通过日粮调控降低猪排泄物中臭气

摘要：本文主要综述了猪场排泄物异味的种类，可通过提高饲料中营养物质的利用率、增加日粮中可发酵非淀粉多糖、改变肠道微生物的代谢活动和数量等方法来改善。并采用一些有效的饲料添加剂和改变日粮喂养方式等日粮控制措施来控制气味的产生量。

关键词：畜牧业；粪便气味；审查；饮食调节；非淀粉多糖；微生物；猪

随着畜牧业的快速发展，人们的生活水平不断提高；但水产养殖对环境的影响越来越严重；过去，畜禽粪便被用作农作物生长的肥料，被大自然的自净能力所淘汰；但现在很多。大型现代化养殖场所产生的粪便和尿液，远远超过大自然的自净能力。这些废弃物侵蚀土壤，污染水质，尤其是这些有机物在微生物的作用下降解产生大量气味，能强烈刺激眼睛、鼻子、喉咙，使这些器官的粘膜发炎，引起头痛.头晕、影响人的情绪和记忆力等。在畜禽粪便中，猪粪的臭味最强，对大气的危害最大。粪便排出后，挥发性有机化合物包括短键脂肪酸和其他挥发性含碳、含氮、含硫化合物随即排出；并且由于酶的作用，其中的尿素也迅速转化为氨气排放。

由于猪场的粪便处理系统不同，有机物的降解和臭味量也不同。控制这些恶臭排放的方法很多，如：水稀释、低温处理、固液分离、通风好氧处理、厌氧处理、生物过滤、添加酶、化学药品、微生物剂和掩蔽剂等，还有一些方法过滤空气。这些方法虽然处理猪粪效果较好，但都是先污染后处理，费工费力。近年来，通过饮食调节降低猪粪臭味的研究取得了较好的效果。一种方法是根据猪的基因型和生长阶段，尽可能提供基本的和全面的营养。以减少营养物质的排出，从而减少有气味化合物的产生；另一种方法是控制猪消化道内某些微生物的生长，改变微生物的发酵特性，减少臭味的产生。谷物的成分，以改变粪便和尿液的物理性质，从而控制臭味的产生。本文综述了通过饮食调节减少猪排泄物臭味排放的最新研究进展。

1 气味化合物

畜禽粪便散发的气味约有160种，其中大部分化合物是厌氧菌降解畜禽粪便产生的；如果降解完全，最终产物是氨、二氧化碳和甲烷；然而，不完全的微生物降解和降解中间体的积累会产生有气味的化合物。

气味化合物主要是一些挥发性有机物，可分为以下几类：挥发性胺类、硫化物、二硫化物、有机酸、酚类、醇类、碳酸类、含氮杂环类、酯类和硫醇类。过去的研究主要集中在短链挥发性脂肪酸作为气味的主要指标。研究表明，长链或支链挥发性脂肪酸比短链或直链挥发性脂肪酸更能代表猪排泄物。恶臭成分。有气味化合物的气味主要由该化合物的气味强度和浓度决定。气味的强度用阈值来表示，阈值是某种化合物能使人感觉到气味的最低浓度。猪场废弃物排放的主要恶臭化合物的气味阈值如表1所示。从表中可以看出，个别化合物的气味阈值差异很大，含硫化合物的气味阈值相当低。目前面临的问题是气味的实际浓度与气味检测值之间没有很好的相关性，气味检测过程中的检测值是不同气味化合物相互作用的结果；因此，还需要做大量的研究工作，例如建立多因素与气味化合物之间的多元回归，以及主成分分析以确定单一气味化合物在气味形成中的作用。

2 饮食控制措施

2. l 合理配置日粮，降低日粮营养浓度，提高养分利用率。日粮中营养素过多或营养素配比不当，会使猪肠道中大量未消化吸收的营养物质堆积，微生物代谢活动加强，恶臭化合物的产生增多；据报道，猪日粮中酪氨酸含量超过其需要量的3%，猪粪便中的甲酚就会增加。在低蛋白饮食中添加合成氨基酸可以减少氮的排泄；日粮粗蛋白水平从13%降低到10%，日粮中补充赖氨酸、色氨酸、苏氨酸和蛋氨酸，可显着降低排泄物中氨和总氟的水平；另外，降低日粮中SO2-4的含量，可明显减少H2S的产生。

