2023年第44卷第18期

(总第687期)

(1980年创刊)

主管单位　辽宁省工业和信息化委员会

主办单位　辽宁省农牧业机械研究所

编辑出版　饲料工业杂志社

社 长　牛 军

副 社 长　沈桂宇

地址　辽宁省沈阳市沈北新区蒲河大道888号

西五区20号（20号）

邮编　110136

网上投稿　www.feedindustry.com.cn

饲料工业网　www.3dfeed.cn

编委会

顾 问 委 员　李德发 印遇龙

主 任 委 员　麦康森

副主任委员　计 成

编 委 委 员　王 恬 王卫国 王红英 牛 军

计 成 叶元土 冯定远 刘建新

齐广海 麦康森 吴 德 呙于明

冷向军 汪以真 沈桂宇 张日俊

张利庠 张宏福 陈代文 陈立侨

林 海 单安山 孟庆翔 赵广永

姚军虎 秦玉昌 高 雁 彭 健

蒋宗勇 谯仕彦 薛 敏 瞿明仁

总 编 辑　高 雁

责任编辑　沈桂宇

总 编 室(024)86391923

编辑一室(024)86391926

编辑二室(024)86391925(传真)

网络发行部(024)86391237

邮箱　gyslgy＠126.com

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总 经 理 刘 洋

副总经理 孟　玲

广告业务部　（024）31407656

印刷　辽宁泰阳广告彩色印刷有限公司

国内发行　辽宁省报刊发行局

国外发行　中国国际图书贸易总公司

（北京399信箱）

出版日期　每月10日、25日出版

国外代号　SM4290

国内统一连续出版物号　CN21-1169/S

国际标准连续出版物号　ISSN1001-991X

邮发代号　8-163

发行范围　国内外发行

广告许可证　辽工商广字01-82号

开户名称　辽宁省农牧业机械研究所有限公司

开户行　工行皇姑支行

账号　3301009009264054261

每期定价　6.00元

专家论坛

01 农作物秸秆瘤胃内降解的时空程序性及其饲料效率提升技术

■ 成艳芬 胡光辉

饲料资源开发专栏

09 辣木叶与黄梁木叶混贮的组合效应：发酵参数和蛋白质水解

■ 李紫欣 董晨曦 刘 萍等

17 发酵酶解豆渣替代部分基础饲粮对生长育肥猪生产性能、

肠道健康和肉品质的影响

■ 赵运韬 郑 萍 余 冰等

25 桑叶、构树叶、榆树叶营养价值、抗营养因子及其在畜牧生产中

的应用

■ 蒋子洁 侯启瑞 侯文玉等

30 杂交构树叶对产蛋初期大午金凤蛋鸡生产性能、肠组织形态

和消化酶活性及其血清抗氧化和生化指标的影响

■ 魏攀鹏 闫灵敏 蒋兵兵等

营养研究

41 猪支链氨基酸的代谢、互作及理想模式

■ 徐运杰 王 钊 苏双良等

饲料添加剂

47 复合益生菌配合功能性寡糖在早期断奶犊牛上的应用效果

■ 梁金逢 贾银海 熊敏芬等

51 维生素A对肠道健康的调控机制及其在畜禽生产中的应用研究

进展

■ 吴胜男 兰瑞霞 胡胜兰等

CONTENTS 目次

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水产动物

58 地衣芽孢杆菌对鲫鱼免疫功能、抗氧化能力及肠、肝组织结构

的影响

■ 么宝兰 刘芸娜 刘 佳等

66 发酵玉米蛋白粉替代鱼粉对斑节对虾(Penaeus monodon)

生长性能、免疫应答和肠道消化酶的影响

■ 李凤玉 解绶启 贠 彪等

生物技术

72 饲用枯草芽孢杆菌抑菌性能的研究进展

■ 袁丽红 柳成东 肖明霞等

79 微生物发酵饲料的特性及其在动物生产中的应用研究进展

■ 张关锋 曾文林 郑梦莉等

特种养殖

86 桑叶1-脱氧野尻霉素对新西兰白兔生长性能、肉品质

和抗氧化性能的影响

■ 李少璁 侯文玉 王一凡等

93 益生菌研究进展及其在宠物食品加工中的应用现状

■ 张赛赛

问题探讨

99 茵陈-大黄不同配比对绿原酸和蒽醌类成分的影响

■ 张 伟 段佳燚 马铭环等

107 pH对卤虫(Artemia saline)幼体急性毒性初步研究

■ 蒋 湘 林文蔚 许乐乐等

FEED INDUSTRY

2023年第44卷第18期 总第687期

400-188-7828

400-0372-817

裕达机械

(0519)87906658

100%天然牛至精油

德国德斯特农场

13974971191

(0573)83888123

(0510)88281868 四川隆源机械

(028)38865222

康普利德

(024)78862999

(0519)68266288

400-670-6288

(010)82784619

中鲨动保

(0592)2572888

信豚水产

（020）85283236

杭州康德权

(0571)86339999

康瑞德

(020)32290336 (0311)69116818

江苏法斯特

(0519)87928313

(024)86558999

Vol.44，No.18，2023

（Total 687）

(started in 1980)

Edited and Published by:

FEED INDUSTRY

MAGAZINE AGENCY

Address:No.20, 5th West Zone,

No. 888， Puhe Avenue，

Shenbei New District,

Shenyang City, Liaoning

Province, P.R.China

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86391925 86391926

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Chief Editor:

Gao Yan

Editor：

Shen Guiyu

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Published on 10th，25th

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SM4290

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US $96.00（per year）

（Semi-monthly）

FEED INDUSTRY

Temporal and Spatial Programmatic Degradation of Crop Straw in The Rumen and

Techniques for Improving Feed Efficiency

································································· CHENG Yanfen, HU Guanghui

Synergy of Moringa oleifera Leaves and Neolamarckia cadamba Leaves on Silage

Fermentation and Proteolysis Activity

······················································ LI Zixin, DONG Chenxi, LIU Ping et al.

Effects of Tofu Residual After Fermentation and Enzymolysis Replacing Part of Basal Diet

on Production Performance, Intestinal Health and Meat Quality of Growing-Finishing

Pigs············································ ZHAO Yuntao, ZHENG Ping, YU Bing et al.

Nutritional Value and Antinutritional Factors of Mulberry Leaves, Paper Mulberry Leaves

and Elm Leaves and Their Applications in Livestock Production

················································ JIANG Zijie, HOU Qirui, HOU Wenyu et al.

Effects of Hybrid Broussonetia papyrifera Leaves on Production Performance, Intestinal

Tissue Morphology, Digestive Enzyme Activity and Serum Antioxidant and Biochemical

Indexes of Dawu Golden Phoenix Laying Hens at Early Laying Stage

········································ WEI Panpeng, YAN Lingmin, JIANG Bingbing et al.

Metabolism, Interaction and Ideal Model of Branched Chain Amino Acids in Pigs

············································ XU Yunjie, WANG Zhao, SU Shuangliang et al.

Effects of Compound Probiotics and Functional Oligosaccharides on Early Weaned Calves

·········································· LIANG Jinfeng, JIA Yinhai, XIONG Minfen et al.

Research Progress on Vitamin A Regulating Mechanism in Intestinal Health and

Application in Livestock and Poultry Production

············································ WU Shengnan, LAN Ruixia, HU Shenglan et al.

Effects of Bacillus licheniformis on Immune Function, Antioxidant Capacity, Intestinal

and Liver Tissue Structure of Crucian Carp

······················································ YAO Baolan, LIU Yunna, LIU Jia et al.

Effects of Replacing Fish Meal with Fermented Corn Gluten Meal in Diets on Growth

Performance, Immune Response and Intestinal Digestive Function of Penaeus monodon

····················································· LI Fengyu, XIE Shouqi, YUN Biao et al.

Advancement on Antibacterial Properties of Probiotic Bacillus subtilis

······································ YUAN Lihong, LIU Chengdong, XIAO Mingxia et al.

Research Progress on Characteristics of Microbial Fermented Feed and Its Application in

Animal Production

·································· ZHANG Guanfeng, ZENG Wenlin, ZHENG Mengli et al.

Effects of Mulberry Leaf 1-Deoxynojirimycin on Growth Performance, Meat Quality and

Antioxidant Properties of New Zealand White Rabbits

············································· LI Shaocong, HOU Wenyu, WANG Yifan et al.

Research Advances of Probiotics and Its Application Status in Pet Food Processing

····················································································· ZHANG Saisai

Effects of Different Ratios of Herba Artemisias Capillaris and Rhubarb on Chlorogenic

Acid and Anthraquinones··············· ZHANG Wei, DUAN Jiayi, MA Minghuan et al.

Preliminary Study on The Acute Toxicity of pH to Artemia saline

·················································· JIANG Xiang, LIN Wenwei, XU Lele et al.

■1

■9

■17

■25

■30

■41

■47

■51

■58

■66

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■99

■107

CONTENTS

For reproduction of any

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FEED INDUSTRY, please

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send us a sample book．

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

[编者按]秸秆是地球上第一大可再生资源，我国每年产生大量的饲料秸秆，其中大量秸秆未被利用，造成了环境污染和资

源浪费。同时我国目前处于饲料的严重短缺阶段，每年需要进口大量饲料，而秸秆可以被反刍动物瘤胃消化利用，因此秸

秆的饲料化是解决秸秆焚烧造成环境污染以及我国饲料短缺问题的重要方案。虽然秸秆饲料化存在诸多益处，但实施过

程中需要克服消化利用率低、甲烷排放高等困难。因此，了解秸秆饲料在瘤胃中的降解特性及当前提高秸秆消化利用率的

处理方案是提高农作物秸秆饲料化效率的前提。本期我刊特邀请南京农业大学博士生导师成艳芬教授以“农作物秸秆瘤

胃内降解的时空程序性及其饲料效率提升技术”为题，详细介绍秸秆资源利用的现状及问题、农作物秸秆在瘤胃内降解的

时空程序、提高秸秆饲料化的利用方案以及甲烷减排的关键技术，供行业同仁学习参考。

农作物秸秆瘤胃内降解的时空程序性

及其饲料效率提升技术

■ 成艳芬 胡光辉

（南京农业大学动物消化道营养国际联合研究中心消化道微生物实验室，江苏南京 210095）

摘 要：秸秆资源由于其特殊的结构，导致其在被反刍动物采食后，利用率较低，造成了资源的

浪费，以及导致了甲烷排放对环境的污染。了解农作物秸秆在瘤胃中降解的详细时空程序，制定相

对应的秸秆饲料化处理方案，是解决此类问题的重要前提。文章论述了国内外秸秆资源利用的现状

及问题、农作物秸秆在瘤胃中降解的时空程序、提高秸秆饲料化的利用方案以及甲烷减排的关键技

术，为解决农作物秸秆利用效率中存在的问题提供一些思路。

关键词：农作物秸秆；瘤胃降解率；秸秆处理；利用效率；甲烷减排

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.001

中图分类号：S816.35 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）18-0001-08

Temporal and Spatial Programmatic Degradation of Crop Straw in The Rumen and Techniques

for Improving Feed Efficiency

CHENG Yanfen HU Guanghui

(Laboratory of Gastrointestinal Microbiology, National Center for International Research on Animal Gut Nu⁃

trition, Nanjing Agricultural University, Jiangsu Nanjing 210095, China)

Abstract：Due to its unique structure, straw resources have a low utilization rate after being fed by rumi⁃

nants, resulting in resource waste and environmental pollution caused by methane emissions. Understand⁃

ing the detailed spatiotemporal process of crop straw degradation in the rumen and developing corre⁃

sponding straw feed treatment plans is an important prerequisite for solving such problems. The article

discussed in detail the current situation and problems of straw feed utilization at home and abroad, the

spatiotemporal program of crop straw degradation in the rumen, the utilization plan for improving straw

feed utilization, and key technologies for methane emission reduction, providing some ideas for improving

the efficiency of crop straw utilization.

