張乃鋒
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所/農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,北京 100081)
研究進(jìn)展
液體飼料應(yīng)用研究進(jìn)展
張乃鋒
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所/農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,北京 100081)
液體飼料通常是指水與飼料的混合物或者食品工業(yè)液體副產(chǎn)品與常規(guī)飼料原料的混合物,其干物質(zhì)含量在20%~30%。液體飼料可以降低飼料成本,提高仔豬采食量和生長性能。液體飼料飼喂仔豬的效果要好于生長豬和母豬。文章綜述了液體飼料的發(fā)展歷史、應(yīng)用特點(diǎn),液體飼料在仔豬、生長育肥豬和母豬飼料中的應(yīng)用,并對液體飼料的發(fā)展前景做了展望。
液體飼料;豬;應(yīng)用研究;進(jìn)展
液體飼料廣義上可以包括常溫下任何形式的液態(tài)飼料原料和產(chǎn)品,例如廢糖蜜(mo1asses)、液態(tài)油脂、液體蛋氨酸類似物(1iquidmethionineana1og)、液體代乳品(Liquid mi1k rep1acer)以及用于養(yǎng)豬的全價(jià)液體飼料。典型的液體飼料通常是指水與飼料的混合物或者食品工業(yè)液體副產(chǎn)品與常規(guī)飼料原料的混合物,干物質(zhì)含量在20%~30%。如果水和飼料按照1.5∶ 1~4 ∶ 1的比例混合后即刻飼喂,或者發(fā)酵時(shí)間很短,就叫液體飼料(Liquid feed, LF)或非發(fā)酵液體飼料(Non-fermented 1iquid feed, NFLF)。如果飼料和水混合后經(jīng)過足夠長時(shí)間的發(fā)酵,已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),就叫做發(fā)酵液體飼料(Fermented 1iquid feed, FLF),通常包括自然發(fā)酵 法(spontaneous fermented 1iquid feed, SFLF)和乳酸菌發(fā)酵法(contro11ed or inocu1ated fermented 1iquid feed,IFLF)。用于生豬生產(chǎn)體系中的液體飼料通常是發(fā)酵液體飼料。
1814年,Henderson首次倡導(dǎo)使用液體飼料,商業(yè)規(guī)模的液體飼料生產(chǎn)在美國始于1951年,是一個(gè)發(fā)展較快的領(lǐng)域(Wi11iams, 2003)。當(dāng)前年產(chǎn)量約200萬噸(AFIA,2002、2008)。美國飼料工業(yè)協(xié)會(American Feed Industry Association)所屬液體飼料委員會(LiquidFeedCommittee)每年召開一次行業(yè)會議。但是直到1976年,Smith第一次指出在飼喂之前,把飼料浸泡在水中一定的時(shí)間,谷物中自然帶有的乳酸菌和酵母菌繁殖并生成乳酸,乙酸和乙醇,然后可減低飼料的pH,這可能是發(fā)酵液體飼料的雛形。到20世紀(jì)60-70年代,懸浮技術(shù)得到應(yīng)用,從而使液體飼料的生產(chǎn)具有更大的靈活性。近年來,國外液體飼料經(jīng)過前些年的低落之后再次升溫,逐漸受到營養(yǎng)學(xué)家和養(yǎng)殖企業(yè)的重視。然而,在我國液體飼料的加工利用還是一項(xiàng)新興技術(shù),其研究和生產(chǎn)也剛剛起步,人們對它的有效性、重要性的認(rèn)識尚不夠深入。
液體飼料可以利用人類食品工業(yè)的副產(chǎn)物來降低飼料成本。很多食品生產(chǎn)的液體副產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)都用于豬飼料。在歐洲,回收食品工業(yè)的液體副產(chǎn)品作為豬營養(yǎng)原料尤其盛行,比如富含淀粉和糖的副產(chǎn)品:液態(tài)小麥淀粉,土豆蒸汽皮和奶酪乳清。據(jù)調(diào)查,歐盟至少30%的豬飼喂液體飼料,且大部分來源于奶業(yè)加工副產(chǎn)品。液體飼料還可以減少飼料在處置和飼喂過程中的粉塵損失,降低空氣中的灰塵,從而改善豬舍環(huán)境和豬只健康。
