葡萄是果树生产中栽培面积较大、产量较高的水果[1]。葡萄渣是葡萄酒或其他葡萄制品在生产过程中所产生的副产品[2-3],包括葡萄籽、葡萄皮和葡萄梗等为主要成分的废弃物,可作为饲料原料在动物生产中应用[4-5]。但直接将葡萄渣作为饲料添加剂容易发酵和变质,降低营养成分的可利用性[6-7]。使用生物技术对葡萄渣进行预处理,能够有效改善葡萄渣的营养成分,提高葡萄渣的利用率;或将葡萄渣作为微生物发酵的基质,能够生成有机酸、维生素等有益代谢产物,从而提高葡萄渣的营养价值[8]。将葡萄渣转化为饲料可以减少废弃物对环境的污染,降低饲料成本,提升养殖的经济效益。本文对葡萄渣的营养成分、饲料化利用途径及其在动物生产中的应用进行综述,为葡萄渣的资源化利用提供参考。1葡萄渣的化学成分葡萄渣主要成分包括糖类、蛋白质、纤维素、有机酸等。葡萄渣中的糖分主要包括果糖、葡萄糖和蔗糖等简单糖类[9-10]。葡萄渣中的蛋白质含量较低,但其中的氨基酸比例合理,可作为动物生长所需的必需氨基酸的补充来源[11]。葡萄渣中含有大量的矿物质元素,如钾、钙、镁、铁等。但葡萄渣纤维素含量高,如饲喂不当容易引起动物消化不良。葡萄渣中有机酸包括苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等,这些有机酸可以促进动物消化吸收,提高饲料利用率。葡萄渣中含有丰富的多酚物质[12-13],具有良好的抗氧化功效,其中总花青素含量达1 134 mg/kg,能够有效提高细胞或组织中的抗氧化酶活性[14]。葡萄渣的营养成分见表1[15-18]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.037.T001表1葡萄渣的营养成分项目鲜葡萄渣葡萄残渣发酵葡萄渣葡萄籽葡萄籽粕干物质27.3093.80—89.4090.10粗蛋白质15.5015.5021.909.7013.60粗脂肪7.008.60—16.401.90粗纤维31.2031.20—24.4044.30粗灰分5.70—9.003.803.40中性洗涤纤维50.7050.7052.50——酸性洗涤纤维36.5036.5045.50——钙—0.680.600.500.80磷—0.420.800.200.30注:“—”表示文献未提及。%2葡萄渣的饲料化利用途径2.1直接饲料化葡萄渣经过烘干和粉碎后,加工制成颗粒后可以直接添加在动物日粮中,便于动物吞咽和消化、储存和运输[19]。葡萄渣中富含膳食纤维和多酚类物质,可以改善动物的消化功能,增强动物的抗氧化能力。但葡萄渣纤维素含量高,而蛋白质含量低,生产实践中通常需要与富含蛋白质的饲料原料配合使用[20]。2.2微生物发酵微生物发酵可以破坏葡萄渣的细胞壁,从而增加葡萄渣的可消化性。此外,发酵过程还可以生成有机酸、维生素等有益代谢产物[21-22],并且微生物可以分解葡萄渣中的有机物,产生蛋白质和维生素,降低葡萄渣中的抗营养因子,从而提高葡萄渣的营养价值[23-24]。李平等[25]发现,使用10%葡萄渣+乳酸菌发酵甜高粱可以改善青贮饲料的发酵品质,提高青贮饲料的有氧稳定性。2.3葡萄渣中有效成分葡萄残渣含有葡萄籽油、膳食纤维、齐墩果酸、多酚类物质等多种活性物质。葡萄籽油具有抗炎、抗氧化的生物学功能,能够有效清除自由基,提高抗氧化酶的活性。葡萄皮中含有大量的半纤维素糖,能水解为木糖和葡萄糖单体。