近年，我國畜牧業(yè)與飼料工業(yè)發(fā)展迅速，畜禽水產養(yǎng)殖量激增，導致飼料用量持續(xù)增長，人畜爭糧矛盾日益突出。玉米-豆粕型日糧是我國主導飼糧結構，其中豆粕用量約占原糧的20%以上，占原料總成本的25%以上。中國是全球最大的大豆進口國之一，2021 年我國大豆進口量約9 652 萬噸，主要從美國、阿根廷和巴西進口[1]。我國大豆年產量約1 640萬噸，嚴重供給不足。此外，2021年為我國大豆進口均價為554.7 美元/噸，相比2020 年均價上漲40.79%，豆粕價格持續(xù)高位振蕩也導致養(yǎng)殖成本激增[1]。因此，尋找營養(yǎng)價值高、成本低的飼料原料代替部分豆粕，成為降低養(yǎng)殖成本、保障養(yǎng)殖效益的關鍵。

1 雜粕的營養(yǎng)成分

雜粕泛指除大豆粕以外的其他餅粕，包括菜籽粕、花生粕、棉籽粕、芝麻粕、葵花粕、亞麻仁粕、棕櫚仁粕、椰子粕、胡麻籽粕、橡膠籽粕和油莎豆粕（油莎豆提取油脂后的副產物）等[2]，具有產量高、營養(yǎng)價值大、成本低等特點，具有廣闊的開發(fā)前景。豆粕與常見雜粕主要營養(yǎng)成分如表1所示，棉籽粕、花生粕、芝麻粕和葵花粕的粗蛋白（crude protein，CP）含量與豆粕相近，菜籽粕、亞麻仁粕的CP 含量大約為豆粕的80%左右。此外，不同雜粕中維生素和礦物質含量差異較大，且菜籽粕富含鐵、錳、鋅、硒，其中硒的含量為0.15%，遠高于豆粕（0.06%）[3]；花生粕的B族維生素含量較豐富，其中維生素B2為11.0 mg/kg，遠高于豆粕（3.0 mg/kg）。

表1 豆粕與常見雜粕主要營養(yǎng)成分

2 雜粕飼用中的限制性因素

2.1 抗營養(yǎng)因子

飼料抗營養(yǎng)因子（antinutritional factors，ANF）普遍存在于植物性飼料中，可影響飼料中蛋白質、能量、維生素等營養(yǎng)物質的利用率，降低畜禽的生長速度與健康水平等[8]。根據(jù)ANF 功能特性可分為6 大類[9]。

①降低蛋白質消化率，如蛋白酶抑制因子、植物凝集素、單寧和皂化物等；

②降低碳水化合物消化率，如淀粉酶抑制劑、酚類化合物和胃脹氣因子等；

③降低礦物質和微量元素利用率，如植酸、草酸、棉酚和含硫葡萄糖苷等；

④維生素頡頏物，如雙香豆素、硫胺素酶和脂氧合酶等；

⑤免疫系統(tǒng)刺激物，如抗原蛋白質等；

⑥其他ANF，可對多種營養(yǎng)成分利用產生影響，如水溶性非淀粉多糖（non starch polysaccharide，NSP）等。

常見雜粕中的ANF主要包括含硫葡萄糖苷、棉酚、植酸、單寧和蛋白質抑制因子等（見表2），其中含硫葡萄糖苷的水解產物硫氰酸酯、異硫氰酸酯和噁唑烷硫酮會引起機體甲狀腺形態(tài)學和功能的變化，進而影響畜禽的生長性能與機體健康[10]，常見去除方法有微生物解毒、添加外源酶解毒等；棉籽粕中常含有棉酚、植酸和單寧等，其中游離棉酚（free gossypol，F(xiàn)G）是動物細胞、血管和神經的毒物，干擾動物的正常生理機能，常見的去除方法有微生物發(fā)酵、堿處理和加熱處理等[11-12]。其他的ANF，諸如植酸、單寧和蛋白酶抑制因子可引起動物對營養(yǎng)物質的利用率降低，可采用加熱、發(fā)酵和酶解等方法脫除。

