农副产物饲料化在动物生产中的应用现状

荆学毅，禹爱兵，乔 鑫，李炜月，邹 雪，程雨菲，洪 亮

（1.天津农学院 动物科学与动物医学学院天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室，天津 300392；2.天津市绿色生态饲料重点实验室，天津 301800）

农副产物是指农业生产和加工过程中产生的废弃物和具有一定营养价值和商品价值的产物[1]。由于我国地域广阔，农业资源丰富，农产品种类繁多，因此在农产品加工过程中会产出大量的副产物。目前，人们未完全认识到农副产物所蕴含的潜在价值，同时我国的饲料化工艺设备落后，导致农副产物深度利用率低，营养成分未能得到完全开发。此外，废弃副产物的随意排放处理对我国的生态环境、人类健康及可持续化农业的发展都有一定的危害。采用一定的方法将农副产物进行加工处理，根据动物的生长需求添加恰当的农副产物，在一定程度上能够缓解我国饲料原料短缺局面和价格高昂等问题，也可以缓解因农副产物的不合理排放造成的环境问题。

1 农副产物的分类

农副产物可以按其来源分为植物性农副产物和动物性农副产物2 类。植物性农副产物主要包括经济作物类副产物、食品加工类副产物、蔬菜类副产物、水果类副产物；动物性农副产物主要包括畜禽产品加工副产物、水产品副产物[2]。这些农副产物的化学组成复杂，不同种类、品种或同品种不同部位的成分均存在差异。因此，在深入开发和利用农副产物时需要针对其特性进行科学的分类和分析。

2 植物性农副产物在动物生产中的应用

植物性农副产物以植物的籽实、枝叶、根茎以及收获后剩余的秸秆、果壳、果皮及榨汁后剩余的料渣为代表，这些副产物含有丰富的营养价值，如粗纤维、钙、钾、镁等矿物质以及类黄酮、类胡萝卜素、酒石酸、酚类物质、多糖、黄酮和花青素等[3-6]。它们是动物所需营养的优质来源，并有极高的资源再利用价值。

2.1 经济作物类副产物

经济作物类副产物种类多样，主要包括茎叶类（如作物秸秆、花生秧、竹叶以及竹笋等）、糟渣类（如甘薯渣、甘蔗渣、番茄渣和茶叶渣等）、饼粕类（如棕榈仁粕、甜菜粕和菜籽粕）等[7]。

我国农作物秸秆资源丰富，种类多样，每年可生产上亿吨的秸秆。在饲料中添加植物纤维已成为降低饲养成本的常见做法，而农作物秸秆中粗纤维含量丰富（30%～40%），并含有丰富的氮、铁、磷等微量元素。相关研究报道，稻草秸秆中粗蛋白质含量为5.1%，小麦秸秆为4.1%，玉米秸秆为9.8%，是尚未充分开发利用的反刍动物粗饲料资源[8]。通过利用青贮、微贮、揉搓丝化、发酵及压块等处理技术，把秸秆转化为饲料供给动物食用，能增加饲料适口性，提高动物采食量，同时可明显提高生产性能[9]。例如，于明等将玉米秸秆进行微贮和氨化后饲喂辽宁绒山羊后，提高了玉米秸秆粗蛋白含量，降低纤维性物质含量；提高了辽宁绒山羊营养物质的表观消化率，改善了生长性能[10]。

将油菜秸秆和微生物一同发酵，可以提高其中粗蛋白的含量，降低纤维素的含量，改善油菜秸秆的营养价值，还能提高山羊瘤胃中粗蛋白和酸性洗涤纤维（ADF）的消化率[11-12]。使用益生菌对大豆秸秆进行发酵，可以降低大豆秸秆中粗纤维、抗营养因子含量，抑制脲酶的活性，提高粗蛋白、干物质、ADF 和中性洗涤纤维（NDF）的瘤胃降解率[13]。不同原料加工处理产生的饼粕，所含营养物质也不尽一致，因此，根据所需替代动物饲粮中的不同成分可以带来经济有效的结果。例如，用甜菜粕来代替反刍动物日粮中的部分或全部谷物类饲粮，对奶牛的生长性能和生产性能没有影响[14]，却能降低奶牛发生热应激的概率，提高产奶量和牛奶中乳蛋白的含量[15]。在羊的饲料中添加甜菜粕，能够提高羔羊的平均日增重和采食量，改善肉品质，降低养殖成本[16-17]。