葡萄皮和葡萄籽还含有丰富的齐墩果酸和多酚类化合物,其中酚类化合物在葡萄籽中约占70%,表皮中占20%,具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗应激等功能[26]。汪水平等[27]发现,日粮中添加400 mg/kg葡萄籽提取物原花青素可以改善兔肉的抗氧化能力,提高肉兔的屠宰性能。2.4生物燃料与饲料双重利用葡萄渣也可以被用于生物燃料的生产,如生物乙醇。在生物燃料的生产过程中,部分葡萄渣通过发酵转化为乙醇,而剩余的葡萄渣富含蛋白质和矿物质,可以作为饲料使用[8]。使用厌氧发酵或热解等方式,可以将葡萄渣转化为生物气或生物炭。研究表明,城市泥污与酿酒葡萄渣的质量比为1∶2时,生物炭材料吸附能力较好[28],这些产品既可以用作能源,还可以作为饲料添加剂,进一步提高饲料的热能值[29]。3葡萄渣在动物生产中的应用3.1葡萄渣在猪生产中的应用日粮中适量添加葡萄渣可以提高生猪生长性能,降低饲料成本。葡萄渣中富含的氨基酸和营养素,能够促进猪的肌肉生长和代谢,提高肉品质[30-31]。肖子通[32]使用6%葡萄渣代替基础饲粮中的全部麦麸,发现6%葡萄渣可以显著降低猪肉的滴水损失、蒸煮损失和失水率,改善猪肉的嫩度和多汁性,显著提高猪背最长肌总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,且每头猪饲料成本降低了22.66元。赵昕[33]也使用6%葡萄渣代替饲料中6%麦麸,发现育肥猪血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量均显著提高,促炎因子的水平显著降低,表明葡萄渣能够提高育肥猪的免疫功能。Tian等[34]研究发现,葡萄渣可以降低育肥猪密螺旋体和链球菌的相对丰度,提高机体的免疫性能和抗氧化能力。Kafantaris等[35]在仔猪日粮中添加青贮葡萄渣发现,饲喂青贮葡萄渣组仔猪的平均日增重提高了23.65%,仔猪粪便中乳酸菌和兼性益生菌数量明显提高,病原菌数量明显降低,猪肉品质和机体抗氧化能力得到改善。3.2葡萄渣在牛生产中的应用葡萄渣中的植物鞣质和多酚类化合物,能够起到预防疾病的作用,提高牛机体的免疫力[13,36]。适量添加葡萄渣可以促进牛的消化吸收,提高饲料利用率。张世卫等[37]研究表明,使用3%尿素处理水稻秸秆后,再添加2%葡萄渣可以改善牛瘤胃发酵的潜力,降低瘤胃甲烷产量、乙酸与丙酸的比例和原虫数量。Chedea等[38]研究表明,在奶牛日粮中添加15%葡萄渣能够显著提高牛乳中β-乳球蛋白和乳糖水平,改善奶牛血液代谢。Ianni等[39]研究发现,给奶牛饲喂富含葡萄渣的饲料可以改善牛乳成分,提高乳品质。研究表明,葡萄渣会对荷斯坦犊牛瘤胃微生物群产生促进作用,并且由于葡萄渣具有抗菌作用,会抑制脂多糖生物合成途径[40]。3.3葡萄渣在羊生产中的应用葡萄渣中的糖类和氨基酸能够促进羊的生长发育,提高生产性能[41- 42]。李冲等[43]研究发现,使用16%葡萄渣替代基础饲粮可以抑制育肥羊瘤胃蛋白质降解,显著提高绵羊瘤胃中异丁酸的pH值,降低瘤胃乳酸分解菌的相对丰度。程新东等[44]在滩羊的饲粮中添加不同含量(1%、2%、4%、8%)的葡萄渣发现,添加4%和8%葡萄渣可以降低绵羊的瘤胃角质层厚度,改善滩羊胃肠道形态和消化酶活性。赵俊星等[45]研究发现,日粮中添加10%酿酒葡萄皮渣可提高单栏饲养方式下肉羊骨骼肌抗氧化性,减缓氧化应激,提高羊肉品质。