■黃 潔 王 超閆景彩祝 賀邢艷霞祝遠魁 陳思宇 陳 東*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，湖南長沙410128；2.山東農(nóng)業(yè)工程學院，山東濟南250100；3.湖南天華實業(yè)有限公司，湖南婁底417100）

蠶豆(Vicia faba L.)別名胡豆、佛豆、羅漢豆等，直立，不分枝，花色帶紅，固氮能力強、營養(yǎng)價值高，為蔬菜、糧食、飼料和綠肥兼用作物。在我國已有兩千年的栽培史，蠶豆收獲面積約為92.5萬公頃，總產(chǎn)量約為159.5萬噸，分別占世界蠶豆種植面積和總產(chǎn)量的38.6%和36.7%[1]。蠶豆性喜溫暖而濕潤的氣候，不耐高溫，蠶豆全生長期為210 d左右，北方及西北地區(qū)的春蠶豆在3月上旬到4月中旬播種；南方秋蠶豆區(qū)在10月下旬播種，表1為不同蠶豆品種采莢期和收獲期的畝產(chǎn)量。

表1 鮮食、飼草兼用型蠶豆采莢期和收獲期的產(chǎn)量[2]

目前我國蛋白質(zhì)飼料資源比較有限，有限的資源使得蛋白質(zhì)飼料價格相對走高，尋求新型的蛋白質(zhì)飼料原料顯得尤為重要。蠶豆的營養(yǎng)價值較高，每千克帶皮蠶豆含消化能12.60 MJ，可消化粗蛋白質(zhì)189 g，為大米可消化粗蛋白質(zhì)的三倍多。其粗蛋白含量介于24%～30%之間，且蛋白質(zhì)品質(zhì)較好，限制性氨基酸中賴氨酸含量較高，除蛋氨酸相對缺乏外，其他氨基酸相對平衡。同時蠶豆與花生麩、魚粉等蛋白質(zhì)飼料相比，具有來源廣，成本低等優(yōu)點。繼國家“糧改飼，米改豆”政策的出臺，開發(fā)利用蠶豆、蠶豆秸稈或蠶豆全株飼喂家畜，既可以緩解農(nóng)副作物造成的環(huán)境壓力，又可以降低農(nóng)場（戶）的成本。本文從以下幾個方面綜述蠶豆的飼用現(xiàn)狀和飼用改良技術發(fā)展趨勢。

1 蠶豆的營養(yǎng)特點

1.1 蠶豆籽粒營養(yǎng)特點

蠶豆籽粒蛋白質(zhì)含量比小麥、玉米、薯類等都高，是動物飼料重要的蛋白質(zhì)來源之一，蛋白質(zhì)含量占總量的25%～33%，并且淀粉含量占總量的40%～48%，氨基酸種類和比例接近動物理想氨基酸比例[3]；同樣蠶豆籽粒維生素和礦物質(zhì)含量豐富。蠶豆與小麥、大豆、玉米、大麥、高粱的營養(yǎng)成分比較見表2[1,4-6]。

表2 蠶豆與其他谷物的營養(yǎng)成分比較(每100 g食物中含量)

蠶豆蛋白質(zhì)在動物體內(nèi)轉(zhuǎn)化的多少，取決于其氨基酸組成和可溶性蛋白的比重以及蠶豆中的抗營養(yǎng)因子。蠶豆籽粒中還含有幾種有生理活性的有害化學成分，主要包括縮合單寧、胰蛋白酶抑制劑、低聚糖、植酸和凝集素，雖然含量極微卻嚴重制約著動物對蠶豆營養(yǎng)的充分吸收利用。

1.2 蠶豆秸稈營養(yǎng)

秸稈是農(nóng)作物收獲籽實后剩余的部分。蠶豆秸稈含有豐富的粗蛋白、纖維素、木質(zhì)素和微量元素等成分，相比其他種類的秸稈，蠶豆秸稈的營養(yǎng)成分更均衡，用蠶豆秸稈飼喂動物有更高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值。陳君琛等[2]研究發(fā)現(xiàn)蠶豆秸稈的粗蛋白及蛋白質(zhì)消化率分別為12.0%和76.2%，都高于其他6種秸稈（水稻秸稈、玉米秸稈、高粱秸稈、大小麥秸稈和大豆秸稈）。而席冬梅等[7]的研究表明，蠶豆秸稈中鈣、磷、鉀和鎂的含量也十分豐富，見表3。研究發(fā)現(xiàn)[8-10]，與其他秸稈營養(yǎng)成分含量(干基)和體外干物質(zhì)消化率（in vitro digestibility of dry matter，IVDMD）等指標相比，蠶豆秸稈的營養(yǎng)價值處于較高水平。

