微生物發酵飼料的應用現狀及其對豬腸道健康的影響

王海東，蔡慶雙

（1.賓縣居仁鎮鄉村振興發展服務中心，黑龍江 賓縣 150432；2.賓縣畜牧獸醫局，黑龍江 賓縣 150400）

近年，受到新冠疫情等因素的影響，飼料原料價格持續上漲，導致養殖業的飼料成本增加70%～80%[1]，因此尋找優質且具有價格優勢的飼料原料成為當前養豬業關注的重點。微生物發酵飼料因營養物質均勻豐富、飼養價值高、綠色健康等優勢成為當前研究熱點。在生豬養殖過程中飼喂微生物發酵飼料可顯著改善動物腸道功能，提高動物營養物質消化率，進而達到降低飼料成本和提高經濟效益的目的[2-3]。周映華等[4]研究發現，以18 kg 左右斷奶仔豬為試驗動物，飼喂無抗發酵飼料可以顯著提高生長育肥豬的生產性能，改善腸道微生態平衡，達到增強機體消化能力的目的。涂小麗等[5]研究給出了相同的結論，飼喂發酵飼料組可以顯著提高生豬生產性能和營養成分消化率。發酵飼料除能提高動物生產性能外，還可起到促進腸道微生態平衡、維持腸道pH和內環境穩定的作用[6-8]。本文綜述了微生物發酵飼料在國內外研究中的應用及其對生豬腸道健康的影響，旨在為微生物發酵飼料進一步在生豬生產中應用提供理論依據。

1 當前國內外微生物發酵飼料的研究進展

1.1 改善飼料品質

飼料的微生物發酵可以有效減少抗營養物質、膳食纖維和其他復雜成分含量，向豬釋放更多可用的營養物質。例如，玉米和大豆發酵后，可以分解其中的非淀粉多糖和纖維素，減少飼料中的抗營養物質含量，提高飼料的消化率和營養價值，從而改善豬的腸道健康和生長性能。眾多研究表明，使用微生物發酵飼料可提高飼料轉化率、生長速度和性能，減少疾病的發生，改善生豬腸道健康。

1.2 增加有益微生物數量

微生物發酵飼料中含有的有益菌群，可以促進動物腸道內有益細菌的生長和繁殖，抑制有害細菌的生長，從而維持腸道內菌群平衡。特別是乳酸菌和雙歧桿菌等有益細菌可以產生有益的代謝物，如乳酸和醋酸，從而降低腸道的pH 并抑制有害細菌生長。此外，有益細菌可以消化一些難以消化的物質，增加食物的營養價值，并產生類似抗生素的物質，對腸道有害細菌起到抑制作用。

1.3 提高免疫力

微生物發酵飼料可以通過產生短鏈脂肪酸和細胞因子等物質，促進腸道黏膜細胞的生長和增殖，增加黏膜屏障的完整性；競爭性排斥和抗菌作用也可以減少有害菌群對黏膜屏障的損傷；某些有益微生物還可以激活免疫系統，促進腸道黏膜屏障上皮細胞的免疫反應，增強免疫功能。綜合利用這些機制，微生物發酵飼料可以增強豬腸道黏膜屏障的完整性和免疫功能，提高豬的免疫力。

1.4 減少抗生素使用

據中國農業科學院畜牧獸醫研究所調查，2018年我國養豬業共消耗抗生素的量為33 000 t，其中約有50%用于預防和治療疾病，另外50%用于促生長和預防疾病[3]?？股氐臑E用導致了豬肉中抗生素殘留的問題。而微生物發酵飼料的應用可以通過促進腸道健康、減少病原菌的生長，從而減少對抗生素的使用，降低豬肉中抗生素殘留量，同時也有助于預防和控制抗生素抗性菌株的產生。部分研究發現，使用微生物發酵飼料，可減少豬的抗生素使用量。

1.5 改善腸道健康

微生物發酵飼料中的有益微生物和代謝產物，可以刺激腸道上皮細胞的生長和分化，從而增加腸道黏膜絨毛的高度和數量。這樣可以提高腸道對養分的吸收和利用能力，進一步改善豬的生長性能和肌肉品質。目前，國內外已有一些研究關于微生物發酵飼料對豬腸道健康的作用，主要集中在飼料添加劑對腸道微生態、腸道屏障功能和腸道形態的影響等方面。此外，還有研究調查了微生物發酵飼料對豬生長性能、肉質和免疫功能的影響，為在養豬生產中使用微生物消化飼料提供了理論依據。

