葛影影 何國戈 鄭經(jīng)成 胡克科 別又才

廣東省清遠市農(nóng)業(yè)科技推廣服務中心，廣東清遠511500

我國華南地區(qū)熱帶果品資源豐富，其中菠蘿和甘蔗產(chǎn)量大、養(yǎng)分豐富，是優(yōu)質(zhì)的動物飼糧資源。但因鮮渣儲存難度大、運輸成本高且含有不同的抗營養(yǎng)成分，直接影響果渣的飼喂適口性。據(jù)國內(nèi)外研究報道，利用微生物發(fā)酵方式能夠有效降解菠蘿渣和甘蔗渣中的抗營養(yǎng)成分，改善飼喂營養(yǎng)價值，提高飼料利用率。另外，發(fā)酵菠蘿渣或甘蔗渣用作動物飼糧可以提高動物生產(chǎn)性能，改善肉品質(zhì)，減少疾病發(fā)生率，降低養(yǎng)殖成本。為此，本文針對菠蘿渣和甘蔗渣的營養(yǎng)特性、微生物發(fā)酵及其在動物飼糧中的應用進行綜述，旨在為果渣資源在動物生產(chǎn)中的推廣應用和進一步開發(fā)提供參考和指導。

1 菠蘿渣

1.1 菠蘿渣的營養(yǎng)特性

菠蘿（pineapple），別稱鳳梨，原產(chǎn)自美洲熱帶地區(qū)，是廣東地區(qū)常見、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的四大熱帶果品之一。 近年來，我國菠蘿產(chǎn)量一直呈平穩(wěn)增長趨勢，菠蘿栽培種植主要集中在華南地區(qū)，尤其是廣東徐聞。據(jù)統(tǒng)計，2019年度我國菠蘿總產(chǎn)出量達171.88 萬t。菠蘿渣（pineapple residues）主要是指壓榨果汁、加工果醬、罐頭、果脯或果酒后剩下的菠蘿果皮和殘余果肉，約占整個鮮果總量的50%～60%。菠蘿果肉香甜爽脆，富含糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和多種維生素等多種組分。另外，菠蘿葉渣作為果實收獲后的農(nóng)副產(chǎn)品資源，含有植物蛋白、葡萄糖、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，也可作為菠蘿渣使用。菠蘿果渣和果肉中的檸檬酸和總糖含量較接近，但粗蛋白和粗灰分含量明顯高于果肉。菠蘿渣養(yǎng)分含量因品種、加工利用方式等存在一定差異性。菠蘿渣養(yǎng)分豐富，其中無氮浸出物（NFE）為43.72%～47.02%，粗蛋白（CP）為7.48%～7.72%，粗脂肪（EE）為2.37%～2.43%，粗纖維（CF）為26.69%～28.71%，粗灰分（ASH）為5.32%～5.54%，鈣（Ca）為0.54%，磷（P）為0.06%[1-2]。此外，果渣中還含有膳食纖維和果膠木質(zhì)素等可利用養(yǎng)分。

槲皮素為菠蘿渣中的重要活性成分，具有抗氧化和止咳平喘等生理和藥理調(diào)節(jié)功能[3]。菠蘿渣中的主要抗營養(yǎng)成分為菠蘿蛋白酶，它直接影響飼用適口性，降低動物對飼料的消化利用率，影響動物的健康生長和生產(chǎn)性能。因此，通過開發(fā)菠蘿渣微生物發(fā)酵飼料，一方面可以提高菠蘿渣粗蛋白水平和飼用適口性，改善其飼用價值。另一方面，可以替代部分飼糧飼喂動物，節(jié)約養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟價值。另外，還可以有效解決菠蘿渣儲存難、運輸成本高的問題，明顯提高其社會和生態(tài)效益。