表2 雜粕中常見ANF抗營養(yǎng)機理及其去除方法

2.2 氨基酸平衡問題

雜粕來源不同，其氨基酸含量也不盡相同，部分雜粕氨基酸組成如表3所示，可見雜粕氨基酸組成全面，基本包含了豆粕中主要氨基酸，但大多雜粕氨基酸比例不平衡，其中花生粕、棉籽粕和芝麻粕的精氨酸（Arg）含量較高，且花生粕中Arg含量最高，約4.88%。此外，芝麻粕中蛋氨酸（Met）、色氨酸（Trp）含量豐富，且Met含量超過0.8%，為餅粕類之首；但Lys含量缺乏，僅為豆粕的30%；且Lys 與Arg 比例（0.82∶2.38）嚴重失衡。

表3 常見雜粕類必需氨基酸含量（%）

Lyon[25]以小鼠為試驗模型研究發(fā)現(xiàn)芝麻粕的蛋白質營養(yǎng)價值（相對于酪蛋白）只有47%，而添加0.2%的Lys后能提升至94%，添加0.2%Lys+0.1%Leu+0.1%Met能提升至102%。由于豆粕中Lys含量豐富，但Met缺乏，因此在芝麻粕中添加0.4%～0.5%Lys或豆粕可顯著提高家禽的生長性能[26]。合理利用雜粕的互補性，將多種雜粕搭配，其營養(yǎng)水平會更加均衡，并有利于提高雜粕的養(yǎng)分利用率，改善飼料品質，降低飼料成本。

2.3 毒素問題

霉菌毒素是由真菌（霉菌）產生的具有毒性的次級代謝產物，飼料被霉菌和霉菌毒素污染后會引起飼料變質和畜禽中毒[27]。目前常見的霉菌毒素有黃曲霉毒素（aflatoxins，AF）、伏馬毒素、赭曲霉毒素、單端霉曲霉毒素、玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEN）、丁烯酸內酯、展青霉素和嘔吐毒素（deoxynivalenol，DON）等[28-29]。

黃廣明等[30]檢測從北京、河北等14 個?。ㄊ校┦占娘暳霞帮暳显蠘悠?，發(fā)現(xiàn)黃曲霉毒素B1（AFB1）超標最嚴重的是棉籽粕、花生粕和菜籽粕等雜粕。

雷元培等[31]采用免疫親和柱-高效液相色譜法檢測飼料及飼料原料，發(fā)現(xiàn)雜粕中AFB1 的檢出率為100%，ZEN 的檢出率為75%，DON 的檢出率為96.3%。

張勇等[32]采用免疫親和柱-高效液相色譜法檢測2021年飼料及飼料原料，發(fā)現(xiàn)雜粕AFB1超標率最高（14.93%），由此可見，飼料的霉菌污染普遍存在（見圖1），微量的霉菌毒素即可對畜禽和人造成極大的危害。

豬食入被霉菌污染過的飼料后易發(fā)生霉菌中毒，輕者會影響其后期生長發(fā)育和配種繁殖，并導致機體免疫機能下降，嚴重時直接導致死亡[28]。因此在使用雜粕時，應及時進行霉菌毒素檢測，并加強防霉和脫毒處理，通過保障飼料衛(wèi)生與畜禽健康安全最終保障人類食品安全。

圖1 2021年飼料和飼料原料中霉菌毒素組成

2.4 加工方式

目前雜粕多采用溶劑浸提和預壓浸提等方法進行加工，高壓和加熱處理會導致雜粕中營養(yǎng)成分損失、蛋白質變性以及氨基酸（特別是Lys）利用率下降[33]，因此在生產中應防止過度熱加工。李波等[33]通過對比高溫壓榨與預壓浸提兩種加工工藝對菜籽粕化學組分的影響后發(fā)現(xiàn)，高溫壓榨菜籽餅中粗纖維（crude fibre，CF）、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維及酸性洗滌木質素的含量顯著高于預壓浸提菜籽粕。

