葡萄渣是葡萄酒生產過程中產生的主要廢棄物之一,由葡萄種子、果皮和莖等組成,含有豐富的有機質,約占葡萄總質量的20%—25%。那作為廢棄物的葡萄渣能否作為動物的飼料原料呢?
近日,中國科學院西北生態環境資源研究院生態畜牧業團隊與寧夏大學動物營養生理與飼料科技創新團隊開展了一項最新研究,探索了將釀酒葡萄渣作為飼料對綿羊的胃腸道微生物群和功能的影響。發現葡萄渣既可以降低飼養成本,減少廢棄物對環境的污染,又能起到調節綿羊胃腸道微生物群落結構,改善微生態環境等作用。相關論文發表于Frontiers in Microbiology。
葡萄渣。西北生態環境資源研究院供圖。
葡萄渣作為動物飼料的優勢
我國是世界上主要的葡萄酒產區,西北地區的銀川、武威和石河子適合種植釀酒葡萄是生產高端葡萄酒的黃金地帶。在葡萄榨汁釀酒過程中會產生大量的殘渣,占原果鮮重的20%-25%,利用副產物作為動物的飼料原料,既可減少環境污染,同時又可創造較好的經濟效益和生態效益實現廢棄資源再利用和種養循環。
“葡萄渣營養豐富飼用價值高。我們測定了寧夏某酒廠的葡萄渣,每公斤的干物質中含消化能6.83兆焦,粗蛋白12.2%,粗脂肪8.22%,粗纖維30.6%,鈣0.44%,磷0.31%,還含有多種維生素和微量元素。”中國科學院西北生態環境資源研究院研究員楊果告訴《中國科學報》。
與此同時,因葡萄渣中含有多種活性成分,例如原花青素、白藜蘆醇等多酚類物質具有一定的抑制病原菌和抗氧化等的作用,可改善動物的腸道健康提高免疫力。其中多酚類物質還可以抑制動物胃腸道中的甲烷產生,提高飼料中能量利用率,減少溫室氣體排放造成的環境污染。
葡萄渣對動物的胃腸道微生物群和功能有何影響
團隊以寧夏特色品種灘羊為研究對象,通過隨機區組設計,分別設立了飼喂基礎飼糧的對照組(CD)和飼喂含8%葡萄渣飼糧的試驗組(GP)。
“我們對灘羊的生長性能進行了測定,并對瘤胃、空腸、盲腸、結腸中的細菌和古菌進行了16S rRNA基因測序分析。研究結果顯示,灘羊在飼喂含8%葡萄渣的飼料后,其生長性能并未受到明顯影響。”楊果說道,在對飼喂后綿羊胃腸道微生物群落結構變化進行分析,科研團隊發現葡萄渣在促進丙酸代謝和淀粉降解、減少甲烷生成方面發揮了有益作用。
除此之外,葡萄渣也能提高胃腸道有益菌豐度改善腸道微生態,促進胃腸道中的淀粉代謝、短鏈脂肪酸代謝以及腸道氨基酸和瘤胃B族維生素的生物合成,還能增強小腸對過瘤胃蛋白的消化能力,提高氮的利用率。
寧夏特色品種灘羊。西北生態環境資源研究院供圖。
未來潛在的多種類的動物飼料
“葡萄渣雖有營養但飼料中的添加比例不宜過高,根據我們的研究結果,灘羊飼料中葡萄渣添加量在8%左右,具體的飼喂比例需要根據葡萄品種、適口性、品質級別、以及畜禽種類和生長階段等因素來決定。”楊果表示,鮮葡萄渣易霉變難以保存和運輸,但經干燥處理或青貯發酵后可用于飼喂。
將葡萄渣作為飼料添加到灘羊的日糧結構中可以通過調節其胃腸道微生物群落來提高灘羊的飼養效率和生產性能,并有望在大規模養殖與生產中實現節約成本和環保的目的。這無疑是一項具有應用價值的研究,對于進一步了解葡萄渣的作用機制,以及開發新的飼料資源、提高動物飼養效率、減少甲烷排放等方面具有重要的應用價值。
楊果還表示,對于其他物種的適宜用量和飼喂效果需要進一步試驗探索和驗證,日糧中添加科學比例的葡萄渣可能會對動物的生長性能以及肉乳品質等經濟性狀產生積極的影響。
這項研究不僅展示了科學研究和創新思維在解決畜牧業發展中的問題上的潛力,也為推動特色農業和生態環境的可持續發展提供了有力的支持。
未來,科研團隊將繼續深入研究葡萄渣在動物飼養中的作用機制,以期進一步揭示其對于動物生長性能、胃腸道微生物群落以及甲烷排放的影響。此外,他們還將探索如何通過優化飼料配方和飼養管理,以實現動物飼養效率的最大化和環境影響的最小化。
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