2 微生物發酵飼料的種類和制備方法

2.1 微生物發酵飼料的種類及其特點

2.1.1 乳酸菌發酵飼料

乳酸菌是一種常見的有益菌，飼料通過發酵可降低飼料的pH 且能抑制有害菌的發育，增加有益菌的數量和種類，提高豬的腸道健康狀況。此外，乳酸菌還能夠分解飼料中的一些難以消化的物質，提高飼料的可利用性。

2.1.2 酵母發酵飼料

酵母是一種含有豐富營養成分的微生物，可分解碳水化合物中抗營養因子，提高飼料的營養價值。同時，酵母還能夠產生多種有益代謝產物，如乙醇、有機酸等，能夠促進豬的消化吸收和生長發育。

2.1.3 混合微生物發酵飼料

混合微生物發酵飼料通常是將不同種類的微生物進行混合發酵，通過協同作用，達到提高飼料營養價值的目的。這種類型的飼料通常包括乳酸菌、酵母、青貯菌等不同種類的微生物。綜上所述，飼料通過微生物發酵后，其中有益菌群能促進豬腸道健康，提高豬免疫力和生長性能。

2.2 微生物發酵飼料的制備方法

國外發酵飼料的工業化生產時間比較早，技術成熟，主要以液態發酵或酶解技術為主。而我國的微生物發酵飼料工業化生產起步較晚，主要以固態發酵工藝為主，生產工藝流程見圖1。

圖1 微生物發酵飼料生產工藝流程

2.2.1 原料預處理

制備高質量微生物發酵飼料需要選擇適合發酵的原料，并對其進行處理。處理后的原料需要滿足微生物發酵的要求：選擇營養成分豐富、易于發酵、無抗生素殘留、易于處理和儲存的原料。同時，應避免選擇可能被污染的原料，如含有霉菌的谷物。

2.2.2 添加菌種

在飼料中加入適當的有益菌種。有益菌一般包括乳酸菌、酵母菌和雙歧桿菌等。這些菌種可在發酵過程中促進有益菌的生長和繁殖。

2.2.3 發酵條件控制

將原料和菌種混合后，在一定溫度、濕度、通風等條件下進行發酵。發酵過程中，菌群將原料中的可溶性糖類、蛋白質等物質分解為有益代謝產物，如乳酸和醋酸等，同時還會產生一些有益酶和維生素等物質，根據具體情況進行適當調整。合理控制發酵時間，通常需要在適當溫度和濕度下進行數天到數周的發酵。

2.2.4 干燥和包裝

微生物發酵飼料制備完成后需要進行干燥，以提高飼料的穩定性和保質期。干燥方法包括自然晾曬和機械干燥，后者包括氣流干燥、真空干燥和微波干燥等。干燥完成后，發酵飼料需要進行密封包裝和儲存，常用包裝材料包括聚乙烯袋、鋁箔袋和塑料桶等。儲存條件需要保持飼料的干燥、通風和防潮，避免陽光直射和潮濕環境，防止霉菌和其他微生物的污染。一般來說，微生物發酵飼料的儲存期限為6個月至1年左右。

3 微生物發酵飼料對生豬腸道健康的影響

3.1 對豬腸道微生物菌群結構的影響

豬腸道健康對于豬的生長發育和健康有著重要影響。微生物發酵飼料是一種易于消化吸收且能增加腸道有益菌數量的飼料。通過乳酸菌和酵母等微生物發酵的飼料，可顯著減少腸道中大腸桿菌和沙門氏菌的數量，同時增加腸道中雙歧桿菌和乳酸菌的數量，從而改善腸道微生物群落結構，促進有益菌生長和繁殖，提高豬體重增長率和飼料轉化率，增加飼料營養價值，并產生抗生素樣物質，對腸道有害菌具有抑制作用。因此，微生物發酵飼料對于改善豬腸道健康、促進生長發育和提高飼料利用率具有重要意義。

