史莹华教授：苜蓿减量替代豆粕日粮在猪生产中的应用

长期以来，以消耗粮食为代价饲养畜禽构成了我国农区养殖业的主要模式。集约化养殖带来了很多负面问题，如过度依赖精料、粮食消耗大，猪健康状况下降、发病率高，猪肉品质差等[1]。同时，集约化畜禽养殖对土壤和地下水资源的污染日趋严重，养殖场粪污处理形势严峻、环保压力日益加大[2]。因此，如何提高猪肉品质、降低粮食消耗、节本增效、生态环保已经成为养猪业亟待解决的问题。紫花苜蓿是一种优质的饲料原料，富含蛋白质、维生素、氨基酸、矿物质等营养成分及皂苷、多糖、黄酮等多种生物活性物质[3]，在猪饲粮中添加紫花苜蓿草粉可显著提高母猪繁殖性能及产后母仔健康[4]、改善育肥猪肉品质[5-6]，而且紫花苜蓿具有种植适应性广、高效固氮、吸纳沼液、修复土壤等特性[7]。因此，在传统耗粮型猪饲料中添加部分优质牧草来替代部分精料，是实现畜产品的优质化、减少猪产业对粮食的过度依赖、保障食物安全、实现草畜结合循环农业的重要举措。

在中国畜牧业生产中，日粮蛋白质原料多以豆粕为主。目前，全国生猪出栏约7亿头/年[8]，需要豆粕约3 100多万吨；全国母猪存栏量约4 400万头/年[9]，需要豆粕约790多万吨/年。然而，近年来由于豆粕价格上涨，畜牧业“人畜争粮”的矛盾日益凸显，蛋白质资源短缺严重阻碍了中国养猪业的发展[10]。为此，2021年国家出台了玉米-豆粕减量替代的相关政策。目前，使用本土杂粕（如菜籽粕[11]、棕榈核仁粕[12]等）替代豆粕方面的研究取得了一定成果，但本土杂粕在应用中有诸多限制[13]，合成氨基酸受价格因素影响，尚未在畜牧业生产中大规模推广，寻找适合的蛋白原料具有重要的战略意义。苜蓿富含蛋白质，氨基酸比例均衡[14]。研究表明，后备期日粮中添加苜蓿草粉可以提高母猪发情率；妊娠期日粮添加苜蓿草粉可以提高母猪产活仔率和仔猪初生窝重[15]。在育肥猪饲粮中添加不同比例的苜蓿草粉，可以提高日增重，改善肉色，提高瘦肉率、屠宰率、眼肌面积和猪肉中不饱和脂肪酸含量[16-18]。因此，如何利用苜蓿来减量替代常规日粮中豆粕的使用量成为破解我国优质蛋白质饲料资源紧缺难题的重要途径之一。

针对传统猪养殖业耗粮严重、母猪繁殖性能下降、育肥猪肉品质差等问题，本文围绕苜蓿在耗粮型猪日粮中的应用，概述了苜蓿减量替代豆粕日粮在育肥猪、母猪生产中的精准饲喂和高效利用技术，苜蓿对豆粕的减量替代效果，苜蓿对猪生长和繁殖性能、肠道健康、肉品质的影响及机制，以期推动优质饲草在猪生产中的高效利用，减少传统日粮对豆粕的过度依赖，促进草-畜的有机融合、节粮畜牧业和优质畜牧业的发展，保障国家食物安全。

2.1 苜蓿干草

适时刈割的苜蓿经过自然或人工干燥可调制而成的能长期储存的苜蓿干草，有适应远距离运输和为动物冬季提供饲料等优点。苜蓿青干草田间调制流程包括：在现蕾期至初花期采用苜蓿刈割压扁机刈割、平铺曝晒、搂成草行、翻草、打捆和储存等环节。优质苜蓿青干草一般呈青绿色，叶片多且柔软，有芳香味，具有淡淡草香味，胡萝卜素含量高，适口性好，饲料价值较高[21]。苜蓿青干草可以进一步加工制作成草粉和草颗粒等草产品饲喂猪、禽等单胃动物。

