发酵构树的营养特性及其在畜禽生产上的应用研究进展

王 琳，赵 智，张 丽，付 琳，周 鹏，王高富，曾俊鑫，董贤文*

（1.重庆市畜牧科学院，重庆荣昌 402460；2.重庆市山羊工程技术研究中心，重庆荣昌 402460；3.中共重庆市委党校 经济管理教研部，重庆400041；4.四川省巴中市巴州区动物检疫中心，四川巴中 636601）

我国畜禽养殖业的高速发展导致饲料缺口日益增大。目前，我国重要优质蛋白质饲料来源大豆和苜蓿多依赖于国外进口，致使我国畜禽养殖业成本不断攀升，养殖利润空间进一步压缩。饲料资源短缺引起的人畜争粮矛盾已成为我国养殖业高速发展的重大瓶颈问题。因此，开发新型优质蛋白质饲料迫在眉睫。构树因其高蛋白质含量特性而成为饲料与营养研究领域的关注焦点。国家农业农村部已于2018年将构树正式纳入《饲料原料目录》，并列为重点非粮蛋白质饲料资源。然而，研究发现构树因含有抗营养因子，对畜禽养殖具有负面影响，但通过生物发酵技术可以提升构树的饲用性能。因此，本文就构树营养特性、发酵技术及其在畜禽中的应用作一综述，以期为构树运用于缓解我国优质蛋白质饲料资源紧缺问题，提升畜禽养殖效益提供技术参考。

1 构树的饲用营养特性

构树属于桑科构树属、多年生落叶阔叶乔木，具有耐干旱、抗贫瘠、耐盐碱和适应性强等特性，在我国广泛分布。构树枝条众多，叶片丰富，一年可收获多茬次，产量高，鲜草平均亩产量达7000 kg以上（宋博等，2020）。构树嫩枝和叶中粗蛋白质、钙和微量元素含量较高，粗纤维含量适中，具有较高营养价值。目前研究发现不同省份来源的构树叶干物质营养成分均值为粗蛋白质22.5%、粗纤维12.7%、钙3.12%、磷0.54%；而构树嫩枝叶干物质营养成分均值粗蛋白质16.99%、粗纤维25.12%、钙1.58%、磷0.37%（左鑫等，2018；沈世华等，2016）。研究发现杂交构树具有更高营养水平，杂交构树干物质中粗蛋白质含量为23%～26%、粗纤维为15.6%、钙为3.35%～4.62%、磷为1.05%、铁为247 mg/kg（王勇生等，2021；屠焰等，2009；孙建昌等，2006）。同时构树中的活性成分和抑菌成分被研究证明具有改善畜产品质量，增强机体免疫力和抗病力的功能（王勇生等，2021）。因此，就其营养特性而言，可作为优质蛋白质饲料资源应用于畜禽养殖业中。

但是，全株构树含有枝干和叶片，枝干中含有大量的纤维素和木质素，以全株直接饲喂适口性差，并且不利于蛋白质、活性物质等优质营养素的吸收利用，尤其对单胃动物影响较大。研究表明，构树直接饲喂将会降低营养物质消化吸收率（陶兴无，2005）。将构树制成粉末，畜禽食用后容易刺激口腔黏膜，引起咳嗽，对生产性能无改善作用（蔡玉等，2019）。另外，有报道显示，构树粉一旦添加比例过高会对畜禽产生负面作用，消化不良、肝脏损伤，甚至中毒（张兴等，2019；杨青春等，2014；吴健平等，2010；赵峰等，2006）。反刍动物方面，梁春宇等（2020）在泌乳前期荷斯坦奶牛日粮中添加14%（风干基础）的杂交构树，试验牛出现挑食现象，并且干物质采食量、产奶量和营养物质表观消化率显著降低。因此，构树直接饲喂并不能很好体现其营养价值，对构树进行有效的加工处理，提高其饲用价值，才能真正实现构树替代其他蛋白原料的初衷。

