復合微生物發酵飼料及其在養豬生產上的研究進展

2017-12-22 10:52:45 點擊：

導讀

我國是養豬大國，據國家統計局統計2016年全國年底生豬存欄量43504萬頭，全年生豬出欄量68505萬頭，而豬養殖是典型的耗糧型養殖，這就導致我國人畜爭糧十分嚴重。而發酵飼料作為近年來的研究熱點之一，可以有效提高飼料原料的營養價值及利用率，將豬不能或只能少量消化吸收利用的飼料原料“變廢為寶”，為飼料原料的選擇提供新的思路。本文就近年來發酵飼料及其在養豬生產上的相關研究進行綜述，為今后發酵飼料的研究及應用提供理論依據。

1發酵飼料的定義及作用

1.1 發酵飼料的定義

發酵飼料是指在人為控制的條件下，通過微生物的代謝，將具有礦物性質、動物性質及植物性質的營養物質轉換為多糖、蛋白質及脂肪，轉化為有機酸、酶、多肽等小分子物質，使得飼料更容易被畜禽消化吸收，且無毒副作用。按照生產工藝可將發酵飼料分為液態發酵飼料和固態發酵飼料兩類。液態發酵飼料是指將飼料原料與水按一定比例（1∶1.5～1∶1.4）混合后再充分發酵后形成穩定狀態的液態飼料。而固態發酵是指微生物在沒有或基本沒有游離水的固態基質上的發酵方式。

1.2 發酵飼料的作用

發酵飼料可以有效提高動物的生長性能，改善動物健康，同時發酵過程還會改變飼料中含有的活性物質及營養成分，減少飼料的抗營養作用。發酵過程中可以產生豐富的酶，除了一些淀粉、蛋白、脂肪酶外，還能產生很多動物本身不能合成的非淀粉酶，如纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶。在這些酶的作用下，飼料中的一些大分子物質降解成更易吸收的小分子物質，一些高分子碳水化合物轉化成可吸收利用的低分子碳水化合物。且微生物本身所產生的菌體蛋白，也是一種優良的蛋白質，相比于植物蛋白具有更高的營養效價。

通過發酵可以降解或去除飼料中的抗營養因子，同時可以產生各種生物活性物質，如活性肽、寡糖等，發酵后所產生的一些醇類、芳香烴、多糖類物質使得飼料具有各種香味、甜味，改善了詞料的適口性，可以增加畜禽采食量，提高飼料轉化率，促進動物健康生長。

在發酵過程中，可以通過微生物降解或分解一些生物體不能利用的營養物質（如粗纖維等），同時生成生物體可以利用的營養物質（如蛋白質等），提高飼料的營養價值，改善適口性。

發酵飼料中含有大量的有益微生物，這些微生物在進入到動物體內后，可以調節腸道微生態環境、pH值，可以通過與腸粘膜的吸附作用抑制病原菌的生長，同時大部分的益生菌還可以分泌各種抑菌、殺菌物質，可以有效防止病原微生物對動物體的侵害。其他抑菌作用還包括競爭性拮抗、生物奪氧作用等。

2飼料原料發酵的研究進展

2.1 豆粕

豆粕是一種植物性蛋白質原料，作為最主要的植物性蛋白來源，不僅適口性、安全系數高、易于儲存，而且營養價值高、易于消化吸收。對豆粕進行發酵，可以有效提高其CP含量，改善AA 組成，提高必需AA含量，降低其抗營養因子含量，進一步提高豆粕的營養價值。莫重文等采用米曲霉和啤酒酵母混合菌株固態發酵生產發酵豆粕，CP含量可達49.10%，比原料中增加了12.10%。

通過在飼料中添加發酵豆粕，可以有效的提高生長性能及免疫力，降低腹瀉率。熊瑩等研究發酵豆粕對保育豬（17kg左右）生長性能及免疫力的影響發現，發酵豆粕能有效改善保育豬生長性能，提升仔豬免疫力，添加水平以10.00%為宜。李少寧等研究發現在魯煙白豬生長豬（22.3±1.2kg）日糧中添加15%的發酵豆粕最佳，能夠顯著提高魯煙白豬生長豬的生產性能和養分消化率，同時能夠改善魯煙白豬生長豬的血液生化指標，增強抗病力，降低腹瀉率。5%發酵豆粕可以顯著提高生長豬生長性能，促進蛋白質的沉積和養分的吸收利用，減少氮的排出；當發酵豆粕替代豆粕提高至10%和15%，在提高生長豬生長性能和降低糞便中養分排出方面沒有明顯優勢。