有研究发现,用葡萄渣替代日粮中20%、40%、60%玉米秸秆后,绵羊平均日增重分别比对照组增加了49.16%、48.39%和22.58%,其中适宜添加量为20%[46]。田华勤[47]研究发现,在湖羊基础日粮中添加0.36%的葡萄渣提取物可以提高氮的消化代谢,改善羔羊肉的熟肉率和失水率。卢珍珍等[48]研究发现,当葡萄渣在饲粮中的添加水平分别为8%、16%、24%时,与对照组相比,试验组羔羊的平均日增重、平均日采食量和末重均极显著提高,且葡萄渣对羔羊的屠宰性能和养分消化代谢均有积极影响。3.4葡萄渣在鸡生产中的应用葡萄渣中的多酚类化合物和维生素等营养物质能够增强家禽的免疫力,减少疾病发生率[49-50]。郝晨曲[51]研究发现,在肉鸡饲粮中添加不同水平的葡萄渣可以使肉鸡的平均日增重显著提高15.00%~21.34%,与对照组相比,4%葡萄渣添加组肉鸡的料重比降低了21.11%。有研究发现,添加4%葡萄渣对鸡肉品质具有积极影响[52]。王馨等[53]报道,在肉鸡基础日粮中添加8 g/kg的葡萄渣可提高鸡肉的红度值,改善鸡肉品质,有效降低血清胆固醇和IgG水平。Turcu等[54]在富含多不饱和脂肪酸的肉仔鸡日粮中添加葡萄渣作为抗氧化剂,发现葡萄渣处理组能够显著改善肉色,进而提高肉品质。研究表明,在热应激蛋鸡的基础日粮中添加2%葡萄渣粉,鸡蛋的蛋壳强度和蛋黄系数分别比对照组显著提高了14.15%和75.00%,贮藏蛋黄的抗氧化能力均较高[55]。Reis等[56]发现,在蛋鸡饲粮中分别添加1%、2%、3%葡萄渣粉均能提高鸡蛋品质,减缓热应激。因此,葡萄渣可以改善鸡的生产性能和蛋品质。4葡萄渣对畜禽养殖经济效益的影响目前,关于葡萄渣对畜禽养殖经济效益影响的研究主要集中在发酵葡萄渣和葡萄渣粉方面。葡萄渣对畜禽养殖经济效益的影响见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.037.T002表2葡萄渣对畜禽养殖经济效益的影响对象添加量作用效果文献来源猪6%葡萄渣粉代替日粮6%麸皮在不影响猪料重比和日增重的情况下,每头猪饲料成本降低了22.66元肖子通[32]用15%、20%、25%的发酵葡萄渣代替花生蔓粉、棉籽饼和麦麸猪的养殖经济效益分别提高了19.6%、40.7%、47.3%王敬勉等[57]鸡在肉鸡日粮中添加200 mg/kg葡萄籽原花青素与对照组相比,肉鸡日粮中添加200 mg/kg的葡萄籽原花青素的经济效益提高了11.18%田跃等[58]在蛋鸡日粮中分别添加3%、5%、7%发酵葡萄皮渣可提高蛋鸡的产蛋数、蛋重和平均产蛋率,经济效益分别提高16.70%、10.00%、12.90%吴小雪[59]羊用葡萄渣替代日粮中20%、40%、60%玉米秸秆各组绵羊增重分别为5.78、5.75、4.75 kg,1个月后增加的收入分别为47.5、46.75、21.75元/只古丽帕夏·吐尔逊等[46]牛含10%发酵葡萄渣的颗粒饲料育肥牛日增重提高了5.89%,料重比降低了2.79%,试验组增重利润比对照组提高了58.24元刘自新等[60]5展望葡萄渣中含有蛋白质、粗脂肪、各种氨基酸、维生素及矿物质等营养物质。葡萄渣饲料化利用具有广阔的前景,未来应加强对葡萄渣饲料化利用的研究,探索更多的途径和方法,为动物生产提供更加优质的饲料。在动物生产中使用葡萄渣还需要注意饲喂方式和饲喂量,以确保动物的健康和生产性能。

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