2 发酵对构树营养成分的影响

通过对构树进行发酵处理，可改变其组织及分子结构，有利于改善其理化特性，提升适口性，增强畜禽对其的消化吸收率，提高其饲用价值。

2.1 单独青贮发酵 青贮发酵是鲜草饲料最为常规便利的存贮与利用方式。郝阳毅等（2020）以1.6 m高的杂交构树“科构101”为材料，研究了不同留茬高度（20、35、50 cm）对构树青贮发酵品质影响。结果表明，罐装青贮45 d后pH、氨态氮、乳酸、丙酸和丁酸含量在各组之间差异不显著（P＞0.05），留茬高度为35 cm有利于产生更多乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸。该试验中，单宁含量在青贮以后显著增加，其原因可能是本发酵条件下单宁不易分解，而其他营养成分被分解，从而导致构树中单宁相对含量上升。但是，构树单独青贮，从多人的试验内容可以发现（付锦涛等，2020；付锦涛等，2019；张敬中等，2019；司丙文等，2018），青贮后中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）和粗蛋白质（CP）占干物质含量与青贮前相比，数据上下波动，NDF、ADF没有下降的趋势，CP也没有上升的趋势。即没有达到改善构树饲用价值的目标，表明构树原料不适宜单独青贮发酵处理。

2.2 混合青贮发酵 青贮发酵品质的重要影响因素是原料的可溶性碳水化合物和水分的含量。当原料本身可溶性碳水化合物或（和）水分的含量达不到调制优质青贮料的要求时，通过适当添加其他原料对可溶性碳水化合物或者水分含量进行调节，在生产中是一种高效、快捷的操作手段。混合青贮属于特种青贮方法之一。针对构树叶及嫩枝条水分和粗蛋白质含量高、可溶性碳水化合物含量少等特点，添加水分含量少、可溶性碳水化合物含量高的一种或多种原料进行混合青贮，可显著提高发酵后的品质。

朱琳等（2014）研究发现，在鲜构树叶青贮原料中添加菠萝皮能显著降低青贮料pH，增加乳酸含量，占鲜构树叶最高剂量（20%）添加组青贮发酵品质最好。不足之处是氨态氮含量并未随菠萝皮的添加而显著降低，可能是因为原料的缓冲能值较高，使得青贮初期pH降低缓慢，对蛋白质分解的有害菌活性未能有效抑制。付锦涛等（2019）以株高100 cm、留茬高度15～20 cm构树和稻草为原料，按照不同的鲜重质量比混合调制青贮饲料，进行常温发酵。结果显示，青贮饲料pH随发酵时间延长而呈下降趋势，而乳酸含量呈上升趋势；综合V-Score值、pH及营养成分含量等评价指标，构树与稻草鲜重9：1、发酵60 d的处理效果最好。张敬中等（2019）在60%含水量的杂交构树青贮原料中添加玉米粉青贮60 d，研究发现混合青贮料中NDF和ADF含量与玉米添加量成反比，玉米粉添加有利于提高可溶性碳水化合物和乳酸含量，态氮占总氮比例显著降低；综合发酵品质评定，10%玉米粉添加量效果最佳。因此，在构树青贮过程中，通过添加其他物料进行混合青贮，可进一步提升构树的青贮品质，提高构树的饲用价值。

2.3 微生物和酶制剂发酵 在构树原料中添加微生物或（和）酶制剂进行发酵处理，亦属于特种青贮发酵方法，目的是进一步提升构树青贮发酵品质。张玉琳等（2021）以株高1.5 m的杂交构树为原材料，研究了低剂量乳酸菌（1×105CFU/g）对构树青贮品质的影响。结果显示，添加乳酸处理能显著（P<0.05）降低全株杂交构树青贮料的p H、ADF含量和好氧细菌数量；增加乳酸含量、乳酸菌数量和有机物消化率，并在开包后有效减缓pH的上升。司丙文等（2018）以株高1.6 m（留茬高度为15～20 cm）杂交构树为材料，研究了糖蜜、酶菌复合制剂和防腐剂对其青贮发酵60 d后品质的影响。结果显示三种物质对发酵品质和营养价值均有明显的改善，其中，霉菌复合制剂+糖蜜组和防腐剂组具有较低的pH，青贮品质好，并更有利于长期储存。吴长荣等（2021）在杂交构树嫩枝叶晾晒、切短、加4%糖蜜的基础上，分别添加纤维素酶（CE）、乳酸菌（LB）和甲酸（FA）进行发酵。结果表明，混合青贮均不同程度提高了营养成分含量和发酵品质，蛋白质降解量显著降低；各组构树发酵饲料的综合营养价值从高到低依次为LB组＞CE组＞FA组＞CK组。黄媛等（2021）以株高1.8 m、刈割留茬高度30 cm的杂交构树为材料，在添加糖蜜的基础上分别添加乳酸菌、纤维素酶、乳酸菌＋纤维素酶进行袋装（500 g）青贮60 d。结果表明，各添加组干物质、粗蛋白质、乳酸含量显著增加（P＜0.05）；ADF、NDF、pH显著降低（P＜0.05）；各组有氧稳定性均较好；微生物组成和丰度显著变化，有害微生物的数量减少。张秀江等（2020）在风干构树叶粉料中接种枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和酿酒酵母复合菌。研究发现混合发酵后粗蛋白质和酸溶蛋白的含量分别提高35.23%和70.88%，NDF、ADF、酸性洗涤木质素（ADL）、单宁的含量分别降低25.00%、34.59%、18.53%、85.95%，营养价值显著改善。以上研究表明，通过添加微生物制剂或酶制剂进行构树发酵处理之后，饲用价值都有不同程度的提高。

