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饲料中氢氰酸的影响及脱毒方法比较

时间:2021-01-15    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

饲料中氢氰酸的影响及脱毒方法比较 寇向龙1,2 李 婷1,2 徐美蓉1,2 黄铮1,2 王 青1,2 李晓蓉1,2 (1.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所,甘肃 兰州730000; 2.甘肃省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,甘肃 兰州730000) 摘要:为解决饲料用粮占比过大问题,需发展无 粮型饲料,木薯和青绿秸秆饲料是养殖动物的重要饲 料来源,是较好的无粮型饲料.但其含有氢氰酸会使 动物中毒,影响其作为饲料的发展应用.本文总结了 木薯和青绿秸秆饲料的常见脱毒方法,如晒干、烘干、 水煮、浸水、青贮、微波加热处理等,并比较分析了各 方法的优缺点. 关键词:饲料;青绿秸秆;木薯;氢氰酸;生氰糖苷 近年来,中国粮食的供求 总 量 保 持 基 本 平 衡. 预计2020年中国粮食总需求能达到约6.14亿t,其 中的食物 用 粮 为 5.11 亿t,约 占 粮 食 总 需 求 量 的 83􀆰2% (口粮约为 2.12 亿t,饲料粮约为 2.98 亿 t)[1].由于人民对畜禽产品需求日益增长,我国的 肉、蛋产量现均居世界前列,乳制品类的生产也在快 速发展.饲料用粮已经占粮食总需求量的48.5%, 用量已经超过口粮需求,人畜之间的粮食矛盾已成 为影响畜牧业持续发展的重要因素之一.因此,开 发利用无粮型饲料发展养殖业是基于国情和畜牧业 持续发展的关键. 1 无粮型饲料 1.1 木薯木薯主要种植在热带和亚热带地区,是我国南方 重要的经济作物之一.木薯是一种非粮食能源作物, 近年来在我国种植面积迅速增加 [2].木薯产量高、生 长快、易种植、价格低,是粮食、饲料产业和工业兼用 的重要作物[3].木薯块根的营养丰富,其淀粉含量 高、叶片中也含有较高的蛋白质、维生素等营养物质, 可作为植物蛋白饲料来利用[4].目前在我国,主要的 能量饲料是玉米,近期随着其价格不断上涨,使畜禽 养殖的成本大幅增加.木薯作为一种能量较高的饲 料,价格更加低廉,因此许多国家正在研究用木薯来 替代谷物(玉米等)能量饲料[5]. 1.2 青绿秸秆 青绿秸秆青嫩多汁,木质化程度低,营养价值、利 用率、消化率都较高,适口性较好,是理想的饲料.据 统计,2010年全国年产各类农作物秸秆理论资源达 8.4亿t,但实际可收集量约为6.87亿t,占理论资源 量的83.8%,占全世界秸秆总产量的 20%~30%,其 中以玉米、小麦和水稻等禾本科秸秆为主[6].由于秸 秆营养价值低,利用率低等原因,国内农作物秸秆大 部分被焚烧,造成环境污染,真正用于饲料部分还太 少.我国仅有6%~8%的肉食由草转化而来,而美国 约占73%,澳大利亚约占90%[7].综上所述,我国的 秸秆作为饲料资源还有很大的发展空间.目前青绿 秸秆饲料的利用方式主要在收获季节进行鲜饲,或者 采用干化粉碎、青贮等处理技术,以延长其保存期和 提高其饲料化利用效率. 2 氢氰酸对无粮型饲料发展的影响 虽然木薯和青绿秸秆饲料拥有诸多优点,但因为 它们含有生氰糖苷,导致其氢氰酸含量较高,牲畜过 量采食可能会引起中毒甚至死亡.主要原因是常见 的大部分作物都属于生氰植物.生氰植物指的是能 在体内合成生氰糖苷等化合物,经水解后释放出氢氰 酸(HCN)的植物.生氰糖苷是由组织内的 DG葡萄糖 与氰醇衍生物的羟基缩合而形成的,已在2650多种 高等植物中发现.当草食动物采食了含有生氰糖苷 的植物时,机体内的βG葡萄糖苷酶和αG羟腈酶会促使 细胞内的生氰糖苷降解,生成并释放出氢氰酸以及其 他代谢物[8].氢氰酸是剧毒物质,少量摄入后即会导 致中毒.氢氰酸中毒发病突然且病程进展迅速,黏膜 和静脉血呈鲜红色,呼吸极度困难,神经肌肉症状明 显,严重时短期内就会导致死亡. 因此,木薯及青绿秸秆饲料中含有的氢氰酸是制 约其作为饲用价值的直接因素.
