食用菌菌糠饲料化开发与利用

　　导读

　　十三五以来, 我国农业产业结构调整不断深入, 生态畜牧业取得了长足的发展, 畜牧业快速发展建立在充足的饲草饲料资源的基础上。在畜牧业快速发展的过程中人畜争粮, 人畜争地的问题日渐突显出来。这就需要在现有的资源有基础上不断开发新的饲草饲料资源, 为畜牧业健康、快速发展提供保障。面对我国人多地少和大量饲料资源未被充分利用的现实, 研究与探索开发利用饲料资源已成为发展畜牧业的重大课题。近年来国内外研究与应用实践证明, 改变现有的饲草饲料加工工艺、利用生物技术、动物营养调控手段是开发利用现有饲料资源, 饲料来源的主要方法, 是解决当前我国饲草饲料严重短缺的重要途径。

　　1菌糠资源

　　随着人们生活水平的不断提高, 人们对菌类食品的需求量不断增长, 推动我国食用菌产业迅猛发展, 总产量从2000年的664万T增长至2014年的3532万T, 总产值由2000年的227亿元增长至2014年的2356亿元, 预计到2020年, 我国食用菌产量和产值将分别达到5089.81万T和3240.31亿元 (中国产业信息网, 2015) 。食用菌的迅速发展过程中所产生的大量副产品菌糠成为制约食用菌产业发展, 如处理不当, 不仅会造成资源的浪费还会引起环境污染等问题。如何有效开发和合理利用菌糠资源, 是食用菌行业急待解决的问题。将菌糠作为饲料进行开发, 并应用于畜牧业生产中, 不仅具有良好的生态效益, 也解决畜牧业发展中饲料短缺的问题, 延长食用菌产业链, 增加经济效益。

　　2菌糠营养成分

　　菌糠中的营养成分主要是食用菌将原料中的纤维素、半纤维素、木质素等进行分解和转化而来。在食用菌采收后, 菌糠与原料相比较, 粗纤维的含量大幅降低, 粗蛋白含量显著提高, 营养价值得到显著改善。菌糠中含有丰富的糖类、有机酸、生物活性物质、矿物质微量元素、氨基酸及其他营养成分, 是作为动物饲料资源开发的前提条件。

　　通过微生物的固氮、酶解作用等生物转化过程, 菌棒的营养价值比原料有所提高。不同地区生产食用菌所利用的当地资源和生产利用的过程不同, 因此不同地区菌糠的营养成分存在明显差异。宫福臣等(2012) 对平菇不同生长阶段培养基的基质组分进行了检测, 发现第4茬菌糠粗蛋白质含量为10.1% (其余时期粗蛋白质含量仅为5%~6.72%) , 作为饲料营养价值较高且生产成本较低。孙召伟等 (2014) 测定吉林省平菇、金针菇、黑木耳、香菇和元蘑的营养成分, 结果表明各种食用菌菌糠营养成分因品种、培养基质、生长环境等不同而不同, 各种菌糠的粗纤维含量均在20%以上, 粗蛋白质含量为5.85%~10.24%, 粗脂肪含量为0.86%~2.05%, 无氮浸出物含量为31.53%~53.95%, 磷、钙含量分别为0.28%~0.48%和2.21%~2.59%。张红娟等 (2014) 分析测定香菇菌糠、金针菇菌糠和杏鲍菇菌糠粗蛋白质含量达7.53%~11.92%。相关研究在各种动物饲养试验中采用的末茬平菇 (何英俊等, 2015) 、金针菇 (郭万正等, 2015) 、杏鲍菇 (陶忠连等, 2010) 的粗蛋白质含量为7.10%~8.97%, 粗纤维含量为9.32%~36.10%, 磷、钙含量分别为0.87%~1.26%和0.15%~0.05%。因此在饲料配制过程中, 应根据动物种类, 生产目标, 及动物营养需要原理, 按照饲料原料及菌糠营养特性进行合理的营养调配。

　　3影响菌糠饲料化的因素

　　3.1 菌糠原料的种类

　　不同种类的原料的营养成分含量差异较大, 菌糠的营养成分是在原培养料的基础上有所改善, 因此, 不同培养料对菌糠的营养成分的影响很大。王艳荣等 (2008) 研究报道, 同一茬次中, 棉籽壳平菇菌糠的粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分的含量高于玉米芯平菇菌糠, 无氮浸出物、钙、磷的含量明显低于玉米芯平菇菌糠, 而玉米芯+棉籽壳平菇菌糠的各种营养成分含量居中。

