随着饲料工业的快速发展,鱼粉和豆粕等常规蛋白质饲料价格的上涨,蛋白质原料的短缺,羽毛粉越来越受到人们重视。羽毛粉是由毛发、羽毛及抽绒剩下的羽毛梗加工而成。据统计,我国近几年禽类年出栏量约束1800万t,按产羽量5%~7%计,则年产羽毛约100万t,出粉率按80%计,则可加工羽毛粉约80万t。羽毛粉的开发和利用不仅可缓解饲料蛋白原料的不足,减少环境污染。
羽毛蛋白质含量75%以上,除赖氨酸、蛋氨酸和色氨酸含量较低外,其他氨基酸含量比较丰富,尤其是胱氨酸,是较好的动物性蛋白质原料。由于蛋白质中85%~90%为角蛋白,分子结构中含有丰富的二硫键和氢键,结构稳定,很难被动物消化吸收。所以,羽毛粉不能直接用于动物饲料中,必须经过一定的处理,破坏角质蛋白的稳定结构,才能被动物更容易消化吸收利用。本文主要对不同加工工艺处理的羽毛粉营养价值及其在畜禽生产中的应用进行综述,为饲料工业和畜牧养殖提供参考。
1羽毛粉加工工艺

目前,国内外处理羽毛的加工工艺(见图1)主要包括:①高温高压水解法,一种是蒸汽高温高压水解法,利用锅炉产生热蒸汽对水解罐中的物料进行加热;另一种是导热油高温高压水解法,利用热导热油对水解罐中的物料进行加热,但需控制好温度和蒸汽压力;②酶解法,由于加工温度低,不会破坏氨基酸;③微生物发酵法,可以显著改善营养组成,提高消化率,逐渐成为羽毛加工的首选方法;④酸(碱)解法,造成羽毛中营养物质损失,且酸碱废液污染环境;⑤膨化法,加工工艺简单,营养价值较高,无环境污染问题。其中酶解法和发酵法多与水解法相结合(何武顺等,2008;刘玉芬等,2010)。
2羽毛粉的营养价值
羽毛含有大量的角蛋白,不易被动物体内的胃蛋白酶、胰蛋白酶等水解,未处理的羽毛粉饲用价值较低。羽毛粉的营养价值根据加工工艺的不同而变化。水解羽毛粉的粗蛋白质含量71%以上,酶解羽毛粉蛋白质含量为82.6%,膨化羽毛粉粗蛋白质含量为93.55%(梁丹妮等,2011)。与羽毛原粉相比,处理后的羽毛粉胃蛋白酶消化率显著提高(见表1)。羽毛粉除了赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和色氨酸含量较低外,其他氨基酸含量丰富(见表2),尤其是胱氨酸、缬氨酸、精氨酸、异亮氨酸和苏氨酸含量高于鱼粉(Latshaw等,1994)。林可椒等(1990)报道羽毛粉含钙0.45%~2.02%,磷0.57%~0.72%,含硒0.84mg/kg,还含有VB12和未知生长因子。


3在畜禽生产中的应用
3.1在猪生产中应用
龙定彪等(2011)研究基础日粮中添加2%、4%和6%水解羽毛粉(等蛋白替代豆粕)对20kg左右杜洛克×长白×约克夏生长猪生长性能的影响,结果显示:随着日粮中羽毛粉添加量的增加,试验猪体重、日采食量和日增重降低,而料肉比上升,且6%水解羽毛粉组差异达到显著(P<0.05);各处理组的干物质表观消化率、蛋白质表观消化率和有机物表观消化率均差异不显著(P>0.05),而N的表观生物学价值和净蛋白利用率随着水解羽毛粉添加量的增加而明显降低,且6%水解羽毛粉组的净蛋白利用率显著低于对照组(P<0.05)和2%水解羽毛粉处理组(P<0.05)。由于羽毛粉氨基酸不平衡,随着添加量增加,日粮蛋白质的质量降低,综合考虑生产性能、养分消化率和生产效益,认为在生猪日粮中羽毛粉添加量在2%~4%为宜。据报道,经过体外胃蛋白酶-胰酶两步水解法后,酶解羽毛粉蛋白质消化率为90.25%,显著高于水解羽毛粉的体外消化率(P<0.05)(李晓燕等,2012)。李晓燕等(2012)用酶解羽毛粉按50%、100%蛋白比例替代对照组日粮(3%秘鲁鱼粉)中含等量蛋白质的鱼粉,结果显示:试验猪生产性能及蛋白质消化率与3%鱼粉对照组相比均无显著差异,在增重速度和饲料报酬相近情况下,100%等蛋白替代鱼粉,可使生长肥育猪饲料成本降低137.96元/t,增重成本下降0.42元/kg。研究表明,用2.5%和5%的酶解羽毛粉等量替代仔猪基础饲粮中的鱼粉,对日增重、28-35日龄腹泻率无显著差异(P>0.05),粗蛋白质表观消化率分别比对照组提高4.3%(P<0.05)和1.6%(P>0.05),有降低料重比的趋势(P>0.05)(金妙仁等,2012)。
3.2在禽生产中应用
研究表明,用2.5%和5%酶解羽毛粉等比例替代蛋鸡日粮中的部分豆粕,对蛋鸡的采食量、产蛋量、料蛋比、产蛋率和平均蛋重均无负面影响,以2.5%添加量效益最好;且当日粮中羽毛粉的比例为5%~8%时,家禽明显有蛋氨酸、赖氨酸、组氨酸和色氨酸不足症状,并导致生产和产蛋失常(栗晓霞等,2006)。段明文(2008)研究报道,在海兰蛋鸡日粮中添加1%的膨化羽毛粉,不影响其产蛋率、饲料转化率,平均蛋重有所增加;添加量为2%和3%时产蛋率、平均蛋重下降,料蛋比增加。因此,蛋鸡日粮中膨化羽毛粉添加比例不宜超过2%,且要补充蛋氨酸。另外,有研究报道在肉鸡生长后期日粮中添加2%~6%的羽毛粉可显著降低肉鸡腹脂含量。由于羽毛粉中含有较高比例的胱氨酸,蛋鸡日粮中添加5%的羽毛粉可以有效防止啄羽、啄肛的发生(胡介卿等,1998)。刘晓霞等(2001)探讨了膨化羽毛粉对肉鸭生长的影响,结果显示:日粮中添加3%、4%和5%的膨化羽毛粉不影响肉鸭的正常生长,能够提高其饲料转化率,提高平均日增重,降低料肉比,且4%膨化羽毛粉添加组生产性能最好。
4小结
羽毛粉的开发和利用对缓解蛋白质饲料资源短缺有着重要意义。羽毛粉蛋白质含量高,但其主要成分为角蛋白,限制了饲用价值,且氨基酸不平衡,必需氨基酸如赖氨酸、蛋氨酸等相对含量低。经过不同加工工艺处理后,羽毛粉营养价值得到改善,但由于其工艺、羽毛种类和生产条件不同,营养指标变异较大。因此,羽毛粉在饲料应用中注意营养价值的评定、动物饲料的种类、控制添加量和调节氨基酸平衡,同时也应加强未知生物活性因子和功能的研究,使羽毛粉的饲用价值得到充分发挥。
(广东省高州农业学校,郭爱红)