構(gòu)樹飼料加工利用研究進(jìn)展

劉良佳，王高富，馬群忠 ，宋 凡，曾俊鑫，周 鵬通訊作者

(1.重慶市畜牧科學(xué)院，重慶 400015；2.重慶市山羊工程技術(shù)研究中心，重慶 402460；3.四川省巴中市巴州區(qū)動物檢疫中心，四川 巴中 636601)

0 引言

隨著我國畜牧業(yè)的高速發(fā)展，飼料原料需求量不斷增加，飼料供給缺口日益增大，已成為我國面臨的重大問題。開發(fā)飼草資源已成為中國飼料工業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要舉措。雜交構(gòu)樹因其高蛋白質(zhì)含量特點(diǎn)，具有保護(hù)生態(tài)環(huán)境和發(fā)展經(jīng)濟(jì)兩大作用，具有巨大開發(fā)利用價(jià)值，構(gòu)樹開發(fā)利用已被列入國家重點(diǎn)扶持對象。

構(gòu)樹的加工利用主要有鮮喂、青貯、青干料加工3種利用方法。本文擬從構(gòu)樹的營養(yǎng)價(jià)值、加工、在反芻動物中的飼喂應(yīng)用等方面方面進(jìn)行論述，以為構(gòu)樹開發(fā)利用提供理論支撐。

1 構(gòu)樹的營養(yǎng)價(jià)值

構(gòu)樹蛋白質(zhì)含量較高，雜交構(gòu)樹葉片中粗蛋白質(zhì)含量在26%左右，全株利用粗蛋白質(zhì)含量在17%左右，將構(gòu)樹葉制成粉后的的粗蛋白質(zhì)含量較高，高于常規(guī)飼用苜蓿草粉。構(gòu)樹粗脂肪含量為1.58%～5.31%，高于玉米和豆粕；構(gòu)樹鈣、磷含量分別為2.23%～3.64%、0.3%～0.61%;構(gòu)樹中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量低于苜蓿；礦物質(zhì)含量中鈣高而磷低，與苜蓿草粉相似。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)構(gòu)樹葉中富含氨基酸，含必需氨基酸7種，總氨基酸含量超過20%。因此，將構(gòu)樹替代部分糧食飼料有利于緩解中國人畜爭糧問題，進(jìn)一步推動我國畜牧業(yè)高速發(fā)展。但是，構(gòu)樹的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，粗纖維和木質(zhì)素含量較高，且含有單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子，直接飼喂將會導(dǎo)致畜禽消化吸收不良，降低其飼喂效果，因此有必要對構(gòu)樹加工利用方式進(jìn)行系統(tǒng)研究。

2 構(gòu)樹的加工利用

2.1 構(gòu)樹飼料鮮喂

構(gòu)樹鮮喂因簡單方便是構(gòu)樹最主要的利用方式。中國古典名著《農(nóng)桑經(jīng)》等書中對我國古時(shí)候勞動人民以構(gòu)樹飼喂家畜作了一定記載，表明我國古時(shí)候已經(jīng)開始用構(gòu)樹葉進(jìn)行牛羊的飼喂。構(gòu)樹可部分取代全價(jià)料，減少飼喂成本。對于牛羊而言，用鍘草機(jī)鍘成3～5 cm的長度，而后直接進(jìn)行飼喂，最大量可占日糧攝入量的一半以上。

2.2 構(gòu)樹飼料青貯發(fā)酵

有研究表明，構(gòu)樹含有生物堿、木質(zhì)素和單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子，構(gòu)樹直接飼喂牛羊，適口性較差、消化率較低，同時(shí)易引起反芻動物不良反應(yīng)，甚至導(dǎo)致胃腸道疾病發(fā)生。而運(yùn)用生物發(fā)酵技術(shù)和酶工程技術(shù)可改變構(gòu)樹原有粗飼料特性和品質(zhì)，對構(gòu)樹的纖維素和木質(zhì)素具有明顯軟化作用，發(fā)酵后的構(gòu)樹青貯飼料其粗蛋白消化率可達(dá)80%以上，更有利于反芻動物消化吸收。