Key words： crop straw; rumen degradability;

straw treatment; utilization rate; methane emission

reduction

秸秆是地球上第一大可再生资源，是公认的第四

大能源，其地位仅次于石油、煤炭和天然气[1]

，根据联

作者简介：成艳芬，教授，博士生导师，研究方向为反刍动

物消化道微生物。

收稿日期：2023-08-16

基金项目：国家重点研发计划项目[2021YFD1300302]；国

家自然科学基金项目[32061143034、32161143028]

01

专 家 论 坛 2023年第44卷第18期 总第687期

合国粮农组织年鉴，2020 年世界主要粮食产量为

93.15 亿吨，与2000年相比增加了52%，甘蔗、小麦、水

稻、玉米等占全球基础作物产量的50%左右，粮食的增

产意味着秸秆产量的增加，2017年世界秸秆产量已经

超过50亿吨[2]

，其中相当一部分秸秆会被农民以燃烧的

方式清除，但这会造成资源浪费以及当地空气质量的破

坏。2022年我国秸秆理论产量为8.40亿吨，其中稻秸

为2.08亿吨，麦秸为1.61亿吨，玉米秸为2.88亿吨，3种

主要秸秆占总体的 78.32%，据报道，我国每年仍然有

1亿吨的秸秆被浪费，造成环境的污染和资源的浪费[3]

，

同时我国的饲料用粮已经占到粮食总产量的 40% 左

右，2023 年 1—5 月我国饲料进出口贸易额见图 1，前

5 个月，我国饲料进出口均出现贸易逆差，最大贸易逆

差为5.17亿美元，总贸易逆差为21.27亿美元，饲料进出

口与去年同期相比，出现小幅增加与降低，这反映着我

国饲料的短缺困境，因此秸秆的饲料化是解决秸秆焚烧

造成环境污染以及我国饲料短缺问题的重要方案。

累计比去年同期±%

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

-25

亿(美元) 10

8

6

4

2

0

0 1 2 3 4 5 6

进口

出口

进口

出口

图1 2023年前5个月我国饲料进出口贸易额及与

去年同期相比的增减百分比

虽然农作物秸秆饲料化存在诸多益处，但实施过

程中仍然存在需要克服的困难，主要包括：①消化利

用率低。植物纤维最内层为纤维素晶体，外面包裹着

厚实的半纤维素层，木质素与半纤维素之间相互缠绕

连接，因此整个植物细胞壁呈现紧密的网状结构，这

种结构阻碍了反刍动物瘤胃水解酶与纤维素和半纤

维素接触，降低了纤维多糖的利用效率[4]

。②甲烷排

放量高。饲粮中的结构性碳水化合物（纤维素和半纤

维素）发酵产生乙酸和丁酸，而非结构性碳水化合物

（淀粉）与之相反，其发酵更容易产生丙酸，且前者产

生甲烷的速率是后者的2~4倍，因此直接饲喂未经处

理的秸秆会导致瘤胃发酵趋向于乙酸发酵而产生更

多的甲烷[5]

。了解秸秆饲料在瘤胃中的降解特性及当

前提高秸秆消化利用率的处理方案，能够给解决提高

农作物秸秆饲料化效率中存在的问题带来一些参考。

1 农作物秸秆在瘤胃内降解的时空程序性

反刍动物在采食饲料后，经过牙齿的研磨，搅拌，

混合唾液后，形成多水的食糜，通过消化管壁的研磨

搅拌后，运送到消化道的下一个部位，与单胃动物所

依赖的酶消化不同的是，反刍动物更依赖于瘤胃中的

微生物对饲料的消化，是其能够大量利用粗饲料并产

生甲烷的重要原因。饲料在瘤胃中的降解分为 3 个

阶段，甲烷产生也主要分为3条途径。

1.1 瘤胃中饲料秸秆的降解程序

参考汪营[6]

的研究，农作物秸秆在反刍动物消化

道中的降解过程主要分为 3 个阶段，图 2 为 3 个阶段

的模式图。水平

0.5 6.0 12.0 24.0 48.0 72.0

秸秆降解水平

紧密连接菌群数量

松散连接菌群数量

β

α

时间（h）

图2 农作物秸秆在反刍动物消化道内的降解模式

第一阶段为0.5~6.0 h，此阶段秸秆中可溶性物质

发生降解，干物质降解速率较低，饲料粗纤维、中性洗

涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）降解较少，乙酸

和丙酸少量增加，松散连接菌群数量显著低于紧密连

接菌群数量，松散连接α多样性在任何时间段均无显

著变化，紧密连接α多样性在此时间段内显著高于其

他时间段，松散连接24.0 h时拟杆菌门和厚壁菌门相

对丰度显著低于其他时间点，紧密连接拟杆菌门和厚

壁菌门相对丰度变化不显著。

第二阶段为 6.0~24.0 h，此阶段干物质、粗纤维、

NDF 和 ADF 降解速率最高，挥发性脂肪酸（VFAs）快

速积累，松散连接菌群数量显著低于紧密连接菌群数

量，此阶段紧密连接菌群 α 多样性逐渐降低，且主成

分分析表明此阶段紧密连接微生物群落组成正在发

生改变，在门水平上厚壁菌门和拟杆菌门数量发生明

显降低，此阶段紧密连接菌群中未分类属的相对丰度

出现一个明显的增加，而已知的优势属丰度出现明显

的降低，这表明此阶段未分类菌属在纤维降解上发挥

02

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

了主要的作用。

第三阶段为24.0~48.0 h，此阶段干物质、粗纤维、

NDF 和 ADF 降解速率均较上一阶段有所减缓，VFAs

较小幅度的增加，松散连接菌群数量显著下降，紧密

连接 α 多样性显著降低，厚壁菌门数量显著升高，未

分类属菌群相对丰度升高，分类属菌群相对丰度降

低，表明此阶段增加的未分类属的菌群依然主要属于

厚壁菌门和拟杆菌门。

图3 秸秆在瘤胃中的降解过程及甲烷的产生

1.2 瘤胃中甲烷的产生途径

瘤胃中的甲烷主要以三条途径产生[7

（] 见图3）：

①以 CO2作为底物的还原反应途径：饲草中的碳

水化合物在酶解为结构简单的糖类后，经微生物的糖

酵解反应，生成丙酮酸，丙酮酸脱羧产生乙酸的过程

中产生的 CO2，与还原性甲基呋喃（NAD）结合消耗氢

气，产生甲烷。反应过程如下：

4H2+HCO3

-

+H+

→CH4+3H2O

②以挥发性脂肪酸（VFA）作为底物的分解反应

途径：瘤胃中的VFA经过瘤胃内甲烷菌的一系列化学

反应生成甲烷。反应过程如下：

A. HCOOH+H2O→CH4+HCO3

-

B. CH3COOH+H2O→CH4+HCO3

-

C.2CH3CH2CH2COOH→2H2O+CO2→4CH3COOH+

CH4

③ 由甲醇、乙醇等分解而来。反应过程如下：

A. 4CH3OH→3CH4+HCO3

-

B. 2CH3CH2OH→2CH3COOH+CH4

这 3 条途径中第一条途径为甲烷产生的主要

途径。

2 农作物秸秆木质纤维素的预处理

农作物秸秆结构紧密，细胞壁的主要化学成分包

括纤维素、半纤维素、木质素、果胶多糖、细胞壁蛋白

等，共同构成了致密的紧密的网状结构，这种结构增

加了细胞壁的机械强度，提高了对病毒的免疫能力，

但同时也阻碍了反刍动物瘤胃水解酶与纤维素和半

03

专 家 论 坛 2023年第44卷第18期 总第687期

纤维素接触，降低了纤维多糖的利用效率。因此在农

作物秸秆饲喂前常对其进行预处理，破坏其结构，将

纤维素和半纤维素释放出来，并能够与酶进行良好的

接触，提高其消化效率。农作物秸秆的预处理方法主

要包括物理处理、化学处理、微生物处理。

2.1 物理处理方法

秸秆的物理处理方法主要包括铡短、粉碎、揉丝、

制粒、汽爆、膨化等[8-9]

，借助于机器，将秸秆铡短、粉

碎、揉丝、制粒等可以减少家畜的咀嚼，提高其采食

量，是生产中常见的处理方法，主要优点是便于操作，

缺点是对秸秆的处理不够，并未破坏其内部结构，对

秸秆消化利用率的提升有限。汽爆是将秸秆放入到

高压密闭容器中，利用水蒸气渗透到秸秆内部，再瞬

间释放压力，达到破坏秸秆内部纤维结构的目的，膨

化处理是通过机械的剪切、摩擦、高温使秸秆变成糊

状，通过狭小的模孔喷出后，秸秆膨胀冷却后变得酥

脆蓬松，汽爆和膨化处理的优点是能够从秸秆内部破

坏其纤维结构，提高秸秆的适口性和消化率，缺点是

处理条件复杂且成本较高[10]

。

2.2 化学处理方法

化学处理方法主要包括碱化处理、酸化处理、氨

化处理等。秸秆在碱性化学物质的处理下半纤维素

与木质素之间的酯键或醚键发生断裂，导致半纤维素

的水解[11-12]

。使用 0.5%~1.0% 的稀酸处理秸秆使其

木质素和纤维素的结构发生变化，降低其强度，从而

更容易被酶水解为单糖[13-14]

。利用反刍动物可以利

用非蛋白氮的特点，将氨基物质按照一定的比例喷洒

到秸秆上，密闭氨化后，改变秸秆的纤维结构，软化秸

秆，并产生糊香味，提高秸秆的适口性[8]

。化学处理的

优点是能够提高秸秆的适口性和营养基质的消化率，

且成本较低，缺点是容易造成环境污染和动物中毒，

应用范围窄[15]

。

2.3 生物处理方法

生物处理方法主要包括微贮和酶解处理。秸秆

微贮包括青贮和黄贮，是将收割的秸秆切碎后置于密

闭容器中，经过好氧、发酵、稳定阶段后，制成具有酸

香气味的微贮饲料，微贮的优点是制作简单，成本低，

不受气候和季节的限制，因此秸秆微贮是秸秆饲料化

最常用的方法[16-17]

。酶制剂包括纤维素酶、半纤维素

酶和多糖裂解酶等，由于酶直接饲喂会在瘤胃中快速

降解以及成本高的原因，目前缺乏将酶直接饲喂的研

究[18]

，但研究发现瘤胃内甲烷菌和厌氧真菌共培养会

表现出对纤维秸秆的强降解作用，Shi 等[19]

用厌氧真

菌 F1（Pecoramyces sp.）和产甲烷菌（M. thaueri）共培

养处理蒸汽爆破玉米秸秆，可将木质纤维素基质转化

为甲烷而无需任何处理，Li等[20]

用厌氧真菌 F1（Peco⁃

ramyces sp.）和产甲烷菌（M. thaueri）共培养发酵玉米

秸秆的不同部位，表现出了对纤维素的强降解能力，

因此厌氧真菌对纤维降解的能力的研究处在重要且

高速发展的阶段，图 4为厌氧真菌在稻草秸秆上的发

育阶段。厌氧真菌包含可以水解植物纤维素的全部

酶系，主要包括GH家族、CE家族、碳水化合物酯酶和

多糖裂解酶等，这些纤维素酶能够组装成多酶聚合

体，也称为纤维小体[18]

。由于厌氧真菌分离的困难及

对发酵条件的严苛要求，因此厌氧真菌纤维降解酶基

因的克隆及其在载体菌种的表达研究受到广泛关注，

Ozkose等[21]

将从厌氧真菌 Neocallimastix sp.中分离得

到的纤维素分解酶基因构建的 pCT 载体导入到乳酸

菌 IL403和 MG1363中，并成功表达，将含有纤维素降

解基因的乳酸菌作为青贮乳酸菌，显著降低了青贮饲

料的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量。Ma等[22]