3 发酵构树在畜禽养殖中的应用效果

近年来，国内对发酵构树在各类畜禽日粮中的应用进行了不少的研究，但在添加剂量、应用方法和效果方面尚存在诸多差异，因此有必要进一步进行梳理。

3.1 发酵构树在养猪生产上的应用效果 邓铭等（2021）设计消化能、粗蛋白质、总磷、钙含量基本一致而发酵构树含量不同的四种饲粮，研究发酵构树饲喂25 d对35日龄断奶仔猪的影响。结果表明发酵构树添加组仔猪腹泻率、粗蛋白质、粗脂肪、钙和磷表观消化率均显著降低（P＜0.05），各组间料重比、日采食量、日增重，血清生化指标差异不显著（P＞0.05），但6%的替代比例效果最佳；而生长性能未明显改善，这可能与饲喂时间短有关。发酵构树在仔猪日粮中的适宜添加量和饲喂效果需进一步试验。有资料报道，断奶仔猪日粮中添加构树叶提取物，可以提高仔猪的生长性能和抗氧化能力，增强免疫功能和抗病能力，减少腹泻的发生，减少猪的细菌菌落数量和肠道发酵（Chen等，2020；Hashemi，2011）。

宋博等（2020）研究了低蛋白质饲粮中添加构树全株发酵饲料对三元杂交育肥猪生长性能、胴体性状和肉品质的影响。结果表明，与正常蛋白水平（16%）组相比，添加10%构树全株发酵饲料的低蛋白质饲粮（13%）对育肥猪的生长速度、免疫力、肝脏健康指标、能量和蛋白质代谢情况无负面影响；可降低血清尿素氮含量和平均背膘厚，并可提高肌肉中游离氨基酸和肌内脂肪含量，从而改善肉的风味和营养价值，且其饲喂效果优于未发酵的构树全株干粉。李海新（2010）用米酒曲发酵处理的构树叶饲喂60 kg杜×长×大三元杂交猪，结果表明日粮添加10%～15%发酵构树叶对生长猪增重无不良影响；当发酵构树叶添加比例达到20%，生长猪平均日增重显著降低；发酵构树叶添加组，生长猪料重比有增加的趋势；添加10%的发酵构树叶可显著降低背膘厚度，显著提高肌肉中游离氨基酸和谷氨酸钠含量，对肉色亦有一定改善作用。张兴等（2019）用两种来源不同的发酵构树饲喂湘沙商品猪，对生长性能无显著影响，但能显著提高肌内脂肪、氨基酸、肌苷酸和月桂酸含量，改善肌肉品质和风味。两种发酵构树营养成分有较大的差异，尽管配合饲料营养成分基本一致，两者的饲喂效果仍然有差异，这表明发酵构树营养成分含量对育肥猪的生产性能影响较大。李华丽等（2021）用以上相同来源的发酵构树和日粮配比饲喂相同的湘沙猪，提高了湘沙猪背最长肌的肌苷酸合成酶活性，降低了丙二醛（MDA）含量。由于两种发酵构树粗蛋白质、粗脂肪含量的差异，导致了两个试验组之间脂肪酸酶活性和脂肪转运酶活性含量差异显著。彭海龙等（2018）研究表明，添加构树发酵饲料可提高饲料适口性，提高生猪采食量，同时具有降低试验猪背膘厚度和增加眼肌面积的趋势。陶兴无等（2006）用经乳酸菌发酵构树叶替代20%日粮饲喂生长猪，结果表明，生长性能和饲料报酬均得到了改善，而饲喂未经发酵处理的构树叶对照组，采食量有所提高，但全期的平均日增重反而降低。林萌萌等（2019）用不同比例的全株发酵杂交构树替代蛋白饲料饲喂长大二元杂交育肥猪，结果表明，添加量越高，育肥猪生长性能越差，建议添加量应控制在3%以下。上述研究结果的差异可能与构树全株的发酵工艺（如发酵剂的选择和发酵条件等）不同有关。

