发酵植物副产物在牛羊生产中的应用研究进展论文

2024-12-12 11:46:38 来源: 作者:liziwei
摘要:近年,随着我国牛羊养殖业的快速发展,饲料资源短缺和人畜争粮现象日益突出,为缓解人畜争粮和饲料资源短缺问题,植物副产物受到了广泛关注。植物副产物富含蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养物质是畜牧业重要的饲料资源,植物副产物通过发酵作为反刍动物饲料能够降低饲养成本、降低肠道甲烷排放量。还可以改善反刍动物生长性能、提高免疫力、提高产奶量、肠道健康水平和牛羊肉品质,在牛羊生产中具有广阔的应用前景。该文综述了发酵植物副产物的功能以及发酵植物副产物在牛羊生产的应用研究进展,为发酵植物副产物在牛羊生产中的进一步推广与应用提供
摘要:近年,随着我国牛羊养殖业的快速发展,饲料资源短缺和人畜争粮现象日益突出,为缓解人畜争粮和饲料资源短缺问题,植物副产物受到了广泛关注。植物副产物富含蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养物质是畜牧业重要的饲料资源,植物副产物通过发酵作为反刍动物饲料能够降低饲养成本、降低肠道甲烷排放量。还可以改善反刍动物生长性能、提高免疫力、提高产奶量、肠道健康水平和牛羊肉品质,在牛羊生产中具有广阔的应用前景。该文综述了发酵植物副产物的功能以及发酵植物副产物在牛羊生产的应用研究进展,为发酵植物副产物在牛羊生产中的进一步推广与应用提供参考。
关键词:发酵;植物;副产物;饲料资源
0引言
我国作为全球领先的畜牧业生产国,每年需要大量的动物饲料来维持畜牧业发展,但我国人畜争粮现象严重,饲料资源短缺一直依赖国外进口,增加了畜牧业生产成本,限制畜牧业发展。据报道,在动物饲料中使用农植物副产物是减少进口、食物浪费和促进清洁和循环经济的机会,将毫无价值的原材料转化为高质量和低成本的动物饲料,能避免与人类食品竞争。尤其是用作反刍动物的饲料,且这些副产物已经被证明是安全的。植物副产物是从农业工业过程中获得,是畜牧生产中重要的饲料资源,富含蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养物质。然而,植物副产物含有高水平的粗纤维、木质素和抗营养因子会降低日粮效率、降低饲料的消化率和吸收率、破坏动物的肠道微生物群,从而影响动物的生长性能和健康,限制了它们作为动物饲料的直接使用。解决当前问题方案之一是将植物副产物在深加工后转化为饲料资源。发酵具有改善饲料或副产品的营养价值、促进动物生长、提高免疫力等优点,同时,通过高效利用植物副产物还能降低动物饲养成本,缓解人畜争粮的局面。此外,在反刍动物中饲养中使用这些非常规饲料来源还会减少其对环境的负面影响并可能减少与畜牧业相关的甲烷排放。本文综述了发酵植物副产物的功能和发酵植物副产物在牛羊生产的应用研究进展,以期为发酵植物副产物在反刍动物上的进一步开发和应用提供参考。
1植物副产物发酵饲料的功能
1.1提高生长性能
在微生物的作用下,饲料中的复杂大分子化合物被降解为小分子物质被动物有效吸收利用,可以去除副产物的中的抗营养因子,以增强饲料的营养品质,提高适口性和利用率,改善动物的生长性能。Xie P J等研究发现,将10%的固态发酵橄榄叶残渣添加到鸡日粮中,饲喂28 d后,体重显著增加。同样的,添加植物副产物发酵饲料(豆腐渣和啤酒粒与麸皮和稻壳粉混合发酵)也可以改善动物肠道结构和生长性能。动物主要通过肠道消化和吸收营养,通过肠道的形状可以深入了解动物的肠道健康和营养吸收能力,肠道绒毛高度和隐窝深度是肠道消化和吸收功能的重要指标。Zhou X等研究表明,补充柑橘肉副产品发酵饲料可以通过增加肠道绒毛高度和减少隐窝深度来改善肉鸡的肠道形态,从而促进机体消化吸收营养的能力,提高生长性能。
1.2提高畜禽免疫功能
发酵饲料中含有一些有益微生物和免疫因子,可以增强动物的免疫力,提高动物的抗病能力。Liu S等将发酵后豆粕大豆壳饲喂断奶仔猪,发现可以改善小肠屏障功能。免疫球蛋白A、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M是体内重要的免疫分子参与各种免疫反应。据报道,饲喂含有生物发酵苹果酸、发酵饲料和发酵蚕豆副产品的日粮可以增加动物的血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M水平,提高动物免疫功能。在动物体内,自由基的产生与体内的抗氧化系统保持平衡,这种平衡对于维持动物的健康至关重要。有研究发现,共发酵增强了脱脂米糠的总苯酚和1,1-二苯基-2-三硝基肼(DPHH)自由基清除活性,增加动物抗氧化能力。
1.3改善畜禽胃肠道菌群
