馬吉鋒 侯鵬霞 王建東 于洋 梁小軍
(寧夏農(nóng)林科學(xué)院動物科學(xué)研究所 750002)
肉牛生產(chǎn)中菌糠飼料開發(fā)利用
馬吉鋒 侯鵬霞 王建東 于洋 梁小軍
(寧夏農(nóng)林科學(xué)院動物科學(xué)研究所 750002)
本文綜述了菌糠飼料的調(diào)制方法,菌糠的營養(yǎng)成分及菌糠在肉牛生產(chǎn)上的應(yīng)用情況,為菌糠的進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)。
菌糠飼料;肉牛;開發(fā)利用
食用菌菌糠是栽培食用菌后留下的固體基質(zhì),由食用菌經(jīng)過菌絲體對栽培原料不同程度降解后的復(fù)合物組成。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,食用菌具有高蛋白、低脂肪、低熱量、低鹽分的特點(diǎn),因而被聯(lián)合國糧農(nóng)組織譽(yù)為21世紀(jì)的健康食品。我國是食用菌生產(chǎn)大國,2013年中國食用菌總產(chǎn)量達(dá)到2936萬t,隨之產(chǎn)生的副產(chǎn)物菌糠約為1400~1700萬t。目前我國食用菌栽培的產(chǎn)區(qū)主要分布在福建、山東、黑龍江、河南、河北、江蘇、浙江、廣東和四川等省份。菌糠組分與初始栽培料和栽培的菌類密切相關(guān),因地域環(huán)境和農(nóng)林副產(chǎn)物種類差異形成不同栽培原料的食用菌菌糠。目前,東北地區(qū)主要栽培原料有木屑和農(nóng)作物秸稈;中南地區(qū)主要以木屑、玉米芯、棉籽殼為栽培原料;華東地區(qū)主要以稻草、牛糞為主要原料;華南地區(qū)主要以秸稈為主要原料。近年來,國內(nèi)外學(xué)者針對菌糠發(fā)酵的高效微生物菌種選擇和發(fā)酵條件做了大量探索。研究表明,菌糠中除含有纖維素、半纖維素和木質(zhì)素外,還含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)如菌體蛋白、各種氨基酸、碳水化合物、多糖、三萜類、微量元素和微生素等,具有高的飼用價值。因此,科學(xué)合理開發(fā)菌糠發(fā)酵飼料,不僅可變廢為寶,減少資源浪費(fèi)與環(huán)境污染,還可促進(jìn)畜牧業(yè)與農(nóng)業(yè)的綜合發(fā)展,改善生態(tài)效應(yīng)和提高經(jīng)濟(jì)效益。
菌糠飼料的加工調(diào)制方法主要有物理處理 (食用菌收獲后,挑選出菌絲潔白、料塊結(jié)實(shí)且含有大量菌絲體和濃厚蘑菇味的菌糠,曬干或機(jī)器烘干后粉碎)、化學(xué)處理 (主要是利用酸、堿等化學(xué)物質(zhì)對菌糠進(jìn)行處理,可進(jìn)一步降解其中的纖維素和木質(zhì)素,提高其飼用價值。)和生物處理3種方法,通過這些方法來破壞其結(jié)構(gòu)性碳水化合物中的纖維素晶體結(jié)構(gòu),弱化或破壞木質(zhì)素與纖維素或半纖維素之間的酯鍵結(jié)合。徐淏(2015)[1]以釀酒酵母發(fā)酵杏鮑菇菌糠,在菌糠88%,尿素2%,麩皮10%,起始料水比1:2,pH值自然,溫度28℃條件下,先接種靈芝菌發(fā)酵7d,再接種釀酒酵母發(fā)酵4d,發(fā)酵結(jié)束后,菌糠的真蛋白含量達(dá)15.75g/100g,粗多糖含量達(dá)4.48g/100g,分別比接種前提高68.54%和132.12%。鄧思川(2013)[2]用不同化學(xué)處理改善真姬菇菌糠的營養(yǎng)價值,顯著降低游離棉酚的含量,且均隨著添加水平的增加,效果越明顯,其中5%NaOH+5%尿素復(fù)合處理效果最佳。鄭有坤用 (2013)[3]0.5%乳酸菌液、0.5%酵母菌液、0.5%乳酸菌液+0.5%酵母菌液發(fā)酵木腐香菇菌糠,結(jié)果表明,微生物發(fā)酵處理會降低香菇菌糠的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和可溶性碳水化合物的含量,提高粗蛋白含量,微生物發(fā)酵不會改變香菇菌糠氨基酸的組成,但明顯提高它的氨基酸含量,以酵母菌和乳酸菌的混菌發(fā)酵處理的影響最大,效果最好。