2.2.1 直接青貯發(fā)酵

構(gòu)樹常用的直接青貯發(fā)酵方法是以70%全株構(gòu)樹粉(粉碎過20～60篩)和30%其他原料(麩皮l0%、玉米粉5%、稻糠5%、糖蜜l0%)為發(fā)酵原料，水分約60%，混合均勻后裝入發(fā)酵袋內(nèi)密封，在35℃條件下發(fā)酵20～30 d。

2.2.2 添加生物制劑和酶制劑青貯發(fā)酵

直接青貯發(fā)酵飼料營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收率低，運(yùn)用生物發(fā)酵技術(shù)和酶工程技術(shù)，能提高構(gòu)樹的飼用價(jià)值，改善牛羊?qū)?gòu)樹青貯發(fā)酵飼料的消化吸收。

添加生物制劑和酶制劑青貯發(fā)酵首先需將含水率60%左右的構(gòu)樹葉和嫩枝切成1 cm，在堿性溶液中浸泡，調(diào)節(jié)pH至中性，再加熱煮沸后冷卻至常溫，加入復(fù)合酶，調(diào)節(jié)pH至7.5～7.8，加熱至120℃后冷卻至常溫；將生物發(fā)酵菌劑按3%～4%的量均勻添加于酶解后的物料中，混勻后打包堆放，在32℃～38℃下覆膜發(fā)酵4～7 d，烘干，完成制作。

構(gòu)樹飼料的適口性差主要在于構(gòu)樹本身粗纖維和單寧含量高。劉曉婧[1]等分離出3種植物乳桿菌a214、s37、Fl發(fā)酵構(gòu)樹，s37、Fl植物乳桿菌能夠顯著降低發(fā)酵構(gòu)樹料中酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量。張秀江[2]等用含枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌和釀酒酵母的復(fù)合菌固體發(fā)酵構(gòu)樹飼料，發(fā)酵后飼料粗蛋白質(zhì)和酸溶蛋白質(zhì)的含量分別提高35.23%和70.88%，營養(yǎng)價(jià)值明顯改善。在彭海龍等[3]的研究中，其構(gòu)樹青貯發(fā)酵飼料的制作；流程為：先將復(fù)合發(fā)酵菌粉與2%的糖水混合，并進(jìn)行活化2～3 h，再將菌液與新鮮的構(gòu)樹葉和玉米粉、麥麩進(jìn)行混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笤?5℃～30℃的溫度下，采用塑料薄膜密封發(fā)酵25 d，即完成發(fā)酵，發(fā)酵后的構(gòu)樹葉營養(yǎng)指標(biāo)為：粗脂肪含量為2.43%，粗蛋白為16.78%，粗纖維含量降至11.65%。司丙文等[4]在構(gòu)樹青貯中添加糖蜜、酶菌復(fù)合劑及防腐劑，能提升發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值,其中添加防腐劑組效果最好,添加霉菌復(fù)合制劑+糖蜜組和添加防腐劑組具有較低的pH，有利于保存粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)；添加霉菌復(fù)合制劑+糖蜜組成本降低。李海新[5]利用不同發(fā)酵劑對構(gòu)樹葉分別進(jìn)行發(fā)酵，粗蛋白質(zhì)從13.2%提高到 18.6%，總磷從 0.31%提高到 0.56%，總氨基酸從10.9%提高到14.7%。

構(gòu)樹經(jīng)過生物發(fā)酵技術(shù)處理后能改善牛羊胃腸道微生物環(huán)境，不但提高了營養(yǎng)價(jià)值，而且比發(fā)酵前更易保存。菌種的選擇是構(gòu)樹青貯發(fā)酵飼料制作工藝流程的最重要的一環(huán)，應(yīng)根據(jù)構(gòu)樹是單獨(dú)青貯或混合青貯以及要達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)選擇合適的菌種進(jìn)行發(fā)酵。

