通过固态发酵提高椰枣树叶的营养价值及其与单细胞蛋白对羔羊生产性能的影响

《Tropical Animal Health and Production》：Enhancing the nutritional value of date palm leaves via solid-state fermentation and its impact with single-cell protein on lambs’ performance

本研究探讨了固态发酵对椰枣树叶（DPL）的影响，以及在有或无单细胞蛋白（SCP）的情况下对羔羊生产性能的影响。研究人员使用三种不同的微生物菌株对DPL进行发酵。利用康奈尔净碳水化合物和蛋白质系统（CNCPS），评估了包括发酵椰枣树叶（FDPL）和添加了称为高蛋白（HP）的单细胞蛋白的DPL处理组的营养价值及化学成分。为评估FDPL，将18只平均活重25?±?0.2 kg的杂交公羔羊分为两组。第二组饲喂40%精料混合料（CFM）、50% FDPL和10% HP，而第一组饲喂40% CFM和60% FDPL。与未发酵的DPL相比，FDPL的粗蛋白（CP）提高了60%，粗纤维（CF）降低了28.7%。计算的总可消化养分（TDN）值从38.7%增加到46.8%（+?21.0%）。在FDPL中添加HP进一步将CP从8.0%提高到15.8%（+?97.5%），并将TDN从46.8%提高到66.7%（+?42.5%）。在饲养试验中，添加HP增加了CP、TDN和代谢能（ME）摄入量，改善了养分消化率、饲料转化率和饲料效率，提高了最终体重和平均日增重。血清总蛋白、球蛋白、尿素和葡萄糖水平升高，而天冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）保持在正常生理范围内。总体而言，固态发酵提高了DPL的饲用价值，向FDPL中添加富含蛋白质的单细胞蛋白产品进一步增强了羔羊的生产性能，且未观察到不良健康影响。

**研究背景**
农业副产物在反刍动物饲料中的应用可降低饲料成本、提升资源利用效率，并缓解人畜争粮矛盾。椰枣种植产生大量纤维性残留物（如叶片、叶柄等），但椰枣树叶（DPL）因粗蛋白含量低、结构性碳水化合物含量高、木质化程度高，其饲用价值有限，消化率较差。生物处理（如固态发酵）可部分降解细胞壁组分，增加可溶性养分，提高结构性碳水化合物对瘤胃微生物的可及性；同时，单细胞蛋白（SCP）作为一种可持续蛋白源，能提供粗蛋白、必需氨基酸和维生素。因此，研究人员旨在评估固态发酵对DPL化学成分和计算营养价值的改善效果，以及添加或不添加商业高蛋白补充剂（HP）的发酵DPL（FDPL）对羔羊养分摄入、消化率、生长性能和血液代谢物的影响。该研究发表于《Tropical Animal Health and Production》。

**主要技术方法**
研究人员从开罗阿因·夏姆斯大学微生物实验室获取三种微生物菌株：米曲霉（*Aspergillus oryzae*，EMCC 163）、厌氧菌产琥珀酸拟杆菌（*Ruminococcus flavefaciens*，DSM 25089-0118）和植物乳杆菌（*Lactobacillus plantarum*，DSM 26571）。SCP产品（HI-Pro?）源自酿酒酵母（*Saccharomyces cerevisiae*）和芽孢杆菌属（*Bacillus* sp.），以液态形式提供（干物质基础粗蛋白约80%）。固态发酵分两步进行：首先将10 g米曲霉（10¹⁰ CFU）和10 g产琥珀酸拟杆菌（10⁸ CFU）加入1000 g DPL，加水至45%湿度，30°C孵育24 h；随后加入4 g植物乳杆菌（10⁹ CFU）和水至60%湿度，37°C孵育16 h，再于45°C干燥24 h。采用完全随机设计（CRD），每个处理5个重复。动物饲养试验选用18只3月龄杂交公羔羊（?芬兰兰德瑞斯×?拉赫马尼），初始体重25?±?0.2 kg，随机分为两组，每组9只，个体饲养60 d。第一组饲喂40%精料混合料（CFM）和60% FDPL，第二组饲喂40% CFM、50% FDPL和10% HP。消化率通过全收粪法测定（试验第54–60天）。血液样本于试验结束时（饲后4 h）从颈静脉采集，离心后分析血清总蛋白、白蛋白、尿素、葡萄糖、天冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT），球蛋白由总蛋白减去白蛋白计算。数据经单因素方差分析（SPSS V.20），并用Duncan多重比较检验差异显著性（P?
**研究结果**
**固态发酵对椰枣树叶的影响**：与未发酵DPL相比，FDPL使粗蛋白（CP）从5.0%提高到8.0%（干物质基础，增加60%），粗纤维（CF）从44.9%降至32.0%（降低28.7%）。中性洗涤纤维（NDF）从66.3%降至54.5%，酸性洗涤纤维（ADF）从46.0%降至38.0%，酸性洗涤木质素（ADL）从23.5%降至15.5%。添加HP进一步改善了化学成分，其中FDPL?+?HP处理组的CP最高、纤维组分最低。

**添加SCP对椰枣树叶的影响**：CNCPS模型评估的营养价值与化学成分趋势一致。发酵提高了非纤维碳水化合物（NFC）、可溶性纤维和总可消化养分（TDN）；HP补充进一步提升了计算能量值。FDPL?+?HP处理组在TDN、消化能（DE）、代谢能（ME）、维持净能（NE_m）、泌乳净能（NE_l）和增重净能（NE_g）方面均优于其他处理组。

**生长性能**：与FDPL组相比，FDPL?+?HP组羔羊的CP和TDN摄入量分别提高8%和8.5%，而精料摄入量、粗料摄入量、总干物质摄入量（DMI）、DMI占体重百分比及TDN:CP比无显著差异。FDPL?+?HP日粮显著提高了干物质（DM）、有机物（OM）、CP、NDF和ADF的表观消化率，并增加了日粮TDN和ME浓度。该组羔羊的最终体重、总增重、平均日增重、饲料效率（增重/ME摄入、增重/CP摄入）、蛋白质效率比和相对生长率均显著提高，饲料转化率（FCR）更低。

**血液代谢物**：与FDPL组相比，FDPL?+?HP组羔羊血清总蛋白、球蛋白、尿素和葡萄糖水平显著升高，而白蛋白、AST和ALT无显著变化。所有血液代谢物均处于正常生理范围，肝脏酶活性正常，表明日粮安全。

**总结与结论**
讨论部分指出，DPL作为反刍动物饲料的主要问题在于低营养价值、高纤维和低蛋白。产琥珀酸拟杆菌和米曲霉等纤维分解菌产生的酶可分解纤维连接，提高DPL消化率。发酵后NDF降低（从约58%降至48%），CP和TDN提升（TDN增加约30%）。SCP补充进一步增加了蛋白质和必需元素，改善饲料转化率。生长性能改善归因于采食量、消化率和养分吸收的增加。血液代谢物反映更好的营养状况和代谢效率，肝酶正常说明无不良健康效应。

研究结论：固态发酵通过提高粗蛋白（增加60%）和降低纤维组分（粗纤维降低28.7%，TDN增加约21%）改善了DPL的饲用价值。添加HP后，CP进一步提高97.5%，TDN提高42.5%。在羔羊中，FDPL?+?HP日粮提高了养分消化率、平均日增重和饲料效率，同时维持正常肝脏酶活性。这些结果支持将发酵椰枣树叶（尤其是与富含蛋白质的SCP补充剂联用）作为羔羊育肥的一种有前景的饲喂策略。