此外，雜粕CF 含量與制油過程中的脫殼程度相關，未脫殼雜粕CF 含量普遍較高，有效能值低，如棉籽粕中CF 含量為17%，帶殼壓榨的葵花粕CF含量達30.7%[34]。雜粕中CF 過高不易被單胃動物消化利用，反而稀釋了雜粕本身的養(yǎng)分濃度，同時也影響了其他養(yǎng)分的消化吸收，表現(xiàn)出抗營養(yǎng)作用[35]。

3 雜粕的提質增效技術

3.1 發(fā)酵

微生物發(fā)酵技術在消除雜粕中ANF 及提高營養(yǎng)價值方面已有較多的研究。Zhang等[36]采用莢膜假絲酵母ZD-1、熱帶假絲酵母ZD-3、釀酒酵母ZD-5、土曲霉ZD-6、米曲霉ZD-7 或黑曲霉ZD-8 發(fā)酵棉籽粕后發(fā)現(xiàn)，微生物發(fā)酵可以顯著降低棉籽中的FG水平，其中熱帶假絲酵母菌ZD-3發(fā)酵后的FG含量最低，脫毒率達94.6%。

Qin等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在豬生長育肥全期（65～162 d）用普通棉籽粕替代10%的豆粕時可顯著降低生長性能，而用發(fā)酵棉籽粕（fermented cottonseed meal，F(xiàn)CSM）替代15%的豆粕時，對生長性能無顯著不良影響，同時可降低單位增重的飼料成本，其原因可能是棉籽粕經微生物發(fā)酵后，ANF 明顯減少。同時，脫毒發(fā)酵過程產生大量的益生菌，可改善腸道健康。

丁超等[38]采用FCSM替代日糧中25%和50%的豆粕，發(fā)現(xiàn)50%替代豆粕組的生長豬單位增重成本最低，25%替代組次之，即用FCSM替代部分豆粕不影響生長豬生長性能，還顯著降低了飼料成本，提高經濟效益。大量研究證明，發(fā)酵具有脫酚、提高營養(yǎng)價值、降低ANF等有害物質的功能（見表4）[39]，同時，發(fā)酵能夠產生大量的益生菌和生物活性物質，促進腸道健康。

目前發(fā)酵工藝在動物生產中的應用研究已取得較好的成果，但微生物來源廣泛，其脫毒機制尚未完全闡明，開發(fā)綠色高效的微生物發(fā)酵源以及優(yōu)化發(fā)酵生產工藝可能是未來微生物脫毒技術的研究重點。

表4 發(fā)酵改善雜粕品質及機制

3.2 加酶處理

酶是一類具有生物催化作用的蛋白質，飼用酶制劑按其特征及作用可分為兩大類：①外源性消化酶，包括蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等[10-41]，具有促進營養(yǎng)物質消化與吸收等功能[42]；②外源性降解酶，包括纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶、β-葡聚糖酶和植酸酶等[43]，具有提高飼料轉化率與營養(yǎng)價值、提高動物生產性能、消除飼料中ANF 和增加雜粕可利用性等作用。

敖翔等[44]以50 kg 生長育肥豬為研究對象，研究在棕櫚仁粕飼糧中添加碳水化合物酶（α-半乳糖苷酶105 000 U/g、蛋白酶2 300 U/g、β-甘露聚糖酶12 000 U/g）對豬生長性能、養(yǎng)分消化率和肉品質的影響，結果發(fā)現(xiàn)與未添加酶組相比，添加1 kg/t碳水化合物酶顯著提高了生長豬的料重比以及干物質和總能的表觀消化率，改善了生長性能，但對肉品質無顯著影響，其原因可能是碳水化合物酶降解了棕櫚仁粕中的NSP，從而提供了更多的能量。

占秀安等[45]研究雙低菜籽粕及復合酶制劑在肥育豬中應用時發(fā)現(xiàn)，相比對照組，添加0.03%復合酶制劑組（纖維素酶10 000 IU/g、木聚糖酶6 000 IU/g、甘露聚糖酶5 000 IU/g、蛋白酶12 000 IU/g）肥育豬飼糧干物質和總磷的表觀消化率分別提高了3.49%和32.53%（P＜0.05）。