将从厌氧真菌Pecoramyces sp.中获得的阿魏酸酯酶基

因 Fae13961 和 Fae16537 在毕赤酵母（Pichia pastoris）

中异源表达，其中 Fae13961 能够在不影响纤维素酶

对纤维素降解的情况下与木聚糖酶协同作用，促进了

木聚糖酶对木聚糖底物的降解。将厌氧真菌的纤维

素酶导入到细菌中异源表达可以解决厌氧真菌培养

条件严苛的问题，在秸秆饲料化利用上具有重要作用

和意义。

3 瘤胃微生物活性及数量的提高改善农作物秸秆饲

料的利用效率

瘤胃中存在大量的细菌、古细菌、真菌和原虫，其

中瘤胃细菌有200多种，含量为1010~1011个/g，厌氧真

菌分为 6个属，含量为 103

~106

个/g，所占比例较小，为

20% 左右[24]

，原虫含量为 104

~106

个/g，产甲烷菌含量

为 109

个/g，与纤维降解相关的微生物占总的微生物

组成的 50%~75%[25]

，通过分析瘤胃中细菌的高丝氨

酸内脂（AHL）和AI2的AI-2信号基因的丰度和分布，

表明瘤胃菌群之间通过基于AI-2的群体感应（QS）进

行交流，共同组成了一个复杂的瘤胃菌群系统，降解

和发酵膳食纤维素，为宿主提供能量和营养[26]

。因此

为了提高秸秆饲料的利用率，提高瘤胃细菌活性和数

量是行之有效的方法。

提高瘤胃活细菌数量和活性的物质主要包括益

生菌、蛋白酶、矿物盐、植物及其提取物以及其他化学

物质等。益生菌被定义为能够以适当剂量对宿主动

04

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

物产生有益影响的非致病无毒活微生物[27]

。在饲料

中添加或者直接灌服活酵母能够为乳酸菌提供有机

酸和维生素刺激瘤胃乳酸菌的生长，乳酸菌通过稳定

瘤胃pH改善代谢，促进纤维分解菌的生长，活酵母还

能够消耗瘤胃中的可用氧气为厌氧真菌提供合适的

生长条件[28]

。除酵母外，芽孢杆菌、植物乳杆菌、粪肠

球菌、乳酸片球菌、瘤胃球菌等也常常被用于提高瘤

胃微生物活性及数量[29-31]

，这些益生菌进入瘤胃后，

能够提高瘤胃内微生物粗蛋白含量、降低瘤胃中液氨

浓度、提高 VFAs 含量、降低瘤胃内的乙丙比、提高瘤

胃内微生物丰度，特别是纤维降解菌丰度，有些益生

菌还能够分泌细菌素，刺激免疫系统，抑制病原微生

注：厌氧真菌 Pecoromyces sp.F1经历了游动孢子附着（A）、根瘤生长和渗透到稻草表面（B~F）、孢子囊发育和成熟（C~E）

的生长阶段[23]

。

图4 厌氧真菌Pecoromyces sp. F1在相差显微镜下的图片

05

专 家 论 坛 2023年第44卷第18期 总第687期

物的生长繁殖，调节动物肠道中的微生态平衡[32]

。次

级农产品包括果渣果皮、植物饼粕等，王艳萍等[33]

在

山羊日粮中添加不同比例的菠萝渣，显著提高了瘤胃

中淀粉分解菌的数量，杨帆等[34]

在肉牛日粮中加入发

酵面包渣精料和发酵玉米皮精料，改善了肉牛瘤胃中

蛋白及纤维降解类菌群丰度。酶制剂由于其在瘤胃

中易被瘤胃微生物快速降解，因此常采用包被的形式

饲喂给反刍动物，大量研究表明酶制剂能够显著改善

瘤胃发酵能力，提高瘤胃微生物活性，Bowan等[35]

研究

发现，在泌乳奶牛日粮中补充酶，提高了消化道内纤

维的消化。韩林等[36]

在荷斯坦公牛日粮中添加 5 g/d

的纤维素酶，显著提高了瘤胃中 α-淀粉酶及蛋白酶

活性，改善了瘤胃发酵功能。矿物元素是反刍动物瘤

胃中微生物不可或缺的营养物质，矿物元素缺乏会导

致瘤胃对饲料的消化率降低、瘤胃微生物数量减少

等，研究表明，在绵羊饲料中添加 0.25% 的硫酸钠可

以显著提高瘤胃内细菌和真菌数量，提高瘤胃消化

率[37]

。硒在动物体内参与硒蛋白的合成，例如谷胱甘

肽过氧化物酶（GSH-Px）、甲状腺素脱碘酶（DIOs）等，

在反刍动物日粮中添加硒可以提高反刍动物的抗氧

化能力、免疫力以及瘤胃微生物丰度和饲料利用率

等[38]

。部分植物及其提取物也具有重要的提高反刍

动物饲料消化率和瘤胃微生物数量和活性的物质，植

物提取物是植物产生的次级代谢产物，是具有保护其

免受采食者采食的生物活性物质，其中含有生物碱、

黄酮类化合物、丹宁、树脂、萜类甾体和酚类化合物

等[39]

，郭晨阳[40]

在泌乳荷斯坦奶牛日粮中添加质量比

为 1 ：1 ：1 ：1的蒲公英、益母草、金银花和连翘的复

合提取物 0.3%，进行体外发酵试验表明，添加植物提

取物后，对奶牛瘤胃微生物区系没有负面影响，且提

高了纤维降解菌数量，瘤胃发酵类型趋于丙酸发酵。

除上述几种物质外，其它一些物质也可以提高瘤胃消

化能力，包括核黄素、胍基乙酸、蛋氨酸、甘油等[41-43]

。

4 甲烷减排的主要调控措施及策略

为积极推进碳达峰碳中和，畜牧业也在积极谋求

碳减排解决方案，反刍动物肠道发酵是甲烷排放的一

个主要来源，甲烷作为温室气体其影响作用是 CO2的

25倍，而反刍动物消化道产生的甲烷占所有甲烷排放

的 16%[44-45]

，因此低碳减排的关键在于甲烷。在瘤胃

发酵过程中，除了产生氨气（NH3

），还会产生甲烷

（CH4

）、二氧化碳（CO2

）和甲基化合物（CH3—）以及乙

酸盐（CH3COO—），这些副产物为甲烷古菌创造了一个

生态位，即产甲烷古菌利用氢气还原二氧化碳或者甲

基化合物而获得能量，同时降低瘤胃氢分压，使瘤胃发

酵能够进行下去。瘤胃中硝酸盐/硫酸盐也可作为氢

的电子受体，且更符合热力学定律，但是瘤胃中硝酸

盐/硫酸盐含量较低，因此瘤胃中最主要的产甲烷途

径为CO2/H2途径[46]

，因此消除瘤胃中氢气或降低瘤胃

中产甲烷菌活性在甲烷减排策略中具有重要作用。

4.1 饲料调控

通过改变饲料组成，是降低反刍动物消化道甲烷

产生最简单经济的方法，主要方法是改变饲料类型或

组成，调整饲料精粗比，饲喂粗纤维含量较低的饲料，

瘤胃发酵更趋向于丙酸型，由于丙酸也是氢气的电子

受体，因此瘤胃中丙酸盐的增加导致用于产生甲烷的

氢气的减少，降低瘤胃甲烷的产生[47]

。

4.2 饲料添加剂

在反刍动物日粮中添加有机物或无机物特异性

地抑制产甲烷菌或者改变瘤胃代谢途径能够达到降

低瘤胃甲烷产量的作用，这些物质主要包括离子载

体、产甲烷抑制剂、植物精油和其他植物提取物、有机

添加剂等[45]

，市售的离子载体包括莫能菌素（Rumen⁃

sin）、拉沙洛西（Bovatec）、盐霉素（Bio-cox、Sacox）和

赖氨霉素（Cattlyst）等，据报道它们能够改变瘤胃乙丙

比，降低瘤胃中蛋白质的降解，提高了流入小肠中蛋

白质的含量，离子载体还作为抗菌剂，能够破坏特定

微生物膜上的离子浓度梯度（Ca2+

、K+

、H+

、Na+

），能够

优先抑制产生乳酸、乙酸、丁酸、甲酸和氢作为最终产

物的革兰氏阳性菌，从而降低产甲烷菌的甲烷产

量[48]

。甲基辅酶 M 还原酶（McR）催化甲烷代谢的最

后一步，包括辅酶 M（HS-CoM 或 2-巯基乙磺酸）的甲

基转移反应，辅酶 M 是含有镍的电子供体辅酶 F430

（活性：Ni+

或非活性：Ni2+

），在该过程中还原释放甲烷

的底物甲基辅酶 M[49-50]

，因此破坏这一过程对减少甲

烷排放具有重要意义，主要包括卤代磺酸化合物、氯

仿、硝基衍生物等。植物精油是从植物材料中提取的

挥发性芳香油性液体，其主要作用是利用不饱和脂肪

酸的氢化作用消耗氢，限制产甲烷菌对氢气的利

用[51]

，此外皂苷、类黄酮、单宁和其他萜类化合物也具

有重要的甲烷抑制作用[52]

。

4.3 益生菌制剂

益生菌添加剂被认为具有通过促进丙酸生成、乙

酰乙酸生成、硝酸盐/亚硝酸盐或硫酸盐还原来与产甲

烷菌竞争氢气供应[53]

，其中硝酸盐/亚硝酸盐还原菌、

硫酸盐还原菌、甲基营养菌直接与二氧化碳竞争氢气，

而减少甲烷排放，而酵母菌、丙酸生成菌、纤维降解菌

等则是降低瘤胃乙丙比而减少甲烷排放，产抑菌物质

细菌则是从抑制甲烷细菌活性而抑制甲烷产生，特别

06

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

是乳酸菌产生的细菌素对甲烷减排均有重要作用，例

如体外试验中乳酸链球菌产生的链球菌素可降低甲烷

排放达到20%，而对VFAs的产生没有显著影响[54]

。

5 小结与展望

我国每年产生大量的饲料秸秆，其中大量秸秆未

被利用，造成了环境的污染和资源的浪费，而我国目

前又处于饲料的严重短缺阶段，每年需要进口大量饲

料，而秸秆可以被反刍动物瘤胃消化利用，因此秸秆

饲料化是处理目前秸秆及饲料问题的最佳选择，秸秆

由于其特殊结构，消化利用率不高，因此了解农作物

秸秆在瘤胃中降解的时空程序、甲烷在瘤胃中的来

源、提高农作物秸秆利用率的方式、以及甲烷减排策

略可以为秸秆饲料化利用提供一些启发。

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（编辑：王博瑶，wangboyaowby@qq.com）