2 蠶豆的飼用現(xiàn)狀

2.1 蠶豆在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的飼用現(xiàn)狀

草魚飼喂蠶豆以后細胞密度增加，細胞壁變厚，膠原蛋白的含量比普通的草魚增加了幾十倍，肉質(zhì)也比其他草魚結(jié)實、鮮嫩、爽口，肉味清新；在綜合生長性能和肌肉組成方面，蠶豆飼料(75%蠶豆)較巢菜籽飼料、苦瓜籽飼料和浸泡蠶豆在脆化草魚養(yǎng)殖生產(chǎn)中更具有可行性[11]。給羅非魚飼喂蠶豆，能改善魚肉品質(zhì)，極大地增加了肌肉的粗脂肪含量和膠原蛋白含量，降低了粗蛋白含量，但水分和粗灰分的含量并沒有明顯的變化[12]。日糧中添加15%的蠶豆粉能使虹鱒魚生長性能最突出（與30%組和45%組相比），在虹鱒魚苗養(yǎng)殖中蠶豆粉添加的上限為30%[13]。在海水鮭魚日糧中用蠶豆部分代替（20%）魚粉或大豆，能使鮭魚體重顯著增加，腸道炎癥發(fā)病率顯著降低[14]。需要注意的是，蠶豆賴氨酸含量高，蛋氨酸缺乏，需配合其他飼料以補充蛋氨酸來提高魚類對蠶豆中蛋白的利用率。根據(jù)不同魚種，在日糧中添加適量比例的蠶豆，對魚的生長性能起到積極的作用。然而蠶豆的內(nèi)源性抗營養(yǎng)因子在一定程度上會妨礙魚類對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，并對其免疫能力造成不良的影響，這是蠶豆在水產(chǎn)飼用中亟待解決的一個問題。

2.2 蠶豆在生豬養(yǎng)殖業(yè)的飼用現(xiàn)狀

在豬日糧中加入適量蠶豆能改善日糧中必需氨基酸比例，提高蛋白質(zhì)質(zhì)量。蠶豆作為豬飼糧蛋白質(zhì)補充料時，可大大降低成本，在青年豬日糧中不推薦使用超過200 g/kg的蠶豆添加量[15]。在母豬飼糧中添加適量的蠶豆秸稈，能夠明顯改善繁殖性能[16]。研究發(fā)現(xiàn)，飼喂添加蠶豆的飼糧可提高豬的屠體品質(zhì)和屠宰率，減少生豬體內(nèi)脂肪率的含量，如低單寧蠶豆部分代替豆粕能使育肥豬肉質(zhì)更多汁可口，適口性顯著性提高[17]。與大豆日糧相比，在琴塔豬日糧中添加蠶豆，瘦肉顏色和背膘的指標更優(yōu)等，生產(chǎn)性能無顯著差異[18]，育肥豬日糧中用蠶豆代替1/3的豆粕，生產(chǎn)性能，屠宰率和肉品質(zhì)都無顯著差異[19-20]。由此可見，以蠶豆為主要蛋白質(zhì)原料進行飼喂，在日增重、飼料報酬、屠宰率、瘦肉率等各項指標上與以魚粉或大豆為主要蛋白質(zhì)原料無顯著差別，經(jīng)濟效益明顯。蠶豆在日后作為我國生產(chǎn)配合飼料的主要蛋白質(zhì)來源是可行的。

