微生物發酵飼料在畜禽生產中的應用研究進展

聶洪辛,王書祥 ,柴沙駝,王 迅,孫 璐,崔占鴻,孫 武,黃偉華,扎西東智,楊英魁*

(1.青海大學畜牧獸醫科學院,青海省牦牛工程技術研究中心,青海省高原放牧家畜動物營養與飼料科學重點實驗室,青海 西寧 810016;2.青海省黃南州尖扎縣畜牧獸醫站,青海 尖扎 811200)

抗生素又稱為抗菌素,它能夠抵抗環境中其他微生物的侵襲,殺滅并抑制已侵入人體及動物體內的致病菌,也能夠促進動物的生長。例如,在生長雞日糧中添加鏈霉素能夠加快肉雞的生長速度;仔豬日糧中添加金霉素能有效提高其生長性能;育肥湖羊日糧中添加6%的發酵飼料飼喂45 d后,可改善其體內腸道形態結構,促進腸道發育,提高其生長性能[1,2]。因此,抗生素作為飼料添加劑曾被許多國家廣泛應用。在正常情況下,動物體內的抗生素可以通過尿液和糞便排出[3],但是在牛奶、雞蛋等動物源性食品中卻檢測出了抗生素[4]。劉孟文等[5]使用質譜技術對陜西省的329份雞肉和雞蛋進行檢測,發現四環素類抗生素的殘留超標率達4.26%。趙杰等[6]采用TTC和PD法對貴陽市各超市袋裝牛奶及個體散戶奶農家的新鮮牛奶進行抗生素殘留檢測,發現60份牛奶樣品中抗生素的殘留超標率達1.67%?？股貧埩粼趧游镌葱允称分械闹饕蚴且恍B殖場(戶)為降低畜禽發病率、死亡率和促進動物生長而長期使用抗生素,導致抗生素在體內無法完全代謝,最終存留在動物源性食品中[7]。根據MRL標準規定,動物源性食品內可存留微量抗生素,人體攝入的動物產品中抗生素的殘留低于MRL標準所規定的量就不會對人體造成危害[8]。但長期食用低劑量抗生素殘留的動物源性食品,會造成抗生素在人體內累積,導致體內器官發生病變,嚴重時發生癌變[9]。

為減少抗生素的濫用,保護人體的健康,我國自2020年起已明令禁止在飼料中添加抗生素,近幾年興起的微生物發酵飼料可以幫助養殖戶解決安全、健康地飼養動物的這一難題[10]。研究發現,發酵飼料在畜禽的生長性能、免疫功能等方面發揮著重要作用[11]。發酵飼料是把有益菌群添加到飼料原料中進行發酵,發酵后會產生許多活性益生菌和代謝產物,可以抑制或殺滅多種致病菌,使動物腸道內菌群處于穩定和平衡狀態[12]。發酵后的飼料氣味芳香,適口性好,營養更全面,能夠促進畜禽消化和吸收。如今,發酵飼料已在許多國家廣泛應用。它的出現使人們可以吃上綠色健康的動物源性食品[13]。本文綜述了發酵飼料的益處、影響發酵飼料品質的因素以及發酵飼料在養殖業生產中的應用,以期在畜牧實際養殖生產中提供理論基礎。

1 微生物發酵飼料

1.1發酵飼料

微生物發酵飼料所使用的原料大多為植物性農副產品,在有益菌種的發酵降解下,飼料中的大分子有機物被降解為小分子有機物,最終轉變為畜禽易消化且富含豐富益生菌的飼料[14]。該飼料中含有常規飼料中最易缺乏的氨基酸,能夠快速轉化一些難以吸收的植物性農副產品,進而提高消化吸收的效率。將這種發酵飼料應用在動物養殖上,既能夠有效緩解糧食危機、節省飼料的用量,降解非常規原料中的抗營養因子和有害成分,解決抗生素在動物體內的殘留問題,還可以起到保護環境的作用,為養殖戶提供了新的選擇[15]。張益民等[16]研究發現,在酵母和米曲霉的發酵作用下,使用構樹葉可使飼料中的蛋白質含量有明顯的提升。高麗等[17]研究發現,秸稈作物經膨化發酵后,對提高反芻動物的生長性能、改善肉類品質等有顯著效果。

1.2發酵飼料的分類

1.2.1固態發酵

固態發酵是大量固體少量水,菌種在里面慢慢生長。它的優點在于可以選用植物性農副產品作原料,耗費資金少,生產的過程較為簡便。缺點是發酵條件不好控制,可能會出現發霉變質的情況。葉丙奎[18]研究表明,給生長育肥豬飼喂混菌固態發酵飼料,育肥豬飼料轉化率和平均日增重顯著提升,育肥天數明顯縮短,胴體品質有所改善,腹瀉率降低。

1.2.2液態發酵

液態發酵是大量水含少量固體,將pH值、溫度和時間等影響因素調到規定的數值內,經過厭氧發酵而成。它的優點在于發酵條件好控制,發酵出來的飼料帶有酸香氣味,增加了適口性,可提高畜禽的采食量。缺點是對設備的要求較高,因此耗費的資金也較多。