成艳芬，南京农业大学教授，博士生导师，神农青年英才，现任南京农业大学

动物消化道营养国际联合研究中心主任、农业农村部动物生理生化重点实验室副

主任，中国畜牧兽医学会动物营养学分会常务理事、中国饲料工业协会生物饲料

技术委员会委员、国际厌氧真菌联盟成员；任《Microbiome》副主编、《Animal Microbi⁃

ome》副主编、《iMeta》副主编、《Frontiers in Microbiology》编委、《Journal of Integrative

Agriculture》编委、《动物营养学报》编委及多个国际著名期刊审稿人。长期从事反

刍动物瘤胃微生物与粗纤维降解的研究，特别是瘤胃厌氧真菌与产甲烷菌互作在

粗纤维降解产甲烷中的作用。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、中

央高校基本科研业务费及企业技术开发等项目 20 余项，在国内外发表学术论文

60 余篇，获教育部自然科学奖二等奖 2 项，授权国家发明专利 5 项。

作 者 简 介 Author

08

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

辣木叶与黄梁木叶混贮的组合效应：

发酵参数和蛋白质水解

■ 李紫欣1 董晨曦1 刘 萍1 张 微1，2 和立文1，2*

（1.中国农业大学动物科学技术学院，畜禽营养与饲养全国重点实验室，北京 100193；

2.中国农业大学三亚研究院，海南三亚 572000）

摘 要：研究旨在探究辣木叶与黄梁木叶混贮的组合效应及其最适混合比例，将辣木叶与黄梁

木叶鲜样按一定比例混合青贮（100∶0、75∶25、50∶50、25∶75和0∶100），分别在青贮发酵第3、7、

14、30天取样，分析发酵参数、蛋白质组分和蛋白酶活性。结果显示，黄梁木叶的青贮发酵特性与辣

木叶的差异较大。与辣木叶单独青贮相比，辣木叶与黄梁木叶混合青贮的干物质损失，乳酸、乙酸、

非蛋白氮和氨态氮的含量均极显著下降（P<0.01），其中，青贮 30 d后不同处理组青贮的干物质损失

为11.63%~4.97% DM、乳酸含量为2.48%~1.09% DM、乙酸含量为0.47%~0.19% DM、非蛋白氮比例为

56.31%~12.77% CP、氨态氮比例为 5.16%~1.03% CP。同时，黄梁木叶青贮中羧基肽酶、氨基肽酶和

酸性蛋白酶的活性极显著高于辣木叶青贮（P<0.01）；与辣木叶单独青贮相比，辣木叶与黄梁木叶混

合青贮的蛋白酶活性极显著增强（P<0.01）。基于组合效应指数综合评估，辣木叶与黄梁木叶按25∶

75比例混合青贮效果最好。

关键词：辣木；黄梁木；蛋白质组分；青贮发酵；组合效应

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.002

中图分类号：S816.5 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）18-0009-08

Synergy of Moringa oleifera Leaves and Neolamarckia cadamba Leaves on Silage Fermentation

and Proteolysis Activity

LI Zixin1

DONG Chenxi1

LIU Ping1

ZHANG Wei1,2

HE Liwen1,2*

(1. State Key Laboratory of Animal Nutrition and Feeding, College of Animal Science and Technology,

China Agricultural University, Beijing 100193, China; 2. Sanya Institute of China Agricultural University,

Hainan Sanya 572000, China)

Abstract：This study aimed to explore the associative effect of mixing Moringa oleifera leaves (MOL)

with Neolamarckia cadamba leaves (NCL) in proportions during ensiling process and its proper propor⁃

tion.In the present study, MOL were ensiled with NCL in proportions (100∶0, 75∶25, 50∶50, 25∶75,

0∶100; on a fresh matter basis), and fermentation parameter, protein fraction and protease activity were

analyzed on days 3, 7, 14 and 30 of ensiling fermentation. The ensiling characteristics of NCL were quite

different from those of MOL. Compared to MOL silage, dry matter loss, the concentrations of lactate and

acetate, and the proportions of nonprotein nitrogen and ammonia nitrogen were decreased (P<0.01) to

some degree in the mixed silage of MOL and NCL, where their dry matter loss, lactate and acetate concen⁃

trations, nonprotein nitrogen and ammonia nitro⁃

gen proportions after 30 days ensiling were in the

ranges of 4.97%-11.63% DM, 1.09%-2.48% DM,

0.19%-0.47% DM, 12.77%-56.31% CP, 1.03%-

5.16% CP, respectively. Meanwhile, the activities

of carboxypeptidase, aminopeptidase and acid pro⁃

teinase in NCL silage were much higher (P<0.01)

than those in MOL silage. so their activities were

作者简介：李紫欣，研究方向为动物科学。

*通讯作者：和立文，副教授，博士生导师。

收稿日期：2023-07-19

基金项目：财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术

体 系 [CARS-39]；海 南 省 自 然 科 学 基 金 青 年 基 金 项 目

[323QN260]

09

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

somewhat higher (P<0.01) in the mixed silage relative to those in MOL silage. Based on the comprehen⁃

sive evaluation of associative effects index, MOL and NCL mixed at the ratio of 25∶75 got the best re⁃

sults.

Key words：Moringa oleifera; Neolamarckia cadamba; protein fraction; silage fermentation; synergistic ef⁃

fect

辣木和黄梁木是（亚）热带地区优质的木本饲料

资源，产量高，营养丰富，且富含多种药用活性成分，

是重要的饲料蛋白和功能成分来源。由于反刍动物

对非蛋白氮的沉积效率普遍低于真蛋白，因此青贮过

程中蛋白质大量降解会降低青贮饲料的饲用价值。

前期研究表明，高水分辣木叶青贮过程中有超过一半

的蛋白质发生水解，而高水分黄梁木叶青贮的蛋白质

水解却很少，可能与其较高的单宁含量及特别的蛋白

酶活性有关。据此推测，混入黄梁木叶可能有助于抑

制辣木叶青贮的蛋白质水解，改善青贮品质。

辣木（Moringa oleifera），辣木科辣木属的多年生

热带落叶乔木，原产于印度，广泛种植于非洲、亚洲

的热带及亚热带地区，在我国云南、贵州、广东、海南

等地均有种植。由于其具有丰富的生物活性（抗氧

化性、抗菌性）、营养价值高[1-2]

和产量大[3]

的特点，被

世界广泛种植并应用于医药、食品、饲料及工业生

产。目前，辣木还被开发成家畜重要的蛋白质来源

和功能性饲料。研究表明，在奶牛饲粮中添加辣木

（或提取物），不仅可以改善动物饲料利用效率、生产

性能和健康状况[4-6]

，还能减少温室气体的排放[7-8]

；

混入辣木叶还可以提高豆科饲草的青贮品质[9-10]

。

然而，辣木叶青贮发酵过程中有超过一半的蛋白质

发生降解，这可能会降低动物氮素利用效率，导致氮

排放增加。

黄梁木（Neolamarckia cadamba），又称团花树，是

茜草科团花属一种大型落叶速生热带树种，在我国主

要分布在广东、广西、云南等省区，同时也是热带和亚

热带地区新兴的一种木本饲料植物，具有生长速度

快、单位产量高和生物活性丰富的特点[11-12]

。黄梁木

叶具有较高的饲用价值和较好的青贮品质[11，13]

，并且

在青贮发酵过程中蛋白质水解程度很低，这可能与其

含有丰富的单宁和独特的蛋白酶活性有关[11，14]

；混入

一定比例黄梁木叶可显著降低豆科青贮饲料非蛋白

氮和氨态氮的含量[15]

。

混入辣木叶或黄梁木叶可以一定程度改善常规

牧草青贮的发酵品质和营养保存，但两种材料在青贮

发酵上是否存在协同作用尚不清楚，适宜混合比例仍

不明确。因此，在本研究中，将新鲜的辣木叶和黄梁

木叶按一定比例混合青贮(100∶0、75∶25、50∶50、

25∶75、0∶100，鲜样基础)，并在青贮发酵的第 3、7、

14、30天取样，分析青贮发酵品质、氮组分、蛋白酶活

性等指标，以研究这两种木本饲料在青贮发酵方面的

组合效应。

1 材料与方法

1.1 原料准备与青贮制作

从试验田人工采集新鲜的辣木嫩枝叶和黄梁木

叶，在实验室用铡草刀分别将其剪碎至 1~2 cm，然后

按一定鲜样比例（100∶0、75∶25、50∶50、25∶75 和

0∶100）称取两种原材料进行复配，每份总量200 g鲜

重，每个复配比例称取 12份，分别混合均匀后装入实

验室用聚乙烯青贮袋（20 cm×30 cm），用家用食品真

空封口机抽气密封，准确称量记录每袋青贮的初始重

量后避光室温存放。整个试验共制备 60份袋装青贮

（5个混合比例×4个采样时间点×3个重复），分别在青

贮发酵第 3、7、15、30 天，每个复配比例随机挑选 3 袋

青贮开封取样，每袋青贮取样一式三份，每份20 g，分

别用于微生物数量平板计数、pH和有机酸、蛋白酶活

性检测，余下青贮烘干用于养分分析。此外，每次开

封前称量每袋青贮重量，根据青贮前后的质量差估算

青贮干物质损失。

1.2 青贮微生物数量、发酵参数、蛋白质组分和蛋白

酶活性检测

试验流程参照 He 等[14]

。取一份 20 g 样品加入

180 mL 灭菌生理盐水浸提，置于摇床上低速摇荡

30 min，浸提液 10×梯度稀释，分别用 MRS培养基、结

晶紫中性红胆盐琼脂培养基和孟加拉红培养基进行

乳酸菌、大肠杆菌、酵母菌和霉菌培养，放置在普通培

养箱30 ℃培养，3 d后挑选菌落数为30~300之间的平

板进行菌落计数。另取一份20 g样品加入180 mL纯

化水浸泡，置于 4 ℃冰箱中过夜，随后用定性滤纸过

10

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

滤，收集滤液用于测定 pH、氨态氮和有机酸的含量。

其中，pH 测定用便携式玻璃电极 pH 计（PHS-3C，上

海雷磁仪器有限公司），氨态氮含量检测采用苯酚-次

氯酸钠法[16]

，有机酸含量分析采用高效液相色谱法

（岛津LC-14型，日本）。此外，取20 g青贮样品，加入

100 mL 预冷磷酸钠缓冲液后进行匀浆处理，过滤收

集滤液，采用 Guo 等[17]

和 Feller 等[18]

的方法测定酸性

蛋白酶、羧肽酶和氨基肽酶的活性。剩余的青贮饲料

转移到牛皮纸大信封袋中，置于 65 ℃烘箱中干燥

48 h，测定干物质含量，最后将烘干样粉碎过1 mm筛，

参照 Licitra等[19]

的方法分析青贮蛋白质组分（粗蛋白

质、真蛋白质、非蛋白氮），其中氮含量采用凯氏定氮法

（Kjeltec 2300，FOSS）测定，粗蛋白含量通过 N 含量×

6.25计算。

此外，借鉴饲料间组合效应评价方法，通过组合

效应指数合理评估两种原料混合青贮的组合效应，以

期筛选出最佳的复配比例。组合效应指数计算公式

参照王旭[20]

。

单项组合效应指数（SFAEI）=（组合后实测值－

加权估算值）/加权估算值

式中：综合组合效应指数——各单项组合效应值之和。

1.3 数据统计分析

所有数据均使用 SAS 9.2 软件的 GLM 程序进行

双因素方差分析，同时采用正交多项式对混合比例的

线性和二次响应结果进行评估。采用 Duncan’s检验

法进行多重比较，P<0.05 为差异显著，P<0.01 为差异

极显著。

2 结果与分析

2.1 辣木叶和黄梁木叶的原料特性

新鲜辣木叶和黄梁木叶的干物质、蛋白质组分和

微生物数量的分析结果见表1。新鲜辣木叶和黄梁木

叶的干物质含量分别为 21.73%、23.81%，蛋白质含量

分别为 21.25%、11.45%，真蛋白比例分别为 81.28%

和 88.91%，且两种原料间以上指标存在极显著差异

（P<0.01）。新鲜辣木叶和黄梁木叶的乳酸菌数量分

别为 3.93、4.14 lg CFU/g FM，大肠杆菌数量分别为

4.30、4.80 lg CFU/g FM，酵母菌和霉菌数量均少于

4.00 lg CFU/g FM。

表1 新鲜辣木叶和黄梁木叶的蛋白质组分和微生物组成

项目

干物质（DM，%）

蛋白质（CP，% DM）

真蛋白质（TP，% DM）

非蛋白氮（NPN，% DM）

真蛋白质比例（TPR，% CP）

非蛋白氮比例（NPNR，% CP）

乳酸菌（lg CFU/g FM）

酵母菌（lg CFU/g FM）

霉菌（lg CFU/g FM）

大肠杆菌（lg CFU/g FM）

辣木叶

21.73±0.06

21.25±0.76

17.43±0.51

4.02±0.27

81.28±0.28

18.72±0.69

3.93±0.33

<3.00

<3.00

4.30±0.30

黄梁木叶

23.81±0.24

11.45±0.30

10.17±0.78

1.27±0.18

88.91±0.17

11.09±1.25

4.14±0.12

3.94±0.24

3.16±0.13

4.80±0.09

P值

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

0.34

-

-

0.05

注：FM：新鲜样品；DM：干物质；“-”表示未对该指标进行统计分析；表2同。

2.2 辣木叶与黄梁木叶混贮的发酵品质

辣木叶与黄梁木叶混贮的发酵特性参数如表 2

所示。随着黄梁木叶含量的增加，混合青贮的干物质

含量随之增加（T：P<0.01；L：P<0.01，Q：P<0.01）。在

青贮发酵过程中，干物质损失逐渐增加（D：P<0.01）；

与辣木叶青贮、黄梁木叶青贮相比，混合青贮的干物

质损失较小（T：P<0.01；L：P<0.01；Q：P<0.01）。与辣

木叶青贮相比，混合青贮 3 d的 pH 较低，但随后相对

更高（D：P<0.01），最终所有青贮饲料的 pH 均低于

4.20。随着黄梁木叶含量的增加，混合青贮的乳酸菌

数量、乳酸和乙酸含量逐渐降低（T：P<0.01；L：P<

0.01，Q：P<0.01）。此外，与辣木叶青贮、黄梁木叶青

贮相比，混合青贮的酵母菌和大肠杆菌的数量较多

（T：P<0.01）。

2.3 辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白质组分

辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白质含量及各组分

比例见表 3。随着黄梁木叶含量的增加，混合青贮的

蛋白质含量、非蛋白氮比例和氨态氮比例均降低（T：

11

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

表2 不同比例辣木叶与黄梁木叶混贮的发酵特性

项目

干物质(DM，%)

