生物發酵床養豬效能和豬肉營養成分影響研究

趙冬青，吳建平，段淇斌

（1.甘肅農業大學動物科學技術學院，甘肅 蘭州730070；2.甘肅省外資項目管理辦公室，甘肅 蘭州730030）

＊生物發酵床（bio－bed system）養豬既是一個新生事物，又是一種古老的飼養方式［1］，主要做法是在圈舍內鋪設厚墊料，在飼育的同時利用微生物發酵技術進行糞尿處理，有效降解、消化豬的排泄物，不再需要進行清掃排放。與傳統的水泥地面養殖相比，飼養環境明顯改觀，管理得當的發酵床豬舍內無臭［2，3］、少蚊蠅［4］，動物福利得到保障［5］。隨著能源與環境壓力的日益增大［6］，這種環保、生態的養殖方式因其低排放、節水、省力、高效［7，8］而備受到中小養殖戶青睞。

日本是最早從事發酵床養豬技術研究的國家，于1970年建立了第一個發酵床系統［9］，該系統是利用坑道，以木屑作墊料，上面加蓋聚氯乙烯塑料布而成。加拿大Biotech公司于1985年推出一個以秸稈為深層墊料的發酵床系統［10］。我國是在20世紀80年代中期從日本、韓國等國引進該技術［11］，受到國內養豬界的極大關注，90年代以后相繼在江蘇、福建、山東［12］等省開展相關應用研究并取得了較好的應用效果，尤其在日增重、飼料報酬、減少飼料營養物排放和環境污染等方面效果明顯［13，14］。目前，生物發酵床技術已經被推廣應用到雞、牛、羊等畜禽的飼養中［15－17］。

作為一個新生事物，發酵床養豬在推廣應用過程中也存在一定爭議，主要表現在夏季加大高溫負荷、疾病的有效防控和肉品安全性方面［18］。在人們越來越重視食品營養和安全的今天，發酵床條件下的肉品營養和安全顯得尤為重要。此方面相關的效果報告也很少，尤其在干旱半干旱地區。為了研究干旱半干旱地區生物發酵床養豬模式對豬生產性能［19］和豬肉品質的影響，在甘肅定西市安定區某豬場開展了本試驗，旨在為干旱半干旱地區推廣生物發酵床養豬提供理論依據［20，21］。

1 材料與方法

1.1 項目區概況

定西市安定區位于甘肅省中部，屬黃土高原丘陵溝壑半干旱山區，介于東經104°12′18″～105°01′05″，北緯39°02′04″～36°02′40″，海拔1 700～2 580 m，氣候特征為干旱、光富、熱欠，年平均氣溫6.3℃，平均濕度66%，無霜期141 d，絕對無霜期88 d，年平均降水量425.1 mm，平均蒸發量1 526 mm，日照時數2 436.9 h。全區轄19個鄉鎮，總戶數11.97萬戶，總人口47.44萬人，其中農業戶數8.93萬戶，人口37.85萬人，土地總面積3 633.52 km2，其中耕地面積11 987.27 km2。種植以紫花苜蓿（Medicagosativa）、紅豆草（Onobrychisviciaefolia）為主的多年生牧草3 633.52 km2，以高梁（Sorghumbicolor）、燕麥（Avenasativa）為主的一年生牧草733.37 km2，天然草地7 933.73 km2，同時有比較豐富的農作物秸稈和農副產品下腳料［22］。

1.2 材料

1.2.1 試驗豬的選擇與分組 選擇經過去勢、用蟲克星驅蟲和正常防疫注射、體重60 kg左右、健康無病的杜長甘三元商品育肥豬40頭，隨機分為2組，每組20頭，進行試驗，2組間體重差異不顯著（P＞0.05）。在育肥試驗結束時，在試驗組和對照組各隨機抽取6頭豬，空腹24 h后進行屠宰，測定豬肉氨基酸、脂肪酸、礦物元素及重金屬含量。

1.2.2 生物發酵床的制作 將普通暖棚式圈舍內2／3豬床改設成90 cm厚度的地下式墊料坑，按比例填充鋸末、谷殼和鍘碎的玉米秸稈（要求鋸末比例至少占到50%以上）等農副產品墊料，用綠康奧微生物制劑（綠康奧生態寶）對墊料進行發酵后待用。

