木薯渣饲用价值及研究现状

刘 维，励 飞，聂 勇

（湖南九鼎动物营养研究院有限公司，长沙 410007）

木薯又称树薯、树番薯，大戟科，木薯属，是该属中唯一的栽培种，其块根富含淀粉，被誉为“地下粮仓”和“淀粉之王”，也是世界3大薯类（马铃薯、木薯、甘薯）作物之一[1]。木薯的原产地在巴西，目前广泛栽培于世界各地的热带地区，中国于19世纪20年代引种栽培，在我国主要分布于广西壮族自治区、广东省以及海南省等地，其中以广东省和广西壮族自治区的栽培面积最大。

木薯渣是木薯经过加工提取淀粉后剩下的脚料混合物，主要是由木薯的外皮、内部的薄壁组织和大部分有毒的氰苷类物质组成[2]。据统计，每年我国木薯经过加工产生的木薯渣可达150万t，这些木薯渣中包含有大量的纤维素以及少量的蛋白质等[3]。目前，我国对木薯渣的利用相对较少，造成大量的木薯渣被废弃，废弃的木薯渣不仅是资源的浪费，同时还会对生态环境造成污染。

1 木薯渣的营养价值

1.1 木薯渣的营养成分分析

木薯渣中含有丰富的营养成分，主要以碳水化合物为主，其中无氮浸出物含量＞60%，但是其粗脂肪和粗蛋白质含量极低[4]。由于木薯渣中粗灰分和粗纤维含量较高，对动物适口性和采食量具有很大的影响。同时，新鲜木薯淀粉渣含水量达70%～80%，导致了新鲜木薯渣的不耐贮存、不易运输，并且极容易滋生霉菌，腐败变质[5]。冀凤杰等分别对来自海南省4个木薯淀粉厂和广西壮族自治区2个木薯淀粉厂的木薯渣营养成分进行了测定，测定结果见附表[6]。

1.2 木薯渣的抗营养因子分析

木薯渣中含有亚麻仁苦苷，在酶或者弱酸的作用下分解出氢氰酸，是木薯渣中最为主要的抗营养因子。氢氰酸是一种有毒物质能够严重影响动物机体，其主要的毒副作用来源于氰离子，氰离子能够抑制组织细胞内的多种酶活性，如琥珀酸脱氢酶、过氧化物酶、脱羧酶及细胞色素氧化酶等。在这众多的酶中，细胞色素酶对氰化物最为敏感，在机体中氰离子与细胞色素氧化酶中的三价铁结合，阻止其还原成二价铁，传递电子的氧化过程中断，血液中的氧无法被组织细胞利用造成内窒息[7-8]。

附表 木薯渣主要营养成分

氢氰酸在一定低浓度下能够依靠机体自身的机制除去其毒性或者减弱毒性，木薯渣中的氢氰酸也可以通过煮沸、烘烤、酸解、干燥、青贮和微生物发酵等方法降低其含量[9-11]。李晓春采用水煮、烘干、晒干和浸水4种方法对木薯进行脱毒，结果表明，水煮法效果最佳，水煮20 min木薯块茎脱毒率达75.31%，其次是烘干8 h脱毒率62%，晒干4 d脱毒率57.83%，浸水效果最差，浸水3 d脱毒率43.15%[12]。冯爱娟等利用重组毕赤酵母菌发酵木薯进行脱氰，其木薯中氢氰酸脱除率高达95%，是目前已知微生物法脱毒最佳方法[13]。在使用木薯渣作为动物日粮中，可以通过添加蛋氨酸、硫代硫酸钠以及VB12等降低木薯渣中氢氰酸的毒性。

木薯渣中含有大量的粗纤维，直接用于动物日粮会影响饲料的适口性，对其营养物质难以进行消化吸收[14]。所以，寻找合适的方法对木薯渣中纤维素的降解，提高利用率显得尤为重要。目前，国内外对纤维素的降解研究最多是采用微生物降解的方法，通过使用真菌或者细菌对木薯渣进行发酵，从而达到降低木薯渣中的纤维素和改善木薯渣在动物日粮中的适口性[15-16]。汤小朋等通过黑曲霉固态发酵木薯渣，木薯渣中粗纤维含量由22.26%下降至17.71%，同时其他营养物质得到了提高[17]。

2 木薯渣作为动物饲料的研究现状

面对日益紧张的饲料原料问题，开发木薯渣作为动物饲料原料，不仅可以缓解原料短缺问题，降低饲料成本，还能解决木薯渣资源浪费与其带来的环境污染，同时实现资源的合理利用。

2.1 木薯渣在猪日粮中的研究

木薯渣含有较为丰富的营养成分，作为猪饲料原料具有较好的饲用价值。大多数的研究者都是通过对木薯渣进行微生物发酵的方法消除木薯渣的抗营养因子，在猪日粮中添加一定比例的发酵木薯渣进行饲喂[18-19]。廖晓光等研究了以木薯渣为原料，采用包括高产纤维素酶的工程菌在内的多种微生物混合发酵而生产出的一种新型微生物饲料对桂科商品猪生长性能的影响，在桂科商品猪日粮中添加不同比例的木薯渣饲料进行饲喂，其试验结果表明，在日粮中添加木薯渣生物饲料2%商品猪的日增重提高了21.52%、屠宰率提高5.8%，且每千克增重成本降低了8.38%（P＞0.05）[20]。周晓容等在育肥猪日粮中分别添加新鲜发酵木薯渣17.9%、35.8%、53.7%，试验结果表明，试验组1、2对猪生产性能内没有显著影响，在单位增重饲料成本上节约了0.9元和0.7元，但是继续增加木薯渣含量将影响猪的生产性能[21]。刘传都通过研究把发酵后木薯渣配合成全价料饲喂猪是完全可行的，产品的适口性较好，猪只并未出现厌食情况，饲喂发酵后木薯渣和饲喂正常的饲料对猪日增重、饲料转化率无明显差异[22]。但是，直接添加未经过处理的木薯渣代替部分猪日粮，会对猪生长产生不利后果。吴端钦等在生长育肥猪的日粮中，通过添加不同比例的木薯渣来代替基础日粮，试验结果表明木薯渣的添加比例增加猪的平均日增重降低[23]。

