我國(guó)是世界第一畜牧、水產(chǎn)生產(chǎn)大國(guó)和世界第二飼料生產(chǎn)大國(guó)，2005年以來我國(guó)工業(yè)飼料產(chǎn)量保持在1億t以上[1-3]，其中蛋白質(zhì)飼料原料主要依靠進(jìn)口，如氨基酸50%以上需要進(jìn)口，魚粉70%需要進(jìn)口，用于豆粕生產(chǎn)的大豆約70%需要進(jìn)口，為此近年來每年需進(jìn)口大豆3000多萬(wàn)t。

在大量進(jìn)口大豆或豆粕的同時(shí)，我國(guó)還有年產(chǎn)量1000多萬(wàn)t的雜粕資源未得到充分利用，如菜籽粕、棉籽粕等。雜粕通常含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，在飼料中的應(yīng)用受到限制。菜籽粕在蛋白質(zhì)飼料原料的貿(mào)易量中位居第二，僅次于豆粕。我國(guó)是油菜籽生產(chǎn)第一大國(guó)，每年菜籽粕產(chǎn)量700多萬(wàn)t，但由于含有硫甙、多酚、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)限制了其在飼料中的添加量。2005~2006年度之前,我國(guó)曾是菜籽粕凈出口國(guó)，每年凈出口量為5萬(wàn)~90萬(wàn)t。但自2006~2007年度開始,在產(chǎn)量連續(xù)下降的情況下,我國(guó)每年需要進(jìn)口少量菜籽粕才能滿足需求。2006~2007年度菜籽粕凈進(jìn)口量達(dá)到40萬(wàn)t由凈出口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M(jìn)口國(guó)[4]。

1菜籽粕的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)

菜籽粕分為普通菜籽粕和雙低菜籽粕。普通菜籽粕硫甙含量高(大于30umol/g)，對(duì)大多數(shù)動(dòng)物來說，硫甙有毒，適口性差。雙低菜籽粕與豆粕相比，含硫氨基酸如蛋氨酸、胱氨酸和組氨酸的含量較高，且含有豐富的硒和磷；但蛋白質(zhì)含量較低，粗纖維含量較高，同時(shí)含有一些抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)如硫甙、單寧、植酸、芥子堿等。硫甙本身無(wú)毒，易溶于水，但在芥子酶的作用下很容易分解成異硫氰酸酯、唑烷硫酮及腈類等有毒物質(zhì)；單寧可抑制消化酶的活性而降低蛋白質(zhì)的利用率；植酸是一種很強(qiáng)的金屬螯合劑，可降低礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、淀粉和脂質(zhì)的消化利用率和單胃動(dòng)物磷的利用率；芥子堿會(huì)導(dǎo)致雞蛋有魚腥味。由于以上諸多抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的存在,以及粗纖維含量高等因素,降低了菜籽粕的消化率,見表1由表1可見,菜籽粕豬真回腸消化率的變化范圍為75%~86%,一般比豆粕低 10%。

2 菜籽粕飼用現(xiàn)狀

菜籽粕價(jià)格低廉，目前在飼料中被廣泛應(yīng)用，但由于其含有較多的抗?fàn)I養(yǎng)因子，基本氨基酸消化率較低，限制了在畜牧和家禽飼料中替代豆粕量。表2為中國(guó)和加拿大雙低菜籽粕在飼料中的安全用量。從表2可以看出，中國(guó)雙低菜籽粕在飼料中的安全用量普遍低于加拿大，這可能與我國(guó)雙低菜籽粕的品質(zhì)有關(guān)。我國(guó)雙低菜籽粕不僅硫甙含量高于加拿大的，而且由于在油菜籽加工過程中采用較高的溫度，使賴氨酸的含量顯著低于加拿大的,影響了其在飼料中的添加量。

我國(guó)是一個(gè)水產(chǎn)大國(guó)，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的70%，水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)、消費(fèi)也位居世界首位。水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)飼料中的蛋白質(zhì)水平要求較高,一般是畜禽的2~4倍。對(duì)淡水魚來說，第限制性氨基酸為蛋氨酸[6]，與豆粕相比，菜籽粕中蛋氨酸含量較高，因此雙低菜籽粕在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用最為普遍。高貴琴等[7]人以異育銀鯽和團(tuán)頭魴為生長(zhǎng)試驗(yàn)對(duì)象，用16.72%、33.45%、50.17%66.89%"華雙3號(hào)"雙低菜籽粕等氮替代對(duì)照組中的 25%、50%、75%、100%豆粕蛋白，以83.66%的雙低菜籽粕等氮替代100%的豆粕和魚粉蛋白，結(jié)果表明替代比例不超過75%，對(duì)異育銀鯽和團(tuán)頭魴魚體各營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)不良影響。