1.2.3 試驗時間和地點 試驗設預試期1周，正式試驗時間為2008年8月15日－10月13日，試驗時間60 d。

1.2.4 飼養管理及營養水平 試驗組及對照組豬群均用同一標準進行飼養，日糧配方及營養水平見表1。2組豬群均為自由采食，自動飲水器自由飲水。每天對生物發酵床內豬糞撒開，經便發酵，每周至少將發酵床表面均勻翻動1次。發酵床水分保持在60%左右，確保發酵床正常發酵，并保持圈舍內光照充分，通風良好。常規暖棚圈舍每天清掃糞便2次（中午用水沖洗1次圈舍），選用1%～2%的氫氧化鈉溶液或消毒靈溶液（1∶2000配制濃度）每周進行1次豬舍噴灑消毒。發現疾病及時治療，確保豬群健康。

表1 日糧配方及營養水平Table 1 Feed blending and nutritional composition

1.3 試驗方法及測定指標

1.3.1 生產性能測定 在預試期結束及試驗60 d結束后各空腹12 h稱重，并計算每組的平均體重。飼料及飲水消耗：記錄每天飼料喂量及水的消耗，試驗結束后，計算每組累計喂料量和每組每頭豬的平均耗料量；并計算純收益。

1.3.2 豬肉營養成分測定［23］1）氨基酸依據 GB／T5009.124－2003，用高效液相 HPLC測定（WATERS 600）；2）脂肪酸采用氣相色譜法（島津GC－2010氣相色譜儀）；3）礦物質元素（Ca，Cu，Fe，Ze，Mn，Se）應用火焰原子吸收法（GB／T17138－1997，WYX－9004型原子吸收分光光度計）；4）磷（P）用酸溶－釩鉬黃比色法（NY 525－2002），Cary50紫外可見分光光度計測定；5）重金屬元素（As，Hg，Pb，Cr）微波消解－ICP法（GB／T5009－2003原子熒光儀 AFS－3100）。

1.4 試驗數據

用Excel整理，SPSS 13.0統計分析，豬肉指標的差異性分析采用t檢驗法。

2 結果與分析

2.1 試驗增重及耗料

在60 d的試驗時間里，試驗組豬只頭均增重41.16 kg（表2），對照組豬只頭均增重36.60 kg，日增重分別為686和610 g，試驗組較對照組頭均日增重提高12.46%，差異顯著（P＜0.05）。試驗組和對照組頭均飼料消耗量分別為115.62和122.27 kg，料肉比分別為2.81∶1和3.34∶1。在相同育肥時間內，試驗組豬只不僅增重高，而且較對照組節省飼料5.75%，試驗組較對照組豬料肉比差異極顯著（P＜0.01）。

2.2 試驗成本及經濟效益

試驗組豬只頭均增重收入為535.08元（表3），除去飼料支出、發酵床支出和其他費用支出，頭均純收益234.15元。而對照組頭均增重收入為475.80元，除去飼料及其他支出，頭均純收益144.58元。試驗組較對照組頭均多收入89.57元，效益明顯。

表2 發酵床養殖模式對豬生產性能的影響Table 2 Impact of pig’s performance on the basis of bio－bed system

表3 發酵床養殖模式對豬經濟效益的影響Table 3 Impact of economic benefit on the basis of bio－bed system

2.3 豬肉氨基酸測定結果

在必需氨基酸中，試驗組豬肉必需氨基酸總量（EAA）與對照組相比呈顯著性差異（P＜0.05）（表4），苯丙氨酸、色氨酸含量呈顯著性差異（P＜0.05），蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、胱氨酸、酪氨酸含量差異不顯著。在鮮味氨基酸中，試驗組主要鮮味氨基酸（FAA）含量顯著高于對照組（P＜0.05），天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸含量均高于對照組，但差異不顯著。試驗組絲氨酸含量與對照組相比差異顯著（P＜0.05）。與對照組相比，試驗組氨基酸總量高于對照組9.32%，但差異不顯著；必需氨基酸／氨基酸總和（EAA／AA）及主要鮮味氨基酸／氨基酸總和（FAA／AA）均差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 豬肉脂肪酸測定結果

試驗組豬肉飽和脂肪酸含量極顯著高于對照組（P＜0.01）（表5）；試驗組豬肉棕櫚酸、花生酸含量顯著高于對照組（P＜0.05）；試驗組豬肉必需脂肪酸總量、不飽和脂肪酸含量、飽和氨基酸含量雖分別比對照組提高5.36%，4.31%，7.51%，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗組油酸、亞麻酸含量較對照組分別高5.63%，11.43%，但差異均不顯著（P＞0.05）。

