發(fā)酵液體飼料的作用機理及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用

高 嵩，譚樹華

（湖南科技大學生命科學學院，湖南 湘潭 411201）

工藝及應用

發(fā)酵液體飼料的作用機理及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用

高 嵩，譚樹華*

（湖南科技大學生命科學學院，湖南 湘潭 411201）

飼料是養(yǎng)殖生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)之一，飼料技術(shù)的發(fā)展在規(guī)模化和高品質(zhì)肉類生產(chǎn)中起到越來越重要的作用，飼料中的添加物亦以各種目的在飼料中廣泛添加，以對飼料品質(zhì)進行改進。液體飼料即是一種針對性很強的有效改良產(chǎn)品，以糧食加工、乳品加工、食品發(fā)酵以及其他農(nóng)副產(chǎn)品加工中的副產(chǎn)品為主要原料，再配以其他常規(guī)飼料原料，利用懸浮技術(shù)加工制備成一種分散均勻、能滿足動物營養(yǎng)需要液態(tài)飼料，這種典型液態(tài)料含干物質(zhì)20%～30%。液體飼料作為配合飼料的一個組成部分，具有飼料工藝相對簡單、飼喂方便、節(jié)省的優(yōu)點。早期的液體飼料為非發(fā)酵型液體飼料，起源于國外，在20世紀50年代即進入了商品化生產(chǎn)時期，到了20世紀60-70年代，懸浮技術(shù)的應用更加促進了液體飼料的生產(chǎn)。發(fā)酵液體飼料(Fermented Liquid Feed，F(xiàn)LF)，作為一種新型液體飼料，在20世紀80年代末最早在荷蘭使用，并在丹麥、法國、瑞典、西班牙、瑞士等國家推廣使用，但當時的發(fā)酵液體飼料實際上僅是濕拌料。目前，通過微生物發(fā)酵的發(fā)酵液體飼料則在發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生大量的乳酸和揮發(fā)酸（如乙酸等）等酸性物質(zhì)，增加飼料酸度，可抑制或殺滅沙門氏菌、痢疾短螺旋體和大腸桿菌等胃腸道病原微生物，加上液體飼料原料來源廣、降低飼料成本、適口性極好，非常易于被小豬和斷奶仔豬接受等優(yōu)勢，液體發(fā)酵飼料被越來越多的人所接受，成為了目前主流的液體飼料形態(tài)。

目前，液體飼料在畜禽中的應用和研究主要集中于豬，雖然在反芻動物也有一些應用，如添加糖蜜和尿素等原料的液體飼料用牛羊生產(chǎn)，但從已有的研究來看，隨著動物年齡增長，飼喂發(fā)酵型液體飼料和非發(fā)酵型液體飼料的優(yōu)勢逐漸消失，且與干飼法相比，濕飼法對豬的胴體品質(zhì)無顯著影響，飼喂發(fā)酵液體飼料對提高生長肥育階段豬生長性能的作用不明顯。因此，液體飼料在養(yǎng)豬生產(chǎn)中亦主要應用于斷奶仔豬生產(chǎn)這一特殊過渡階段，而對生長豬、母豬等的研究尚不多。

1 發(fā)酵液體飼料的作用機理

相對于干性顆粒飼料和液體飼料，發(fā)酵液體飼料主要通過改變飼料的適口性、增加有益微生物（如乳酸菌）及提供可改變胃腸道環(huán)境的酸性發(fā)酵產(chǎn)物來發(fā)揮作用，因而飼喂結(jié)果體現(xiàn)在促進腸道發(fā)育、減少抗原刺激、降低胃的pH和抑制有害病原微生物繁殖等方面，因仔豬對這些因素最為敏感，故以對仔豬的研究為最多，生長育肥豬和母豬僅有少量研究。

1.1 促進腸道發(fā)育，提高采食量

初生仔豬小腸黏膜抵抗能力弱，前3周內(nèi)消化酶分泌能力不完善，易被各種外源性蛋白質(zhì)抗原損傷，是產(chǎn)生仔豬營養(yǎng)性下痢的主要原因。飼喂發(fā)酵液體飼料由于清除了一部分飼料抗原，解決了液體飼料和干性顆粒飼料對仔豬的適口性差的問題，可減少對小腸黏膜的損傷，維持了腸絨毛的生長，從而增加仔豬采食量，促進初生仔豬快速渡過適應期。

1.2 增加胃中酸度，抑制有害病原微生物繁殖

發(fā)酵液體飼料通過提高酸度從而對豬胃酸度產(chǎn)生影響，剛好可以彌補仔豬消化系統(tǒng)發(fā)育不完善，胃底腺區(qū)的壁細胞和主細胞發(fā)育不成熟，鹽酸分泌較少的不足。仔豬斷奶后，可能導致胃內(nèi)容物 pH升高，腸道內(nèi)乳酸菌減少，大腸桿菌等有害菌增加。而發(fā)酵液體飼料約可降低2個pH單位，提升胃中酸度，從而抑制日糧和腸道中的病原菌繁殖，減少仔豬腹瀉等病的產(chǎn)生。