植物副产物发酵饲料中含有大量的有益微生物,如乳酸菌、酵母菌等,这些微生物可以在胃肠道内生长繁殖,形成优势菌群,抑制有害菌的生长,从而改善胃肠道菌群结构,促进肠道健康。研究指出添加发酵脱脂米糠的日粮可改善育肥猪的和肠道通透性,增加了肠道微生物的丰富度,并随着纤维降解细菌(如丁酸梭菌和淀粉乳杆菌)的增加而调节了微生物群。同样的,Pu G等表示用发酵的脱脂米糠喂养的育肥猪增加了肠道微生物的丰富度。
2发酵植物副产物在牛羊上的应用
2.1在羊上的应用
发酵植物副产物在羊生产养殖中应用时,具有提高羊的生产性能、饲料利用率,减少饲料浪费,增强免疫力的积极作用。相比单胃动物,羊具有独特的瘤胃器官,而瘤胃发酵过程中产生的挥发性脂肪酸被用作反刍动物的能量来源。据报道,发酵植物副产物可以增加瘤胃VFA的含量,在湖羊日粮中用发酵棉籽粕(CSM)或发酵菜籽粕(RSM)替代豆粕,有利于微生物群从瘤胃发酵型向丙酸发酵型转化,提高其能量利用效率。李斐等研究指出,3种不同处理方式的南瓜副产物饲粮均可降低饲粮纤维含量,提高中性洗涤纤维的表观消化率,提高滩羊日增重,降低耗料增重比。发酵玉米加工副产物在羊生产中也能够发挥较好的作用,邱玉朗等研究报道了秸秆与玉米浆混合发酵饲料可以显著提高小尾寒羊羔羊的生长性能,促进饲料中营养物质的消化吸收,并且通过发酵过程中复合微生物次级代谢产物调节动物肠道健康,提高免疫水平。此外,发酵植物副产物也能影响羊奶的品质和羊的血清抗氧化指标。Neofytou M C等在奶山羊日粮中加入20%的青贮橄榄油饼发现,可以改善羊奶和其他相关乳制品的脂肪和蛋白质含量以及氨基酸谱,且不会对羊产奶产生不利影响。王建军研究指出,饲喂膨化玉米秸秆发酵饲料可以提高平均干物质采食量和平均日增重,降低育肥羊鲜肉剪切力,改善了羊肉的嫩度。也有研究报道,汉麻籽及其副产物可以应用于羊生产中,汉麻籽壳与汉麻籽粕可以改善肉品质。徐志鹏等研究指出,添加汉麻籽壳能够显著降低黑山羊肌肉的滴水损失(P<0.05),从而改善肉品质。但是对黑山羊生长性能和瘤胃发酵参数无显著影响(P>0.05),可能是由于其添加量较少和试验周期较短造成的。此外,Gao C等研究报道,在日粮中添加发酵茶渣可提高川中黑山羊血清GSH-Px(谷胱甘肽过氧化物酶)和OH–的浓度,且对其他血清指标无不良影响。因此,发酵植物副产物在羊生产中的应用可以提高其能量利用率和抗氧化指标,改善羊奶及羊肉品质。
2.2在牛上的应用
热应激会影响牛的食欲和健康,导致生长缓慢影响产业发展。有研究表明,饲喂发酵燕麦秸秆可以缓解育肥牛夏季的热应激,提高其生长性能,增强其免疫性能,帮助它们抵抗恶劣环境保持健康。瘤胃是肉牛重要的消化器官,瘤胃中的微生物对肉牛瘤胃发酵至关重要。Feizi L K等发现饲喂发酵豆粕会改变瘤胃中某些细菌的发酵和丰度,进而改善荷斯坦牛犊的生长性能和发酵剂摄入量。对于肉牛而言,Cheng Q等表示在育肥肉牛日粮中添加高达30%的发酵酒糟,显著提高了牛肉总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸含量(P<0.05),改善了其风味;且对生长性能、肉质或血液代谢产无不利影响。除此之外,发酵植物副产物也能够提高肉牛机体免疫力和抗氧化能力。据报道,断奶前饲喂犊牛发酵玉米麸质粉能够提高其生长性能,降低腹泻发生率,提高抗氧化和免疫能力,改善瘤胃功能。吴艳秋用15%发酵大蒜秸秆替换部分肉牛日粮粗饲料,不仅提高了肉牛机体免疫与抗氧化能力,同时对肉牛瘤胃细菌多样性和丰富度也产生影响。油菜副产物油菜秸秆营养成分丰富,在肉牛养殖中具有较高的利用价值。据报道,在肉牛日粮中添加一定量的微生物发酵油菜秸秆有提高肉牛生长性能的趋势,并且能够显著提高粗蛋白和酸性洗涤纤维的表观消化率(P<0.05),且未对肉牛健康产生不利影响。此外,香蕉茎叶作为经济作物香蕉副产物,青贮后对育肥肉牛饲喂效果可替代玉米植株、甘蔗稍叶、皇竹草等常规饲草料在肉牛养殖生产中推广应用,而且反刍动物对香蕉副产物消化利用率达65%~75%,高于其他动物。由此发现,利用香蕉茎叶饲喂肉牛也一定程度的实现了经济作物副产物高值化利用。
3小结
发酵植物副产物饲料具有调节牛羊瘤胃菌群、增强免疫力和抗氧化能力、提高生长性能、改善肉品质的作用。开发应用发酵植物副产物饲料一方面对缓解饲料资源匮乏具有重要意义,也遏制了资源浪费和环境污染,促进了高收益的高性价比养殖,合理利用副产物可以为牛羊提供优质的饲料,更有助于实现我国畜牧业的绿色可持续发展。但是,想要发酵植物副产物饲料的广泛应用,仍然需要解决一些问题。如发酵工艺的完善,进一步提高利用率;不同种类的植物副产物,需要研究最优发酵条件和菌种;此外,尽管发酵可以降低某些有害物质的含量,但也有产生新的有害物质的可能,因此必须加强对发酵过程的安全性控制。
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