1.2 菠蘿渣的微生物發(fā)酵

菠蘿渣（pineapple residues）為微生物發(fā)酵提供豐富優(yōu)質(zhì)的碳源，利用微生物發(fā)酵技術可以提高其營養(yǎng)和飼用價值。黃曉亮等[4]分別利用適量酵母菌和復合酶制劑進行菠蘿渣發(fā)酵試驗，結果發(fā)現(xiàn)，對菠蘿渣青貯飼料外觀性狀及青貯品質(zhì)無影響，但青貯發(fā)酵菠蘿渣中無氮浸出物含量較發(fā)酵前分別提高了3.33% 和7.13%，粗纖維水平分別降低了10.26% 和21.43%。同時發(fā)現(xiàn)，使用適量氨水可以改善菠蘿渣青貯料的顏色和氣味，使粗蛋白水平提高了9.04%。梁耀開等[5]研究指出，根霉和產(chǎn)朊假絲酵母菌最佳接種比例6∶4，接種量10%，料水比例3∶7，此發(fā)酵條件下CP 含量增幅最大。吳征敏[6]研究表明，在菠蘿渣原料中添加0.6 g/kg 纖維素酶，青貯菠蘿渣乳酸（LA）提高了18.53%、CP 含量提高了17.21%，菠蘿渣中添加0.025 g/kg 乳酸菌青貯，其發(fā)酵產(chǎn)物CP 提高了26.85% ，其發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)價值均得到改善。陳間美等[7]研究指出，綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母用作優(yōu)勢發(fā)酵菌種，經(jīng)試驗優(yōu)化表明，最佳發(fā)酵條件為30 ℃、接種量10%、料液比1∶3，此條件下連續(xù)發(fā)酵4 d，發(fā)現(xiàn)混合發(fā)酵后產(chǎn)物的粗蛋白含量為20.27%，且發(fā)酵后芳香氣味較濃。這為日后生產(chǎn)菌體蛋白飼料提供有利的發(fā)酵技術參考依據(jù)。

1.3 菠蘿渣在動物飼糧中的應用

1）在反芻動物飼糧中的應用。因菠蘿渣粗纖維含量高，并含有抗營養(yǎng)物質(zhì)導致直接飼喂適口性差，存在動物采食量降低、飼糧養(yǎng)分消化利用率不理想等問題。許多研究表明，菠蘿渣發(fā)酵飼料在動物飼糧中的應用較普遍且效果明顯。研究發(fā)現(xiàn)，將20%菠蘿渣發(fā)酵培養(yǎng)物替代部分青貯玉米秸稈飼喂奶牛，奶牛采食量和干物質(zhì)攝入量提高了17.7%和26.39%，奶牛日產(chǎn)奶量和乳脂率提高了27.79%和3.26%[8]。這可能是發(fā)酵培養(yǎng)后菠蘿渣飼料適口性提升，促進動物食欲和采食量的增加，有效提高飼料消化利用率以及提高乳品產(chǎn)量和質(zhì)量。鄺哲師等[9]利用發(fā)酵菠蘿渣替代部分精料飼喂奶牛發(fā)現(xiàn)，對奶牛血清葡萄糖、膽固醇、甘油三酯等生化指標無影響，可見在保證動物正常生長情況下可以使用發(fā)酵菠蘿渣替代部分精料以提高養(yǎng)殖效益。Gowda 等[10]利用62%菠蘿渣青貯料替代玉米青貯料并與部分精料混均后飼喂綿羊，結果發(fā)現(xiàn)，不影響綿羊的體重、料肉比、營養(yǎng)物質(zhì)代謝和血清生化指標值，但可以有效降低養(yǎng)羊飼料成本。吳征敏[6]研究指出，用纖維素酶和乳酸菌發(fā)酵后的青貯菠蘿渣飼喂雷州黑山羊，對瘤胃正常發(fā)酵消化功能無影響且增加了瘤胃優(yōu)勢菌群種類的豐度，促進瘤胃內(nèi)有益微生物的生長繁殖，從而改善山羊腸道菌群結構和促進機體健康生長。Acaina 等[11]研究表明，使用青貯菠蘿渣替代象草飼喂羔羊，對羔羊的胴體產(chǎn)量和非胴體成分無不良影響，并指出菠蘿副產(chǎn)物青貯飼料替代象草具有可行性。

2）在其它動物飼糧中的應用。HAN 等[12]利用青貯處理后不同添加水平的菠蘿葉渣飼喂生長育肥豬，發(fā)現(xiàn)育肥豬的日增重增加、料肉比降低，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益，改善肉品質(zhì)，其中以4%添加量飼喂效果最佳。呂慶芳等[13]研究表明，菠蘿皮渣養(yǎng)分含量豐富，貴妃雞日糧中以2.5%添加量為宜，不影響其生長性能和屠宰性能指標。Chandler 等[14]利用菠蘿渣生產(chǎn)的菠蘿蛋白酶連續(xù)10 d 飼喂仔豬，結果發(fā)現(xiàn)，適量菠蘿蛋白酶可以顯著降低仔豬腹瀉發(fā)生率，提高仔豬日增重。