2.2 苜蓿草粉

苜蓿草粉指将自然或人工干燥的苜蓿青干草用机械粉碎而成的具有一定细度的粉状物。苜蓿草粉的营养价值受茎叶比例、收割时间、加工干燥方法等多种因素影响[22]。优良的苜蓿草粉一般呈深绿色，清香味浓，消化利用率高，可作为猪等单胃动物的蛋白质、维生素补充饲料。此外，苜蓿草粉还可经过微生物发酵处理，降低粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，提高可溶性蛋白含量，节约蛋白原料的使用[23]。

2.3 苜蓿草颗粒

将苜蓿粉碎、干燥后经颗粒机制粒工艺压缩成颗粒。苜蓿草颗粒可降低运输和储存成本，还能抑制附着在苜蓿表面的大肠杆菌活性[24]。一般苜蓿草颗粒的容重为草粉的2.0~2.5倍，减少草的运输体积，同时减少了与空气的接触面积，减少养分的氧化；并且在压制过程中还可加入抗氧化剂，以减少胡萝卜素及其他维生素的损失。苜蓿颗粒中的酚类化合物、总必需氨基酸含量高于整株苜蓿。研究表明，饲粮中添加20%苜蓿脱水颗粒不会对反刍动物生长性能造成负面影响，且对于一般养殖户而言更加方便和实用[25]。

2.4 苜蓿叶粉

通过将苜蓿茎叶分离、粉碎可以得到粗蛋白含量更高的苜蓿叶粉。苜蓿叶的蛋白质含量是苜蓿茎蛋白含量的2~3倍[26]。经分析苜蓿叶粉营养水平及含量如下：干物质（DM）93.20%~96.48%、粗蛋白（CP）25.56%~35.33%、粗脂肪（EE）2.14%~8.48%、粗灰分（Ash）6.60%~15.02%、粗纤维（CF）10.96%~12.75%、中性洗涤纤维（NDF）27.22%~28.25%、酸性洗涤纤维（ADF）9.54%~17.56%[27]。因此，苜蓿叶粉具有替代豆粕并发展成为一种新型蛋白质原料的潜力。

2.5 苜蓿叶蛋白

苜蓿叶蛋白是新鲜苜蓿茎叶经分离、磨碎、压榨后，从其汁液中提取得到的产物[28]。苜蓿叶蛋白具有蛋白质质量好、蛋白质含量高、氨基酸组成完整合理，提供适量脂肪、糖和可溶性淀粉以及多种矿物质和维生素等优点，可作为饲料添加剂。目前，苜蓿叶蛋白分离方法主要有：酸加热法、盐析法、有机溶剂法、发酵法、膜分离法等。在苜蓿叶蛋白中，白蛋白是主要成分，而谷蛋白和球蛋白含量次之。白蛋白具有高消化率、平衡的氨基酸谱、良好的功能特性和植物来源，具备广泛应用价值[29]。

2.6 苜蓿活性成分提取物

苜蓿中的活性成分包括苜蓿多糖、苜蓿皂苷、苜蓿黄酮以及未知生长因子等。苜蓿多糖是一种植物多糖，具有免疫调节、促进动物免疫器官的发育和促进淋巴细胞的增殖转化等多种作用[30]。苜蓿皂苷可以促进胆固醇排泄，降低血清中的胆固醇含量，增加粪中胆固醇和胆酸的排泄量，降低脱氧胆酸和石胆酸的排泄量[31]。苜蓿黄酮具有改善动物生长性能，提高抗氧化能力、提高免疫力、杀菌，调节细胞活性等优点[32]。除此之外，苜蓿中还含有丰富的未知生长因子，这些未知生长因子可能具有促进畜禽生长、提高增重的有益作用。