豬在采食液體飼料同時(shí)獲取水和飼料,適口性很好,因此,仔豬不需要單獨(dú)訓(xùn)練采食和飲水。飼喂液體飼料可以提高仔豬斷奶后的采食量,同時(shí),飼料的消化率也會提高。但應(yīng)該注意對每天的實(shí)際采食量進(jìn)行評估,否則豬只會采食某種營養(yǎng)素過量,比如蛋白質(zhì)。過量蛋白質(zhì)會抑制飼料利用,最終導(dǎo)致干物質(zhì)攝取受限或?qū)е赂篂a。
飼喂液體飼料,尤其是發(fā)酵液體飼料,對豬腸道健康有正向作用,能夠減少沙門氏菌數(shù)量。此外,發(fā)酵液體飼料還可作為一種高性價(jià)比替代抗生素類促生長劑的飼喂策略。液體飼料能改變后腸道對色氨酸的微生物發(fā)酵,向利用糞臭素生成吲哚類產(chǎn)物轉(zhuǎn)變,降低了糞臭素,提高了育肥豬背膘中吲哚類的沉積,因此可以降低公豬膻味。
但是液體飼料在應(yīng)用過程中也存在其局限性。有研究者注意到液體飼料浪費(fèi)比較高,可能與料槽設(shè)計(jì)有關(guān)。另外,雖然沒有直接證據(jù),但試驗(yàn)表明豬液態(tài)飼喂有時(shí)和腸道出血綜合征、腸胃脹氣和胃潰瘍的發(fā)生相關(guān)。發(fā)酵過程還會造成飼料中的必需營養(yǎng)素?fù)p失,比如維生素和氨基酸。例如生物胺類,賴氨酸轉(zhuǎn)化成尸胺,造成了豬氨基酸營養(yǎng)的不可逆損失,這就是為什么有些研究人員提倡只是部分谷物發(fā)酵,而不是全飼料發(fā)酵。
液體飼料能改善仔豬腸道健康。Deprez等(1987)報(bào)道液體飼料可以改善仔豬腸道健康和生理功能。Hurst(2001)采用液體飼料飼喂斷奶仔豬,發(fā)現(xiàn)其腸絨毛高度和吸收面積顯著高于飼喂同配方干飼料的仔豬。Kiyoshi等(2010)給4周齡斷奶仔豬飼喂發(fā)酵液體飼料顯著增加仔豬回腸和盲腸的菌群結(jié)構(gòu)多樣性。李永明等(2010)發(fā)現(xiàn)發(fā)酵谷物液體飼料能促進(jìn)14日齡超早期斷奶仔豬消化道微生物菌群多樣性和腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡。李芳等(2010)分析顯示,飼喂發(fā)酵谷物液體飼料使仔豬糞中大腸桿菌含量降低84.9%,乳桿菌含量提高145.9%,乳桿菌/大腸桿菌比值提高10.3倍,從而使仔豬在應(yīng)對由各種因素引起的消化道微生態(tài)紊亂時(shí)具有更強(qiáng)的抵抗能力。
液體飼料能提高飼料適口性,改善仔豬生長性能。李芳(2010)報(bào)道,谷物發(fā)酵液體飼料使斷奶仔豬日采食量提高41.7%(P<0.01),日增重提高107.5%(P<0.01),飼料轉(zhuǎn)化率提高36.9%。劉燕(2016)報(bào)道,斷奶仔豬飼喂液體飼料,采食量提高10.45%~20.05%,增重速度提高7.75%~13.61%。李永明等(2010)研究也發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵谷物液體飼料能顯著提高超早期斷奶仔豬的日采食量和日增重。陳鮮鑫等(2011)試驗(yàn)表明接種乳酸菌可以改善斷奶仔豬腹瀉和提高營養(yǎng)成分表觀消化率,且接種玉米乳桿菌的效果最為顯著。Russe11等(1996)發(fā)現(xiàn)飼喂水料比為2.5∶1的液體飼料的斷奶仔豬的采食量和生長速度均高于同樣配方的顆粒料。Murphy等(2002)報(bào)道用液體飼料飼喂14日齡斷奶仔豬比飼喂?fàn)I養(yǎng)水平相同的干日糧仔豬體重提高21%,平均日增重提高44%。斷奶后最初3 d喂液體飼料的仔豬增重比喂干飼料仔豬幾乎快4倍(248 g/d Vs 64 g/d)。然而隨著仔豬日齡的增長,喂液體飼料仔豬和喂干飼料仔豬之間平均日增重的差別很快減小。因此,液體飼料對于斷奶初期的仔豬作用效果更明顯。