李玉莲等（2019）用20%发酵构树+80%基础日粮饲喂妊娠后期大白母猪，饲喂期限为妊娠85 d至仔猪21 d断奶。结果表明，发酵构树极显著地提高了哺乳仔猪的断奶窝重（P＜0.01），降低了母猪饲料成本，对母猪的繁殖性能无不良影响。焦祖帅（2018）用4%的构树叶粉+96%基础日粮饲喂长大经产母猪，饲喂阶段是从上一个产仔周期断奶前10 d至下一个产仔周期21日龄断奶，共计158 d。结果显示，妊娠期蛋白质消化率提高4.18%，显著（P＜0.05）高于饲喂100%基础日粮的对照组；对母猪妊娠期的便秘情况有所改善；断奶后7 d母猪发情率提高了7.54%；并且可缩短产程时间，改善断奶母猪体况。

发酵构树在猪上的应用效果，主要集中在生长育肥猪的应用研究上，仔猪、能繁母猪上的研究较少。以上试验结果表明，饲粮中添加一定比例的发酵构树，对仔猪和育肥猪的生长性能无显著影响，但能改善育肥猪肌肉营养价值和风味，提高机体健康指标；以现有报道的资料来看，构树叶无论发酵与否，对繁殖母猪的生产性能均有改善作用。

3.2 发酵构树在家禽上的应用效果 陶振阳等（2021）用不同比例发酵构树饲料替代蛋鸡产蛋后期饲粮中部分玉米和豆粕，结果表明，对蛋品质和肠道组织形态无显著影响；4.5%替代比例可显著降低产蛋量，3.0%替代比例效果最佳。李艳芝等（2010）研究发现，在蛋鸡日粮中添加1.5%～2%发酵构树叶，可显著增加蛋重及改善由于低温引起的产蛋率下降问题，还可明显提高蛋壳的相对重量。吴健平等（2010）研究发现，在日粮中添加2%～6%的发酵构树饲喂良凤花肉鸡，提高了血清中白蛋白含量，利于蛋白质合成；对其营养成分表观消化率、生产性能和胴体品质均无显著影响。熊罗英等（2016、2012）在日粮中添加3.75%～6.75%发酵构树叶饲喂肉仔鸡试验，研究发现，相对于未发酵构树叶，发酵构树叶对肉仔鸡代谢和生产性能的不良影响较小；肉仔鸡的腹脂率、皮脂厚、肌间脂肪宽度降低，肉仔鸡的胴体品质和风味得到显著改善。熊罗英等（2010）在三黄鸡的饲粮中添加5%由光合细菌、真菌、放线菌发酵的构树叶饲料，研究发现添加构树叶提高了三黄鸡对磷的表观消化率；同时添加5%经复合酶发酵的构树叶，三黄鸡对粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪和磷的表观消化率分别提高6.53%、1.01%、2.68%和7.95%。黄炎坤等（2020）利用25%的青贮构树叶代替等量的稻糠饲喂皖西白鹅，结果表明，对鹅的产蛋性能无负面影响，同时显著提高了鹅蛋的蛋黄颜色。