2.2 食品加工类副产物

在我国食品工业化背景下，每年会产生大量的食品加工类副产物，包括玉米黄浆、酱糟、木薯渣、酒糟等。这些副产物一般要占农产品总质量的20%左右，有些甚至高达50%以上[18]。由于存在营养缺陷、适口性差等原因，这些副产物不可直接用作畜禽饲料，但可通过青贮、发酵等技术方法以弥补此类副产物作为畜禽饲料的缺陷。例如，王志文等在哺乳母猪日粮中用4%的发酵木薯渣替代麸皮，提高哺乳母猪的采食量、仔猪平均日增重率和断奶窝增重率[19]。

酒糟是由玉米、麦及高粱等酿酒后剩余的残渣，其中含有大量的水、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪、未能发酵完全的淀粉、有机酸、小分子氨基酸、维生素以及其他微量元素，可作为饲料原料用于禽畜养殖中[20]。张大城等在日粮中添加4%白酒糟酿酒酵母培养物可显著提高断奶仔猪平均日增重，降低肝脏指数，改善肠道免疫功能，保护肠道结构完整性[21]。曹广等采用不同比例的发酵酒糟蛋白替代育肥牛的蛋白质饲粮，发现5.5%的添加比例，增加了育肥牛瘤胃纤维降解相关细菌丰度来提高纤维的消化，促进瘤胃中短链脂肪酸（SCFAs）的生成，提高育肥牛的日增重和饲料转化率[22]。对酒糟进行不同方法的发酵处理后饲喂给动物，可以提高蛋鸡的生产性能、改善肠道菌群结构、提高蛋品质[23]，有利于反刍动物瘤胃微生物的发酵[24]，促进动物体内营养物质的吸收利用，促进动物生长[25]。

2.3 蔬菜类副产物

蔬菜中营养物质有糖类、蛋白质、粗纤维、脂质类物质等，平均占干物质的70%左右[26]。蔬菜类副产物是指蔬菜生产及产品收获、贮存、运输、销售与加工处理过程中被丢弃的无商品价值的废弃物，包括根、茎、叶、烂果及尾菜等[27]。据世界粮农组织报道，蔬菜从生产到利用有将近40%的尾菜折损，蔬菜类副产物加工成饲料的方法主要包括生物发酵、干燥、浸泡、烘干、压缩等。其中，生物发酵是一种经济、环保的方法，通过生物发酵等方式将尾菜加工成易吸收消化、适口性良好的饲料，显然是一种理想的变废为宝的方法[26-28]。蔬菜尾菜的适口性好，其中含有丰富的膳食纤维、维生素和矿物质，以及花青素、黄酮等活性成分[29-30]，是一种很好的饲料原料。蓝婧婷等发现在猪饲粮添加一定比例的尾菜发酵饲料，能促进猪肠道健康发育，增加肠道微生物群丰度及多样性，提高免疫力，降低保育猪的腹泻率，提高生长性能[31]。在绵羊日粮中添加尾菜发酵饲料可提高其生长性能、屠宰性能及肉品质[32]。利用不同工艺对尾菜进行处理、优化工艺过程，生产尾菜青贮饲料，确保得到尾菜青贮可以高品质保存[33]。牛荇洲用制备的尾菜青贮饲料代替玉米青贮饲料饲喂羊，对羊的育肥没有显著影响，提高了藏羊育肥的经济效益[34]。

2.4 水果类副产物

据最新出版的《中国农村统计年鉴（2022）》和国家统计局的相关统计数据，2021 年我国水果总产量达29 970.20 万t[35]，导致水果副产物的数量也高达上亿吨。有研究报道利用微波辅助提取、超临界萃取、膜分离技术等高新技术从水果类副产物中提取生物活性成分，能够提高提取率，减少有效成分的损失。此外，根据提取物的不同特性，可以开发新型动物饲料添加剂，那么水果类副产物的利用途径将得到进一步扩展。

葡萄是目前世界上种植最多的水果之一，在工业酿酒中，会产生大量工业废水、葡萄枝、葡萄果肉或葡萄渣、酒糟、废滤饼、葡萄汁等副产物，而在这些副产物中含有膳食纤维、葡萄籽油、白藜芦醇、花色苷、黄酮醇类物质、儿茶素类、原花色素等多种功能性成分[36-37]。研究表明，这些功能性成分可以用于动物饲料的添加，提高畜禽生产性能和健康情况。田跃等在肉鸡日粮中添加200 mg/kg 葡萄籽原花青素，明显提高了肉鸡的平均日增重，降低料重比，改善了动物机体的免疫能力，从而提高肉仔鸡养殖的经济效益[38]。程新东等的研究发现，给滩羊分别饲喂含有4%和8%葡萄渣的饲粮，可以改善滩羊胃肠道形态和消化酶活性，而不会影响其生长性能[39]。Nallathambi等发现葡萄籽提取物原花青素通过清除脂多糖诱导的细胞内活性氧（ROS）产生和线粒体超氧化物产生，并上调抗氧化酶基因表达，来发挥其有益作用，从而减少氧化应激、增加上皮屏障完整性和减少肠道炎症[40]。

