木薯渣的饲用价值及其在反刍动物生产上的应用
木薯(Cassava)是世界三大薯类(马铃薯、木薯、甘薯)之一,有“地下粮仓”、“特用作物”和“淀粉之王”的誉称。在我国,木薯广泛分布于广西、海南、广东等省区,作为一种非粮食作物已成为中国第六大热带作物。木薯渣(CassavaResidues,CR)是木薯加工淀粉、酒精等产品之后的下脚料,主要由木薯外部褐色的皮、内部的薄壁组织组成。在我国每年加工木薯淀粉所产生的木薯渣产量大约有30万吨,以及加工酒精等其他产品的木薯渣总计达150万吨左右。大量的木薯渣如果不加以利用,不仅造成资源浪费,而且还会对生态环境造成污染,其所含的废水还会对植被、土壤造成破坏,腐烂过程中产生的毒气还会污染大气,进一步给人和动物的健康带来危害。木薯渣营养成分丰富,经加工处理后可作为良好的木薯渣饲料,不但可以缓解现今饲料资源紧缺的状况,而且还可降低饲料成本,提高养殖业的经济效益,同时又可减轻环境污染,具有很大的发展潜力。本文就木薯的营养成分及抗营养特性、木薯渣的饲用价值以及木薯资源在反刍动物生产上的应用做一综述。
1木薯的营养成分
木薯的营养成分丰富,其中尤以淀粉含量最多,木薯块根中含有30%的淀粉,木薯干中含有70%的淀粉。在干物质基础上,大部分木薯中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和无氮浸出物含量范围分别为1.9%~3.5%、0.5%~1.5%、2.0%~4.5%、2.0%~4.2%、90%~92%,而钙和磷的含量范围分别为0.13%~0.32%和0.06%~0.10%。对于木薯的营养成分,不同地区、不同品种的木薯营养成分也有所差异。
表1列出了不同时期、不同地区进行的一些研究中各品种木薯的营养成分,表2列出了木薯中部分氨基酸成分,均以干物质为基础。
2木薯的抗营养特性
木薯中的抗营养因子主要有氢氰酸、单宁和植酸。氢氰酸来源于木薯中的亚麻苦甙(氰甙毒素)在酶或弱酸作用下分解产生。氢氰酸中的氰离子成分起主要毒副作用,它能够抑制组织细胞内酶的活性,如脱羧酶、细胞色素氧化酶、过氧化物酶、乳酸脱氢酶及琥珀酸脱氢酶等,氰离子还能迅速结合氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁,中断后者还原为二价铁所发生的电子传递过程,最终使组织细胞因不能利用血液中的氧而造成内窒息。
氢氰酸被机体吸收后,大部分氰离子会在硫氰酸酶的催化下,结合体内的硫氨基酸、硫代硫酸盐等硫供体,形成低毒的硫氰酸盐,随尿液排出体外;少部分氰离子可转化为氰化氢或分解为氨气和二氧化碳,随呼吸作用排出体外;还有很少部分的氰离子进入肝脏,在肝脏中结合葡萄糖醛酸形成低毒的腈类随尿液排出。此外,氰离子也可形成氰钴胺参与维生素B12的代谢。一般情况下,机体存在的氢氰酸浓度较低,通过以上各种代谢途径可以除去其毒性或使毒性减弱。
木薯中的氢氰酸含量依品种、处理方法、部位不同等因素有所差异,我国木薯鲜块和鲜叶的氢氰酸含量分别为58~163mg/kg、100~300mg/kg;而国外普通木薯皮粉的氢氰酸含量约为48.4mg/kg。欧盟规定用于饲料的进口木薯块和木薯颗粒中氢氰酸的最大允许量为100mg/kg。我国饲料卫生标准(GB13078-2001)中规定,木薯干中氢氰酸最大允许量为100mg/kg,其中在猪和鸡的配合饲料和浓缩饲料中最大允许量为50mg/kg。因此,在使用木薯作为动物饲料时,有必要采取一些措施来降低其氢氰酸含量,使其含量降至安全值。一方面,可以采用脱皮、煮沸、蒸汽、烘烤、酸解和干燥等一系列处理过程来降低氢氰酸含量;研究表明分别采用晒干、烘干、水煮和青贮方法对东莞红尾和印尼黄心两个品种的木薯叶及块根进行处理,氢氰酸的去除率分别为95%、90%、68%、35%。另一方面,可以在日粮中添加使用木薯的同时,添加硫代硫酸钠、蛋氨酸、维生素B12等营养物质以及补充碘元素来降低氢氰酸毒性;Tewe等研究发现,在添加足够的蛋白质(特别是蛋氨酸)和碘元素的前提下,饲喂氢氰酸含量为100mg/kg的甘薯块不会对动物的生产性能产生影响。
植酸作为一种很强的螯合物能与钙、锌等金属离子形成机体难以吸收利用的络合物,从而降低此类元素的生物利用率。又因植酸中富含磷,而动物对植酸磷的利用率很低,多数植酸磷随粪便排出体外,进而会被微生物分解释放到环境中,易造成水体富营养化,给环境带来极大的负面影响。单宁是一种多元酚化合物,有苦涩味,会影响饲料适口性。木薯叶中的多酚化合物和植酸还能通过与蛋白质结合形成不消化的蛋白质络合物,或直接对酶的活性产生影响,使其营养价值显著降低。
(扬州大学动物科学与技术学院,王洪荣,皮宇,王梦芝,李华伟,陈青,孙丽莎)
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