食用菌培養(yǎng)基經(jīng)過菌絲體的生物固氮和酶解作用等一系列生物轉(zhuǎn)化過程后,其中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等物質(zhì)均被不同程度地降解,而粗蛋白和粗脂肪的含量有所提高,且富含氨基酸、多糖及鈣、磷、鐵、鋅等多種礦物元素,同時還可產(chǎn)生有機(jī)酸和生物活性物質(zhì)等,增加了菌糠中營養(yǎng)成分含量,并增強(qiáng)了菌糠的菌香味,從而有利于提高菌糠的適口性和消化率。劉志芳(2013)[4]測定杏鮑菇菌糠中含有粗纖維20.2%、粗蛋白3.26%、粗脂肪0.2%、氨基酸總量2.25%、 VB110.016mg/100g、 VB20.05mg/100g、 VE5.55mg/100g,不含黃曲霉毒素以及重金屬汞和鎘。鄒知明(2015)[5]研究表明,低溫菇茶樹菇、金針菇菌糠的粗蛋白質(zhì)高達(dá)16.80%和18.20%,雙孢菇、巴西蘑菇粗蛋白質(zhì)為10.70%和11.10%,高溫菇金福菇、平菇的粗蛋白質(zhì)僅為10.27%和8.33%,說明菌糠含氮量差異大,但都達(dá)到8%以上,以茶樹菇、金針菇為高。粗纖維含量以木腐菌的靈芝、茶樹菇、金針菇、平菇和金福菇菌糠為高,分別達(dá)到29.70%、28.70%、29.45%、31.13%和27.63%,而以草腐菌的雙孢蘑菇、巴西蘑菇菌糠粗纖維為低,僅為7.78%、5.00%。菌糠粗脂肪含量普遍偏低,在1.1~3.7%之間,以茶樹菇、金針菇菌糠為高,雙孢蘑菇、巴西蘑菇、靈芝菌糠為低。鈣含量在2.78~8.47%之間,總磷含量在0.16~1.10%之間,高鈣低磷,比例失調(diào)。范文麗等(2013)[6]測定出杏鮑菇菌糠、金針菇菌糠和蛹蟲草菌糠中總氨基酸含量較高,滑菇菌糠、蛹蟲草菌糠中的必需氨基酸種類較多,但鈣素含量較少。香菇菌糠中總氨基酸含量較高且必需氨基酸種類較多。孫召偉等 (2014)[7]分析對比金針菇菌糠、香菇菌糠、平菇菌糠、黑木耳菌糠和元蘑菌糠中的營養(yǎng)成分,發(fā)現(xiàn)黑木耳菌糠粗蛋白含量最高,平菇菌糠粗脂肪含量最高,金針菇菌糠粗灰分含量最高。同一種食用菌在生長發(fā)育的不同階段,食用菌菌糠中的營養(yǎng)成分也不同。段世雄等 (2011)[8]測定出菇后的茶樹菇菌糠中的鋅、銅、鐵含量比出菇前高,說明食用菌在生長發(fā)育過程中產(chǎn)生大量的動物必需的礦物質(zhì)元素。宮福臣等 (2012)[9]對平菇不同生長階段培養(yǎng)基的基質(zhì)組分進(jìn)行了檢測和安全性評定。通過對平菇不同生長階段培養(yǎng)基 (以棉籽殼和玉米芯為主)基質(zhì)組分的檢測及對基質(zhì)飼料價值的評定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),第4潮菌糠用作飼料營養(yǎng)價值較高且生產(chǎn)成本較低。粗蛋白質(zhì)含量為10.10%,較初始培養(yǎng)基提高了59.31%,而粗纖維含量降低了29.57%,木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的降解率分別提高到63.62%、46.60%和77.06%;第4潮菌糠中的游離棉酚的含量僅為67.90mg/kg,未測出黃曲霉毒素 B1的含量 (<10μg/kg),鉛、氟、鉻、鎘、汞的含量均符合國家飼料安全標(biāo)準(zhǔn)。羅茂春等 (2014)[10]分析對比不同發(fā)育階段白玉菇菌糠中營養(yǎng)成分后,發(fā)現(xiàn)第3茬菇收菇后菌糠的粗蛋白含量最高,粗纖維含量最低,營養(yǎng)最為豐富。