石榴皮中含有丰富的多酚类物质，其中安石榴苷是其主要成分，具有较好的抗氧化性能[41]。Akuru 等发现石榴果皮提取物在体外表现出清除自由基和还原Fe3+的抗氧化活性，并且可在人张氏肝细胞和大鼠肝脏中剂量依赖性地防止氧化压力引起的脂质过氧化增加和谷胱甘肽的减少，验证了石榴果皮是一种有潜力的功能性营养物质和抗氧化剂来源，可用作畜禽饲料添加剂[42]。柑橘加工后会产生大量的皮渣副产物，其主要成分有皮（约占总质量的40%～50%）、种子、橘络和残余果肉等，这些副产物含有丰富的碳水化合物、维生素、矿物质以及脂肪、蛋白质等[43]。Zeng 等研究结果表明，柑橘多甲氧基黄酮的提取物可有效改善高脂饮食诱导的代谢综合征并缓解肠道菌群失调，证实了柑橘多甲氧基黄酮的提取物依赖肠道微生物群而起到保护作用，因此柑橘多甲氧基黄酮的提取物可用作益生元，成为新型的畜禽饲料添加剂[44]。敖·德古里那等的研究结果表明，干燥柑橘皮渣可以替代部分玉米饲料，对断奶羔羊的生长性能、血清营养及脂类代谢指标等均无显著影响，证实了橘皮渣可替代饲粮中部分玉米，节省玉米资源[45]。

菠萝渣是指菠萝经榨汁，加工果酱、罐头、果酒及果脯后剩下的部分，占整个鲜果总量的一半以上[46]。因加工工艺和品种的不同，菠萝渣中的营养成分也存在一定的差异。菠萝渣中含有粗蛋白、粗脂肪、粗纤维以及钙、磷、铁等元素[47]。研究发现将菠萝渣进行发酵，可以改变其适口性，降低抗营养因子水平。用菌酶协同的方式发酵后的菠萝渣青贮料替代玉米淀粉料或将其直接添加到动物饲粮中，并不影响动物的生长性能，但可以降低饲料成本[48-49]；同时，可以增加反刍动物瘤胃优势菌群的丰度，改善其肠道菌群组成，从而促进动物体的健康生长[50]。

以上研究证实了水果类副产物中含有丰富的营养成分和活性物质，是十分优质的天然活性化合物来源，如果将其开发为饲料及饲料添加剂，具有广阔的市场前景。

3 动物性农副产物在动物生产中的应用

动物性副产物是指畜禽屠宰、加工过程中产生的剩余物质，如鱼粉、肉骨粉、羽毛粉等，富含多种营养物质，是重要的动物性饲料原料来源。这些副产物中含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质等营养成分，是重要的动物性饲料原料来源。

在我国畜牧业高速发展的背景下，饲料原料供需矛盾日益突出，蛋白质饲料的缺口越来越大，每年有上万吨的动物性下脚料产生，但利用率极低，造成极大的浪费[51]。同时，我国是一个动物性蛋白饲料极缺的国家，每年都要耗费巨资进口近十万吨肉骨粉和百万吨鱼粉。因此，利用动物性农副产物加工成蛋白质饲料，是一种有效的缓解蛋白质饲料短缺、降低养殖成本、创造更大经济效益的途径[52]。

3.1 畜禽产品加工副产物

畜禽产品加工副产物包括各种畜、禽的下脚料、肉屑、肉皮、家禽羽毛、牲畜鲜血等，是丰富的动物性蛋白饲料来源。卞宇豪等研究发现，用发酵豆粕和肉骨粉替代大口黑鲈饲料中的鱼粉，对大口黑鲈的生长性能、营养物质利用率和肠道健康等无显著影响，证实了发酵豆粕和肉骨粉可以有效替代鱼粉，并降低养殖成本[53]。此外，在肉鸡饲粮中添加不同比例肉骨粉，可以显著改善肉鸡的生长性能和屠宰后的胴体特性[54]。