干物质损失(DML，%)

pH

乳酸(% DM)

乙酸(% DM)

乳酸菌(lg CFU/g FM)

酵母菌（lg CFU/g FM）

大肠杆菌（lg CFU/g FM）

比例

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

青贮时间（d）

3

19.45C

22.97Ca

24.40Ba

25.49A

24.85AB

10.44A

1.36Cc

1.86Cb

1.89Cb

4.58B

5.07Aa

4.58Ba

4.35BCa

4.25Ca

4.10C

1.77Ab

1.40BC

1.27BC

1.21C

1.50Ba

0.48A

0.16Bb

0.08Cc

0.04Cb

0.00Cb

8.29Aa

8.28Aa

8.09Aa

7.59B

6.65C

2.53C

3.69ABb

3.98Ab

3.61ABb

3.29Bb

5.78A

6.21A

5.91A

5.84A

4.48B

7

19.60C

21.60Bb

23.76ABab

24.80A

24.32A

10.85A

3.59Cb

3.05Cab

2.38Cab

6.32B

3.84Db

4.35Ab

4.22Bb

4.15BCb

4.11C

2.51Aa

1.39B

1.30B

1.30B

1.03Cb

0.53A

0.29Bab

0.11Cbc

0.09Cb

0.05Cb

8.68Aa

8.27ABa

8.05BCa

7.71CD

7.32D

3.02B

5.07Aa

4.86Aa

4.73Aa

3.44Bab

2.48

4.83

2.90

3.70

<2.00

14

19.35D

22.21Cb

23.38Bab

24.97A

24.54A

11.23A

5.90Bab

4.04BCab

3.68Cab

6.81B

3.85Bb

4.29Ab

4.20Ab

4.13ABb

4.21A

2.57Aa

1.42B

1.19C

1.17C

1.05Cb

0.42A

0.28Bab

0.16Cb

0.10CDb

0.07Db

8.44Aa

7.92Bb

7.85Bab

7.08C

6.15D

2.74C

4.82Aa

4.71Aa

4.30Aab

3.45Bab

<2.00

<2.00

3.93

2.80

<2.00

30

19.62D

21.54Cb

22.98BCb

24.68A

24.06AB

11.63A

6.80BCa

5.18Ca

4.97Ca

8.46AB

3.89Cb

4.17Ac

4.14Ac

4.13Ab

4.06B

2.48Aa

1.80B

1.21C

1.23C

1.09Cb

0.47A

0.37Aa

0.25Ba

0.22Ba

0.19Ba

7.61ABb

8.16Aa

7.60ABb

7.41AB

6.69B

3.52A

2.00Bc

2.66Bb

3.68Ab

4.07Aa

<2.00

<2.00

<2.00

<2.00

<2.00

标准误

0.41

1.65

0.06

0.07

0.03

0.20

0.18

-

P值

时间

（D）

<0.01

<0.01

<0.01

0.07

<0.01

<0.01

<0.01

-

比例

（T）

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

-

互作

（D×T）

0.05

0.06

<0.01

<0.01

0.02

0.10

<0.01

-

混贮比例效应

线性

（L）

<0.01

<0.01

0.29

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

-

二次

（Q）

<0.01

<0.01

0.18

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

-

注：1. MOL、N25、MN50、MN75、NCL分别代表辣木叶∶黄梁木叶混合比例为100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100；表4同；

2. 同行数据肩标含有相同小写字母或无字母表示差异不显著（P>0.05），不含有相同小写字母表示差异显著或极显著

（P<0.05，P<0.01）；同列数据肩标含有相同大写字母或无字母表示差异不显著（P>0.05），不含有相同大写字母表示差

异显著或极显著（P<0.05，P<0.01），表3~表5同。

12

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

2.5 辣木叶与黄梁木叶混贮的组合效应

辣木叶与黄梁木叶混贮在青贮发酵参数、蛋白

组分和蛋白酶活性的组合效应指数如表 5 所示。辣

木叶与黄梁木叶混贮在青贮干物质损失、乳酸和乙

酸含量、非蛋白氮和氨态氮比例的单项组合效应指

数均为负值，且不同比例混贮在干物质损失和氨态

氮比例的组合效应指数存在极显著差异（P<0.01）；

25%、50% 和 75% 黄梁木叶比例混贮的多项组合效

应指数（负向）依次为-1.82、-1.47 和-2.68。辣木叶

和黄梁木叶混贮在 pH 和蛋白酶活性（氨基肽酶、羧

基肽酶、酸性蛋白酶）的单项组合效应值上均为正

值，且不同比例混贮的效应指数存在显著差异（P<

0.05），不同比例混贮的多项组合效应指数（正向）依

次为 3.83、1.60和 0.49。

3 讨论

3.1 辣木叶和黄梁木叶的原料特性

在本研究中，辣木叶和黄梁木叶的干物质含量远

低于优良青贮饲料的理想干物质含量（30%~35%），

这可能不利于青贮生产[21]

。研究表明，除了潜在的流

出损失外，较高的水分会稀释营养物质的浓度，特别

是水溶性碳水化合物的浓度，并有利于植物酶和梭状

芽孢杆菌等微生物的活动，抑制青贮pH快速下降，最

终导致显著的营养损失和蛋白质水解[14-15]

。与真蛋

白质利用效率相比，反刍动物对非蛋白氮的利用效率

相对较低，因此真蛋白质比例可作为反映蛋白质饲料

质量的一个简单指标[14，22]

。尽管辣木叶和黄梁木叶

P<0.01；L：P<0.01，Q：P<0.01），而真蛋白比例增加（T：

P<0.01；L：P<0.01，Q：P<0.01）。在青贮发酵过程中，

青贮饲料的真蛋白质比例逐渐降低（D：P<0.01），非蛋

白氮比例和氨态氮比例增加（D：P<0.01）。与辣木叶

青贮相比，混合青贮和黄梁木叶青贮的氨态氮比例极

显著降低（T：P<0.01）。

2.4 辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白酶活性

辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白酶活性如表 4 所

示。在青贮发酵过程中，青贮饲料中的羧基肽酶、氨基

肽酶和酸性蛋白酶的活性逐渐增强（D：P<0.01），特别是

在青贮发酵14 d以后。与辣木叶青贮相比，黄梁木叶青

贮和混合青贮的三种蛋白酶的活性均较高（T：P<0.01），

并随着黄梁木叶含量的增加，混合青贮的氨基肽酶和酸

性蛋白酶的活性线性增加（T：P<0.01；L：P<0.01）。

表3 不同比例辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白质组分

项目

蛋白质(CP，% DM)

真蛋白质比例(TPR，% CP)

非蛋白氮比例(NPNR，% CP)

氨态氮比例(ANR，% CP)

比例

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

青贮时间（d）

3

19.76A

17.57Ba

14.96C

13.45D

10.88E

63.59Ca

76.92Ba

79.92B

89.19A

86.77A

36.41Ac

23.08Bc

20.08B

10.81C

13.23C

1.58Ac

0.50BCb

0.69Bc

0.15Cc

1.02B

7

18.77A

16.16Bb

15.13C

13.04D

11.33E

54.06Cb

75.53Ba

78.55B

86.78A

84.92A

45.94Ab

24.47Bc

21.45B

13.22C

15.08C

2.82Ab

0.84Ba

1.10Bbc

0.21Cb

0.97B

14

19.69A

16.59Bb

15.43B

13.06C

10.80D

50.29Db

68.08Cb

75.59B

87.93A

85.50A

49.71Ab

31.92Bb

24.41C

12.07D

14.50D

2.97Ab

0.99BCa

1.45Bb

0.53Cb

1.03B

30

20.23A

17.97Ba

15.51C

13.51D

11.35E

43.69Dc

61.09Cc

76.08B

87.23A

86.35A

56.31Aa

38.91Ba

23.92C

12.77D

13.65D

5.16Aa

1.03Ca

2.26Ba

1.35Ca

1.09C

标准误

0.35

1.73

1.73

0.19

P值

时间

（D）

0.04

<0.01

<0.01

<0.01

比例

（T）

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

互作

（D×T）

0.04

<0.01

<0.01

<0.01

混贮比例效应

线性

（L）

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

二次

（Q）

<0.01

<0.01

<0.01

<0.01

13

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

的粗蛋白含量相差较大，但它们均含有较高比例的真

蛋白质，这与 He 等[14]

和 Wang 等[23]

报告的数据一致。

除营养组成外，附生微生物菌群是影响青贮发酵的另

一个重要因素。研究显示，青贮时乳酸菌初始数量大

于5.0 lg CFU/g FM是制作优良青贮的必要条件[24]

，因

此，单独青贮辣木叶或黄梁木叶的难度较大，特别是

这两种原料中大肠杆菌的数量多于乳酸菌。

表5 辣木叶和黄梁木不同比例混贮的组合效应指数

项目

单项组合效应指数

干物质损失

乳酸

乙酸

非蛋白氮比例

氨态氮比例

多项组合效应指数(负向)

pH

氨基肽酶活性

羧基肽酶活性

酸性蛋白酶活性

多项组合效应指数(正向)

MN25

-0.35

-0.16

-0.08

-0.47

-0.76

-1.82

0.06

0.56

2.66

0.56

3.83

MN50

-0.47

-0.32

-0.26

-0.15

-0.28

-1.47

0.04

0.33

0.90

0.33

1.60

MN75

-1.15

-0.15

-0.17

-0.47

-0.75

-2.68

0.03

0.13

0.20

0.13

0.49

标准误

0.11

0.07

0.15

0.09

0.04

0.01

0.08

0.19

0.08

P值

0.01

0.20

0.72

0.08

0.00

0.01

0.02

0.00

0.02

3.2 辣木叶与黄梁木叶混贮的发酵品质

混贮干物质含量随着黄梁木叶含量的增加而增

加，因为黄梁木叶原料干物质含量高于辣木叶。与辣

木叶或黄梁木叶青贮相比，混合青贮的干物质损失较

小，这表明辣木叶和黄梁木叶青贮具有协同效应。鉴

于水分是影响酶和微生物活性的关键因素，因此混贮

可能在一定程度上有助于减少干物质损失。Wang

等[15]

报道，混合黄梁木叶减少了柱花草青贮和苜蓿青

贮的干物质损失，可能得益于黄梁木叶的抗菌活性。

本研究中所有青贮的最终 pH 均低于优良青贮的基

准 pH（4.20）[22]