許多食用菌的栽培原料 (棉籽殼、玉米芯、鋸木屑、稻草、麥秸及甘蔗渣等)本身就可以作為反芻動物的粗飼料,經(jīng)過食用真菌發(fā)酵后其營養(yǎng)價值有所提高,更有利于反芻動物的利用。菌糠作為飼料用于肉牛生產(chǎn)的研究較多。潘軍等(2012)[11]用白靈菇菌糠代替日糧中40%的麥秸,試驗(yàn)組肉牛的日增重提高10.32%,料重比下降9.35%,盈利比對照組提高16.92%。黃增利 (2007)[12]在肉牛飼料中添加平菇菌糠進(jìn)行30d的育肥實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組每頭牛日增重0.90kg,對照組每頭牛日增重0.69kg,實(shí)驗(yàn)組比對照組日增重提高0.21kg,差異極顯著 (<0.01),經(jīng)濟(jì)效益增加70.8%。劉志芳等 (2013)[13]用杏鮑菇菌糠替代育肥牛精飼料中的10~20%玉米,不會降低肉牛的平均日增重;但替代飼料中30%的玉米,肉牛的平均日增重顯著降低;蔣明琴等 (2009)[14]利用香菇菌糠替代部分精料育肥肉牛,日增重提高11.76%,每增重1kg少消耗精料0.70kg,經(jīng)濟(jì)效益增加40.47%。李浩波等(2007)[15]添加20%菌糠飼喂肉牛,可增加肉牛平均日增重、頭均純收益。孫國強(qiáng)等 (2001)[16]用大豆秸稈菌糠替50%飼喂魯西牛,日增重比對照組高131g,提高29.91%,差異極顯著 (<0.01)??梢娋纷鳛閯游镲暳鲜强尚械?,添加適宜的比例有助于提高動物的生產(chǎn)性能,降低飼料成本。
隨著人民生活水平的提高,對食用菌的需求量會越來越多,因此,廢菌糠的產(chǎn)量也越來越大。菌糠營養(yǎng)成分齊全、飼喂價值較高,其用作畜禽飼糧,既不會影響動物生產(chǎn)性能,還可以提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益,是一種優(yōu)良的非常規(guī)飼料資源。廢菌糠飼料的開發(fā)利用,不僅可以變廢為寶,防治環(huán)境污染,而且還有利于食用菌和畜牧業(yè)的共同發(fā)展和相互促進(jìn),形成農(nóng)業(yè)生態(tài)的良性循環(huán)。菌糠飼料作為一種新型的飼料資源,在開發(fā)和利用菌糠的過程中,仍然有一些問題需要引起注意。(1)要保證菌糠的質(zhì)量,防止使用霉變的菌糠以及在食用菌培養(yǎng)過程中使用有毒、有害藥物;(2)根據(jù)菌糠的營養(yǎng)價值和可消化利用性決定其肉牛不同飼養(yǎng)階段的適宜添加量;(3)注意與蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)以及維生素類飼料的搭配使用,以滿足肉牛不同生產(chǎn)目的的生長需要;(4)完善微貯、氨化、堿化等處理技術(shù),尋求對菌糠的科學(xué)有效地利用途徑。
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國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系 (CARS-38)、寧夏回族自治區(qū)科技支撐計(jì)劃 (2012ZDN0902)、寧夏農(nóng)林科學(xué)院十三五重大專項(xiàng)NKYZ-16-0202。
馬吉鋒 (1977-),男,回族,碩士,助理研究員,研究方向:反芻動物營養(yǎng)與生產(chǎn)。
梁小軍 (1971-),男,本科,研究員,主要從事家畜繁殖育種和健康養(yǎng)殖研究與示范工作。