2 甘蔗渣

2.1 甘蔗渣的營養(yǎng)特性

甘蔗（Saccharum officinarum）是一年或多年生草本植物，原產(chǎn)于印度，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強等特點。我國的甘蔗生產(chǎn)量居于世界第三，據(jù)統(tǒng)計2019年我國甘蔗產(chǎn)量為7 300 萬t。甘蔗渣是農(nóng)業(yè)和工業(yè)加工或收獲副產(chǎn)物，主要是指甘蔗加工榨果汁或制糖業(yè)的下腳料，其營養(yǎng)成分難以被動物消化，通過氨化和微生物發(fā)酵處理后可以有效解決動物對其養(yǎng)分消化吸收難的問題，以生產(chǎn)增值產(chǎn)品。甘蔗渣干物質(zhì)含量95.1%、CP2.43%、EE0.69%、CF44.7%、ASH2.19%、Ca 0.33%、P 0.08%[15]。此外，甘蔗皮木質(zhì)素和纖維素含量高，病蟲害發(fā)生少，農(nóng)藥殘留量較低，飼用安全性相對較高。甘蔗渣主要養(yǎng)分含量因品種、產(chǎn)地和收獲時間不同而存在差異。蔗渣中富含黃酮、多酚、苷類和有機酸等活性成分，主要包括漢黃芩苷、新橙皮糖苷、迷迭香酸、綠原酸等，具有抑菌、抗氧化、抗應激等重要生理功能[16]。

2.2 甘蔗渣的微生物發(fā)酵

郭婷婷等[17]研究指出，黑曲霉單菌發(fā)酵終產(chǎn)物的CP 和多酚含量高于產(chǎn)朊假絲酵母，但其CF 含量則低于產(chǎn)朊假絲酵母。當利用混合雙菌發(fā)酵時，發(fā)酵接種比例為1∶1，CP 含量提高了36.22%，CF 降低了7.30%，多酚含量提高了324.3%。結果顯示，混合雙菌的發(fā)酵效果優(yōu)于單菌。有研究報道，將甘蔗渣接種乳酸菌復合系LBC-8 進行發(fā)酵，結果發(fā)現(xiàn)復合系菌群為主要優(yōu)勢菌群，可促進乳酸菌等有益菌數(shù)量增殖，提高甘蔗渣微生物發(fā)酵飼料品質(zhì)[18]。張和平[19]研究指出甘蔗渣的最優(yōu)發(fā)酵條件為料液比例1∶3，30 ℃下發(fā)酵30 d，白腐菌和黑曲霉接種比例4∶1，可降解蔗渣木質(zhì)纖維素含量，改善飼料適口性。Mojtaba 等[20]通過體內(nèi)和體外試驗數(shù)據(jù)證實了利用假單胞菌生物發(fā)酵處理甘蔗渣可以用作反芻動物飼料替代粗飼料的來源，且發(fā)現(xiàn)發(fā)酵甘蔗渣在反芻飼料推廣和應用中具有較大生產(chǎn)潛力。Sama?di等[21]采用先氨化后發(fā)酵的工藝開展甘蔗渣質(zhì)量評估和體外消化率試驗，結果表明，不同培養(yǎng)時間顯著影響粗蛋白含量變化。另外，將含可溶性碳水化合物10%的西米粉添加到哈茨木霉發(fā)酵的甘蔗渣中，對體外干物質(zhì)消化率和體外有機物消化率有顯著影響，對發(fā)酵pH值無影響。