2.2 菜籽餅粕

菜籽餅粕的粗蛋白含量較低，抗營養因子較高，使用前需要進行脫毒，阻礙了其在飼料中的應用。對于發酵菜籽餅粕的研究主要集中于提高其蛋白質含量與降低抗營養因子。董緒燕等采用枯草芽抱桿菌對菜籽餅粕進行發酵發現，菜籽餅粕中硫甙、異硫氰酸醋和惡唑烷硫酮得到完全降解，產生較高的溶栓酶，有利于提高油菜餅粕的附加值；劉軍等通過固態通風發酵研制低硫甙、高蛋白的菜籽粕發酵飼料，其硫甙含量為0.11umol/g，降解率達99.66%，CP含量為50.13%。

2.3 棉籽粕

棉籽餅粕是以棉籽為原料經脫殼、去絨或部分脫殼、再取油后的副產物，其營養價值隨棉花的品種、種植環境、是否去殼及榨油工藝的不同而不同。CP含量一般為33%～45%，粗纖維含量隨脫殼程度的不同而異，一般在10%～14%，含有豐富的VE和B族維生素等，但棉籽餅粕Lys及Met含量較低，氨基酸組成不平衡且含有對動物機體有毒害的游離棉酚、環丙烯脂肪酸、α-半乳糖苷等，限制了其在畜牧生產上的應用。

通過微生物發酵，可以有效的去除棉籽餅粕中的抗營養因子，改善其適口性，改善AA平衡，提高蛋白質含量，大大的提高了其營養價值。張文舉等研究表明熱帶假絲酵母ZD-3和黑曲霉ZD-8復合發酵極顯著的降低棉籽粕餅中游離棉酚的含量，提高了其CP、AA、必需AA的含量，提高了Lys和Met的含量。顧賽紅等利用黑曲霉PES對棉仁粕進行固體發酵，游離棉酚由498mg/kg降為67mg/kg，同時CP增加了10.92%，Lys和Met分別增加了12.73%和22.93%。

2.4 酒糟

酒糟是用淀粉質或糖質原料通過發酵而制造酒類產品時的工業副產品，資源極為豐富。隨著我國啤酒產量的連年增加，廢糟也相應增加。根據生產廠家和工藝的不同，產生的酒糟的營養物質具體含量的差異也較大，一般而言，其主要的營養價值特點是蛋白質含量高（10%～19%），淀粉含量低、高纖維（14%～18%），此外酒糟含豐富的Ｂ族維生素，但缺乏VA和VD，蛋氨酸、賴氨酸、色氨酸含量也非常高，還含有豐富的發酵產物，如酵母和活性因子等。通過發酵可有效解決這些問題。梁峰等對白酒糟額發酵工藝進行改進，最終得到了粗蛋白為27.5%，纖維素酶、淀粉酶活性較高，同時又有較高的維生素含量和較全面平衡的氨基酸含量。喬家運等用釀酒酵母和嗜熱鏈球菌固態發酵白酒糟并40%的比例添加到麥麩做輔料，用這種輔料以10%的添加比例添加到育肥豬日糧中，提高了育肥豬的日增重。蘇希孟研究表明，飼料中加入適量經過加工處理的發酵酒糟（10%～15%）能提高飼料適口性，明顯提高育肥豬生長性能，降低飼料成本，提高瘦肉型豬飼養的經濟效益。魏來等優化了白酒糟發酵的工藝參數，并按最優條件發酵后發現，提高了白酒糟粗蛋白質含量23.6%，降低了粗纖維含量43.0%。

2.5 中藥及中藥殘渣

使用發酵中藥及中藥殘渣時除了提高生長性能外，部分研究還發現可以提高免疫力，起到替代抗生素的作用。葉應健等研究發酵北蒼術對斷奶仔豬的影響發現，日糧中添加發酵北蒼術組的斷奶仔豬的血清各項免疫指標和生化指標較對照組及抗生素組均有不同程度的改善，其中添加量為0.2%組效果最好。

3發酵飼料在養豬上的研究進展

3.1 發酵飼料對生長性能的影響

通過發酵可以提高飼料的營養價值及消化效率，在發酵過程中產生大量發酵產物，可改善飼料適口性，提高采食量，從而提高豬只的生產性能。大量實驗表明，飼喂發酵飼料，可明顯提高豬的生長性能。胡新旭等在生長育肥豬（18～110kg）日糧中添加20%無抗發酵飼料，發現平均日采食量提高5.86%，平均日增重提高10.89%，料肉比顯著降低4.38%。金樁等在生長豬（25～50kg）飼料中分別添加20%、30%和50%的乳酸菌發酵飼料，結果表明，與對照組比較，平均日采食量分別提高了3.47%、4.16%和4.88%，平均日增重分別提高了9.67%、11.47%和13.68%，料肉比分別下降了5.16%、6.35%和7.54%。添加30%~40%發酵甜葉菊廢渣對藏豬與贛中南花豬雜交肉豬的生產性能影響不顯著，但添加發酵甜葉菊廢渣后總增重率提高了3.74個百分點。

