枯草芽孢桿菌固態發酵中藥渣發酵前后營養價值及其育肥豬生長性能的影響

王思月，柴方紅，解殿玉，邵洪澤，王 楠，肖 丹*

1.吉林省農業科學院，吉林長春 130000；2.吉林省畜牧總站，吉林長春 130062；3.長春市畜牧總站，吉林長春 130000；4.吉林省畜牧獸醫科學研究院，吉林長春 130062

近代以來，中藥從單一個體應用的模式，變化為企業化、規?；a中藥制劑、中成藥等產品，但隨著產品產量的增大，中藥藥渣也以每年數十萬噸遞增、積累，在當地環保部門的督促之下，中藥藥渣已經成為中藥企業面臨的難題[1]。按照國家環保部辦公廳《關于開展抗生素藥渣等危險廢物產生及處置專項檢查的通知》（環控函〔2009〕143號）要求，明確的指出了藥渣對環境影響的整改要求。傳統的中藥藥渣處理方法為填埋、焚燒、堆放等，引起二次污染的同時極大的浪費資源，中藥藥渣的循環利用勢在必行。研究表明，中藥藥渣除了粗脂肪、粗蛋白質、氨基酸和微量元素等營養成分外，還存在多糖類、黃酮、皂角等生物活性成分，可以用作飼料添加劑的生產原料[2]。但是，由于傳統的中藥殘留物中植物細胞壁的存在,細胞內營養素和活性物質不能被直接吸收，因此如果中藥藥渣直接喂養動物，其中的營養成分很難被機體直接吸收利用[3]。但通過微生物發酵不僅可以破壞植物細胞壁，降解纖維素，還可以按照微生物中包含的特定酶定向轉變生成新的合成物[4]。因此，中藥藥渣通過發酵生產功能性飼料不僅能減少環境污染，還能解決飼料的嚴重不足。同時，這種新型飼料具有增強免疫[5]、調節代謝、促進生長[6]、改善肉質量等效果[7]。常被用于中藥藥渣發酵的技術主要有液體發酵和固體發酵兩種。其中液體發酵技術多見于抗生素生產的工藝流程，自動化程序高，具有較高的轉化效率，但液體發酵前需對中藥藥渣進行處理，生產工藝要求嚴格，成本高。近幾年，在固體發酵的基礎上，真菌雙向型固體發酵工藝備受關注。此工藝中，中藥渣培養基能夠為真菌提供生長所需營養物質，發酵真菌產生的酶等代謝產物也會影響中藥藥渣藥性，具有比單一的真菌或藥性基質更大的優勢。本研究基于前期建立的枯草芽孢桿菌一步法固態發酵中藥藥渣生產功能飼料研究的基礎上，分析其發酵產物對生豬生長性能的影響，為中藥藥渣飼料化應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

中藥藥渣：通化市某藥廠提供，曬干后粉碎過篩，常溫干燥環境下，備用。

枯草芽孢桿菌：購自于中國農業微生物菌種保藏管理中心，保藏號為ACCC01185。

1.2 發酵中藥渣及營養成分含量的測定

按照糟渣微生物固體發酵方法對中藥渣進行發酵。將枯草芽孢桿菌ACCC01185一次性接入原料發酵基中，對于影響發酵過程的各因素條件通過正交試驗原理進行優化。觀察并記錄發酵過程中物料的顏色、氣味和粘度變化，對發酵產品的總蛋白、粗脂肪含量等進行檢測。參照張麗英（2003）方法測定干物質、粗灰分、粗脂肪和粗蛋白質含量，測定方法并略有修改[8]；采用精密快速自動熱量計（長沙開元儀器廠）測定總能量；粗纖維、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量采用FIWE粗纖維測定儀并根據范式(Van Soest)纖維測定法進行測定和計算。

1.3 動物試驗設計

采用完全隨機化設計，選取80日齡杜洛克、長白、約克三元雜交商品豬，分為4個實驗組，每個實驗組3個重復，每個重復10頭。試驗對照組1和2組飼喂普通日糧飼料，試驗1組飼喂基礎飼糧+發酵中藥藥渣50 g/kg，試驗2組飼喂基礎飼糧+發酵中藥藥渣100 g/kg，見表1。

表1 育肥豬試驗設計

1.4 生長性能測定

記錄每天耗料量，在試驗開始和結束時的清晨，記錄豬空腹時體重，計算實驗期平均日增重，根據增重和采食量，每天07:00～20:00觀察豬的排糞情況，對每頭豬排出的糞便進行感官評分，其中3分（含3分）以上記為腹瀉。統計生長豬腹瀉頭次數，并計算腹瀉率、腹瀉頻率和腹瀉指數。

2 結果與分析

2.1 中藥藥渣發酵前后各組分含量的變化

通常將纖維素得率，半纖維素和木質素降解率作為恒量中藥藥渣預處理效果好壞的指標。中藥藥渣經發酵后纖維組分含量如表2所示，發酵前后中藥藥渣中纖維素、半纖維素及木質纖維含量明顯降低，差異顯著（p＜0.05），其中纖維素的降解率為32.79%，半纖維素的降解率為33.76%，木質纖維素降解率為25.34%。說明枯草芽孢桿菌在發酵過程中，可將木質纖維素等大分子物質轉化為易于機體吸收的小分子。而且在最佳發酵條件下，發酵后粗灰分含量升高了43.56%，粗蛋白質含量升高了58.64%，粗脂肪含量降低了52.20%。發酵前后的能量值介于18.03～17.85 MJ/kg，但差異不顯著。

表2 發酵前后中藥藥渣纖維組合含量的變化

2.2 發酵中藥藥渣對生豬生長性能及腹瀉的影響

從表3可見，60 d的試驗期內，添加發酵產品顯著提高了成年豬的采食量和日增重。與對照組相比，試驗1組生長豬的平均日增重量（ADG）提高了13.90% (p＜0.05)。育肥豬的始重、末重、平均增重（ADFI）各組間差異不顯著(p＞0.05)。就腹瀉率而言，試驗組1低于對照組（p＜0.05），試驗組2極顯著低于對照組（p＜0.01），且低于試驗組1（p＜0.05）。

表3 育肥豬增重及腹瀉率

3 結論

本實驗采用枯草芽孢桿菌發酵中藥藥渣，表明可以高效降解中藥藥渣的同時，生成豐富的小肽、有機酸、必需氨基酸等小分子物質，機體更易于吸收，且發酵產品中含有易于腸道有益菌增殖的有益物質（如菌多糖、核苷酸等），提高發酵品質。添加中藥藥渣發酵產品對育肥豬的生長性能產生影響，能有效降低豬的腹瀉發病率，提高采食量。綜合考慮豬的生長性能、腹瀉和飼料成本，建議在育肥豬日糧中此發酵產品的添加量為100 kg/t。綜上所述，本研究通過正交試驗的方法對枯草芽孢桿菌固態發酵中藥渣發酵前后營養價值和臨床飼喂試驗進行比較，表明該方法可明顯提高中藥藥渣的營養成分，對開發新型飼料原料具有重要的意義。