2.3 構(gòu)樹葉粉(青干料)的加工利用

在構(gòu)樹收獲季節(jié)將其制作成干草或構(gòu)樹葉粉，在日常飼喂牛羊飼草中添加，可實(shí)現(xiàn)全年飼草供給均衡，唐亮等[6]研究表明，3、4月份曬制的構(gòu)樹葉粉營養(yǎng)價(jià)值最高。在飼料中添加構(gòu)樹葉粉不僅可為牛羊提供優(yōu)良的飼料蛋白，還可降低飼草中主糧原料的比例，降低養(yǎng)殖成本。

但構(gòu)樹葉粉的加工利用要注意幾點(diǎn)：① 構(gòu)樹葉粉適口性較差，飼喂牛羊后容易刺激口腔黏膜，引起咳嗽。在牛羊日常飼喂的飼草中添加量不能太大，太大了會影響動物的生產(chǎn)性能，導(dǎo)致其消化不良、肝臟損傷，甚至中毒。②由于構(gòu)樹干草和構(gòu)樹粉的營養(yǎng)價(jià)值加工工藝的影響，干燥制作進(jìn)程中的細(xì)胞饑餓代謝和自體溶解等過程會造成構(gòu)樹干草和構(gòu)樹粉營養(yǎng)丟失，可通過添加化學(xué)制劑和人工干預(yù)加快干燥進(jìn)度。③中國農(nóng)業(yè)大學(xué)于2019年1月公開發(fā)布 《構(gòu)樹干草調(diào)制技術(shù)規(guī)程》，在生產(chǎn)過程中應(yīng)按照相應(yīng)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行操作。

3 構(gòu)樹在反芻動物中的飼喂應(yīng)用

日糧中適宜添加構(gòu)樹發(fā)酵飼料可以提高反芻動物牛羊的采食量和生產(chǎn)性能，增加免疫力，促進(jìn)反芻動物健康。司丙文等[4]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加不同比例(15%、30%、45%)的雜交構(gòu)樹青貯飼料能夠提高肉羊的生長性能、免疫力、抗氧化能力及背最長肌中的n一3PuFA含量，促進(jìn)肉羊健康，同時(shí)可以改善羊肉脂肪酸的構(gòu)成，且以45%添加量的效果最顯著。華金玲等[7]在粗飼料中添加不同比例(25%、50%、75%)構(gòu)樹粉飼喂黃淮白山羊，發(fā)現(xiàn)添加比例25%～50%可以顯著提高山羊的ADG、胴體重及屠宰率，在一定程度上提高其肌肉嫩度、系水力和熟肉率，改善肉色，提高肉品質(zhì)。梁春宇等[8]添加不同比例(7%、14%、21%)雜交構(gòu)樹青貯料飼喂泌乳前期奶牛，發(fā)現(xiàn)添加比例7%對奶牛的生產(chǎn)性能、采食量和養(yǎng)分表觀消化率無明顯影響，但添加比例達(dá)到或超過14%時(shí)顯著降低其產(chǎn)奶量、采食量和養(yǎng)分表觀消化率。siB等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加構(gòu)樹發(fā)酵飼料，顯著提高奶牛血清中的19A、lgG和lgM的含量。蘇應(yīng)玉等[10]在奶牛基礎(chǔ)飼糧中分別添加4%、8%、12%的發(fā)酵構(gòu)樹飼料，對奶牛的日均產(chǎn)奶量均有不同程度的提高，12%添加量時(shí)奶牛的產(chǎn)奶量最高。

4 構(gòu)樹加工利用存在的主要問題

4.1 構(gòu)樹飼加工工藝和流程沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

構(gòu)樹蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易消化吸收，牛羊適口性較差，添加量大還會引起牛羊中毒。通過煮熟、粉碎、柔絲、青貯發(fā)酵等方法改善適口性，可提升消化利用率，但煮熟只適合小規(guī)模牛羊養(yǎng)殖場，不適合規(guī)?；?、集約化養(yǎng)殖場，構(gòu)樹加工沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及加工工藝流程。