2.5 豬肉常規礦物質元素測定結果

試驗組與對照組礦物質元素差異不顯著（P＞0.05）（表6），說明發酵床技術養豬模式下豬肉中各類常規礦物質元素含量與傳統養豬無差異。

表4 豬肉氨基酸含量測定結果分析Table 4 Results of amino acid content in meat g／100 g DM

表5 豬肉脂肪酸測定結果Table 5 Results of fatty acid content in meat

2.6 豬肉重金屬元素含量測定結果

試驗組與對照組豬肉中常規重金屬元素含量差異不顯著（P＞0.05）（表7），均符合2001年8月6日頒布的國家標準“農產品安全質量無公害畜禽肉產地環境要求”，肉品安全有保障。

3 討論與結論

根據本試驗，應用生物發酵床技術養豬，經濟效益明顯優于傳統飼養方式，單位豬只純收益較傳統養殖增加近90元。發酵床的微生物系統可有效抑制病原菌存活，豬只也可從發酵床墊料中自由采食發酵菌體蛋白和有益微生物［6，25］，既有助于建立體內有益的優勢菌落區系，減少胃腸道疾患，特別是腹瀉的發生，又可減少飼料消耗量，提高飼料報酬［13］。鋪設發酵墊料免去了傳統水泥地面養殖需要定期用水沖洗地面的步驟，也減輕了圈舍除糞等其他人力支出。發酵床體30～50℃的溫度減少了因補充溫度而使用煤電等能源的費用，尤其是在西北干旱半干旱區寒冷的冬天。這些都充分體現了發酵床養豬節水、省工、省醫藥費、節約能源［13，26］等優越性。

發酵床條件下的豬肉營養價值和風味優于傳統飼養方式。對于成人來說，人體自身合成不足但生長發育必需的氨基酸有8種，這8種氨基酸［27，28］需要依靠食物獲得，缺乏會引起早衰、傷口愈合性能差、缺乏活力和精力等癥狀，兒童還會引起發育遲緩。食物蛋白質營養價值的高低是由食物所含必需氨基酸的多少和有無決定的，根據對肉品氨基酸含量測定的試驗，發酵床條件下豬肉的8種人體所必需氨基酸的總量（EAA）顯著高于對照組，其中苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）含量顯著高于對照組，苯丙氨酸還可改善記憶和提高思維敏捷程度，色氨酸可促進睡眠，減少對疼痛敏感度和緊張情緒。影響肉品風味的主要鮮味氨基酸（FAA）也顯著高于對照組，這些鮮味氨基酸的含量決定了肉品的鮮美程度。因此，發酵床條件下豬肉的營養更加豐富，風味更加鮮美［26］。

發酵床養豬能夠更好地實現動物福利［5］。隨著社會文明的進步和人們對可持續發展的深入理解，動物福利越來越受到國際社會的重視。雖然本試驗沒有涉及發酵床模式下豬體和豬肉制品的物理性質，但由試驗結果可知，發酵床墊料可保持恒定、適宜的地面溫度，使豬腹感更加舒適；飼養環境無臭味，且不受單欄、小圈舍限制，豬只自由活動面積加大，健康狀況明顯改善；墊料可以翻拱更符合豬的天性；墊料中微生態制劑的使用，抑制了環境和消化道中有害微生物，提高了豬體免疫力，從而使豬的環境福利、衛生福利、行為福利、心理福利均優于傳統飼養方式。

由于發酵床條件下豬肉中飽和脂肪酸［29］（SFA）含量極顯著高于對照組，不飽和脂肪酸（UFA）含量與對照組差異不顯著，表明發酵床條件下豬肉膽固醇含量較高，高血脂人群宜少食。另發酵床條件下豬肉的常規礦物質元素含量與傳統飼養方式差異不顯著。

表6 豬肉常規礦物質元素含量檢測結果Table 6 Results of content of general mineral substance in meat

表7 豬肉重金屬殘留檢測結果Table 7 Results of heavy metal residues in meat mg／kg

根據試驗，發酵床條件下豬肉內鉛、砷、汞、鎘等主要重金屬［30］含量均與對照組無明顯差異，說明其肉品中重金屬殘留低于國家現行標準規定的界限，可放心食用。

隨著社會發展和人們環保意識的增強，綠色消費已經成為一種理念深入人心。綠色、環保、低排放的發酵床養殖方式將得到進一步發展［31］，前景良好。本試驗初步證明，在干旱半干旱區開展發酵床養豬是可行的，豬肉品質是安全健康的，但飼養技術還需進一步研究。

本試驗僅對發酵床飼養60 kg階段生長肥育豬的效果進行了試驗，其對母豬妊娠、哺乳階段的效果及對胴體品質、肉質［32］的影響尚待進一步研究和探討。

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