迈向高效草 - 三叶草生物炼制：收获方法与延迟加工的关键影响

在畜牧业可持续发展需求下，研究人员针对草 - 三叶草生物炼制中收获方法和延迟加工对蛋白质提取的影响展开研究。结果表明二者影响蛋白质产量和质量，该研究为优化生物炼制、提高蛋白质生产效率提供依据。

　　在全球畜牧业蓬勃发展的当下，寻找可持续的蛋白质来源成为关键议题。在北方湿润地区，多年生牧草如草和豆科牧草，因具备高蛋白质产量、低养分淋失和高固碳能力，被视为极具潜力的本地蛋白质来源。通过生物炼制技术，这些牧草能转化为蛋白质浓缩物，其氨基酸组成与豆粕相似，有望为单胃动物提供必需氨基酸，助力实现循环生物经济，缓解气候和环境压力。

然而，目前生物炼制过程面临诸多挑战。一方面，实际生产中关于生物炼制提取效率的实用数据稀缺，大多知识源于估算或实验室规模的研究，与大规模生产存在差距。另一方面，收获方法和从收获到加工的延迟时间等因素对蛋白质提取产量和质量的影响尚不明确，这给优化生产带来困难。此外，以往研究多聚焦于提取效率或产品质量单一维度，缺乏从公顷面积视角评估蛋白质生产的综合研究，难以实现农业土地的最佳利用。

为解决这些问题，来自奥胡斯大学（Aarhus University）的研究人员开展了一项重要研究。他们以草 - 三叶草混合物为研究对象，采用两种不同的收获方法 —— 割草（mowing）和切碎（chopping），并设置了收获后立即加工（30 分钟内，T0）、延迟 6 小时（T6）和延迟 12 小时（T12）处理，旨在探究收获方法和延迟加工对可提取的易消化蛋白质和氨基酸产量及质量的影响。研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》杂志上。

在研究方法上，研究人员首先种植特定的草 - 三叶草混合物，收获后分别经不同方式处理并加工成蛋白质浓缩物。之后，选用 8 头杂交阉割公猪，安装钛 T 型套管，以不同蛋白质浓缩物和豆粕等配制 8 种实验日粮，采用 8×6 Youden 方设计进行消化率实验。实验过程中，收集猪的回肠食糜，通过化学分析测定干物质（DM）、灰分、氮（N）、粗脂肪、酶消化有机物等指标，计算净能量（NE）；采用特定方法分析氨基酸（AA）含量；运用线性混合模型进行统计分析，计算表观回肠消化率（AID）和标准化回肠消化率（SID），并评估收获方法、处理时间及其交互作用的影响。

研究结果如下：

1. 产量和组成：割草直接收获的新鲜生物量为 15.1 吨 / 公顷，对应 1.85 吨 DM 和 404 kg CP / 公顷；切碎收获的产量较低，为 11.8 吨新鲜生物量 / 公顷，对应 1.72 吨 DM 和 341 kg CP / 公顷。收获后立即加工的蛋白质浓缩物中，割草和切碎生物量的 CP 含量分别为 560 和 547 g/kg DM，随着延迟时间增加，CP 含量有所下降。
2. 消化率：处理方式显著影响 CP 和所有 AA 的 AID 和 SID（P<0.01）。收获方法和加工延迟影响 CP 和大部分 AA 的 AID 和 SID（P<0.05），切碎生物量提取的蛋白质和延迟加工后的消化率较低。T0 时，割草和切碎生物量提取的蛋白质中 CP 的 SID 分别为 71.0% 和 69.2%，均低于豆粕。
3. 可消化蛋白质产量：立即加工时，每千克割草和切碎生物量在蛋白质浓缩物中的可消化 CP 产量分别为 3.9 g 和 4.3 g；延迟 12 小时后，产量分别降至 3.5 g 和 2.5 g。基于公顷计算，T0 时割草和切碎生物量生产的蛋白质浓缩物中，可消化 CP 产量分别为 56.8 kg / 公顷和 47.7 kg / 公顷；T12 时，分别降至 43.4 kg / 公顷和 29.4 kg / 公顷。

研究结论和讨论部分指出，收获方法和生物炼制时间显著影响草 - 三叶草生物量提取的蛋白质产量和质量。割草收获的蛋白质和氨基酸公顷产量更高，而延迟加工（超过 6 小时）对产品质量和蛋白质产量有负面影响，在切碎生物量中更为明显。当前实验显示，低蛋白质提取产量是草 - 三叶草作为本地蛋白质来源面临的主要挑战，未来可通过提高生物炼制过程的提取效率来改善，优化应从田间开始，重视收获方法和加工时间等基础物流问题。该研究为生物炼制操作中优化物流和处理实践提供了重要依据，有助于提高蛋白质生产的效率和资源利用率，推动畜牧业可持续发展，为相关领域进一步研究指明了方向。