2.2 木薯渣在家禽日粮中的研究

不少学者对木薯渣添加在家禽日粮中也进行了相关研究。张芬芬等在22～49日龄仔鹅日粮中添加不同比例的木薯渣进行饲喂，研究其对仔鹅生长性能、屠宰性能及内脏器官发育的影响，结果表明，日粮中添加木薯渣显著提高了仔鹅的平均日采食量和平均日增重，最佳的添加水平为12.4%，日粮中添加木薯渣显著降低了仔鹅的肌胃指数和十二指肠的相对重量，当日粮中添加水平为17.9%，增重成本降低百分比最大[24]。于向春等在文昌鸡日粮中添加由40%米曲霉、20%枯草芽孢杆菌和40%酿酒酵母组成的复合菌剂发酵的木薯渣15%，代替9%的玉米粉、3%的花生粉和3%的麸皮进行饲喂，结果表明，能够使得文昌鸡具有较好的增重效果和经济效益[25]。

2.3 木薯渣在反刍动物日粮中的研究

木薯渣中粗纤维含量较高，单胃动物消化吸收比较困难，然而反刍动物能够很好的吸收利用。研究表明木薯渣添加在反刍动物的日粮中起到了较好的饲养效果[26-28]。卢珍兰等在黑山羊基础日粮中添加不同比例的发酵木薯渣，研究其对黑山羊生产性能、血清生化指标及经济效益的影响，结果表明，添加木薯渣20%试验组的育肥羊平均日增重和平均日采食量分别提高了44.29%和8.09%，添加木薯渣20%和30%的试验组料重比分别降低了25.08%和20.96%以及发病率降低了28.86%和24.59%，血清生化指标试验组与对照组无显著性差异，经济效益上也分别提高了68.28%和51.86%，通过试验得出在育肥黑山羊日粮中添加20%发酵木薯渣效果最佳[29]。蔡永权等研究以青贮木薯渣为主饲料育肥肉牛，结果表明，在以青贮木薯渣为主日添加精料2 kg饲喂的肉牛，平均日增重0.951 kg[30]。?

2.4 木薯渣其他动物日粮中的研究

邵乐等通过研究在32只90日龄的健康新西兰肉兔日粮中添加木薯渣，结果表明，试验组生产性能比对照组，日增重提高19.7%（P＜0.05）、料重比提高0.3%（P＞0.05）及腹泻率增加1.6%（P＞0.05）；粗蛋白质和粗纤维试验组比对照组分别高11.8%（P＜0.01）、5.8%（P＜0.05）；饲料成本上试验组比对照组降低了0.33元·kg-1，且平均每kg增重成本降低11.3%[31]。

3 结束与展望

中国是畜禽养殖大国，其中生猪养殖位居世界第一。中国粮食年产量6亿t，约50%的粮食用于畜牧养殖饲料中，由于饲料原料的缺乏，中国每年都需要进口大量的饲料原料[32]。木薯渣作为工业生产中的废弃物，来源广泛且价格低廉，在动物日粮中的研究应用具有较好的表现，可以用来代替部分常规饲料从而缓解由于饲料原料缺乏带来的粮食问题。

由于木薯渣中含有的氢氰酸和大量粗纤维等抗营养因子，在一定程度上限制其在动物饲料中应用。为解决这一问题，国内外众多的学者多采用微生物发酵的方法对木薯渣进行处理。微生物发酵处理木薯渣可以消除氢氰酸和降低粗纤维含量从而增加了木薯渣的安全性和适口性，通过发酵产生菌体蛋白提高了木薯渣营养价值。但是目前大多数发酵技术只是停留在试验阶段，并未形成大规模的生产与应用，所以还需要进一步研究发酵工艺和技术指标，使得发酵木薯渣真正在动物饲料中广泛应用。

近年来，木薯渣同时也被众多学者在其他领域进行了相关研究。例如，赵晓峰等利用微生物发酵生产燃料乙醇以木薯渣为原料探索其制备乙醇，工艺过程，结果表明，采用同步糖化共发酵工艺比同步糖化分开发酵工艺，乙醇相对原料产率提高了28.04%[33]。王林闯等研究木薯渣复合基质在辣椒育苗上的应用，结果表明，在最佳的基质配方上辣椒出苗率为93.6%，叶绿素含量比对照组提高了38.0%，株高和茎粗均显著高于对照组[34]。作为菇类栽培培养基，进行食用菌的栽培研究[35-36]。通过厌氧发酵木薯渣生产沼气[37]。作为工业原料发酵生产酸类化学产品等[38]。

合理开发和利用木薯渣资源，有助于改善由木薯渣随意废弃带来的环境问题，同时可以为木薯加工厂、养殖户和农户等带来较好经济效益。