3.1 苜蓿减量替代豆粕日粮在育肥猪生产中的应用

中国是全球最大的猪肉生产国和消费国，人均年消费猪肉量超过30 kg，因此，养猪业的健康发展是关乎中国国计民生的重要问题。同时，因为人们过于追求猪的生长速度和瘦肉率，导致猪肉品质下降等问题也同样引起了社会的广泛关注。苜蓿在育肥猪生产中的主要作用包括：提高生长性能和养分消化率，改善胴体品质等[33]。近年来，利用苜蓿作为日粮配方中的主要原料之一，生产高品质猪肉已在畜牧业中开始应用。Škrlep等[34]研究发现，在生长育肥猪日粮中添加苜蓿干草，有增加猪平均日增重的趋势。Bohman等[35]在生长育肥猪日粮中补充30%~50%的苜蓿，每天可以增加1.3~1.7磅（1磅≈0.45 kg）的体重。Stevenson等[36]研究发现，在猪的日粮中添加脱水苜蓿粉有助于提高胴体的等级。Bohman等[37]另一项研究表明，在育肥猪日粮中添加不同比例的苜蓿草粉，随着日粮中苜蓿含量的增加，肩部、大腿和里脊在胴体中的百分比显著增加，在育肥猪的日粮中添加50%的紫花苜蓿，瘦肉的比例会更高。Kidwell等[38]也观察到在育肥猪日粮中加入50%苜蓿，猪肉中瘦肉比例较高。Karwowska等[39]研究发现，在育肥猪日粮中添加0.2%苜蓿草粉提取物可以加快猪的生长发育，提高火腿风味和嫩度感官评价得分。Wang等[40]发现在生长猪常规玉米-豆粕型日粮使用15%的苜蓿草粉替代豆粕总量的4%，可显著降低料重比。朱晓艳等[16]在育肥猪日粮中添加10%、20%、30%的苜蓿草粉减量替代常规玉米-豆粕型日粮中豆粕总量的6.7%、25.2%、42.1%，发现当日粮中苜蓿草粉添加量为20%~30%时，可以提高瘦肉率，改善猪肉颜色和系水力，提高猪肉感官品质；并能显著提高猪肉中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸4种鲜味氨基酸（DAA）的含量和蛋氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸7种必需氨基酸（EAA）的含量；同时能显著提高猪肉中多不饱和脂肪酸（PUFA）的含量，尤其是α-亚麻酸（C18：3n3）的含量；极显著降低猪肉中n-6 PUFA/n-3 PUFA的比例，有利于n-3 PUFA在肌肉中的富集，这些功能性多不饱和脂肪酸对人体的健康非常有益。其中20%苜蓿草粉组瘦肉率较对照组提高7.99%，鲜味氨基酸（DAA）、必需氨基酸（EAA）、多不饱和脂肪酸（PUFA）和α-亚麻酸分别比对照组提高8.73%、8.00%、62.92%、148.28%[16]。Guo等[41]用苜蓿叶粉替代25%、50%和75%豆粕饲喂育肥猪，发现苜蓿叶粉替代25%豆粕效果最好，可显著降低育肥猪料重比。同时苜蓿叶粉替代25%豆粕饲粮饲喂的生长育肥猪背最长肌肌内脂肪、α-亚麻酸、总氨基酸、必需氨基酸和风味氨基酸含量分别比对照组提高了13.97%、42.62%、31.30%、31.95%和30.22%。另外，苜蓿叶粉替代25%豆粕可显著提高育肥猪背最长肌、肝脏、血清总抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和超氧化物歧化酶（SOD）活性等抗氧化指标。因此，在生长育肥猪常规玉米-豆粕型日粮中，苜蓿是一种良好的蛋白质饲料原料，不仅可以减量替代豆粕用量，而且可以提高育肥猪生长性能和胴体品质，提升猪肉风味，促进肉中多不饱和脂肪酸的沉积，提高猪肉营养成分和食用价值，是生产高品质猪肉的理想饲料原料。