2.3 蠶豆在禽類養(yǎng)殖業(yè)的飼用現(xiàn)狀

研究發(fā)現(xiàn)，用添加量低于50%的蠶豆日糧飼喂蛋雞后，能明顯地降低日糧的消耗，產(chǎn)蛋性能有提高的趨勢，蛋黃含量顯著增加，而飼料的轉(zhuǎn)換率并無差異[21]，產(chǎn)蛋的哈夫單位值和蛋黃顏色評分也顯著提高[22]。在肉雞日糧中添加蠶豆，低單寧蠶豆組（1.3 g/kg）與高單寧蠶豆組（9.8 g/kg和5.8 g/kg）相比，極顯著降低表觀代謝能（P＜0.01），更有利于肉雞的生長[23]。在飼養(yǎng)鴨鵝方面，除大豆餅粕、花生餅粕、菜粕和棉籽粕等可作為常規(guī)植物源蛋白質(zhì)飼料，蠶豆經(jīng)過加熱熟化后，抗營養(yǎng)因子含量降低，可用于鴨鵝的飼養(yǎng)[24-25]。研究發(fā)現(xiàn)，在火雞的育肥日糧中添加蠶豆（高達30%）對火雞的生長速率沒有影響，其中縮合單寧含量低的蠶豆試驗組（1/10倍于縮合單寧含量高的蠶豆試驗組）能顯著提高（P=0.014）飼料轉(zhuǎn)化率[26]。由此可見，在消除抗營養(yǎng)因子的條件下，蠶豆完全可以作為家禽養(yǎng)殖中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料，可以在家禽專業(yè)戶和種禽場中應用和推廣。

表3 不同秸稈各養(yǎng)分、常量元素含量（干基）和體外干物質(zhì)消化率比較（%）

2.4 蠶豆在草食動物養(yǎng)殖業(yè)的飼用現(xiàn)狀

黃光紅等[27]用蠶豆莢殼飼喂奶牛，與不添加蠶豆莢殼組相比，奶牛頭均日產(chǎn)奶量、乳糖率、乳蛋白和乳脂率都比對照組有明顯的增加，明顯提高養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益，搭配青綠飼料效果更佳。從表3可知蠶豆秸稈的粗蛋白含量為12.29%，完全滿足草食動物對蛋白質(zhì)的需求，并且體外干物質(zhì)消化率(IVDMD)高達40.80%[8]。蠶豆秸稈的營養(yǎng)價值高于黑麥草和青草，價格比黑麥草和青草更實惠，在營養(yǎng)搭配均衡的前提下，用其飼喂奶?？稍黾赢a(chǎn)奶量，提高乳蛋白含量。在相同的蛋白和能量水平下，用菜粕和蠶豆（1∶2）代替豆粕飼喂奶牛，產(chǎn)奶量和乳成分差異不顯著。這表明蠶豆可以作為奶牛日糧的一部分[28]。在育肥羔羊的日糧中，羽扇豆對肌內(nèi)脂肪酸組成產(chǎn)生不利影響，但可以通過羽扇豆+蠶豆緩解不利影響，用分別添加蠶豆（50%）與豆粕的日糧育肥羔羊，肉品質(zhì)無顯著差異[29]。經(jīng)過氨化處理蠶豆秸稈，適口性和消化率會得到改善，相應的粗蛋白含量可提高4%以上，采食量提高20%以上。研究表明，飼料中蠶豆秸稈和精料各占50%去飼養(yǎng)細毛羊，采食量提高41%，能獲得理想的收益[30]。

蠶豆在南方的播種期，恰好為冬閑田的時間，在冬閑田期間種植蠶豆，不僅可以提高土地的利用率，還可解決草食動物冬季飼草缺乏的問題。初花期全株蠶豆的營養(yǎng)價值很高，本課題組測定結(jié)果表明，其中粗蛋白含量可達20.45%，然而尚未有給草食動物飼喂全株蠶豆的相關報道。將新鮮蠶豆植株青貯后，可去除澀味，增加適口性且易消化，增加了草食動物的采食量。因此可選擇在蠶豆的初花期進行刈割直接飼喂或者青貯飼喂，這是補充蛋白質(zhì)飼草的一個有效途徑。

3 蠶豆飼用改良技術現(xiàn)狀

蠶豆中抗營養(yǎng)因子是影響動物采食量和飼料轉(zhuǎn)化率的主要因素，目前，為降低或消除抗營養(yǎng)因子的作用，一般都是采用物理、化學和生物的方法進行鈍化處理，國內(nèi)外在這些方面做了大量研究。

3.1 去殼法

蠶豆中的大部分抗營養(yǎng)因子存在于蠶豆殼中，AT Ward等[22]用去殼的生蠶豆（含量＞25%）喂雞，能使雞的飼料轉(zhuǎn)化率和增重率都有所提高，效果明顯。該種方法能有效地去除大部分抗營養(yǎng)因子，而廢棄的蠶豆殼可作為藥材進行保健飲品的開發(fā)利用[34]，筆者認為通過發(fā)揮蠶豆殼的藥用價值，結(jié)合去殼法能高效利用蠶豆籽實。