3.2 對生豬腸道微生物代謝功能的影響

微生物發酵飼料中的乳酸和醋酸等代謝產物可以降低腸道pH，防止有害細菌生長，促進有益菌的生長和繁殖。含有乳酸菌和酵母等微生物的日糧，可以增加豬腸道中乳酸菌和雙歧桿菌的數量，減少腸道中厭氧菌的數量，增加腸道內有益代謝產物的含量，并降低有害代謝產物的含量。代謝組學分析表明，微生物發酵飼料組的豬腸道內有益代謝產物含量明顯增加，有害代謝產物含量明顯降低，與常規飼料組成明顯不同[9]。

3.3 對豬腸道屏障功能的影響

生豬采食微生物發酵飼料，可以顯著提高豬的腸道屏障功能，降低腸道炎癥水平，減輕腸道損傷，并增加豬的生長性能和肌肉品質。具體表現為以下幾點：增加腸道黏膜細胞的緊密連接度，增強黏膜屏障的完整性，從而減少有害物質的滲透，保護腸道免受損傷；調節腸道免疫細胞的活性和分泌免疫因子的水平，增強腸道免疫功能，對抗病原微生物和其他有害物質含量；通過調節炎癥介質的產生和分泌，減輕腸道炎癥的程度，從而減少對腸道屏障的損害；促進腸道上皮細胞的再生和修復，從而加強腸道的屏障功能。

3.4 對豬腸道免疫功能的影響

微生物發酵飼料中的有益菌群可以增強豬的免疫力和降低發病率。乳酸菌和雙歧桿菌等有益菌可以產生生物活性物質，刺激免疫系統反應，提高機體免疫力[10-11]。這些有益菌還可以促進腸道內免疫細胞的發育和增殖，增強腸道免疫功能。添加乳酸菌和酵母等微生物進行發酵的飼料可以顯著提高豬的免疫指標，包括血清免疫球蛋白、腸道免疫球蛋白A（IgA）含量，對豬的免疫系統產生積極影響，提高豬的免疫力和抵抗力[12]。微生物發酵飼料還可以顯著提高豬腸道中抗氧化酶的活性和免疫球蛋白水平，降低生豬的發病率。胡虹等[13]選用體重20 kg左右的三元雜交仔豬150頭，進行了基礎日糧、含抗生素的基礎飼料、乳酸菌液體發酵飼料的對比試驗，結果表明，飼喂乳酸菌發酵液體飼料的仔豬血液中總蛋白、白蛋白、免疫球蛋白G、葡萄糖的含量顯著提高。明雷等[14]研究也表明，玉米皮發酵飼料不但質地柔軟、帶有醇香酸香味、適口性好、增加采食量，還可以提高豬體免疫能力，促進豬體生長，提高豬胴體性能，改善豬肉品質，提高飼料利用率，降低飼養成本，減少或替代抗生素的用量，有效提高生豬養殖的經濟效益。

4 微生物發酵飼料當前的挑戰

盡管微生物發酵飼料有諸多好處，但也面臨著嚴峻挑戰。第一，微生物發酵飼料的制備需要高水平的技術和設備支持，對生產廠家的技術水平有很高的要求。第二，微生物發酵飼料的制備成本相對較高，需要對其經濟效益進行充分評估。第三，目前缺乏統一的微生物發酵飼料標準，導致產品質量和效果存在差異，需要加強標準化管理和監管。第四，隨著微生物發酵飼料的應用逐漸擴大，市場競爭也會日益激烈，需要不斷提高產品質量和技術水平，以滿足市場需求。第五，微生物發酵飼料的制備需要嚴格的質量控制，一旦出現質量問題，可能會對生豬飼養和消費者健康造成嚴重影響，需要加強質量管理和風險控制。

5 結 語

微生物發酵飼料是一種有著廣闊應用前景的新型飼料，已經在生豬生產中得到了廣泛的應用，在提高動物生長性能的同時改善了肉品品質，減少抗生素的使用。微生物發酵飼料不僅可以改善豬的生長性能，還可以調節腸道微生態環境平衡，增加機體對于疾病的抵抗能力，從而減少疾病的發生和降低病死率。盡管微生物發酵飼料的應用前景廣闊，但是也面臨一些挑戰。其中，最大的挑戰是微生物發酵飼料生產技術不成熟，還需進一步研究和探索。