2 影響發酵飼料品質的因素

2.1優良的微生物菌種

優良的菌種對發酵飼料起到至關重要的作用?！讹暳咸砑觿┢贩N目錄》中允許應用在飼料及飼料添加劑中的微生物菌株有35種[19]。目前,在飼料中使用較多的微生物有乳酸菌、芽孢桿菌和活性酵母菌等[20]。王娟娟等[21]研究發現,在仔豬基礎日糧中添加10%的發酵飼料,可改善機體的免疫功能,減少仔豬的應激反應。孫煥林[22]研究發現,用枯草芽孢桿菌把發酵好的棉籽粕添加到黃羽肉雞的日糧中,發酵后的棉籽粕其飼用價值得到提高,黃羽肉雞的生長性能、屠宰性能都能夠得到改善。酵母發酵飼料以酵母菌為菌種進行發酵,而酵母菌是常見的益生菌之一,通過微生物發酵技術產出的飼料可以讓畜禽更加容易消化吸收,具有改善機體消化機能、減少舍內有害氣體的產生以及降解大分子物質等作用[23]。此外,在發酵飼料中添加酵母菌可以提高動物的采食量,同時酵母菌的價格較低,可以節約飼養成本。

2.2發酵飼料的原料及發酵條件

微生物發酵飼料大多以玉米粉、麥麩、豆粕、棉粕、花生粕、豆渣和作物秸稈等植物性農副產品為原料,將這些不易被動物吸收的原料通過發酵的方式轉變成含有特殊發酵酸香味的飼料,可提高動物的采食量。但在有些農副產品中含有抗營養因子,應注意添加的劑量。此外,在發酵的整個過程中,應注意pH值、溫度、時間和厭氧環境等[24],這些因素對發酵飼料能否制作成功具有至關重要的作用。

2.3發酵方式

目前,發酵飼料的發酵方式有池貯、桶貯、袋貯、堆貯及窖貯等[25],采用不同發酵方式獲得的飼料品質存在一定差異[26]。崔原年等[27]使用全株玉米分別比較袋貯和窖貯兩種發酵方式對產物的影響,結果發現,在窖貯中檢測到了甲基乙二醇和少量的天然丙醇,在發酵產物中檢測到了乳酸和乙酸,而袋貯中只在發酵產物中檢測到了大量乳酸和少量乙酸。

3 微生物發酵飼料在畜禽生產中的應用

3.1發酵飼料在反芻動物生產中的應用

反芻動物可以消化纖維素含量較高的粗飼料,因此,以植物性農副產品為原料而制成的發酵飼料在反芻動物上的利用較多。彭忠利等[28]研究發現,將發酵飼料添加到肉牛的飼糧中,對其采食量、日增重和肉品質都有不同程度的改善作用。Promkot等[29]的研究表明,在肉牛的濃縮飼料中添加20%的酵母發酵木薯根可增加瘤胃微生物的種類和數量?？祷雌G[30]的研究表明,給奶山羊飼喂通過復合益生菌發酵的精補料,可以提高奶山羊的生長性能,奶山羊的產奶量和乳品質都有很大的改善。朱春剛等[31]研究發現,利用益生菌把甘蔗尾葉變廢為寶并飼喂給肉羊,當日糧添加量<40%時,在一定程度上可以改善其生長性能和產肉性能。

3.2發酵飼料在豬生產中的應用

田和平[32]研究發現,給母豬飼喂發酵飼料,提高了母豬的干物質采食量、窩產仔數和產活仔數,增強了仔豬的免疫功能,并為養殖戶帶來了可觀的經濟收入。J.W.Park等[33]的研究表明,在豬的飼糧中添加發酵玉米可提高生長豬的生產性能。

3.3發酵飼料在家禽中的應用

將適量的發酵飼料添加到雞的日糧中,對雞蛋的品質有改善作用,產蛋量也增加了。正旭城[34]的研究表明,在580 d齡海蘭褐蛋雞飼糧中加入2.5% 的發酵飼料,可以提高產蛋率、飼料養分利用率、蛋雞的采食量以及改善腸道功能。范小丫[35]研究發現,給肉鴨在日糧中添加不同水平的香菇渣發酵飼料,當添加量控制在3%～5%時,肉鴨的生長性能、血清生化水平和免疫功能方面都有所改善。

3.4發酵飼料在水產動物中的應用

葛玲瑞[36]研究發現,給草金魚飼喂酵母菌和芽孢桿菌發酵飼料,可以提升草金魚體表的色度,其小腸液中的消化酶活力顯著增加,腸道中的一些微生物種屬也明顯增加,可抑制有害菌的繁殖。王天神[37]研究發現,在克氏原螯蝦的基礎日糧中添加不同水平的生物發酵飼料,發酵飼料中的益生菌能維持腸道中的菌群平衡,提高蝦對飼料的消化吸收率,并促進機體營養物質的沉積。當添加量控制在30%左右時,對蝦有促進生長發育的作用。

4 小結與展望

綜上所述,發酵飼料作為減抗替抗的新型飼料,在許多養殖中展現出了巨大的優勢和潛力,受到越來越多養殖戶的認可和追捧。諸多研究已表明,在飼料中添加適量的微生物發酵飼料不僅可明顯改善飼料適口性,維持腸道微生物穩態,減少疾病的發生,降低飼料成本,還能發展綠色生態養殖,降低環境污染。在當前嚴格規范食品安全以及倡導綠色健康養殖背景下,微生態發酵飼料的前景必將更加廣闊。