　　3.2 动物种类

　　3.2.1 在反刍动物生产中的应用

　　反刍动物瘤胃中没有腺体, 不能分泌消化液, 瘤胃内全部的降解活动均是由微生物进行的 (刘强, 2008) 。瘤胃微生物对纤维素、半纤维素等成分具有较强的分解、消化能力。瘤胃中分解纤维素的微生物的活跃程度, 直接影响到对纤维素的消化率。菌糠的粗纤维经食用菌酶解后, 粗纤维结构发生质变, 可使纤维素的消化率大幅度提高。孙国强等 (2001) 用大豆秸秆菌糠替0%、50%、70%和100%干玉米秸饲喂鲁西黄牛, 结果表明, 试验各组采食量均无显著差异, 与对照组相比, 试验各组日增重分别提高29.91%、17.6%和13.5%。表明大豆秸秆菌糠替代粗饲料的适宜比例为50%左右。黄金林 (2007) 用堆制发酵的菌糠饲料以4%的比例替代基础饲料饲喂西杂育肥牛38d, 结果发现, 4%组较对照组日增重提高41.08%。李浩波等(2007) 分别用平菇菌糠替代0%、10%、20%和30%的秦山杂交一代阉牛基础饲粮。经过60 d的短期育肥, 结果表明, 0%、10%、20%和30%的基础饲粮组日增重分别722、833、910g和854g, 与对照组相比, 10%、20%和30%组日增重分别增加15.4%、26%和18.3%:同时指出, 饲喂20%菌糠的营养模式更接近肉牛肥育期对营养物质的需要水平, 显著提高了其平均日增重, 从而缩短了肥育期。

　　石明生等 (2004) 试验表明, 平菇菌糠对肉羊的饲喂效果优于玉米秸秆, 与玉米秸秆组相比, 饲喂平菇菌糠可提高羊日增重34.6%。王声志等(1996) 用玉米复合菌糠替代日粮中等量玉米, 补饲3月龄羔羊, 菌糠组和玉米组平均日增重分别为107.05 g和109.43 g, 差异不显著, 表明玉米复合菌糠可以替代等量玉米补饲羔羊, 经济效益显著。

　　3.2.2 在单胃动物生产中的应用

　　菌糠按照一定的比例添加到基础日粮中或代替部分麸皮、米糠喂猪, 对猪的生产性能无不良影响, 且能防治仔猪肠炎痢疾, 增强免疫力, 还可明显降低饲料成本, 提高养猪效益。焦镭(2007) 将平菇菌糠分别以10%、15%和25%的比例添加到不同生长阶段猪料中, 试验组每头猪的平均日增重比对照组减少12 g。但试验组每头猪的经济效益比对照组增加了47.72元。蒋明琴等(2009) 将平菇菌糠按5%和8%的比例等量替代麸皮添加到猪日粮中, 试验组猪在试验全期的体增重和饲料转化率略有提高。刘建昌 (1998) 分别将含70%草粉的菌糠和全草菌糠按5%的比例等量替代麦麸添加到猪日粮中, 70%草粉的菌糠组和全草菌糠组的均日增重、饲料转化率和瘦肉率与对照组无显著差异。吕作舟等 (1995) 研究表明, 在基础日粮中以10%~20%的木屑菌糠替代同等重量的米糠。对猪的采食量和日增重无不良影响, 且饲料成本降低。

　　3.2.3 在家禽生产中的应用

　　菌糠按照一定的比例添加到家禽日粮中, 可提高家禽的生长性能, 改善激素代谢水平, 提高成活率, 并降低肠道疾病和粪便臭味, 从而降低饲养成本, 提高经济效益。孙镇平等 (2009) 研究发现, 在肉鸡基础日粮中添加适量的棉籽壳源低聚木糖菌糠, 可显著增加肉鸡体增重和降低饲料转化率。曹光连等 (2008) 用北虫草菌糠饲喂肉鸡和蛋鸡, 与常规饲料组相比, 肉仔鸡的成活率提高3%, 且腹泻等肠道疾病明显降低, 平均日增重提高5.52%, 料肉比下降7.1%, 饲料成本下降10%:蛋鸡的平均产蛋率和平均蛋重比分别提高1.5%和1.46%。张雅雪等 (2011) 研究表明, 在肉鸭日粮中添加2%、4%和6%鸡腿菇菌糠, 对肉鸭的生长性能具有一定的促进作用。在鹅饲料中添加适量的菌糠, 有利鹅的生长发育。并能起到节约成本、增加收入的效果。

