我國是棉花產量大國，據《中國統計年鑒》資料顯示：2022年中國棉花種植面積為3000khm²，棉花產量為598萬t^[1]。棉籽是棉花的種子，棉籽粕是棉籽榨油后產生的副產物(可達45%)，具有粗蛋白質含量高、氨基酸種類豐富、原料充足的優點，可作為一種優質的飼料原料^[2」，在我國飼料原料面臨嚴重缺口的情況下，合理開發利用棉籽粕可以緩解蛋白質飼料原料緊缺的壓力。但棉籽粕含有游離棉酚，飼喂過量會對反芻動物造成呼吸困難、生長速度減慢和厭食癥等危害，此外對其繁殖和泌乳性能也具有一定的毒害作用，極大地限制了棉籽粕在動物生產中的應用^[3-5]。本文就棉籽粕的營養特性、脫毒技術及其在反芻動物生產中的應用進行論述，以期為棉籽粕的開發和利用提供參考。

　　1 棉籽粕的營養特性

　　棉籽粕具有豐富的營養成分，可與絕大多數蛋白質類雜粕相媲美。棉籽粕營養成分見表1，造成表中營養成分差異的原因可能與棉籽粕品種、種植地域及榨油工藝等因素有關。棉籽粕中氨基酸種類也比較全面，富含17種氨基酸，棉籽粕中氨基酸含量見表2。此外，棉籽粕中還含有鈣、硫鐵、銅等多種礦物元素和維生素E，對動物的生長發育起著重要作用^[6]。

　　但棉籽粕存在氨基酸分布不平衡^[7]、生物利用率低^[8]、有效能值低^[9]等缺點。另外，棉籽粕含有游離棉酚、單寧、植酸和環丙烯脂肪酸等多種抗營養因子，阻礙動物對營養物質的吸收，環丙烯脂肪酸會影響脂肪的代謝和脂肪酸的組成，易導致肝細胞損傷^[10]；游離棉酚會降低氨基酸消化率，損害腸道健康，損傷線粒體及下調能量代謝通路，導致機體能量供給失衡^[11-12]。

　　2 棉籽粕脫毒技術

　　2.1物理法

　　傳統的物理脫酚方法主要包括熱處理法^[19]、膨化技術^[20]等，與這些方法相比，近年興起的微波、超聲波輔助技術減少了處理時間和生產成本，且能高效地脫除棉籽粕中游離棉酚。Dabbour等^[21]利用超聲波對棉籽粕進行脫毒處理時發現，在溫度53℃、超聲處理功率320W、反應時間21min的情況下，總棉酚脫除率和棉籽粕蛋白質提取率效果最優，游離棉酚和總棉酚的脫除率和棉籽粕蛋白質提取率分別為93.21%、87.56%和58.23%，分別比堿提取方法提高了15.64%、12.88%和29.56%。Kadam等^[22]利用微波對棉籽粕進行預處理可使總棉酚含量降低50.17%。此外，高壓滅菌也是一種高效脫酚方法，棉籽粕在121℃經高壓滅菌60min處理后游離棉酚脫除率高達96%，而粗蛋白質含量卻沒有降低^[23]。

　　2.2 化學法

　　棉酚具有酸性，能與堿性物質反應生成復合鹽，可選用堿性物質水溶液反應脫毒^[24]。Soares Neto等^[23]用Ca(OH)₂，對棉籽粕進行化學處理也能有效去除游離棉酚，1%的Ca(OH)₂，溶液使游離棉酚含量降低98.9%，2%的Ca(OH)₂溶液使游離棉酚含量降低99.6%，但是這也使得粗蛋白質含量降低了3%。戴衛東等^[25]研究表明，在溫度60℃、時間3h、pH8~9的條件下，可使棉籽粕中的游離棉酚含量從0.150%降低至0.032%。但堿處理后的棉籽粕適口性較差，且需要清洗、干燥增加了處理成本，所以此方法不適合用于大規模工業化生產^[26]。棉酚易溶于有機溶劑，可用醇類如乙醇、丙酮等萃取^[27]。Singh等^[28]通過使用2-丙醇與草酸的酸化極性溶劑成功去除了棉籽粕中高達95.43%的棉酚。孫亞森等^[29]選擇濃度為85%~90%、料液比1：(0.5~0.6)(物料質量與新鮮甲醇溶劑體積比)的脫酚效果較好。采用溶劑萃取法脫酚比較徹底，對棉籽粕中蛋白質破壞較少，但溶劑回收工藝比較復雜，溶劑消耗大，成本較高，因此還需進一步優化^[30]。目前硫酸亞鐵法被公認為有效的脫酚方法，脫毒原理是硫酸亞鐵中亞鐵離子(Fe²⁺)能與游離棉酚結合，使游離棉酚中的活性醛基和羥基失去作用^[31]。當亞鐵離子與游離棉酚的摩爾比為80：1時，棉籽粕中的游離棉酚殘留量從1156mg/kg降至66mg/kg，脫除率可達 94%^[32]。此外，王倩等^[33]報道，當硫酸亞鐵用量為游離棉酚的5倍質量濃度時，游離棉酚脫除率可達83%。