综上所述，发酵构树能在一定程度提高家禽机体免疫机能、抗病能力和生产性能，在家禽日粮中少剂量添加，能节省常规饲料原料。

3.3 发酵构树在反刍动物上的应用效果 梁春宇等（2020）添加不同比例杂交构树青贮料饲喂泌乳前期奶牛发现，当添加比例为7%时，对奶牛的生产性能、采食量和养分表观消化率无明显影响。但添加比例达到或超过14%时会显著降低其产奶量、采食量和养分表观消化率。Si等（2018）研究发现，在奶牛日粮中添加构树发酵饲料，能显著提高奶牛血清中的免疫球蛋白A（lgA）、免疫球蛋白G（lgG）和免疫球蛋白M（lgM）的含量，表明构树发酵饲料的具有改善奶牛免疫机能的潜力。苏应玉等（2018）在奶牛基础日粮中添加发酵构树发现，不同添加比例的发酵构树对奶牛的日均产奶量均有不同程度的提高，12%添加量奶牛的产奶量最高。夏敏等（2020）用酵母菌、乳酸菌和纤维素酶发酵的构树替代基础日粮中30%的酒糟饲喂西门塔尔牛×本地黄牛杂交牛，结果表明，试验牛的干物质日采食量和平均日增重显著（P＜0.05）高于对照组，对其屠宰性能和肉品质无不良影响。陈光吉等（2021）用不同比例全株杂交构树青贮料替代全株玉米青贮料饲喂务川黑牛，牛平均日增重、瘤胃微生物蛋白量、肌肉多不饱和脂肪酸含量显著（P＜0.05）提高，料重比、胴体脂肪率降低。宋柏螈等（2020）在全混合日粮的基础上添加构树枝条单一原料发酵饲料饲喂荷斯坦奶牛发现，8%和12%的添加量可改善乳成分、提高乳清抗氧化功能。司丙文等（2019）研究发现，在杜泊×小尾寒羊杂交肉羊饲料日粮中添加不同比例的杂交构树青贮饲料能够提高肉羊的生长性能、免疫力、抗氧化能力及背最长肌中的n-3PUFA含量，促进肉羊健康。同时可以改善羊肉脂肪酸的构成，以45%添加量的效果最显著。林萌萌等（2018）用单独青贮的杂交构树替代萨寒杂交肉羊全混合日粮中的蛋白原料（胡麻粕，配合比例0.25%）和青贮玉米秸秆，替代量分别占青贮玉米的10%、30%、50%。结果显示，随着青贮杂交构树添加量的增加，单位增重粪污排放量有增加趋势，DM、CP、NDF和EE的消化率有降低趋势，以上指标及ADF、磷消化率与对照组差异不显著（P＞0.05）。该试验羊全混合日粮中粗饲料的含量达97.5%，纤维含量偏高，粗蛋白质、消化能偏低，导致养分消化率降低。

Xiong等（2021）用不同比例的杂交构树青贮料饲喂45日龄断奶湖羊。结果显示，青贮料占全混合日粮高剂量（30%、40%）处理组湖羊的生产性能和肌肉脂肪酸含量提高，瘤胃微生物丰度显著增加，肌肉不饱和脂肪酸的含量增加，40%处理组背长肌C20:5n-3脂肪酸高于其他组。王智（2021）试验表明，杂交构树发酵饲料可提高奶山羊的采食量和产奶量，以10%添加效果最佳。

以上试验报道表明，发酵构树可作为牛羊反刍动物的优质蛋白资源利用，以缓解牧草蛋白资源紧缺的问题以及对苜蓿、豆粕原料的依赖。

4 总结与展望

经过发酵处理，能明显降低构树中抗营养因子的负面效应，突显其饲用价值，从而增强其在家畜日粮中的应用。发酵处理过程中，应注意构树种植区域、构树刈割时期、构树品种、辅料特性及种类和发酵菌种不同导致的发酵效果差异。应用方面，发酵构树对猪和家禽的生产性能无显著提高作用，但可显著改善其机体免疫功能和肉品质，且多以低剂量使用为好；反刍动物方面，发酵构树可显著改善牛羊的生产性能、产品质量和免疫功能，且牛羊可耐受高剂量构树饲喂。目前，应进一步加大构树发酵和饲用方面的技术研究，建立规范的发酵工艺标准和家畜饲喂标准，充分发挥构树高蛋白质含量特性，缓解人畜争粮矛盾，助推我国畜禽养殖业健康发展。