3菜籽粕飼用改良技術(shù)研究現(xiàn)狀

為改善菜籽粕飼用價(jià)值，國(guó)內(nèi)外開展了大量的飼用改良技術(shù)研究。主要有：加工工藝改進(jìn)法、物理法、化學(xué)法、溶劑浸出法、生物法等[8]。

3.1 加工工藝改進(jìn)法

通過新型的油菜籽加工工藝提高菜籽粕價(jià)值。目前主要有脫皮低溫壓榨技術(shù)。該技術(shù)通過油菜籽脫皮處理及降低后續(xù)處理溫度，來降低菜籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)含量和加工過程中的氨基酸損失，從而提高菜籽粕的飼用價(jià)值[9,10]。李文林等[10]人的研究表明，采用新型脫皮低溫壓榨膨化工藝技術(shù)可使賴氨酸的損失率由預(yù)榨工藝的60.2%下降為25.1%，含硫氨基酸由原來的40.8%下降為9.7%，使菜籽粕在雞、奶牛、魚、豬等動(dòng)物中的用量提高40%以上。

3.2 物理法

物理法主要有熱處理、膨化和輻照處理等方法。內(nèi)蒙古畜牧科學(xué)院對(duì)菜籽粕熱噴膨化試驗(yàn)表明。菜籽粕膨化脫毒率可達(dá)88%。而氨基酸總量損失極小。蛋白酶消化率較原始值提高了8%。牟永義等[11]人膨化菜籽餅試驗(yàn)表明，芥子甙含量由0.56%降到0.09%，單寧含量也明顯減少，味道由澀變甜。Fenwick等[12]人報(bào)道了利用擠壓法進(jìn)行菜籽粕脫毒的研究結(jié)果，在150℃下擠壓能有效鈍化其芥子酶，但對(duì)硫甙含量的影響很小。熱處理能夠降低菜籽粕中硫甙的含量，是菜籽粕脫毒的手段之一。研究表明，濕法熱處理要比干法熱處理效果好中[13]。周利均等[14]人的研究表明，菜籽粕經(jīng)過瞬時(shí)高溫高壓脫毒，其脫毒率達(dá)89.30%~93.30%，將所得脫毒菜籽粕以高達(dá)23%(即全取代豆粕)的用量用于雞飼料時(shí)，對(duì)雞的生長(zhǎng)、肝臟、腎臟和甲狀腺的影響均不明顯。汪得君等[15]人的研究表明，菜籽粕經(jīng)低壓蒸汽脫毒后，降低了毒性，適口性得以改善，即使飼料中加入18%的脫毒菜籽粕代替豆粕，對(duì)生長(zhǎng)豬的飼料效率也沒有顯著影響，但繼續(xù)增加到20%時(shí)則對(duì)生長(zhǎng)豬的采食和增重有一定影響。Burel等[16]人的研究表明，根據(jù)菜籽粕的情況，加熱時(shí)間和溫度不同，可以降低總硫甙630~950umol/mmol。 1987年Lessman等[17]人用γ輻射對(duì)十字花科芥子酶鈍化作用也進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在50.4Mrad照射可以鈍化硫甙水解酶，不破壞硫甙。

3.3 化學(xué)法

化學(xué)法主要有酸堿降解法和金屬鹽催化降解法。1968年Mvstakas等人將浸出粕加熱后用NH3或NH4OH處理的方法進(jìn)行脫毒。1970年Szewczvk等人在80~94℃攪拌下將1份菜籽粕放入0.2mol/L的1.5份H2SO4中處理，使硫甙及其分解產(chǎn)物在加熱7.5~17h后降解脫毒。金屬鹽催化降解法主要是利用元素周期表第四周期的一些金屬元素的鹽類能催化硫甙分解的作用[18]，在多種處理方法中硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鋅溶液)只有硫酸銅溶液處理法較為有效，將1kg的菜籽粕浸泡于2L硫酸銅溶液(即6.25g五水硫酸銅溶解于2L的水中)，60℃條件下能夠有效降低900umol/mmol總硫甙[19]。

3.4 溶劑浸出法

溶劑浸出法是指利用有機(jī)溶劑或水為溶劑進(jìn)行脫毒的方法。加拿大Rubimn和Diosady等人開發(fā)了以甲醇/氨/水脫毒、已烷去脂的技術(shù)專利；我國(guó)學(xué)者徐世前等[20]人對(duì)上述專利進(jìn)行了改進(jìn)，采用加少量NaOH代替氨，取得了較好效果。陸艷等[21]人采用單相溶劑添加表面活性劑對(duì)雙低油菜籽冷榨餅進(jìn)行脫毒，在實(shí)驗(yàn)條件下硫甙含量降為0,43mg/g，但對(duì)植酸脫除效果不理想。何國(guó)菊等[22]人采用硫酸甲醇體系對(duì)菜籽粕進(jìn)行脫毒，在濃硫酸體積分?jǐn)?shù)為4%，甲醇體積分?jǐn)?shù)為90%，蒸餾水體積分?jǐn)?shù)為6%，混合比為15~18，浸提時(shí)間30min條件下，植酸的去除率為90,3%，單寧的去除率為81.2%，硫甙的去除率為80,1%；當(dāng)甲醇的體積分?jǐn)?shù)為90%時(shí)，干物質(zhì)損失為16%。