在豬的肥育階段,液體飼料的重要優(yōu)勢是在于飼料配方中可以大量采用廉價(jià)的液體原料,如液體氨基酸、酶和食品工業(yè)副產(chǎn)物(啤酒副產(chǎn)物、馬鈴薯加工副產(chǎn)物),既減少環(huán)境污染,又降低飼料成本。就飼喂效果講,生長育肥豬的消化道和免疫系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)育完善,因此液體飼料在生長育肥豬上的應(yīng)用效果總體上要差于仔豬,但液體飼料對生長育肥豬的微生物菌群和生長性能也是有影響的。有研究表明,育肥豬液體飼喂達(dá)到相同體重(110 kg)所需的天數(shù)降低了3%(150.6 d Vs 154.7 d),并且上市豬整齊度提高。Canibe(2003)報(bào)道,飼喂液體飼料可改善生長豬的生長性能(995 g/d Vs 961 g/d),豬胃內(nèi)pH降低(4.0 Vs 4.4~4.6),豬胃內(nèi)乳酸水平提高(113 mmoL/kg Vs 50~60 mmoL/kg)。陳鮮鑫等(2010)發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵液體飼料能提高育肥豬糞便乳酸菌水平,降低大腸桿菌和沙門氏菌水平,并且能提高生長性能。
液體飼料可以促使懷孕母豬產(chǎn)生飽感;可以提高哺乳母豬的干物質(zhì)采食量,提高生產(chǎn)性能。發(fā)酵液體飼料還可以通過改善母豬腸道健康而提高仔豬健康水平。Jensen(1998)和Demeckova等(2002)研究發(fā)現(xiàn),母豬飼喂發(fā)酵液體飼料,腸道和糞便中大腸桿菌數(shù)量明顯減少,有助于減少仔豬生存環(huán)境中的大腸桿菌數(shù)量,增強(qiáng)哺乳仔豬體質(zhì)。Demeckova等(2002)還發(fā)現(xiàn),發(fā)酵液體飼料能提高母豬小腸黏膜上皮細(xì)胞(IEC-6)和血液淋巴細(xì)胞的促有絲分裂活性,可以提高母豬初乳促生長和免疫活性物質(zhì)含量。該作者同時(shí)發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵液體飼料母豬所產(chǎn)仔豬糞便乳酸菌數(shù)量顯著提高,大腸桿菌數(shù)量顯著降低。
總的來說,液體飼料飼喂仔豬的效果要好于生長豬和母豬。仔豬斷奶后前2周的飼喂效果要明顯好于后2周。但液體飼料的研究目前尚處在探索階段,應(yīng)用也主要局限于斷奶仔豬,還存在著一系列有待于研究的問題,比如:如何制定出更加科學(xué)合理的液體飼料配方?在加工運(yùn)輸、飼喂方式等方面如何與現(xiàn)代規(guī)模化養(yǎng)殖方式相匹配?如何開發(fā)出可靠、高效的液體飼料加工設(shè)備和飼喂設(shè)備?如何在生豬各生理階段合理應(yīng)用食品工業(yè)液體副產(chǎn)品?各種添加劑(有機(jī)酸、酶制劑、益生菌等)如何在液體飼料中科學(xué)添加及其替代抗生素的可行性?等等。
堅(jiān)持問題導(dǎo)向、發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,是科學(xué)的態(tài)度。相信隨著液體飼料研究不斷深入和系統(tǒng)化,加工機(jī)械和設(shè)備的不斷發(fā)展,配套飼養(yǎng)技術(shù)的不斷完善,使用成本的下降,液體飼料會逐漸被養(yǎng)殖企業(yè)所接受,在生豬生產(chǎn)中會占有越來越重要的地位,液體飼料具有廣泛的應(yīng)用前景。
略)
2016-09-29)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)資金(BAIC02-2016);中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院-大興區(qū)院區(qū)科技合作項(xiàng)目
張乃鋒( 1974—),博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)閯游餇I養(yǎng)與飼料科學(xué)。
E-mail: zhangnaifeng@ caas.cn