3.2 苜蓿减量替代豆粕日粮在母猪生产中的应用

随着养猪生产规模化和集约化的加强，母猪出现初情期延长、产仔数低、弱仔和死胎多等现象，这是母猪养殖效益低的主要原因之一[15]。近年来的研究表明，通过添加苜蓿调整母猪日粮结构是改善其发情、提高产仔数的重要途径之一[42-43]。苜蓿在母猪上的作用主要体现在：提高成熟卵母细胞的数量和质量，改善母猪发情[4]；消除母猪的异常行为，缓解便秘[44]；降低胚胎的死亡率，提高产仔数，增加母猪的泌乳量和仔猪的日增重等[45]。大量研究报道，在妊娠母猪日粮中添加苜蓿不仅可以减量替代豆粕用量，而且能显著改善母猪体况和繁殖性能。Baker等[46]研究发现，添加5%脱水苜蓿草粉可增加母猪粪便软度，减轻母猪便秘情况，同时可替代妊娠母猪日粮中豆粕总量的5.5%。Krogh等[47]也发现，妊娠母猪日粮中添加16.9%苜蓿草粉可以提升母猪粪便的软度，同时可替代豆粕总量的23.9%。此外Teague[48]发现，在配种前期和妊娠期母猪日粮中添加18%苜蓿可替代豆粕总量的8.3%，同时母猪黄体数量有所增加，产仔数显著增加，并且仔猪断奶存活数提高。Pollmann等[49]在妊娠母猪日粮中添加50%苜蓿，可显著降低母猪妊娠期体重增加，显著提高14 d仔猪成活数，并且可以使母猪3个繁殖周期总成活率提升约8%，50%苜蓿可替代豆粕总量的33.3%。Seerley等[50]在200磅母猪日粮中添加不同比例脱水苜蓿粉直到母猪哺乳期结束，发现母猪日粮中添加10%脱水苜蓿粉可替代豆粕总量的12.1%，提高断奶仔猪数，且仔猪平均窝重最高。齐梦凡等[15]发现，在妊娠母猪日粮中添加不同比例苜蓿草粉可以有效提高母猪产仔数、产活仔数、仔猪初生窝重等指标；当苜蓿草粉的添加量为20%时，初生窝重提高了24.48%，弱仔率降低了62.78%，且母猪产活仔数和仔猪初生窝重达到最佳，20%苜蓿草粉可减量替代常规玉米-豆粕型日粮中豆粕总量的9.5%。Liu等[4]研究表明，妊娠母猪日粮中添加10%~20%苜蓿草粉可以显著降低宫内发育迟缓，母猪及仔猪肠道通透性，粪便和血清中促炎细胞因子，并显著增加了血清中的抗炎细胞因子。此外，苜蓿草粉还可以显著影响肠道菌群的组成，增加有益菌和纤维分解菌的丰度，减少有害菌和促炎菌的丰度，并提高母猪粪便中丁酸含量，改善母猪健康状况。杨旭等[27]用苜蓿叶粉替代25%、50%、75%和100%豆粕饲喂妊娠母猪，发现苜蓿叶粉替代100%豆粕效果最好，可以明显改善母猪免疫力和抗氧化能力，初生窝重和出生个体重比对照组分别提高了26.94%和17.27%。这表明，妊娠母猪日粮中添加适宜比例的苜蓿能减量替代豆粕用量，并可提升母猪的繁殖性能和健康状况。

综上所述，在常规猪日粮使用适量苜蓿草产品可以改善猪肠道健康，提高母猪繁殖性能，提高育肥猪肉品质。另外，与豆粕相比，苜蓿中含有苜蓿皂苷、苜蓿多糖、苜蓿黄酮、膳食纤维等多种促生长因子和繁殖因子，具有一定的健康功效[51-52]。在妊娠母猪日粮中苜蓿草粉可以减量替代常规玉米-豆粕型日粮中豆粕总量约10%，苜蓿叶粉可以减量替代豆粕总量50%~100%；在育肥猪日粮中苜蓿草粉可以减量替代常规日粮中豆粕总量25%~40%，苜蓿叶粉可以减量替代豆粕总量约25%。

由于受苜蓿草粉中纤维含量的影响，常规日粮中苜蓿草粉替代豆粕的比例具有一定的限制。而苜蓿叶粉具有粗蛋白含量高、粗纤维含量低和维生素含量丰富等特点，其粗蛋白含量大约是苜蓿草粉粗蛋白含量的2倍，与大豆粕粗蛋白含量接近。因此，苜蓿叶粉具有替代豆粕的巨大优势。目前，全国生猪出栏约7亿头/年[53]，日粮中苜蓿叶粉替代25%豆粕，则需要苜蓿叶粉780多万吨/年；全国母猪存栏量约4 400万头/年[9]，日粮中苜蓿叶粉替代50%~100%豆粕，则需要苜蓿叶粉390~790万吨/年，需求量非常可观，这将大大缓解我国优质蛋白质饲料资源短缺的问题，破解豆粕供应紧张窘境。因此，未来苜蓿叶粉减量替代豆粕及其在猪生产中的应用研究在缓解蛋白质资源短缺、降低养殖业成本、提高猪肉品质、促进草牧业高质量发展等方面具有重要的意义。苜蓿草产品在猪日粮中的应用将为构建具有中国特色的多元化饲料配方体系、推进日粮中豆粕减量替代、降低饲粮中豆粕占比、保障国家粮食安全提供有效途径。

参考文献及更多内容详见：

饲料工业，2024，45（5）：1-6

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