技术推广 «湖北农机化»2020年第21期 61 3 氢氰酸脱毒方法研究进展 3.1 氢氰酸脱毒的原理 新鲜含生氰糖苷类的植物在温度升高时,内源性 βG葡萄糖苷酶(可降解生氰糖苷的酶)的活性增强,促 使其中的氰苷分解为氢氰酸,而氢氰酸沸点低,容易 挥发不易积累,可以利用此特性对生氰糖苷类植物进 行处理,以降低其氢氰酸含量后使用[5]. 3.2 氢氰酸脱毒方法的比较 目前国内外已研究多种生氰糖苷脱毒的方法. 常见方法有晒干、烘干、水煮、浸水、青贮、微波加热处 理等.这些方法都可以有效去除植物中的氢氰酸,处 理方式各有优劣. 陈建新[9]等对比了木薯叶和块根经水煮、烘干、 晒干、青贮后对氢氰酸脱毒效果,其结果为:水煮>烘 干>晒干>青贮.水煮的去毒效果最好,能除去95% 以上的氢氰酸;青贮的效果最差,只能去掉35%左右 的氢氰酸.李笑春[10]研究了水煮、浸水、晒干、烘干对 木薯片的脱毒效果,结果表明,水煮>烘干>晒干> 浸水.田静[5]等比较分析了微波加热、水煮、烘干和 青贮4种方法的效果,结果显示:经水煮和烘干后其 氢氰酸去除率最高,水煮25min和烘干12h氢氰酸的 去除率均达81.7%,微波加热6min去除率为78.8%, 而30℃和40℃青贮56d可去除55.8%的氢氰酸. 水煮、烘干、微波加热等方法虽然氢氰酸去除率 更高,但都需要消耗大量能量,尤其是水煮还会导致 大量营养损失.青贮方法氢氰酸去除率相对低一些, 但基本不消耗能量,且青贮能够更好地保存青绿饲料 的营养成分,同时生物产量高,生产效益好,能够有效 提高饲草的适口性和贮藏时间,存取方便,处理成本 要更加低廉,也更易于在生产过程中实现. 3.3 青贮对氢氰酸含量的影响 冯巧娟[11]等研究了青贮时间与温度对氢氰酸的 影响,证明氢氰酸含量随青贮时间的延长而减少,但 减少主要集中于青贮的前两周.随着青贮温度的升 高,氢氰酸含量显著降低.40℃青贮56d,氢氰酸的去 除率最高.这一方面由于高温增加了氢氰酸的挥发, 另一方面一般酶的活性在较高温度下活性增强.BuG itraGgo[12]和 NhuPhuc[13]通过研究证明了直接青贮对 氢氰酸的降解效果十分有限,只能去除约60%,经晾 晒后青贮则可以降低约77%的氢氰酸.王启芝等[2] 比较了不同青贮方法对氢氰酸含量的影响,发现微贮 与自然发酵青贮都可以显著降低氢氰酸含量,但二者 间没有显著差异. 4 结语木薯及青绿秸秆饲料中含有氢氰酸是制约其作 为饲用价值的直接因素.虽然目前已培育出部分品 种有较低的氢氰酸含量,但常见的大部分还是含有较 多氢氰酸.通过各种加工方式降低或者去除氢氰酸 的含量是青绿秸秆和木薯等饲料用于饲用的重要措 施,对我国畜牧业的健康长期发展,建立粮食节约型 畜牧生产模式尤为重要. 参考文献: [1]胡小平,郭晓慧.2020年中国粮食需求结构分析及预测 ———基于营养标准的视角[J].中国农村经济,2010,6:4G 15. [2]王启芝,杨家会,何仁春等.木薯杆微贮与自然发酵青贮 品质比较分析[J].黑龙江畜牧兽医,2020,02:104G107. [3]方佳,濮文辉,张慧坚.国内外木薯产业发展近况.中国 农学通报,2010,26(16):353G361 [4]杨丽英,葛再伟.云南木薯的生产和加工利用.木薯精细 化工,2001(4):32G36 [5]田静,朱琳,董朝霞等.处理方法对木薯块根氢氰酸含量 和营养成分的影响[J].草地学报,2017,25(4):875G879. [6]刘博群,鞠美庭,刘金鹏等.我国青贮技术发展的关键问 题及解决对策[J].生态经济,2013,1:231G236. [7]史良峰,高健,王梦芝.青绿秸秆的饲料化利用状况及其 饲料化技术研究进展[J].饲料工业,2015,36(13):56G 60. [8]张岩,汤定钦,周明兵.植物生氰糖苷研究进展[J].生物 技术通报,2009,4:12 [9]陈建新,刘是帼,刘家运等.不同时期及不同品种木薯氢 氰酸含量分析[J].广东畜牧兽医科技,1993(2)7G8. [10]李笑春.不同脱毒方法对木薯氢氰酸含量的影响[J]. 饲料研究,2011(5):34G35 [11]冯巧娟,朱琳,吴安琪等.青贮时间和温度对木薯块根 和叶发酵品 质 及 氢 氰 酸 含 量 的 影 响[J].草 业 科 学, 2018,35(5):1293G1298. [12]BuitragoJA,BuitragoAJA.Layucaenlaalimentación animal[M].CentroInternacionaldeAgriculturaTropical (CIAT):Cali(Colombia),1990:446. [13]NhuPhucB H,OgleB,LindbergJE.Effectofreplacing soybeanproteinwithcassavaleafproteinincassavaroot mealbaseddietsforgrowingpigsondigestibilityandN retention[J].AnimalFeed Scienceand Technology, 2000,83(3):223G235.

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