，说明辣木叶和黄梁木叶单独或混合

青贮都可以达到理想的 pH。原料的含糖量、缓冲能

力和细菌群落等因素差异都可能造成青贮 pH 不同。

青贮过程中 pH 的下降由乳酸菌发酵产生的有机酸

引起[14]

，与黄梁木叶青贮相比，辣木叶青贮中的乳酸

和乙酸含量都较高，这可能源于二者水溶性碳水化

合物含量或抗菌活性的差异。本试验中，混合青贮

的酵母菌数量在青贮发酵的前 14 d 有所增加，但在

之后便下降到一个相当低的水平。这可能与青贮初

期的 pH 较高和乙酸含量较低有关，乙酸是众所周知

的抗真菌剂，而较低的 pH 条件有助于抑制微生物生

长[25]

。综上所述，辣木叶与黄梁木叶混贮可能通过

抑制细菌发酵来减少辣木叶和黄梁木叶青贮的干物

质损失。

3.3 辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白质组分

青贮过程中的蛋白质水解可以分为两个阶段，蛋

白质首先在植物蛋白酶作用下水解产生游离氨基酸

表4 不同比例辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白酶活性(U/g DM)

项目

羧基肽酶

氨基肽酶

酸性蛋白酶

比例

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

MOL

MN25

MN50

MN75

NCL

青贮时间（d）

3

14.71Cb

36.93Ab

31.21ABb

25.94ABCb

20.55BCc

15.94BCa

10.56Cc

17.43Bb

18.57Bb

21.42Ab

60.72B

67.91Bc

92.90Ab

93.71Ab

101.73Ab

7

42.70Aa

41.05ABb

33.38ABb

29.63BCb

20.07Cc

13.00Cab

18.52Bb

17.67BCb

19.78Bb

25.21Ab

62.39C

99.05Bb

120.15Ab

92.44Bb

97.63Bb

14

23.39Cb

41.56Ab

33.19ABb

23.56BCb

32.21ABb

12.84Cb

14.48BCb

15.88BCb

18.77Bb

24.65Ab

63.94B

96.26Ab

99.40Ab

104.17Ab

97.89Ab

30

23.39Db

114.05Aa

73.99Ba

55.93BCa

54.55Ca

12.84Cb

30.54Ba

31.74Ba

27.85Ba

43.41Aa

63.94C

155.39Ba

180.61ABa

194.76Aa

207.52Aa

标准误

5.10

4.17

6.98

P值

时间（D）

<0.01

<0.01

<0.01

比例（T）

<0.01

<0.01

<0.01

互作（D×T）

<0.01

<0.01

<0.01

混贮比例效应

线性（L）

0.16

0.05

<0.01

二次（Q）

<0.01

0.84

0.03

14

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

和肽，接着在微生物的作用下进一步脱氨产生酰胺、

胺和氨等产物[14,26]

。在本研究中，由于辣木叶和黄梁

木叶中粗蛋白含量的差异，混合青贮的粗蛋白含量随

着黄梁木叶含量的增加而降低。青贮过程中，辣木叶

青贮的蛋白质被大量水解，而黄梁木叶青贮的蛋白质

仅有少量被水解，与之前的研究一致[14]

。这可能是因

为黄梁木叶丰富的单宁对蛋白质的保存起到帮助作

用[15]

。因此，随着黄梁木叶含量的增加，混合青贮饲

料中的真蛋白比例增加（最优比例为75%），非蛋白氮

比例显著降低。这意味着，混合黄梁木叶可以提高辣

木叶青贮的蛋白质质量，从而减少氮的排泄和对环境

的影响。与非蛋白氮相比，氨态氮是更能反映氨基酸

或多肽脱氨程度的指标[26]

。由于氨态氮的利用效率

低于真蛋白质，且氨态氮含量过高会对动物采食量产

生负面影响[27]

，因此一般建议青贮氨态氮比例小于总

氮 10%，最好低于 5%[28]

。在本研究中，辣木叶青贮的

氨态氮比例远高于黄梁木叶青贮。这意味着，辣木叶

青贮中参与氨态氮生成的微生物活性可能更强。即

便如此，所有青贮饲料中的氨态氮比例处在较低的水

平，这说明大部分非蛋白氮是多肽和游离氨基酸。综

上所述，将辣木叶与黄梁木叶混贮可以降低其非蛋白

氮的含量并提高真蛋白质含量，改善混合青贮中蛋白

质的保存。

3.4 辣木叶与黄梁木叶混贮的蛋白酶活性

从辣木叶青贮和黄梁木叶青贮的蛋白质组分和

蛋白酶活性的比较关系来看，蛋白酶活性的差异可能

不是导致辣木叶青贮和黄梁木叶青贮的蛋白质组分

差异的主要影响因素。单宁结合导致的蛋白质可及

性降低可能是造成黄梁木叶青贮蛋白质水解受限的

原因。研究表明，黄梁木叶含有较高含量的可水解

单宁（>4% DM）和缩合单宁（>6% DM）[11,15]

，并且大

多数可提取的缩合单宁会在青贮过程中转化为蛋白

质结合或纤维结合的缩合单宁[29]

。此外，酸性蛋白

酶的活性远高于羧基肽酶和氨基肽酶，这可能与它

们最优 pH（4.5、7.0、7.0）的差异密切相关[14,30]

。综上

所述，混合黄梁木叶可以改善辣木叶青贮饲料的蛋

白质组分，但这并不是主要通过抑制蛋白酶的活性

而达到的，其原因有待进一步研究。此外，黄梁木叶

这种蛋白质保护作用可能会对动物体内氮的利用产

生影响，甚至对其他营养物质的消化产生影响，值得

继续关注研究。

3.5 辣木叶与黄梁木叶混贮的组合效应

通常，我们根据发酵参数、养分保存的各项指标

对青贮品质优劣进行评判，相对较好的青贮应该是有

机酸含量较高而pH较低，蛋白质降解少（真蛋白比例

高而氨态氮比例低），营养保存好而干物质损失少。

由于原料特性的差异，不同原料混合青贮可能存在正

向或负向协同效应。本研究中，辣木叶与黄梁木叶混

贮在青贮干物质损失、乳酸和乙酸含量、非蛋白氮和

氨态氮比例等指标上存在负向组合效应，尤其在干物

质损失和氨态氮比例，数值越低越好，基于这些指标

的多项组合效应指数判断，辣木叶与黄梁木叶混贮中

黄梁木叶比例为75%时青贮效果较好。同时，辣木叶

和黄梁木叶混贮在pH和蛋白酶活性（氨基肽酶、羧基

肽酶、酸性蛋白酶）存在正向组合效应，这 4个指标越

低对青贮营养保存越有利，因此基于这些指标的多项

组合效应指数判断，多项组合效应指数较低的混贮质

量较好（黄梁木叶比例为75%的混贮）。综上所述，基

于组合效应指数评估，辣木叶与黄梁木叶混贮的最适

比例为25∶75。

4 结论

本研究结果显示，相对于辣木叶单独青贮，辣木

叶与黄梁木叶混贮降低了青贮的干物质损失以及乳

酸、乙酸、非蛋白氮和氨态氮含量，提高了氨基肽酶、

羧基肽酶和酸性蛋白酶活性，综合评估以 25∶75比例

混合效果最好。这些结果说明，辣木叶与黄梁木叶混

贮有利于青贮过程中干物质和蛋白质的保存，且这种

组合效应可能是由于微生物活动受到抑制而非蛋白

酶活性变化造成的。

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（编辑：王博瑶，wangboyaowby@qq.com）

16

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

发酵酶解豆渣替代部分基础饲粮对生长育肥猪

生产性能、肠道健康和肉品质的影响

■ 赵运韬1 郑 萍1 余 冰1 冯莲蓉1 朱 淋2 陈代文1*

（1.四川农业大学动物营养研究所，四川雅安 625014；2.绵阳明兴农业科技开发有限公司，四川绵阳 621102）

摘 要：试验旨在研究发酵酶解豆渣替代部分基础饲粮对生长育肥猪生产性能、胴体性状、肉品

质、血液指标和肠道健康的影响。试验采用单因素随机试验设计，选取800头健康的DLY（杜洛克×长

白×约克夏）三元杂交商品猪，平均初始体重为（23.5±5.1） kg，随机分为 2组，每组 20个重复，每个重

复20头。对照组饲喂不含豆渣的基础饲粮，试验组用发酵酶解豆渣替代基础饲粮，按干物质计，全

程平均替代比例 3.34%。全程液态饲喂，试验期为 168 d。试验结束后，每个处理组选取 7头体重相

近的猪采血后进行屠宰采样，测定屠宰性能和猪肉品质。结果表明：①与对照组相比，试验组

生产性能显著提高，全程平均日增重（ADG）提高 6.1%（820 g vs 870 g），平均料重比（F/G）降低

7.3%（2.75 vs 2.55），死淘率下降 2.5 个百分点（5.5% vs 3.0%），每千克增重的饲料成本降低 9.9%

（8.51 元/kg vs 7.67元/kg）；②与对照组相比，试验组结肠乳杆菌属显著增多（P<0.05）；③两组胴体性

状、猪肉品质、血清尿素氮和白蛋白含量、抗氧化和免疫指标、肠道形态结构和杯状细胞数量、肠道紧

密连接蛋白和黏蛋白表达量没有显著差异（P>0.05）。豆渣经发酵酶解处理后替代 3.34% 基础饲料

干物质以液态饲喂方式饲喂生长育肥猪可显著改善生产性能和生产效率，对胴体性状与猪肉品质

无不良影响，对猪的代谢和整体健康也没有明显影响。

关键词：豆渣；发酵酶解；生产性能；胴体性状；肉品质；血液指标；肠道健康

doi:10.13302/j.cnki.fi.2023.18.003

中图分类号：S816.32 文献标识码：A 文章编号：1001-991X（2023）18-0017-08

Effects of Tofu Residual After Fermentation and Enzymolysis Replacing Part of Basal Diet

on Production Performance, Intestinal Health and Meat Quality of Growing-Finishing Pigs

ZHAO Yuntao1

ZHENG Ping1

YU Bing1

FENG Lianrong1

ZHU Lin2

CHEN Daiwen1*

(1.Animal Nutrition Institute, Sichuan Agricultural University, Shichuan Yaan 625014, China;

2. Mianyang Mingxing Agricultural Technology Development Co., Ltd., Shichuan Mianyang 621102, China)

Abstract：This experiment aimed to investigate the effects of substituting Tofu residual after fermentation

and enzymolysis for a portion of basal diet on the prodution performance, carcass traits, meat quality,

blood indicators, and intestinal health of growing-finishing pigs. A single-factor randomized experimental

design was employed, with 800 healthy DLY (Duroc × Landrace × Yorkshire) three-way crossbred pigs

selected, with an average initial body weight of

(23.5±5.1) kg. The pigs were randomly divided

into two groups, with 20 replicates per group and

20 pigs per replicate. The control group was fed a

basal diet without Tofu residual, while the experi⁃

mental group was fed a basal diet with Tofu re⁃

sidual after fermentation and enzymolysis, with an

average substitution rate of 3.34% on a dry matter

basis throughout the experiment. The pigs were

作者简介：赵运韬，硕士，研究方向为动物营养与饲料

科学。

*通讯作者：陈代文，教授，博士生导师。

收稿日期：2023-08-16

基金项目：国家生猪中心——生物发酵饲料创新团队基

本建设任务项目[NCTIP-XD/C12]；四川省重大专项——川猪

精准营养与非粮型营养源创制项目[2021ZDZX0009]

17

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

fed a liquid diet throughout the 168-day trial period. At the end of the experiment, seven pigs with simi⁃

lar body weights were selected from each treatment group for slaughter and sampling to measure carcass

performance and meat quality. The results showed that: ① Compared to the control group, the experimen⁃

tal group exhibited significantly improved growth performance, with a 6.1% increase in average daily

gain (820 g vs 870 g), a 7.3% decrease in average feed conversion ratio (2.75 vs 2.55), a 2.5 percentage

point reduction in mortality rate (5.5% vs 3.0%), and a 9.9% decrease in feed cost per kilogram of

weight gain (8.51 CNY/kg vs 7.67 CNY/kg); ② compared to the control group, the experimental group

showed a significant increase in the abundance of colonic Lactobacillus genus (P<0.05); ③ there were no

significant differences (P>0.05) in carcass traits, meat quality, serum urea nitrogen and albumin levels,

antioxidant and immune parameters, intestinal morphology and goblet cell count, intestinal tight junction

protein and mucin expression between the two groups. The results of this study indicate that substituting

3.34% of the basal diet dry matter with Tofu residual after fermentation and enzymolysis and feeding it

in liquid form significantly improves growth performance and efficiency, without adverse effects on car⁃

cass traits and meat quality, as well as no apparent impact on pig metabolism and overall health.