3.2 水浸法

部分抗營養(yǎng)因子如非淀粉多糖等可溶于水，將蠶豆浸泡于水中，能有效地去除一部分抗營養(yǎng)因子。羅曉妙等[31]將干蠶豆放入25、35、45、55、65 ℃水中分別浸泡2、4、6、8、10 h，結(jié)果表明在25 ℃、10 h浸泡更有利于去除抗營養(yǎng)因子，增加適口性和動物的采食量。水浸法去除蠶豆中抗營養(yǎng)因子效果沒有去殼法明顯，同時會有部分可溶性蛋白、微量元素和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)損失，生產(chǎn)中一般不推薦采用這種方法。

3.3 高溫處理

在高溫條件下，部分抗營養(yǎng)因子能被分解失去活性。J I R Castanon等[17]用含有90%蠶豆的日糧飼喂來航雞雛，發(fā)現(xiàn)在121℃，20 min條件下處理后，實驗組的雞體重提高9%～14%，飼料消耗率下降4%，干物質(zhì)的滯留提高13%。但在同樣處理條件下的蠶豆（日糧中＞25%)飼喂蛋雞，其蛋重沒有明顯的變化[22]。與高溫處理相比，漂燙處理與之有異曲同工之妙，但一般漂燙處理只是作為加工工藝預處理，處理的時間也不會太長，處理效果不理想。

3.4 添加蛋氨酸等特殊營養(yǎng)物質(zhì)

氨基酸能與抗營養(yǎng)因子結(jié)合成特殊營養(yǎng)物質(zhì)，減少抗營養(yǎng)因子的毒性作用。R R Marquardt等[26]研究表明，用含90%蠶豆的日糧喂養(yǎng)雛雞，再添加0.24%的蛋氨酸，與對照組比較，體增重明顯增加，料重比下降42%。生產(chǎn)中，在考慮經(jīng)濟效益的前提下，此方法操作簡單，效果明顯。

3.5 添加酶制劑

酶可以相應地將蠶豆中大分子營養(yǎng)物降解為小分子，利于動物消化吸收，同時起到降低抗營養(yǎng)因子的作用。J I R Castanon等[17]在90%蠶豆的雛雞日糧中添加0.25%蛋白酶，體重比對照組提高10%，料重比降低5%。需要注意的是，添加的酶量要在一定范圍內(nèi)，過少達不到效果，過量容易造成營養(yǎng)性腹瀉，因此在不同畜種使用此法之前，應先進行添加量的預實驗。

3.6 甲醛處理法

甲醛能使抗營養(yǎng)因子的化學結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而失活。用甲醛分別處理0.5%、1.0%、1.5%的蠶豆，飼養(yǎng)羔羊，發(fā)現(xiàn)處理組蠶豆的干物質(zhì)和粗脂肪消化率顯著提高。1.0%和1.5%試驗組羔羊體重顯著提高，但飼料轉(zhuǎn)化率與對照組相比有所降低，甲醛處理蠶豆有利于生長期的羔羊?qū)Φ耐约绑w重的增加[32]。這種方法對大多數(shù)抗營養(yǎng)因子都有作用，但最大的問題是甲醛殘留，降低了飼料的適口性；并且處理后的有毒廢液，不經(jīng)恰當處理會污染環(huán)境，危及動物和人類健康，不符合國家提倡的綠色環(huán)保概念，生產(chǎn)中一般不提倡使用。

目前改良飼用蠶豆的技術不盡相同，但最終的目的都是為了降低蠶豆中抗營養(yǎng)因子的含量，提高蠶豆的營養(yǎng)價值，在考慮環(huán)境因素、成本降低和可操作的前提下，合理開發(fā)利用蠶豆來達到改善水產(chǎn)、家畜的肉蛋品質(zhì)，提高養(yǎng)殖企業(yè)的經(jīng)濟效益，符合我國畜牧業(yè)的發(fā)展趨勢。

4 蠶豆秸稈飼用改良技術現(xiàn)狀

目前秸稈加工處理有很多種方法，但現(xiàn)在常見的加工處理方法是以下幾種。

①青貯法是解決蠶豆秸稈適口性差的常見技術之一，利用環(huán)境中的厭氧性微生物發(fā)酵，不僅改善秸稈飼料的適口性，還能有提高秸稈飼料營養(yǎng)成分。隋雁南等[13]用青貯蠶豆秸稈代替20%、40%、60%的稻草-玉米秸稈飼喂育肥公羔的結(jié)果表明，40%和60%試驗組育肥公羔日增重分別極顯著提高了18.23%和7.39%（P＜0.01），料重比分別降低了11.72%和5.50%，經(jīng)濟效益分別提高了27.21%和8.26%，替代量為40%效果最佳。生產(chǎn)中，在把握蠶豆秸稈青貯時水分含量（60%左右）的前提下，可在青貯的過程中，添加酸化劑和微生物制劑，來加快和改善青貯的質(zhì)量。