　　2.3 生物法

　　目前棉籽粕脫酚常用的生物法包括酶解法和微生物發酵法(表3)。楊文婷^[34]研究發現，在溫度40℃、水分含量35%的條件下，添加5%的棉酚降解酶經過2h可脫除92.67%的游離棉酚，比熱帶假絲酵母ZD-3進行固態發酵后的游離棉酚脫除率高4.46%，且前者極大地縮短了脫毒時間，大大地提升了棉籽粕脫毒效率。微生物發酵法根據發酵的類型可分為單菌發酵和混菌發酵，該方法不僅能提高棉酚降解率，還能夠降低物理法和化學法對棉籽粕中蛋白質的功能和結構產生的破壞作用。Wang等^[18]研究發現，安氏乳桿菌在體外接種濃度為5%的條件下，39℃連續發酵5d，棉酚降解率高達83%，粗蛋白質含量提高了4.1%。此外，Zhang等^[35]選用熱帶假絲酵母和黑曲霉對棉籽粕進行混菌發酵處理，游離棉酚的降解率可達91.64%，粗蛋白質含量及其體外消化率也得到明顯提高。

　　3 棉籽粕在反芻動物生產中的應用研究

　　3.1在肉牛生產中的應用研究

　　棉籽粕在肉牛上的報道主要集中在生長性能、瘤胃發酵特性和消化率等方面。宮晨^[39]用2%棉籽粕、1.8%玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)和1.2%味精渣混合替代飼糧中5%豆粕飼喂魯西黃牛，對其生長性能、血液指標和營養物質表觀消化率無不良影響，平均每千克增重成本降低0.29元，提高了養殖效益。荊元強等^[40]研究發現，等蛋白質水平下，用棉籽粕全部或部分替代豆粕對肉牛日增重及各項屠宰性能指標的影響均不顯著但棉籽粕的飼糧單價、肉牛每千克增重成本都低于豆粕，每千克增重成本分別降低了0.49和0.68元。Srinath等^[41]研究表明，用棉籽粕替代100%豆粕飼喂肉牛對其表觀消化率、瘤胃發酵特性和微生物組成沒有顯著影響。Leite等^[42]報道，在放牧肉牛飼糧中補充30%棉籽粕可以提高放牧肉牛的表觀消化率、日采食量和氮利用率。此外，也有研究報道，棉籽粕對肉牛的甲烷(CH₄)排放和免疫功能也具有一定的正調控效應。在雨季飼養階段，飼糧中添加0.3%體重的棉籽粕不會對放牧肉牛的瘤胃參數和腸道CH₄排放造成明顯的影響而且使得平均日增重提高了15.56%^[43]。張曉明等^[44]研究表明，飼喂以棉籽粕為蛋白質的飼糧，肉牛增重凈能最高(棉籽粕組22.00MJ/d，豆粕組18.95MJ/d，菜籽粕組21.38MJ/d)，CH₄排放量最低，相比于豆粕降低了32.79%，在肉牛育肥后期可以用棉籽粕替代豆粕以降低成本。Zhu等^[45]在冬季給育肥肉牛飼喂蛋白質水平為10%和14%的棉籽粕飼糧，后者平均日增重、瘤胃微生物蛋白含量和粗蛋白質消化率分別提高了40.91%、8.14%和3.70%，且降低了血清中丙二醛、腫瘤壞死因子-α的含量。

　　粱敏等^[46]的研究發現，在飼糧中添加6%的發酵棉籽粕可提高安格斯肉牛飼糧中粗蛋白質中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率及平均日增重，每天約增重0.96kg。Ma等^[47]在棉籽粕飼糧中添加5g/d的活性干酵母60d后，提高了斷奶犢牛的平均日增重、瘤胃微生物蛋白含量、粗蛋白質和中性洗滌纖維的表觀消化率，同時也提高了血清中葡萄糖、免疫球蛋白A和免疫球蛋白M的含量及谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛和腫瘤壞死因子-α的含量。以上研究表明，棉籽粕經微生物發酵后不僅能夠降低游離棉酚對肉牛的危害，還能提高肉牛的生長性能和免疫力。

