豆粕减量替代研究进展

2024-03-31 13:35张辉耀张秋良颜国华郑丽丽胡晓悦王志民何团拥杨玉增
河北农业 2024年1期
关键词:粗蛋白质豆粕蛋白质

□文/张辉耀 张秋良 颜国华 郑丽丽 胡晓悦 王志民 何团拥 杨玉增

豆粕是大豆提取豆油后的副产物,具有营养全面、氨基酸组成均衡、成本低、易保存等优点。作为一种优质蛋白质饲料,豆粕被广泛用于畜禽养殖行业。中国是大豆的主要产国之一,但因为人均耕地面积小、人口庞大等原因限制,导致我国大豆产量不能满足畜牧生产需求,需要大量从国外进口。受世界经济、政治等多重因素影响,2022年以来,我国饲料价格不断增长,豆粕价格超过5500 元/吨。如何在减少对豆粕依赖的同时,不降低畜禽生产性能,是畜牧工作者应该思考和解决的问题。目前关于豆粕减量替代的研究方向主要有三个,分别是:提高豆粕利用率、开发替代饲料以及推广低蛋白日粮技术。

一、提高豆粕利用率

豆粕中存在蛋白酶抑制因子、植物红细胞凝集素、植酸、脲酶等多种抗营养因子,这些成分阻碍了动物对豆粕的消化吸收,降低了动物对豆粕的利用率。通常可采用热处理法、机械加工法、化学方法来降低豆粕中的抗营养因子,提高生产产能,下面就一些方法进行介绍。

微波处理有快速干燥物料的作用,还有一定杀菌功效。已有研究表明,利用微波处理,能够在一定程度上提高豆粕的营养价值。

酶解豆粕是利用单酶或者多酶,将大豆中大分子蛋白质降解成小肽,能在降低豆粕抗营养因子的同时,提高动物对豆粕中营养物质的利用率。据报道,经过酶解的豆粕,其品质能得到有效改善。

发酵处理可以降低豆粕中抗营养因子的含量,同时提高豆粕营养价值。微生物发酵豆粕能有效去除豆粕中的抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子等各类抗营养因子,同时还能提高豆粕的利用率。已有研究表明,在动物日粮中添加发酵豆粕,能改善动物肠道环境、提高动物生产性能。

发酵、酶解、物理处理都能一定程度提升豆粕的营养水平,降低抗营养因子含量。但已有报道指出,使用生物技术处理豆粕,效率更高、成本更低、破坏饲料营养成分更少、更安全。

二、开发替代饲料

我国非常规蛋白质饲料资源丰富,相较于豆粕,还有成本低廉的优势。近年来,围绕豆粕减量替代开发非常规饲料研究不断,并已取得了一些成果。下面就常见的替代饲料进行介绍。

较为常见豆粕替代饲料中,植物性蛋白质饲料有菜籽粕、棉籽粕、葵花籽粕、花生粕等。菜籽粕是替代豆粕的主要原料之一,蛋白质含量高达30%~45%,但由于有硫代葡萄糖甙、植酸、芥子碱等抗营养因子,限制了其在畜禽方面的应用。已有研究表明,使用4%~16%菜籽粕替代豆粕,对70日龄仔鹅生长和屠宰性能,无显著影响。

棉籽粕蛋白含量高,其抗营养因子主要为棉酚、植酸、单宁、环丙烯脂肪酸,进行脱毒处理后,可提高棉籽粕在饲料中的比例,也可不脱毒处理,少量替代豆粕。孙晓晓等研究发现,在28~42 日龄肉鸡中,使用5%~8%棉籽粕替代豆粕,不影响肉鸡生长性能及抗氧化指标。

花生粕是传统榨油工艺的副产品,蛋白质含量丰富,有胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子,易受到黄曲霉毒素的侵害。虽然不能完全替代豆粕,但适量使用可以降低养殖成本。据报道,使用50%花生粕替代饲料育肥绵羊中的豆粕与棉粕,经济效益最佳。

