葡萄渣。中国科学院西北生态环境资源研究院供图
■本报见习记者 叶满山
葡萄渣是葡萄酒生产过程中产生的主要废弃物之一,由葡萄种子、果皮和茎等组成,含有丰富的有机质,约占葡萄总质量的20%至25%。那么,葡萄渣能否作为动物的饲料原料呢?
围绕这一问题,中国科学院西北生态环境资源研究院生态畜牧业团队、宁夏大学动物营养生理与饲料科技创新团队展开合作,探索将酿酒葡萄渣作为绵羊饲料。研究发现,葡萄渣既能降低饲养成本、减少废弃物对环境的污染,又能发挥调节绵羊胃肠道微生物群落结构、改善微生态环境等作用。相关论文发表于《微生物学前沿》。
葡萄渣作为动物饲料的优势
我国是世界上主要的葡萄酒产区,西北地区的宁夏银川、甘肃武威和新疆石河子等地适合种植酿酒葡萄,是生产高端葡萄酒的黄金地带。在葡萄榨汁酿酒过程中会产生大量的残渣,占原果鲜重的20%至25%。将副产物用作动物的饲料原料,既可减少环境污染,又可创造较好的经济效益和生态效益,实现废弃资源的再利用和种养循环。
“葡萄渣营养丰富、饲用价值高。我们测定了宁夏某酒厂的葡萄渣,每公斤干物质中含消化能6.83兆焦、粗蛋白12.2%、粗脂肪8.22%、粗纤维30.6%、钙0.44%、磷0.31%,还含有多种维生素和微量元素。”中国科学院西北生态环境资源研究院研究员杨果告诉《中国科学报》。
同时,葡萄渣中含有多种活性成分,例如原花青素、白藜芦醇等多酚类物质,可在一定程度上抑制病原菌、抗氧化等,可改善动物的肠道健康、提高免疫力。此外,多酚类物质还可抑制动物胃肠道产生甲烷,提高饲料能量利用率,减少温室气体排放。
对动物胃肠道微生物群和功能发挥有益作用
团队以宁夏特色品种——滩羊为研究对象,通过随机区组设计,分别设立了饲喂基础饲粮的对照组和饲喂含8%葡萄渣饲粮的试验组。
“我们对滩羊的生长性能进行了测定,并对瘤胃、空肠、盲肠、结肠中的细菌和古菌进行了基因测序分析。结果显示,滩羊在饲喂含8%葡萄渣的饲粮后,其生长性能并未受到明显影响。”杨果说。
研究人员对饲喂后绵羊胃肠道微生物群落结构变化的分析显示,葡萄渣在促进丙酸代谢、淀粉降解以及减少甲烷生成方面发挥了有益作用。
此外,葡萄渣能提高胃肠道有益菌丰度,改善肠道微生态,促进胃肠道中淀粉、短链脂肪酸代谢以及肠道氨基酸和瘤胃B族维生素的生物合成,还能增强小肠对过瘤胃蛋白的消化能力,提高氮的利用率。
葡萄渣添加比例不宜过高
“葡萄渣虽有营养,但饲料中的添加比例不宜过高。我们的研究结果显示,滩羊饲料中的葡萄渣添加量应在8%左右,具体的饲喂比例需要根据葡萄品种、适口性、品质级别以及畜禽种类和生长阶段等因素决定。”杨果表示,鲜葡萄渣易霉变,难以保存和运输,但经干燥处理或青贮发酵后可用于饲喂。
杨果强调,其他物种的适宜用量和饲喂效果,还需进一步探索和验证。日粮中添加科学比例的葡萄渣,可能会对动物的生长性能以及肉乳品质等经济性状产生积极的影响。
这项研究对于进一步了解葡萄渣的作用机制、开发新的饲料资源、提高动物饲养效率、减少甲烷排放等具有重要的应用价值,展示了科学研究和创新思维在解决畜牧业发展问题上的潜力,为推动特色农业和生态环境的可持续发展提供了有力支持。
未来,科研团队将继续深入研究葡萄渣在动物饲养中的作用机制,并将探索如何通过优化饲料配方和饲养管理,实现动物饲养效率的最大化和环境影响的最小化。
相关论文信息:
https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1264840
《中国科学报》 (2023-10-16 第3版 综合)