　　3.3 霉菌

　　食用菌与霉菌亲缘关系较近, 如果培养条件不适合, 霉菌就会大量产生。食用菌生长过程中易受其他生物的侵染, 尤其在栽培结束时, 菌体的抗性下降, 一些有害生物种群在基质中生长并迅速繁殖, 如不将生产后的废菌糠及时妥善处理, 将会为以后的再生产带来极大的隐患, 例如被随意丢弃的菌棒受到雨淋等因素影响而有发霉现象, 霉菌繁殖快、数量大, 容易导致霉菌蔓延, 造成水源及环境污染。常见污染霉菌有木霉、青霉、曲霉、根霉、绿霉、链孢霉、毛霉等, 这些霉菌在高温、高湿、通风不好的情况下迅速繁殖蔓延, 后期再培养料表面形成绿色、青绿色、桔红色、黄色、黑色霉状物, 其中木霉菌危害最严重。

　　4改进菌糠作为动物饲料的加工工艺

　　4.1 菌糠原料的选择

　　食用菌分为木腐菌和草腐菌两大类。同一种食用菌又有若干个品种。不同食用菌种类或同种类不同品种, 对培养料的生物转化率、纤维素的分解能力和蛋白质的合成能力不同。例如, 生物转化率高的食用菌, 生产食用菌多, 则菌糠中的干物质相对减少；相反, 生物转化率低的食用菌, 生产食用菌少, 而菌糠中的干物质多, 则养分含量就相对较高。

　　棉籽壳、锯木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业废物 (如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆液等) 为食用菌栽培主要原料。不同种类的培养料的营养成分含量差异较大, 菌糠的营养成分是在原培养料的基础上有所改善, 因此, 不同培原料对菌糠的营养成分的影响很大。王艳荣等(2008) 研究报道, 同一茬次中, 棉籽壳平菇菌糠的粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、粗灰分的含量高于玉米芯平菇菌糠, 无氮浸出物、钙和磷的含量明显低于玉米芯平菇菌糠。而玉米芯+棉籽壳平菇菌糠的各种营养成分含量居中。

　　4.2 加工工艺的改进

　　开发微生物发酵饲料, 增加饲料营养价值利用各种真菌, 细菌对物料直接发酵, 可提高饲料的消化率和营养价值。这种方法不需太复杂的设备和过多的能量消耗, 关键在于筛选出一些优良菌种, 这类饲料开发的种类很多。培食用菌后的发酵培养料菌糠, 约含粗蛋白8%, 经及时处理、干燥、粉碎、去杂质, 可用作动物饲料。福建龙溪的试验证明, 以5%的菌糠代替麸皮饲喂猪3个月, 猪平均日增重580g/d。

　　饲用酶制剂的应用近年来, 酶制剂作为饲料添加剂, 提高不易消化饲料的消化率的研究日益受到重视。酶制剂应用是由微生物如真菌制备而来。是与少量载体如面粉混合而成的粉剂。它是一种高效饲料添加剂, 能把饲料中大分子的淀粉、蛋白质和纤维素等分懈成易消化吸收的糖类和氨基酸等小分子物质, 从而提高了饲料利用率, 改善了饲料品质。目前使用的饲用酶制剂有淀粉酶制剂, 蛋白酶制剂, 纤维索酶制剂, 复合酶制剂等。东欧国家的研究表明, 给幼猪饲料内加入淀粉酶, 可使幼猪尽早断奶或适应纯固体饲料。

　　5展望

　　菌糠是具有较大开发潜力的饲料资源之一, 合理使用菌糠, 科学贮存加工, 避免霉菌毒素的侵害, 加强霉菌毒素潜在污染因素的监管力度, 将菌糠变废为宝, 可以拓宽饲料来源, 降低饲料成本, 有利于减少环境污染, 提高饲养经济效益, 对发展循环经济, 促进食用菌产业、饲料产业及相关产业链的健康可持续发展均具有积极意义。