Key words：Tofu residual; fermentation & enzymolysis; production performance; carcass traits; meat qual⁃

ity; blood indicators; intestinal health

豆渣是一种常见的食品加工副产品，富含蛋白质

等营养元素，具有一定的营养价值，适合用于动物饲

料，在我国传统的散户式养殖业中一直被广泛使用。

豆渣的年产量丰富，可达 280 万吨[1]

，但刘远等[2]

的研

究表明，由于豆渣水分、粗纤维含量高，又存在抗营养

因子，不利于储存和鲜饲，目前仍然浪费严重，并会造

成污染，因此随着饲料产业的转型升级，如何实现豆

渣在猪饲料中的科学运用，成为了重要的研究方向。

曹云等[3]

对豆渣进行了微生物发酵的相关研究，证明

了发酵可以有效降解豆渣中的抗营养物质，提高其适

口性、保存时间和消化率；王雅菲等[4]

的研究证明了在

育肥猪饲粮中添加发酵豆渣有利于猪的生产性能。

研究表明，发酵和酶解协同处理豆渣可以显著增加发

酵效率，改善产物风味，提高产品质量[5]

，液体发酵饲

料可以提高猪的生产性能，提高健康水平，降低疾病

发生[6-7]

。由于发酵酶解的效果取决于发酵所用菌

株、酶、发酵酶解工艺及产品类型，不同研究结果不尽

一致。本试验旨在研究豆渣发酵酶解后通过液态饲

喂替代基础饲粮对生长育肥猪生产性能、胴体性状、

肉品质、血液指标和肠道健康的影响，为进一步实现

豆渣在饲料产业中的科学运用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在绵阳明兴农业科技开发有限公司进行。

采用单因素随机试验设计，选取 800 头健康的 DLY

（杜洛克×长白×约克夏）三元杂交商品猪，平均初始体

重为（23.5±5.1） kg，随机分为 2组，每组 20个重复，每

个重复 20 头猪。对照组饲喂不含豆渣的基础饲粮，

为直接购买的商品饲料，主要由玉米、小麦粉、豆粕、

大豆油、磷酸氢钙、石粉、氯化钠、氨基酸、维生素预混

合饲料构成，营养成分标签值为：粗蛋白≥16.0%、粗纤

维 ≤5.0%、粗 灰 分 ≤7.0%、钙 0.50%~1.20%、总 磷 ≥

0.45%、氯化钠 0.30%~1.00%、赖氨酸≥1.10%、水分≤

14.0%。试验组用发酵豆渣替代基础饲粮，全程平均

替代比例为 3.34%。全程采用液体饲喂系统，最终料

水比调节到 1∶3，分别于每天 09：00、13：00 和 17：00

自动调制输送到每个圈。猪只自由采食，充足饮水，

每日三次人工巡圈并辅以 AI 监测系统进行环境控

制。试验期为168 d，试验结束后在每个组选取7头体

重与全组平均体重相近的猪耳缘静脉采血后进行屠

宰采样。血样在4 ℃条件下以4 000 r/min离心10 min

以分离血清，并置于-80 ℃冰箱保存。

1.2 试验材料

试验所用豆渣购于绵阳某豆制品加工厂，每天运

送新鲜豆渣。发酵酶解使用的复合酶（包括木聚糖酶、

纤维素酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶，酶活

18

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

10 000~200 000 U/g）和混合发酵菌（枯草芽孢杆菌、嗜

酸乳杆菌、米曲霉、黑曲霉等，活菌数9.90 lg CFU/g）由

青岛某生物公司提供。发酵时先将新鲜湿豆渣（干物

质含量 15%）倒入发酵罐内，加入其 3倍重量的水，搅

拌均匀后按混合后总重量加入 50 g/t 的木聚糖酶、

100 g/t的纤维素酶、100 g/t的酸性蛋白酶、50 g/t的碱

性蛋白酶、400 g/t的中性蛋白酶、0.2% 的液体乳酸和

0.1% 的混合发酵菌，在 37 ℃环境下保温发酵酶解

12 h，期间每 20 min 自动搅拌 5 min。豆渣发酵酶解

前后营养成分如表1。

表1 豆渣发酵酶解前后营养成分（干物质基础）

项目

pH

粗蛋白(%)

粗灰分(%)

粗纤维(%)

粗脂肪(%)

中性洗涤纤维(%)

酸性洗涤纤维(%)

酸溶蛋白(%)

还原糖(mg/g)

发酵酶解前

6.31

14.85

4.37

21.04

3.81

44.70

25.21

8.63

124.4

发酵酶解后

4.44

17.23

4.99

16.13

3.17

35.55

19.08

14.58

434.5

变化比例(%)