替代豆粕常用的动物性蛋白质饲料有黄粉虫、蝇蛆、黑水虻、动物加工副产物等。黑水虻是一种腐生性昆虫,作为饲料原料,它粗蛋白质、粗脂肪含量较高。赵燕等研究发现,使用黑水虻幼虫粉替代豆粕,对蛋鸡产蛋性能与蛋品质无显著影响,且能提高蛋鸡抗氧化能力与免疫水平。

作为一种昆虫饲料,黄粉虫蛋白含量高,且蛋白品质较好,还有甲壳素、抗菌肽等物质,对于动物健康有一定帮助。在肉仔鸡日粮中使用4%黄粉虫粉部分替代豆粕,能提高肉鸡抗氧化能力、改善肉品质,提高经济效益。

微生物蛋白质也是替代豆粕的重要原料,有着生产更加便利、无有害副产物等优势。但在畜禽养殖中添加比例不宜过高,否则可能会导致动物健康问题。已有研究表明,乙醇梭菌蛋白比豆粕有助于颗粒饲料硬度和耐久性的升高,在饲料中添加乙醇梭菌蛋白,有利于动物肠道稳定和健康。

替代豆粕的植物性蛋白质饲料大多为杂粕类饲料,与豆粕相比有氨基酸不均衡、抗营养因子多的缺点。替代豆粕的动物性蛋白质饲料也存在一些不足,如不易保存,容易酸败,价格高等缺点。在养殖中,如何克服替代饲料的缺点,并合理利用,使其在降低豆粕使用的同时,提高经济效益,是我们应该关注的重点与难点。

三、推广低蛋白日粮技术

低蛋白日粮技术是在不影响动物生产性能的情况下,将日粮中粗蛋白质水平按照营养标准推荐水平,降低2~4个百分点。有研究表明,日粮粗蛋白质水平每降低1%,就能对应降低2.82%豆粕使用量。但采用低蛋白日粮必定会降低饲料中必需氨基酸的含量,而动物对蛋白质的需求,本质上是对氨基酸的需求。因此需要根据不同动物需求,合理添加氨基酸,以满足动物生产需求。经测算,在全国推广低蛋白日粮,每年氮减排可达98万吨,节约大豆2000万吨,节省土地1.5亿亩。

应用低蛋白日粮技术,首要保障的就是动物生产性能不受影响。据安靖等报道,降低日粮2%蛋白质并合理添加氨基酸,对育肥猪生长性能与养分消化率无不利影响,还有助于增强育肥猪健康水平,提高经济效益。有研究表明,在普通饲料基础上降低1.0%~5%粗蛋白质,并保证日粮氨基酸平衡,对肉鸡生长性能及肉品质无显著影响,并能提升鸡肉剪切力。

玉米—豆粕型饲粮中粗蛋白质含量偏高,导致动物对氮利用率不高,造成环境污染。低蛋白日粮能够在不影响动物生产性能条件下降低氮排放。据报道,降低日粮蛋白水平不影响肉兔的生产性能,还能降低氮排泄,提高其营养物质消化率,提高肉兔机体抗氧化能力,促进机体健康。对蛋鸡而言,在适当降低饲粮中蛋白含量并保证氨基酸平衡情况下,能提高经济效益,提高蛋鸡粗蛋白质表观代谢率,并减少粪中吲哚、粪臭素及氨气含量。

综上所述,低蛋白日粮技术能够在不影响动物生产性能条件下,降低豆粕使用量,同时还能降低氮排放,减少养殖污染,提升一定经济效益。

四、展望

目前,我国豆粕减量替代已取得一定成果,但国产大豆依然无法满足畜牧业的需求,豆粕减量替代还有很长的路要走。想要在豆粕减量上再进一步,未来工作可以从以下几个方面入手:加大新型蛋白质饲料的开发,结合不同地区特色产品进行选择开发;进一步已有非常规饲料进行研究开发,降低养殖成本;确定养殖动物营养需求,进行精准养殖;推广并完善低蛋白日粮配方,优化日粮结构。

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