應(yīng)重點(diǎn)對構(gòu)樹替代蛋白質(zhì)飼料飼喂牛羊的效果進(jìn)行系統(tǒng)探索，如替代的生物安全性，構(gòu)樹種植的產(chǎn)量及飼喂牛羊的經(jīng)濟(jì)效益如何提升。對牛羊食用后生長性能、生產(chǎn)性能、繁殖性能、肉品質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)研究。職能部門未充分認(rèn)識到發(fā)展構(gòu)樹種植對牛羊養(yǎng)殖業(yè)的重要性，應(yīng)加大政策及資金扶持力度，確保構(gòu)樹相關(guān)科學(xué)試驗(yàn)研究經(jīng)費(fèi)充足，科技人員加強(qiáng)對構(gòu)樹豐產(chǎn)栽培、加工工藝及示范應(yīng)用等方面的技術(shù)培訓(xùn)工作。

4.2 種植構(gòu)樹量少且未實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合

重慶等西部地區(qū)是牛羊的主要供應(yīng)地，但飼草資源特別是蛋白飼草資源緊缺，荒山、荒坡人工種植構(gòu)樹量少，構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)發(fā)展較慢。重慶等西部地區(qū)都有構(gòu)樹種植，但沒有形成規(guī)模，一部分區(qū)縣用耕地種植構(gòu)樹，因缺乏種植技術(shù)，產(chǎn)量低，造成了耕地的浪費(fèi)，而未能形成規(guī)模效益，加之構(gòu)樹可飼用部分僅為葉片和少量嫩枝，造成構(gòu)樹總產(chǎn)量高，但可用于牛羊飼用的量低，不能產(chǎn)生較好的養(yǎng)殖效益。種養(yǎng)一體化才能產(chǎn)生更好養(yǎng)殖效果，實(shí)現(xiàn)重慶等西部地區(qū)牛羊養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

5 展望

1)構(gòu)樹作為可多年利用的高蛋白飼料，需要每年對構(gòu)樹的營養(yǎng)成分、營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行全面的測定，對構(gòu)樹豐產(chǎn)栽培利用技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行研究、探索。

2)構(gòu)樹蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要進(jìn)行深入研究，解析構(gòu)樹中蛋白質(zhì)降解機(jī)理，從而對其蛋白質(zhì)進(jìn)行全面研究。

3)構(gòu)樹是藥用植物，其莖葉富含黃酮類和生物堿類生物活性物質(zhì)，在制作青貯料和青干料時(shí)，對此類功能性物質(zhì)的含量及生物活性進(jìn)行系統(tǒng)研究，為實(shí)現(xiàn)無抗養(yǎng)殖，科學(xué)開發(fā)功能型飼料提供理論及技術(shù)依據(jù)。

4)伴隨中國牛羊養(yǎng)殖業(yè)的加速推進(jìn)，養(yǎng)殖量大幅提升，形成了“人畜爭糧”的困難局面。為了緩解這一供需矛盾，要加大木本飼料(構(gòu)樹)資源的開發(fā)力度。

當(dāng)前關(guān)于構(gòu)樹的研發(fā)，還是簡要的營養(yǎng)測定，簡要加工處理后在牛羊養(yǎng)殖中配合日糧中進(jìn)行推廣。要想讓構(gòu)樹在牛羊養(yǎng)殖生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)大量應(yīng)用，構(gòu)樹的加工工藝還有很大的提升空間，對不同生長階段的牛羊配合料中的添加量、生產(chǎn)性能、生理生化機(jī)能及肉制品質(zhì)量的影響必須進(jìn)行深度研究。牛羊養(yǎng)殖業(yè)只有科學(xué)合理地加工利用構(gòu)樹資源，才能促進(jìn)牛羊養(yǎng)殖業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。