-29.6

+16.0

+14.2

-23.3

-16.8

-20.5

-24.3

+68.9

+249.3

1.3 考察指标

1.3.1 生产性能

试验开始前及结束后，试验猪空腹 12 h后称重，

全程记录饲料采食量情况，计算平均日增重（ADG）、

平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）。

ADG（kg）=（末重-初重）/饲喂天数

ADFI（kg）=总投料量（/ 饲喂天数×猪只头数）

F/G=ADFI/ADG

记录两组死亡淘汰情况。

1.3.2 胴体性状

各组测定 7 头猪的宰前活重、胴体重，计算屠宰

率（胴体重/宰前活重×100%）；测定胴体长（胴体倒挂

时从耻骨联合前缘至第一肋骨与胸骨联合点前缘间

的长度）、背膘厚（将左边胴体倒挂，用游标卡尺测定

胴体背中线肩部最厚处（第 1 胸椎附近）、胸腰椎结

合处和腰荐椎结合处（第 6 腰椎后面）3 点背膘后的

平均值；测定胴体胸腰椎结合处背最长肌横截面最

大高度和宽度，计算眼肌面积（眼肌长度×眼肌宽

度×0.7）。

1.3.3 肉品质

1.3.3.1 肌肉pH

取左半胴体倒数第1~2肋间背最长肌一块，猪宰

杀45~60 min内的测定值记录为pH1，放入4 ℃冰箱保

存，至宰杀后 24 h 取出测定 pH，记录为 pH24，每个肉

样选取三个点测定。

1.3.3.2 肌肉颜色

在屠宰后 45~60 min 内，取左半胴体胸腰椎结合

处背最长肌（即眼肌）新鲜横切面用色值仪进行测定，

记录L*

值（亮度）、a*

值（红度）、b*

值（黄度）。每个值分

别取三个点进行测定，取计算平均值。

1.3.3.3 大理石纹评分

取最后胸椎与第一腰椎结合处的背最长肌（眼

肌）横截面，置于4 ℃冰箱中存放24 h后，对照大理石

纹评分标准图，按照5级分制评定。

1.3.3.4 剪切力

将背最长肌样品置于 80 ℃恒温水浴锅中，加热

至肌肉中心温度达到70 ℃后取出，室温冷却，用圆孔

取 样 器 将 其 分 割 成 同 等 厚 度 的 长 条 状 ，并 使 用

Warner-Bratzler肌肉剪切仪测量样品的剪切力。

1.3.3.5 滴水损失

取左半胴体倒数第 3~4 肋间背最长肌一块测定

滴水损失，剔除肉样外周肌膜，顺肌纤维走向取 30 g

肉样，用电子秤称量肉样的挂前重（W1

）。然后，用吊

钩挂住肉样的一端，放入编号食品袋内，肉样悬吊于

中央，避免肉样与食品袋接触，用扎带将食品袋口与

吊钩一起扎紧，吊于挂架上取出挂架，放入 0~4 ℃内

保存24 h，打开食品袋，取出肉样，用滤纸吸干肉样表

面水分；然后，称量每根肉样的挂后重（W2

）。计算系

水力。

系水力（%）=W2/W1×100

1.3.3.6 蒸煮损失

宰后2 h内取左半胴体倒数第3~4肋间背最长肌

约 100 g 肉样，剥离外膜和附着脂肪，称蒸前重，然后

置于锅篜屉上用沸水蒸 30 min。蒸后取出吊挂于室

内阴凉处冷却15~20 min后称重，计算熟肉率。

熟肉率（%）=（蒸后重/蒸前重）×100

1.3.3.7 肌内脂肪

取左半胴体腰椎3~4段背最长肌，从垂直于肌纤

维方向自上向下切成50 g的肌肉块，2块，装入样品袋

并放入-20 ℃冰箱保存。随后用SOXTEC2055全自动

19

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

索氏脂肪抽提仪提取并记录脂肪重量，计算肌内

脂肪。

肌内脂肪（%）=（脂肪重量/肌肉重量）×100

1.3.4 血液指标

1.3.4.1 生化指标

通过全自动生化分析仪测定样品血清的尿素氮

（BUN）和白蛋白（ALB）含量。

1.3.4.2 抗氧化指标

通过南京建成生物工程研究所试剂盒测定样品

血清的总抗氧化能力（T-AOC）和丙二醛（MDA）含量。

1.3.4.3 免疫指标

通过酶联免疫分析（ELISA）测定样品血清的免

疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M

（IgM）含量。

1.3.5 空肠形态结构和杯状细胞数量

样本经 4% 多聚甲醛固定，固定状态良好后，进

行修剪、脱水、包埋、切片、染色、封片最后镜检合格

的样片，记录绒毛高度、隐窝深度、绒毛上皮长度、杯

状细胞数量，计算绒隐比和单位长度内的杯状细胞

数量。

绒隐比=绒毛高度/隐窝深度

单位长度内的杯状细胞数量=杯状细胞数量/绒

毛上皮长度

1.3.6 空肠、回肠黏膜的肠道屏障基因表达

通过荧光定量PCR测定空肠、回肠中的5类肠道

屏障基因表达：Occludin、Claudin-1、Mucin-1、Mucin2、ZO-1。采用2-ΔΔCt相对定量的方法计算每个基因的

mRNA表达丰度。

1.3.7 盲肠、结肠的微生物丰度

通过微生物三代高通量测序及分析（全长扩增

子测序分析）对盲肠、结肠内容物进行 16S rRNA 测

序，作群落组成分析并计算 Alpha 多样性及 Beta 多

样 性 ，以 考 察 试 猪 肠 道 内 的 微 生 物 结 构 与 丰 度

情况。

1.4 数据分析

实际规模化生产条件下，由于试猪分批进入试

验、全进全出，生产性能数据无法按重复分别测定，只

能获得出栏时的试猪头数和总体重。因此，只能计算

各组平均值，无法进行统计检验。但其他指标均以头

为单位收集数据，结果用“平均值±标准差”表示，采用

SPSS 25.0 软件进行 Student’s T-test 统计分析，以 P<

0.05表示差异显著，P>0.05表示无显著差异。

2 结果与分析

2.1 对生产性能的影响

因体重、采食量均为群体数据的平均值，以变化

比例说明差异。由表 2 可知，两组采食量无明显差

异，豆渣组的平均日增重高出对照组 6.1%，料重比降

低7.3%，每千克增重饲料成本降低9.9%，且淘汰率降

低45.5%，其生产性能明显更优。

表2 饲喂豆渣对生长育肥猪生产性能的影响

项目

初重（kg）

末重（kg）

平均日增重（kg）

平均日采食量（kg）

料重比

淘汰率（%）

每千克增重饲料成本（元*）

对照组

23.51

161.08

0.82

2.25

2.75

5.5

8.51

豆渣组

23.47

170.15

0.87

2.23

2.55

3.0

7.67

变化比例

-0.2

+5.6

+6.1

-0.9

-7.3

-45.5

-9.9

注：“*”以基础饲粮3.1元/kg、豆渣0.3元/kg计算。

2.2 对胴体性状的影响

由表 3可知，饲喂豆渣对生长育肥猪的胴体性状

并无显著影响（P>0.05）。

表3 饲喂豆渣对生长育肥猪胴体性状的影响

项目

宰前活重（kg）

胴体重（kg）

屠宰率（%）

胴体长（cm）

背膘厚（mm）

眼肌面积（cm2

）

对照组

156.00±8.80

121.20±6.50

77.70±0.90

96.97±2.09

23.52±4.85

45.65±8.95

豆渣组

159.70±5.50

124.60±6.20

78.00±3.00

95.90±3.31

21.38±1.94

40.50±11.27

P值

0.361

0.333

0.786

0.483

0.299

0.363

注：1. 同行数据肩标不含有相同字母表示差异显著（P<0.05），无字

母或含有相同字母表示差异不显著（P>0.05）；下表同；

2. 试验猪按照入圈时的顺序分批次出栏，样品猪从最后一批次

选出，故两组的宰前活重均低于群体平均值。

2.3 对猪肉品质的影响

由表 4可知，豆渣组饲粮对生长育肥猪肉品质并

无显著影响（P>0.05）。

2.4 对血液指标的影响

由表 5 可知，饲喂豆渣对生长育肥猪肉血液生

化、抗氧化和免疫指标无显著影响（P>0.05）。

20

SILIAO GONGYE 2023年第44卷第18期 总第687期

表4 饲喂豆渣对生长育肥猪肉品质的影响

项目

pH

pH1

pH24

肉色

亮度(L*)

红度(a*)

黄度(b*)

肉色评分

大理石纹评分

剪切力(N)

系水力(%)

熟肉率(%)

肌内脂肪(%)

对照组

6.78±0.12

5.51±0.04

42.25±1.28

6.97±1.18

5.56±0.33

3.57±0.54

2.29±0.95

38.40±1.03

95.5±0.8

70.0±1.0

4.16±0.77

豆渣组

6.64±0.30

5.54±0.08

42.61±1.59

7.26±1.12

5.87±0.59

3.14±0.38

2.57±0.98

39.71±0.66

95.1±1.9

70.0±2.1

3.66±0.33

P值

0.265

0.344

0.654

0.642

0.249

0.109

0.589

0.782

0.610

0.975

0.138

表5 饲喂豆渣对生长育肥猪血液指标的影响

项目

生化指标

尿素氮(mg/dL)

白蛋白(g/dL)

抗氧化指标

总抗氧化能力(U/mL)

丙二醛(μmol/mL)

免疫指标

免疫球蛋白A(mg/L)

免疫球蛋白G(g/L)

免疫球蛋白M(g/L)

对照组

12.02±2.26

39.02±2.99

0.15±0.06

5.53±1.89

497.35±107.49

22.63±3.56

20.52±4.08

豆渣组

13.17±2.24

40.04±1.97

0.12±0.02

4.51±1.21

543.87±158.55

21.76±3.21

20.32±1.62

P值

0.360

0.463

0.274

0.255

0.533

0.638

0.908

2.5 对空肠形态结构和杯状细胞数量的影响

由表 6可知，饲喂豆渣对生长育肥猪空肠形态结

构及杯状细胞数量无显著影响（P>0.05）。

表6 饲喂豆渣对生长育肥猪空肠形态结构和杯状

细胞数量的影响

项目

绒毛高度(mm)

隐窝深度(mm)

绒隐比

绒毛上皮长度(mm)

杯状细胞数量(个)

单位长度内的杯状细胞

数量(个/mm)

对照组

0.496±0.095

0.403±0.141

1.383±0.567

0.871±0.181

30.9±12.8

35.08±9.85

豆渣组

0.512±0.156

0.324±0.136

1.909±0.974

0.937±0.301

36.9±13.5

39.42±9.67

P值

0.826

0.326

0.250

0.634

0.428

0.441

2.6 对肠道屏障基因表达的影响

由表 7可知，饲喂豆渣对生长育肥猪空生长育肥

猪肠道屏障基因表达无显著影响（P>0.05），但数字上

可提高空肠Claudin-1、Mucin-1和Mucin-2含量。

表7 饲喂豆渣对生长育肥猪肠道屏障基因表达的影响

项目

空肠基因表达倍数

Occludin

Claudin-1

Mucin-1

Mucin-2

ZO-1

回肠基因表达倍数

Occludin

Claudin-1

Mucin-1

Mucin-2

ZO-1

对照组

1.90±0.68

0.26±0.23

0.67±0.47

0.34±0.38

1.27±0.53

3.21±1.52

0.15±0.17

0.47±0.78

0.73±0.68

2.68±0.49

豆渣组

1.26±0.42

0.92±0.79

1.98±1.43

0.93±1.96

1.01±0.52

1.89±0.57

0.10±0.07

0.30±0.29

0.11±0.11

2.98±0.41

P值

0.061

0.071

0.056

0.485

0.396

0.055

0.465

0.590

0.053

0.261

2.7 对微生物群落的影响

2.7.1 群落组成分析

为了直观的展示高丰度物种数据，选择在门、纲、

目、科、属、种各分类水平上最大丰度排名前 20 的物

种，生成累积柱状图，以便直观查看和比较各样品在

不同分类水平上丰度较高的物种及其所占比例。图1

在属分类水平上进行柱状图的展示（M1：盲肠试验组

样本；M2：盲肠对照组样本；J1：结肠试验组样本；J2：

结肠对照组样本。下同），表 8 对比了两组间的乳杆

菌属和埃希氏菌属相对丰度，由图 1、表 8 可知，盲肠

乳杆菌相对丰度差异不显著（P>0.05），但数值上豆渣

组大于对照组，豆渣组的结肠乳杆菌相对丰度显著高

于对照组（P<0.05），盲肠和结肠埃希氏菌属相对丰度

差异均不显著（P>0.05）。

2.7.2 Alpha多样性

表 9 为两组间肠道微生物群落的 Alpha 多样性

分析值，以若干不同的方法计算，以全面反映微生

物群落的丰度、均匀性和多样性，图 2 为据此绘制的

可视化箱型图。由表 9、图 2 可知饲喂豆渣对生长

育 肥 猪 肠 道 微 生 物 Alpha 多 样 性 无 显 著 影 响

（P>0.05）。

2.7.3 Beta多样性

对两组的微生物群落结构进行基于 Unweighted

UniFrac 的主坐标分析（Principal Co-ordinates Analy⁃

sis），置信椭圆代表各组95%的置信区间，以分析组间

微生物群落结构的差异程度，如图3。由图3可知，豆

渣组与对照组相比，微生物群落结构无明显差异

（27.1% vs 34.3%）。

21

饲料资源开发专栏 2023年第44卷第18期 总第687期

图1 属水平相对丰度

表8 饲喂豆渣对生长育肥猪肠道乳杆菌属、埃希氏菌属

相对丰度的影响

项目

盲肠乳杆菌属

结肠乳杆菌属

盲肠埃希氏菌属

结肠埃希氏菌属

相对丰度（%）

对照组

8.28±7.63

4.93±4.67a

0.022±0.030

0.012±0.010

豆渣组

15.30±9.36

12.43±7.75b

0.038±0.020

0.006±0.005

P值

0.151

0.049

0.261

0.228

表9 饲喂豆渣对生长育肥猪肠道微生物Alpha多样性的影响

项目

盲肠

Observed species

Chao1

Shannon

Simpson

PD

结肠

Observed species

Chao1

Shannon

Simpson

PD

对照组

599.71±66.22

736.77±136.75

4.58±0.23

0.97±0.01

74.58±6.23

629.14±52.69

749.47±79.34

4.69±0.19

0.97±0.01

77.87±4.44

豆渣组

593.86±52.56

697.21±70.81

4.44±0.27

0.95±0.02

73.24±5.60

598.86±55.99

699.06±98.07

4.61±0.14

0.97±0.00

75.51±5.02

P值

0.858

0.510

0.317

0.092

0.681

0.318

0.311

0.409

0.673

0.370

3 讨论

3.1 发酵酶解可降解豆渣纤维和蛋白质

本试验表明，豆渣发酵前后化学成分发生了明显

变化，表现为饲料酸性明显增加，纤维水平明显下降，

还原糖和酸溶蛋白水平显著上升，表明豆渣纤维和蛋

白质发生了降解，这是添加的复合酶的酶解和复合菌

发酵共同作用的结果。在豆渣的发酵相关研究中，枯

草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌是常见的微生物添加剂，可以

分泌多种纤维分解酶和蛋白分解酶，对发酵底物的纤

维和蛋白质进行分解，并产生大量代谢产物，进入动物

消化道后有利于维持动物肠道微生态平衡，保护肠道

健康，提高养分消化率[8-9]

。本试验中的发酵豆渣饲料

pH达到了4.44，接近实验室条件下的优质发酵饲料水

平（pH为3.8~4.2）[10]

。pH的降低主要是由于添加的微

生物在豆渣发酵过程中利用碳水化合物等营养物质

进行代谢，产生大量有机酸，其中以乳酸居多，在本

试验中，检出的发酵豆渣饲料中乳酸含量在 74.72~

82.1 μmol/g。Hou 等[11]

的研究表明，这种浓度的乳酸

含量可以通过抑制饲料中病原菌的增殖，提高饲料卫

生质量，同时可维持动物肠道微生态的稳定，保证消化

道健康。Rashad等[12]

的研究发现，发酵豆渣的粗纤维

含量较未发酵时会降低45.5%。本试验则为23.3%，而

还原糖增加了2.5倍，表明纤维发生了明显降解，这也

是发酵的主要作用。本试验中发酵豆渣的酸溶蛋白增

加了68.9%，说明蛋白质发生了降解，这可能是添加的

蛋白酶和枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶的共同作用的结

果。本试验中，发酵后豆渣粗灰分和粗蛋白水平也提

高了，这可能是发酵过程中微生物的代谢利用了饲料

中的部分有机物，造成了干物质总量损失的浓缩效应。

3.2 添加发酵酶解豆渣可改善生长育肥猪生产性能

本试验表明，用发酵酶解豆渣替代基础饲粮

3.34% 干物质，明显提高生长育肥猪全程生产性能，

末重提高5.6%，平均日增重提高6.1%，料重比降低了

7.3%，全程死淘率下降 2.5 个百分点。其机制一方面

是发酵酶解豆渣的纤维和蛋白质分子量降低，酸溶蛋

白和还原糖含量大幅增加，高于基础饲粮水平，增加

了可消化养分数量；另一方面，发酵酶解豆渣在制备

过程中产生大量微生物代谢产物，pH下降，有益菌数

量增加，进入猪消化道后有利于改善消化道微生态环

境和肠道健康，提高养分消化率，降低发病率和死淘

率。Xin等[13]

的研究中以植物乳杆菌、戊糖片球菌、黑

曲霉菌协同蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、纤维酶等处理饲

料，通过液态饲喂生长育肥猪，平均日增重提高

8.3%；孙凡勇等[14]

、王雅菲等[4]

在育肥猪饲粮中添加发

酵豆渣（干物质计 2%~15%），以干料饲喂，生产性能

同样得到改善，但料重比明显高于本试验；蔡辉益

22