羽毛中粗蛋白质含量可达80%～85%，含硫氨基酸的含量居所有天然饲料之首，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的含量均居前列[55]。有研究表明，在肉鸡饲粮中添加膨化羽毛粉或酶解羽毛粉可以降低料重比、提高蛋白氨基酸的表观消化率和屠宰率、降低血清尿素氮和血氨水平[56-57]。

禽类蛋壳是畜禽优质矿物质饲料原料，烘干后的蛋壳粉可作为钙源饲料。崔海燕证实了在日粮中添加5%～10%蛋壳粉可以提高肉鸡血清抗氧化指标和胸腺相对质量，降低肝脏相对质量[58]。江丹莉等研究表明蛋壳粉少量替代石粉可促进蛋鸭钙吸收代谢和蛋壳钙沉积，提高平均蛋质量，改善蛋品质[59]。

动物血液中含有许多营养物质，如蛋白质、氨基酸、矿物质、维生素、糖类和脂类等，还含有酶、激素等动物生长所必需的物质，是饲料行业的优质动物蛋白源[60]。王瑞等将啤酒生产中的副产物麦糟与废酵母和禽畜血液2 种副产物混合发酵后，饲料中的蛋白含量提高了近1 倍[61]。SIHED 等研究结果表明，在日粮中添加喷雾干燥猪血浆可以提高肉鸡的生长性能以及日粮中蛋白质和能量的利用率，对肠道功能不会产生影响[62]。

3.2 水产品副产物

我国拥有丰富的海洋资源，随着市场对水产品需求的不断增加，除天然捕捞外，人工养殖规模也在不断扩大，而在水产品加工过程中产生了大量下脚料。这些下脚料是指在加工过程中产生的废料及一些边角料，如鱼头、皮、骨、内脏、虾头、壳等[63]。这些副产物中含有蛋白质、甲壳质、脂肪酸、类胡萝卜素和可提取的矿物质等化合物，具有极高的饲用价值[64]。

海参的主要食用部位为海参体壁，因而在海参加工过程中会产生大量的海参内脏副产物如海参肠、海参卵[65]。相关研究表明海参内脏含有多种活性成分，具有抗肿瘤、抗氧化、降血脂等作用[66]。采用不同方法从海参内脏中提取出不同的物质可以有效清除动物体内应激产生的多种自由基，提高动物的抗氧化能力，减轻动物发生氧化应激的概率[67-68]。

我国是小龙虾的消耗大国，每年会产生大量的虾头、虾壳、虾尾等富含虾青素和甲壳素等高经济价值成分的下脚料。此外，这些副产物还含有蛋白质、脂质、钙等成分可作为蛋白源补充或者钙源供动物食用。据研究报道，在食品中甲壳素可作增稠剂、抗氧化剂和抗菌剂[69]，虾青素具有抗氧化、抗炎、增强机体免疫力等功能；此外，小龙虾副产物蛋白质中必需氨基酸占50%左右，与牛奶蛋白粉和酪蛋白中的必需氨基酸含量相似[70]。小龙虾多肽还具有一定的抗氧化能力，可以抵御动物机体氧化损伤[71]。可见, 小龙虾副产物是优质的动物饲料添加剂来源[72-74]。

4 总结与展望

目前农副产物饲料化主要面对营养缺陷、适口性差，甚至含有毒有害物质等问题。因此,采用恰当的方法（物理法：干制、切断、粉碎、浸泡、压制等；化学法：氨化处理、氧化处理、酸贮等；生物法：青贮、微贮、酶解等）及综合使用等来满足不同动物对营养的需求，提高适口性，减少抗营养因子，针对性开发农副产物中的营养成分，是将农副产物饲料化的关键[75]。

为实现我国农业可持续、现代化发展，我国农业正在向深加工模式转变，在庞大的人口基数下，人畜争粮、环境污染等问题日益严峻。因此，种植、畜牧及食品加工等行业资源合理化应用是目前急需解决的问题。农副产物饲料化，是结合多行业、多领域的综合性开发策略，而完善整个产业加工体系、确立成熟的工艺流程、降低开发成本是农副产物饲料化现在面临的主要问题。目前我国大部分农副产物综合利用率低，产业链不完善，潜在价值没有被充分开发，所以农副产物饲料化具有广阔的行业前景，有望为畜禽生产提供更丰富、更多样化的饲料来源，促进畜禽产业的可持续发展。