Zhan 等[46]同樣發(fā)現(xiàn)，相比對照組，添加0.03%酶制劑（纖維素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶及蛋白酶）使生長豬血清游離三碘甲腺原氨酸水平提高了17.01%，血清免疫球蛋白IgG、IgM 和補體C3、C4 含量分別提高了12.59%、20.59%、36.18%和24.00%（P＜0.01），原因與酶降解了雙低菜籽粕中的NSP、含硫葡萄糖苷和芥酸等ANF有關。由于酶對底物選擇的專一性，酶制劑的應用效果與飼料組分、動物消化生理特點等有密切關系（見表5），因此使用酶制劑時應根據(jù)飼料組成、畜種及其年齡等因素而定。

表5 酶制劑改善雜粕品質及其機制

表6 擠壓膨化工藝改善雜粕品質及其機制

3.3 擠壓膨化

擠壓膨化是在水分、熱量、機械能和壓力等因素的綜合作用下形成的高溫、短時的加工過程，可分為干法膨化與濕法膨化[53]。物料在擠壓膨化過程中，可使淀粉煳化、蛋白質變性、破壞ANF 和殺菌脫毒等[54-55]。

倪海球等[55]發(fā)現(xiàn)擠壓膨化處理后棉籽粕中FG含量降低了87.85%；在生長豬飼糧中分別添加5%、10%和15%的膨化棉籽粕相比添加未處理棉籽粕顯著提高了生長豬的總抗氧化能力（T-AOC）；在育肥期，與未處理棉籽粕組相比，飼糧中添加10%、15%和20%膨化棉籽粕可顯著提高育肥豬的免疫球蛋白、三碘甲腺原氨酸和四碘甲腺原氨酸數(shù)量，表明擠壓膨化處理能顯著降低棉籽粕中ANF的含量，顯著提高育肥豬的免疫能力與生長性能。

同時，倪海球等[56]研究擠壓膨化加工對菜籽粕中ANF 含量以及膨化菜籽粕（Expanded rapeseed meal，ERSM）對生長育肥豬生長性能的影響時發(fā)現(xiàn)，與菜籽粕相比，ERSM 粗脂肪和干物質含量顯著升高，含硫葡萄糖苷和植酸等ANF含量顯著降低；當添加量為6%時，飼喂ERSM 的生長豬CP、粗脂肪和干物質的表觀消化率均顯著高于飼喂菜籽粕組。根據(jù)表6可知，擠壓膨化能夠降低雜粕中的ANF含量，提高飼料的適口性及營養(yǎng)價值，提高雜粕的利用率，其原因可能是擠壓膨化過程中的高溫、高壓和膨脹作用破壞了植物的結構，釋放出部分被包圍、結合的可消化物質，并使不能被消化的纖維素發(fā)生部分降解。因此合理利用擠壓膨化技術能顯著改善雜粕品質，是雜粕提質增效的有效手段。

4 小結與展望

雜粕因其具有營養(yǎng)價值高、產量大、成本低等特點，具有替代豆粕的巨大潛力。同時，雜粕在動物生產中的一系列應用研究充分證實了其替代豆粕的可行性。但雜粕由于種類繁多、成分復雜，在生產應用中仍然存在一系列問題，如抗營養(yǎng)因子、氨基酸平衡、霉菌毒素超標等。

因此，針對上述問題，未來研究建議從以下幾方面開展：

①系統(tǒng)優(yōu)化微生物發(fā)酵、多酶復合水解和擠壓膨化等預處理加工工藝，消除雜粕抗營養(yǎng)因子，提高其適口性和養(yǎng)分消化率，實現(xiàn)對雜粕的提質增效；

②針對不同類型的雜粕，應在畜禽不同生長階段明確其適宜用量，建立標準；

③明確雜粕預處理過程中主要營養(yǎng)素的變化規(guī)律，建立基于“預處理工藝參數(shù)—抗營養(yǎng)因子—養(yǎng)分利用度—動物生產性能”的精準加工技術體系。通過提高雜粕的飼用價值與應用比例，降低生產成本，實現(xiàn)豆粕的減量替代，從而減少對進口大豆的依賴，最終保障我國畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[參考文獻：略 作者：楊元森 邱彬航 張 爽 祁 晨 成世哲 施傳信 喬漢楨 王金榮]