2.3 甘蔗渣在動物飼糧中的應用

反芻動物因自身特殊的消化生理結構對粗纖維具有較強的消化吸收能力，故甘蔗渣作為粗飼料在反芻動物飼糧中的應用較多，而在其他動物飼糧中的應用也有少量研究報道。

1）在反芻動物飼糧中的應用。Menezes 等[22]研究指出，相比直接青貯甘蔗渣，經(jīng)堿化處理后的青貯甘蔗渣飼料能夠顯著提高肉牛的日增重和采食量，且不影響屠宰后的肉品質(zhì)，使用效果良好。代正陽[23]利用青貯甘蔗渣替代50%稻草飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)可以促進肉牛育肥效果，但對肉牛瘤胃發(fā)酵特性和血清生化指標無不良影響，在生產(chǎn)中為獲得更好的日增重和飼料報酬可以適當使用青貯甘蔗渣替代飼喂日糧。馮定遠等[24]在奶牛日糧中添加堿化處理后的甘蔗渣，結果發(fā)現(xiàn)，在維持日糧營養(yǎng)平衡的條件下可以代替部分干草和玉米青貯以及少量精料的使用量。此外，對奶牛的采食量和產(chǎn)奶量以及飼料養(yǎng)分消化率無不良影響。蟻細苗等[25]利用膨化甘蔗渣替代玉米秸稈青貯料飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)肉牛的采食量和日增重均增加。其中，平均日增重提高了36.7%，飼料成本降低了28.8%。韓志金等[26]在奶牛飼糧中添加45%、50%、55%和60%甘蔗渣，對照組與添加組間的干物質(zhì)采食量和采食時間無顯著差異，兩組間的養(yǎng)分表觀消化率存在顯著差異。結果發(fā)現(xiàn)，高添加量的甘蔗渣也能夠降低奶牛泌乳量，為保證奶牛良好的泌乳水平，濃縮料中的添加量以45%～50%為宜。

2）在其它動物飼糧中的應用。李夕[27]利用添加甘蔗渣的日糧飼喂肉雞，可顯著提高肉雞對淀粉的消化率，且粗玉米粉顆粒料和添加2%甘蔗渣可以有效促進養(yǎng)分消化利用率。單洪偉等[28]在凡納濱對蝦養(yǎng)殖過程中添加甘蔗渣發(fā)現(xiàn)，甘蔗渣對水質(zhì)中氮循環(huán)菌體的生長起誘導作用，并促進浮游微生物大量增殖，且適宜添加量對對蝦養(yǎng)殖生產(chǎn)量和存活率并無影響，添加0.5～1 kg/m2甘蔗渣對對蝦養(yǎng)殖水環(huán)境具有直接改善功能。龐少華[29]研究報道，在凡納濱對蝦養(yǎng)殖水體中聯(lián)合使用芽孢桿菌和甘蔗渣可以提高對蝦產(chǎn)量和存活率，降低餌料系數(shù)，降低養(yǎng)蝦飼料成本，具有較好的養(yǎng)殖應用效果。

3 小結與展望

近年來，關于常見果渣類非常規(guī)飼料資源的開發(fā)利用已成為飼料行業(yè)研究的熱點方向之一，在果渣發(fā)酵飼料產(chǎn)品開發(fā)與動物飼糧應用方面取得一定成效。但在多種動物飼糧中的研究和推廣應用還存在一些問題：1）以菠蘿渣和甘蔗渣等為主的果渣具有種植季節(jié)性和地區(qū)的限制性，只能就地取材加工利用，難以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)廣泛化和規(guī)模化發(fā)展。2）對果渣含有的毒害物質(zhì)檢測和去除技術不夠精準、高效。3）果渣類發(fā)酵飼料產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測和評價標準還不夠健全。4）果渣發(fā)酵優(yōu)勢菌菌株種類豐富性不夠，發(fā)酵工藝還有待提高，操作簡單且價格實惠的發(fā)酵微生物替代品相對缺乏。5）果渣類飼糧在不同生產(chǎn)方向、不同種類動物上的飼喂試驗不夠全面。因此，今后的研究和推廣應用工作應重視以下幾個方面：1）豐富發(fā)酵微生物菌種類型，優(yōu)化發(fā)酵工藝條件，開發(fā)微生物酶等發(fā)酵替代品。2）開發(fā)高效的原料毒素和抗營養(yǎng)因子檢測和去除技術。3）制定果渣類發(fā)酵飼料產(chǎn)品質(zhì)量行業(yè)標準，提高產(chǎn)品使用的安全性和可行性。4）擴大果渣類飼糧在不同生產(chǎn)方向和不同動物種類中的飼喂應用，從營養(yǎng)物質(zhì)代謝、血清生化指標、疾病發(fā)生率等多方面驗證飼喂效果。