さとうきびを原料とした飼料の特性

雪印種苗株式会社　研究開発本部　食品副産物研究チーム
　チームリーダー　石田　聡一

　さとうきびはてん菜（砂糖大根）とともに砂糖の原料として栽培される作物である。

　さとうきびは熱帯から亜熱帯にかけて栽培されるが、糖の含量が高く、収量も高いため、砂糖生産の主要な作物となっている。さとうきびは砂糖原料として食用、燃料用（エタノール生産）に栽培されるほか、牛の飼料として利用される。

　飼料用としては、収穫されたさとうきびをそのまま青刈りまたはサイレージとして給与する。砂糖用に収穫した場合にはさとうきびの穂先の部分（「ケイントップ」と称する）あるいは砂糖を搾って残った部分（「バガス」と称する）が給与できる。本稿ではこの三つの飼料の特性などについて紹介する。

　牛はにわとりや豚と異なり、消化管として四つの胃を持ちそのうち、第4胃以外（特に「ルーメン」と称する第1胃）は嫌気的な細菌や原虫が生息し各種消化酵素を出し、牛が食べた飼料を消化していく。

　このルーメン微生物により牛は繊維を自分のエネルギー源にできる消化システムを有している。ルーメン微生物の中の繊維分解菌がその消化酵素により繊維を酢酸などの低級脂肪酸に分解し、それを牛がルーメンから吸収し、エネルギー源としている。

　さとうきびの飼料特性としては、表1に示されるようにしょ糖のような糖類および繊維が多く、たん白質や脂肪が少ないということがある。

　これまではさとうきびをまるごと飼料として給与する例はあまりなかったが、独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構九州沖縄農業研究センターなどの研究機関では南西諸島における自給飼料の向上を目的として、製糖用の収穫機を使いさとうきびをサイレージ化し、牛に給与する方式を確立しようとしている。製糖用の収穫機の稼働率を上げ、生産費の低減に繋げていくねらいがある^＊1）。

　牛の一般的な粗飼料源は牧草であるが、イタリアンライグラスやスーダングラスなど、牧草の中には施肥量によっては硝酸態窒素含量が高くなり、硝酸態窒素中毒の危険も高くなるものがある。しかし、さとうきびにはそのようなリスクは少なく、給与に際して硝酸中毒を心配しなくてすむ作物である。弊社での乾燥化したさとうきびの給与試験においても、嗜好性は高く、細断することで茎の残食もなくすことができると判断した。

　一般に、上述したさとうきびは砂糖製造のため栽培され、ケイントップは砂糖用の原料としては、圧搾抽出には向かないため、除去される。国内では飼料用や作物栽培の被覆用に利用されている一方、ほ場にそのまま還元されているものも多い。

　ケイントップの飼料は、一般的に茎の部分と比較して繊維の消化率が高く、また牧草とは異なり、硝酸態窒素が低いという特性があり、カリウム含量も表2のとおり少なく使いやすい飼料と言える（分娩前の乳牛にカリウム含量の高い飼料を給与すると血液のイオンバランスの関係で産後低カルシウム血症になることが知られている）。

　前述したとおり、さとうきびを収穫し、ケイントップを取り除いた茎の部分は、砂糖用に圧搾され、さとうきびジュースが回収され、残った残渣物をバガスと称している。バガスの飼料成分はさとうきびから糖分が除かれ、ほとんど繊維である。しかもリグニン含量が高く、繊維の消化率は低く（36%）、稲わら（56%）以下である。

　実際、牧草と異なり、バガス単体では牛は食べようとはしない。しかし、栄養的価値のないバガスも牛に必要なものを提供してくれる。それは牛の前胃（第1〜第3胃）運動を活発化させてくれる物理性（粗飼料因子）を有していることである。なお、バガスの粒度が小さくなるほどその物理性は少なくなるが、数ミリ程度あればルーメンを刺激し、反芻を促す。牛は反芻刺激が少なくなれば、唾液の分泌量が少なくなり、ルーメンに流入する唾液の量も少なくなるため、ルーメンのpHは酸性に傾き、繊維を分解する菌の活動が弱まり、飼料の消化率が低下する。

　図2に示されるようにバガスミール（バガスに発酵処理を施すことなく乾燥、粉砕しただけのもの）を組み入れることで反芻時間が有意に長くなっており、前胃運動を刺激する効果が高いことがわかる。

　バガスの効果はそれだけではなく、腸内発酵にもよい影響を与える。一般に国内における肉牛飼育は穀類などの濃厚飼料多給であるため軟便や下痢になりやすく、牛の消化機能を低下させる。バガスの給与は腸内発酵を正常化し、糞の水分を低下させる働きがある。

　図3は子牛用の配合飼料にバガスを添加した場合の糞の含水率を示しているが、糞の水分が低下している。その働きは一般の乾牧草より高い。

　一方、バガスと同様、食品製造の際に産出される豆腐粕、醤油粕、ビール粕、リンゴ粕などのエコフィード（飼料用の食品副産物）は国内でも多量に発生し、主に牛用の飼料として使われている。これらはバガスと異なり、エネルギー、たん白質含量は牧草以上にあるが、前述したように牛に必要な前胃や反芻を刺激し、消化機能を保つ飼料の物理性は少ない。そこでバガスにこれらのエコフィードを混合し密封貯蔵すれば、乳酸発酵が起こり、バガスの嗜好性も改善し、牛の粗飼料源になることを当チームは確認している。

　また、さとうきびから出る糖蜜も飼料として利用され、牛の嗜好性改善や糖源として一般に配合飼料などに添加されているが、バガスの飼料価値を高める方法として、この糖蜜を添加し主に嫌気的な発酵（ぼかし的発酵）をさせ「発酵バガス」と称するものもある。単純な糖蜜添加だけではバガスミールの嗜好性の改善は難しいと考えられるが、図4に示されるように、発酵バガスの嗜好性はバガスミールと比較して高い。今後バガスやエコフィードの利用率を高めるために、バガスにエコフィードや糖蜜を加え乳酸発酵させ、嗜好性の改善や消化率の向上を図る製造技術に注目したい。

　さとうきびの抽出物には消臭効果や家畜の生育促進効果、あるいは抗菌効果もあることが知られている^＊2）。つまり、飼料としてのさとうきびにはたん白質、エネルギーというマクロ的な栄養面での価値、粗飼料としての物性的価値のほか、牛の生体機能向上という第3の効果が期待できそうである。今回紹介した三つの飼料を牛に給与することで同様な効果が得られるかは、今後の研究課題と言える。

　牛は繊維をエネルギー源にできる家畜であり、また物理性のある繊維源を給与してやらなければ健康を保つことができない家畜と言える。この点からしても、さとうきび、そしてそれから発生する製糖用に向かないケイントップ、さらにさとうきびを搾って残ったバガスはいずれも繊維質が豊富で粗飼料効果も高く、乳牛、肉牛の有用な飼料となりうる。

　さとうきび生産者と養牛生産者が連携、協力すれば、さとうきびを軸に有畜農業、循環農業が成立することになる。ケイントップやバガスを飼料と見なし、それを牛に給与し、牛の糞尿は堆肥化し、さとうきびのほ場に還元する。これが普及すれば南西諸島において外国産粗飼料の使用量が減り、飼料自給率が高まることになる。

＊1） 農研機構ホームページ「研究活動報告」（2011年4月7日公開）
＊2） 農業産業振興機構ホームページ「砂糖類情報」（2007年8月）