②微貯發(fā)酵法和酶解法處理蠶豆秸稈，能有效分解秸稈中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，可明顯提高反芻動物對粗纖維的消化率，并且在單胃動物（尤其母豬）的生產(chǎn)中能適量添加處理后的蠶豆秸稈，來平衡日糧中的能量水平。此法操作簡單，在農(nóng)場（戶）中易推廣，符合我國現(xiàn)代牧畜業(yè)節(jié)能增效的發(fā)展趨勢。

③氨化法是利用秸稈中的有機物質(zhì)與尿素分解后的氨發(fā)生化學反應，然后將其飼喂家畜?？擅黠@提高蠶豆秸稈粗蛋白含量4%～6%，改善適口性和消化率，提高牛的采食量20%～40%[33]。在飼喂的過程中需要注意的是，用氨化處理的秸稈飼喂牛羊，需要均衡飼喂動物的營養(yǎng)需要。

蠶豆在我國的種植范圍廣泛，秸稈被利用的程度不高，方式較粗放。應該將有效利用蠶豆秸稈的方法編寫成可供養(yǎng)殖戶操作的規(guī)范手冊，在蠶豆主產(chǎn)區(qū)或周邊的養(yǎng)殖場(戶)，尤其是草食動物養(yǎng)殖企業(yè)，聯(lián)合政府、高校的力量推廣，著實為解決家畜的飼草料貢獻一份力量。

5 蠶豆飼用改良技術發(fā)展趨勢

在蠶豆籽實飼用改良技術方面，近年來尚未有突破性發(fā)展。筆者認為要降低或消除抗營養(yǎng)因子的影響，可利用現(xiàn)代生物技術，通過選育或轉(zhuǎn)基因技術，培育無抗營養(yǎng)因子或低抗營養(yǎng)因子的蠶豆品種，這種方法能從根本上解決抗營養(yǎng)因子的問題，它的不足是投資大、周期長；如使用生物脫毒技術，可在原有技術上，從時間、溫度的控制以及微生物反應的程度等方面進行改進和加強，從而更好的去除蠶豆中不利于營養(yǎng)吸收的因子，這個方法見效快，是今后一段時間內(nèi)主要的脫毒方法。

蠶豆秸稈中粗纖維（如纖維素、木質(zhì)素）含量較高，在自然條件下很難將其分解完全，導致反芻動物對其利用不充分。目前最有效的方法是生物處理技術（青貯法、微貯法、酶解法等），這些方法易操作、成本低，處理后明顯改善蠶豆秸稈的適口性，不受季節(jié)的限制可長時間保存。對于粗纖維利用不充分的問題，筆者認為在發(fā)酵過程中可結(jié)合多菌種組合微生物發(fā)酵降解劑提高在儲存過程中纖維素和木質(zhì)素的降解率，提高蠶豆秸稈的利用率。除了生物處理蠶豆秸稈提高其利用率之外，筆者認為可結(jié)合秸稈爆破技術，通過設置爆破的時間、溫度、壓力來破壞植物組織結(jié)構(gòu)，提高蠶豆秸稈的消化利用率，目前尚未見蒸汽爆破技術處理蠶豆秸稈的文獻報道。

綜上所述，蠶豆作為我國傳統(tǒng)豆科植物，種植面積廣泛，但由于蠶豆籽實和秸稈中存在的限制因素及加工工藝的不完善，阻礙了蠶豆大范圍的使用和推廣。未來應加大力度開發(fā)消除抗營養(yǎng)因子的技術方法，將秸稈變廢為寶，提高其營養(yǎng)價值，結(jié)合不同畜禽的營養(yǎng)需要，合理利用蠶豆。同時，可通過開發(fā)對蠶豆全株的綜合利用，并隨著影響消化吸收的各種因素被解決，我國蛋白質(zhì)飼料原料的組成比例將發(fā)生改變，蠶豆飼用的狀況也將得到改善，但形成完整權威的有關蠶豆有效多重利用的研究仍需要大量的探索和試驗。