　　3.2 在肉羊生產中的應用研究

　　鄒鄭欣^[48]用棉籽粕、菜籽粕、DDGS 和發酵豆粕以15%比例等量替代基礎飼糧中豆粕發現，粗蛋白質、干物質的表觀消化率、消化能和代謝能都得到了提高，且飼喂棉籽粕組的肉羊CH排放量最低。付霞杰等^[49]研究發現，棉籽粕和豆粕對云南半細毛羊的有效能差異不顯著，但前者可消化粗蛋白質含量大于后者，這降低了原料成本，提高了肉羊的經濟效益。與豆粕和芝麻粕相比，飼喂棉籽粕飼糧羔羊的表觀消化率、平均日增重、氮平衡及飼料轉化率最高，經濟效益最好，從經濟角度考慮，在肉羊飼糧中可以用棉籽粕代替100%的豆粕^[50]。Grimsell^[51]研究發現，棉籽粕飼糧的采食量和瘤胃pH顯著高于其他3種蛋白質飼糧，且對羔羊的生長性能、屠宰性能和瘤胃發酵沒有不良影響。牛明強等^[52]研究發現，在飼糧中添加10%棉籽粕替代豆粕對肉羊的育肥性能和屠宰性能無顯著影響，說明用棉籽粕代替豆粕作為飼料的主要蛋白質源是可行的，且每只羊的利潤提高了9.67元。楊彩虹^[53]研究表明，在肉羊育肥期使用17%棉籽粕替代飼糧中豆粕，不僅不會降低血清中免疫球蛋白A、免疫球蛋白M、免球蛋白G的含量，而且提高了肉羊瘤胃容積和消化酶的活性，促進胃腸道發育。綜上所述，棉籽粕同豆粕、菜籽粕和芝麻粕等優質雜粕相比，未發現其對肉羊的生長性能、屠宰性能和瘤胃發酵特性有明顯的不利影響，且能減少CH₄排放量，減少有害氣體對環境的污染。

　　Rehemujiang等^[54]研究發現，將10%的發酵棉籽粕等量替代飼糧中的豆粕97d后，湖羊的平均日增重和瘤胃微生物蛋白含量分別提高了9.37%和51.61%，并且飼料成本也降低了5.56%。在肉羊的發酵全混合日糧中，用棉籽粕全部替代豆粕(飼糧中占10%)后，提高羔羊的瘤胃總揮發性脂肪酸和胸最長肌肌肉中不飽和脂肪酸含量，而且降低羔羊肌肉中短鏈脂肪酸的含量，在一定程度上改善了肉品質^[55]。Belewu 等^[56]研究表明，經固態發酵后的棉籽粕飼喂山羊，能提高其干物質、粗蛋白質、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維和半纖維素的消化率，從而提高營養物質的消化率。由此可見，棉籽粕發酵后其營養價值得到顯著的提升，為反芻動物提供了一種優質的蛋白質飼料來源。

　　3.3在奶牛生產中的應用研究

　　Bittencourt等^[57]結果表明，使用0.39 kg/d的棉籽粕飼喂奶牛不會影響其乳品質、飼料轉化效率和日間采食行為，但使產奶量降低了0.7kg/d。Urias等^[58]在冬季飼糧中添加106g/d的棉籽粕飼喂給放牧奶牛，提高了奶牛的干物質采食量、粗蛋白質和中酸性洗滌纖維的全腸道消化率；且棉籽粕除提供氨外，還能提供多肽和氨基酸，促進微生物蛋白合成。根據Webb等^[59]的研究結果，在飼糧中添加8.66%棉籽粕替代豆粕飼喂泌乳奶牛，對其日采食量、產奶量和乳脂率不會產生明顯影響，但降低了奶牛的乳蛋白和乳尿素氮含量。在泌乳奶牛的飼糧中添加15%和30%的棉籽粕使奶牛產奶量分別降低4.27%、5.13%，此外，牛奶中乳蛋白含量的下降和尿素氮含量的升高，說明在飼糧中添加棉籽粕降低了奶牛對氮的利用率^[60]。

　　以上研究表明，棉籽粕在奶牛生產中的應用效果并不理想，可能會導致奶牛的產奶量和乳品質下降，降低養殖效益。因此，在奶牛飼糧中不宜直接添加棉籽粕，需要進一步改善其加工工藝，致力于提高棉籽粕品質，將其打造成優良的蛋白質原料產品。

　　4 開發前景及存在問題分析

　　我國畜牧業的迅速發展導致常規飼料原料短缺，其中優質蛋白質飼料原料緊缺問題更加突出而棉籽粕產量豐富，營養成分較為全面，可作為一種優質的飼料資源，具有廣闊的應用前景。但棉籽粕存在抗營養成分游離棉酚，通過物理、化學及生物等脫毒方法降低棉籽粕中游離棉酚含量，可改善其品質。目前，生物發酵法被公認為安全、脫毒效果好、投人成本低、最有發展前景的脫毒方法，不但能除去棉酚毒性，改善畜產品品質，且在發酵過程中產生大量糖類、脂類、蛋白質等小分子代謝產物以及維生素、消化酶等，維護動物腸道健康，極大地提高原料的營養價值。然而，棉籽粕在反芻動物生產中的應用還存在許多問題。首先，我國對反芻動物飼糧中游離棉酚含量和棉籽粕安全添加量尚無明確規定；其次，物理、化學和生物等脫毒方法處理棉籽粕會對棉籽粕的營養成分造成損失和破壞，尋求一種能夠保留棉籽粕完整營養成分的脫毒方法迫在眉睫：另外，需要進一步探究棉籽粕在畜禽中的作用機理。通過選育低酚棉花品種、改進棉籽粕脫毒技術、進一步探究其安全添加量及作用機理，棉籽粕代替豆粕將在反芻動物生產中展示更廣的應用前景。