3.5 生物法

生物法有遺傳學(xué)方法、微生物發(fā)酵處理、酶處理等方法。遺傳學(xué)方法主要是通過遺傳育種等方法選育抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低的油菜新品種。目前我國(guó)在低芥酸油菜育種方面已取得了較好的成績(jī)，開發(fā)出了一系列雙低油菜新品種。雙低油菜的普及率也已達(dá)到70%以上，但由于油菜是十字花科植物，異花授粉,加之農(nóng)業(yè)耕作模式是一家一戶的小規(guī)模種植，影響了油菜籽的品質(zhì)。

酶法主要是通過酶降解菜籽粕中的有毒有害物質(zhì)或在飼料產(chǎn)品中加入酶制劑增加動(dòng)物體內(nèi)酶的含量，提高其消化吸收率。劉玉蘭等[23]人在菜籽粕中添加天然硫甙酶制劑和化學(xué)添加劑水溶液，在適宜的溫度濕度條件下，菜籽粕中的硫甙在硫甙酶的作用下迅速分解，生成異硫氰酸酯噁唑烷硫酮等有毒產(chǎn)物，和菜籽粕中原有的這些有毒分解產(chǎn)物與化學(xué)添加劑中的金屬離子會(huì)起整合作用，形成高度穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而不被家禽吸收，達(dá)到去毒目的。同時(shí)，菜籽粕中的部分有毒分解產(chǎn)物也會(huì)受化學(xué)添加劑水溶液的浸泡水洗作用隨廢液排出，浸泡后的菜籽濕粕在加熱干燥過程中，殘留的有毒產(chǎn)物進(jìn)一步被加熱揮發(fā)除去。經(jīng)過以上方法脫毒后菜籽粕殘留硫甙(硫酸鋇重量法測(cè)定)小于0.3%,脫毒時(shí)間 4~4,5 h,溫度 30~ 40 ℃。

微生物發(fā)酵法是近年來研究較多的方法。該方法較簡(jiǎn)便,設(shè)備投入少,脫毒范圍廣,有較理想的脫毒效果。張宗舟[24]通過發(fā)酵法可使菜籽粕硫甙脫除率達(dá)到99%以上。法國(guó)的專利技術(shù)采用白地霉發(fā)酵，產(chǎn)品用來飼養(yǎng)小白鼠，其體重增加明顯。Vig等[25]人采用 Rhizopus oligospons(少孢根霉)和AspergillusP(曲霉)在固態(tài)發(fā)酵條件下(m（菜籽粕）V（水)=1 3、25 ℃、有氧條件、10 d)，對(duì)菜籽粕進(jìn)行發(fā)酵，能夠滅活黑芥子酶，硫甙降解率達(dá)43.1%,植酸隆解率達(dá)424%。劉軍等[26]人對(duì)單菌株、多菌株生料固態(tài)通風(fēng)發(fā)酵進(jìn)行研究，發(fā)酵后其硫甙含量(干基)為0.11umo1/g，降解率達(dá)99.66%，粗蛋白含量為50.13%，色澤明顯變淺且具有良好的香味及適口性。

4 菜籽粕飼用改良技術(shù)研究發(fā)展趨勢(shì)

今后菜籽粕飼用改良技術(shù)研究將主要集中在提高其在飼料中的添加量和消化吸收率等方面。主要有以下方向：

(1)通過改進(jìn)加工工藝提高菜籽粕的飼用價(jià)值。采用脫皮冷榨工藝可提高粕在飼料中的安全用量,同時(shí)減少賴氨酸的損失。國(guó)外的研究表明,僅通過壓榨而不進(jìn)行溶劑浸出可提高菜籽粕的消化率。

(2)通過降低抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的含量提高粕在飼料中的添加量。由于菜籽粕中含有的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)不利,在一些飼料標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)對(duì)硫甙代謝產(chǎn)物的含量提出了限制,如在NY5127-2002中要求菜籽粕中異硫氰酸酯小于 4000 mg/kg。

(3)通過提高蛋白質(zhì)的消化吸收率提高菜籽粕的飼用價(jià)值。目前這種方法已經(jīng)在豆粕中得到了比較成功的應(yīng)用,研究者通過發(fā)酵得到多肽含量較高、易于消化吸收的產(chǎn)品,目前已有產(chǎn)品面市。

(4)提取高附加值飼用濃縮蛋白等產(chǎn)品。如菜籽粕同步提取多酚、多糖、植酸和濃縮蛋白工藝技術(shù)。在獲得高質(zhì)量濃縮蛋白的同時(shí)得到菜籽多酚、多糖和植酸，實(shí)現(xiàn)綜合利用。