国柑橘渣资源相对丰富，价格低廉，进行适当处理后，可以在畜禽饲料中获得广泛的应用。开发和利用柑橘渣资源，对缓解我国饲料资源缺乏的现状，解决人畜争粮的矛盾，促进畜牧业稳步发展，提高水果种植与加工业效益以及减少环境污染等都具有重要意义。从目前的研究结果来看，在日粮中添加适当水平的柑橘渣不仅不会降低畜禽的生产性能，甚至还能提高畜禽饲料转化率，但是不同动物中添加量有所不同，总体而言反刍动物中可以适当提高柑橘渣的使用比例。在实际运用过程中，由于柑橘渣容易腐烂，且不易长途运输，怎样就地，采用简易的手段对柑橘渣进行高效处理是当下亟需解决的问题。

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