2.2 膳食成分在减少异味化合物产生中的作用

2.2. l 可发酵非淀粉多糖的作用：如果缺乏特定的、可发酵的非淀粉多糖或大肠消化物的蛋白质和pH值高，营养物质的利用率就会降低，有气味的化合物就会增多产量会增加；添加可发酵的碳水化合物以改变粪便中的氮比例，即将排泄的氮从尿液形成转化为微生物蛋白质的形式，是降低排泄物中氨浓度的另一种方法。有报道在日粮中添加10%22%的非淀粉多糖后，尿氮降低35%39%，而粪氮增加20%28%。6 氨排放。纤维素能将体内氮的排泄从尿液转移到粪便中，增加微生物的氮源，促进微生物的生长，使体内排出的氮以微生物蛋白的形式排出体外，从而减少猪粪便中的氨浓度；另有研究表明，在猪日粮中添加30%的甜菜浆，可以减少排泄物中47%的氨排放，还可以显着降低粪便中粪臭素和吲哚的浓度。

2.2.2 乳制品减少恶臭化合物产生的作用：有报道在饮食中添加乳糖可以降低粪臭素的浓度，添加乳糖醇可以降低粪便产生的吲哚和3-甲臜。猪粪中的微生物群。吲哚的量。在猪日粮中添加半乳糖可显着降低消化物中的大肠杆菌和pH值，对挥发性脂肪酸的产量和比例有显着影响：丙酸产量增加，乙酸和丁酸比例增加降低，但粪便中的氨氮无显着影响。

2.3 微生物调节微生物发酵，尤其是产气微生物的发酵

外界因素的影响而发生改变，其中日粮因素是很重要的一个因素。有很多报道认为在口粮中添加完整的碳水化合物和有机酸能改变猪肠道内的微生物区系；寡果糖也能够改变猪后段肠道的挥发性脂肪酸之间的比例（降低乙酸的比例，增加丙酸的比例），降低总需氧菌（主要是大肠杆菌），增加双歧杆菌的数量，降低猪粪便中臭气化合物的产量。日粮添加1％和2％的酵母饲料都能明显降低鸡粪便中、盲肠食糜中的总大肠杆菌数量和产生硫化氢气体的大肠杆菌的数量，增加乳酸杆菌的数量，维持肠道内的正常微生物区系。

2．4  改变饲料的物理特征猪排泄物的pH值、干物质的含量等对臭气化合物的排放有明显影响；降低排泄物中的pH值和干物质的含量，就能够降低臭气化合物的产量。据报道增加日粮中非淀粉多糖和降低日粮的电解质平衡能够降低猪排泄物中的pH值和氨气的排放量。

2．5  其他饲料添加剂有研究表明利用酶和其他生物制剂添加于畜禽日粮中，提高营养物质的利用率，降低营养素的排放；从而最终降低臭气的排放量。在猪日粮中添加泰乐菌素能降低排泄物中吲哚和粪臭素的水平。猪日粮中添加茶多酚能够降低猪粪中氨、酚、甲酚、乙基酚、吲哚和粪臭素的含量；添加萨洒皂苷（从一种丝兰植物中提取的，它是一种脲酶抑制剂，能够抑制脲酶的活性）能够降低粪便中氨气的浓度；另外，在日粮中添加膨润土和麦饭石也能降低粪便中氨气的排放量

2．6其它方式不同的饲养方式对排泄物也有影响；如利用多阶段饲养方式能够大为降低氨的排放量。饲喂液体食物后，能改变猪排泄物中的臭气化合物的排放量，如氨气、硫化物、挥发性脂肪酸、酚类和吲哚。另外，通过饲料加工方法和添加一些特定的物质于日粮中以降低日粮中的抗营养物质，也能降低猪排泄物中氮的排出量。

3  结束苦

关于通过日粮调控来控制排泄物中臭气的研究还相对较少；最近的研究主要集中在以下几个方面：A增加日粮中营养物质的利用率，降低营养物质排放量。B调控日粮以改变后段消化道中微生物发酵模式，从而降低臭气化合物的产量。C改变粪的物理特性，以降低臭气化合物的产量。

试验证明降低日粮的蛋白质水平、添加合成的氨基酸、使用较低水平的非淀粉多糖以及保持适当的酸碱平衡能够明显降低粪便中臭气化合物的生成。但是，由于试验方法和检测手段的局限，对臭气化合物的研究主要集中在少数几种气体，如：N3H、乙酸、丙酸、丁酸等少数挥发性脂肪酸；对于一些臭气阈值较低、分析难度较大的臭气化合物的研究比较少；而且，研究主要集中在对单个臭气化合物的浓度测定上，很少对不同臭气化合物之间的互作进行研究；另外，对于后段消化道中的微生物之间的相互关系，影响这些微生物数量的因素以及如何配置日粮使消化道中微生物的代谢活动处于最理想的平衡状态等方面的研究都较为缺乏，这些方面都需要进一步深入的研究。