3.2 發酵飼料對肉品質的影響

評定豬肉重要的感官品質指標有豬肉的色澤、嫩度、多汁性和風味，若豬經屠宰后，pH值下降過快或過慢，會導致豬肉色澤蒼白或深暗，從而影響豬肉品質。影響肉品香味和嫩度等指標的主要因素是肌內脂肪，并且它與嫩度、風味物質和系水力間高度相關。滴水損失是反映豬肉系水力的重要指標之一，它的值越小，表明系水力越高。張娜娜等在育肥后期豬日糧中添加15%的發酵桑粉可顯著提高生長性能并改善肉品質。劉春雪等在基礎日糧中添加5%的發酵麩皮與對照組比發現，試驗組日增重顯著增加了13.49%，料肉比顯著降低11.73%，屠宰率、第10肋眼肌面積和第10肋背膘厚等屠宰性能指標差異不顯著，但試驗組48h滴水損失降低18.84%，肌內脂肪提高了30.4%。

3.3 發酵飼料對腸道微生物的影響

發酵飼料可改善豬，特別是仔豬的腸道微生物平衡，抑制胃腸中外來致病菌的繁殖，降低腹瀉率，提高生產性能。高印等利用益生菌發酵蘋果渣對早期斷奶仔豬（5.87±0.10kg）進行飼養實驗發現，添加6%益生菌發酵蘋果渣能提高斷奶仔豬的生長性能，調節腸道微生態平衡，降低糞便中大腸桿菌數量和腹瀉率，提高血清中內分泌激素含量，降低尿素氮和膽固醇含量。何謙等將乳酸菌液體種發酵的斷奶仔豬飼糧飼喂仔豬，仔豬平均日增質量提高，料肉比和腹瀉率均顯著降低。呂鋒等飼喂斷奶仔豬由乳酸菌、芽孢菌和酵母菌以3∶2∶1發酵而成的全價飼料，與對照組相比，試驗組（發酵全價料，且不含抗生素）日增質量顯著增加；腹瀉率明顯低于對照組。張露露等研究發酵豆粕中大分子蛋白質和肽含量對仔豬小腸絨毛結構的影響發現，發酵豆粕能夠有效提高小腸絨毛高度，降低隱窩深度，增加V/C，有效改善仔豬小腸絨毛結構。同時，對仔豬的生長性能具有促進作用。馬敏等研究發現，飼喂發酵飼料，可影響消化道發育，較明顯地增加了T1組的膜臟指數，同時胃指數也略有増加，相比較對照組，空腸和回腸的絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度均有所増加，且在回腸尤為明顯。

3.4 發酵飼料對免疫的影響

研究表明發酵飼料不僅可以提高生長育肥豬的生長性能及肉品質，還可以提高豬對營養成分的消化率，減少環境污染，提高免疫力等效果。金樁等研究乳酸菌發酵飼料對規模化豬場生長豬（25～50kg）的影響，發現添加20%、30%、50%的乳酸菌發酵飼料的發病率比對照組分別降低了38.46%、46.15%和69.23%。劉瑞麗等研究發現，非常規日糧（酒糟粉、菜籽粕和血粉按比例混合發酵）發酵后干物質提高11.65%，有機物提高4.44%，粗蛋白質提高5.18%，粗纖維提高38.46%，總磷提高23.55%。同時，發酵飼料能有效控制腹瀉和顯著減少糞臭，可提高生長豬糞中乳酸菌含量，降低糞中大腸桿菌和沙門氏菌含量。周紅妹等用發酵飼料飼喂育肥豬發現，顯著提高了育肥豬平均日増重，降低飼養成本，提高機體抗氧化能力和増強機體免疫力。

4小結

與傳統飼料相比，發酵飼料具有提高飼料利用率，改善肉品質，提升免疫力等優點，現已在商品飼料中廣泛應用。但與其他養殖業發達國家相比較，我國現有發酵技術、設備和使用模式等方面，以及液體發酵飼料的開發與應用仍有很大差距，有待進一步研究來填補空缺。隨著發酵技術的逐漸成熟，可以預見發酵飼料將在飼料行業中發揮重要的作用。

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