1.3 改善后腸微生物菌群

發(fā)酵飼料含高濃度有機酸、乳酸菌，能調(diào)控消化道微生態(tài)區(qū)系，能直接抑制消化道中大腸桿菌和沙門氏菌等有害菌，從而使大腸桿菌隱性感染率大幅度降低（Canibe et a1 2012）；此外，消化道中食糜黏度的增加有利于需氧菌的發(fā)育，而發(fā)酵液體飼料可通過降低飼料黏度，起到抑制需氧菌發(fā)育的效果。據(jù)報道，飼喂發(fā)酵液體飼料雖然對整個消化道的乳酸菌數(shù)量沒有顯著影響，但能顯著降低小腸后部、盲腸和結(jié)腸中大腸桿菌的數(shù)量(Jensen et a1，1998)。有研究表明，給豬飼喂乳桿菌發(fā)酵飼料，2 h內(nèi)即可產(chǎn)生抑菌結(jié)果。

1.4 通過哺乳母豬提高仔豬免疫力，改善生長環(huán)境

據(jù)報道，給哺乳母豬飼喂發(fā)酵飼料，飼喂液體發(fā)酵飼料組母豬日干物質(zhì)攝入量顯著高于對照組，其哺乳仔豬的免疫球蛋白增加，淋巴細胞和腸上皮細胞增殖能力增強。另外，母豬飼喂液體發(fā)酵飼料，使其糞便中有害菌減少，環(huán)境條件得到改善，亦可影響仔豬消化道微生物組成。飼喂3周后，母豬糞便中大腸桿菌數(shù)量出現(xiàn)顯著下降，乳酸菌沒有顯著變化，而仔豬不僅糞便中大腸桿菌數(shù)量出現(xiàn)顯著下降，乳酸菌也出現(xiàn)增多。

2 發(fā)酵液體飼料在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應用

2.1 發(fā)酵液體飼料對仔豬生長性能的影響

已有報道均發(fā)現(xiàn)液體飼料對于仔豬特別是斷奶仔豬的生長性能提高最明顯，新生斷奶仔豬日采食量的增加和腸絨毛增長是其生長性能得到提高的主要原因。國外研究表明，液體飼料能顯著促進早期斷奶仔豬的生長性能，提高免疫力，可基本避免斷奶應激造成的早期斷奶綜合征，顯著減少腹瀉頻率，但對豬的背膘厚、肉質(zhì)等方面無顯著影響。Russe1等(1996)報道使用乳酸菌發(fā)酵液體飼料顯著提高了斷奶仔豬的采食量和生長速度，與對照組(顆粒飼料，含乳清粉，適口性好)相比較，采食量增加20%，日增重提高25%，且沒有出現(xiàn)斷奶仔豬的腹瀉現(xiàn)象。Jihoon(1999)比較了干粉和發(fā)酵液體飼料的飼喂效果，早期飼喂發(fā)酵液體飼料的仔豬表現(xiàn)了較好的生長性能，而且顯著減少豬的上市所需天數(shù)，同時降低豬上市體重的差異。Jensen等（1998）報道非發(fā)酵型液體飼料飼喂的斷奶仔豬平均日增重比干飼組亦提高了12%±9.4%。

仔豬生長性能的改善與液體飼料能較好地解決“早期斷奶綜合征”的產(chǎn)生因素有關(guān)。仔豬斷奶后，出現(xiàn)的采食量降低、體內(nèi)消化酶活性下降、腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能受損、消化道菌群紊亂、免疫功能抑制等劇烈變化是導致腹瀉和生長受阻的主要原因。李永明等（2010）對（14±2)日齡斷奶的杜長大健康仔豬飼喂發(fā)酵谷物液體飼料，試驗期28 d，發(fā)酵谷物液體飼料能促進仔豬消化道在經(jīng)歷斷奶應激后建立菌群多樣性豐富且平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，進而改善仔豬生長性能；飼喂發(fā)酵谷物液體飼料的仔豬，平均日增重提高13.50%(P＜0.05)，發(fā)酵谷物液體飼料是斷奶初期仔豬的理想飼料。Scho1ten等(2002)研究了小麥發(fā)酵液體飼料對28 d斷奶仔豬在斷奶當天、斷奶后4 d、斷奶后8 d三個階段的胃腸道性能(主要是胃、小腸、盲腸和大腸中的乳酸、乙酸、丙酸、丁酸的酸度及其含量)的影響，發(fā)現(xiàn)在斷奶后4 d胃中pH降低，乳酸含量呈極顯著上升趨勢，小腸絨毛長度也增加，同時，飼喂發(fā)酵液體飼料可較好地保護斷奶仔豬腸道黏膜，使其結(jié)構(gòu)不被破壞。

2.2 液體飼料對仔豬胃腸道生態(tài)環(huán)境的影響

改善仔豬胃腸道生態(tài)環(huán)境是液體飼料的主要功能，由乳酸菌和以丁酸產(chǎn)生菌為主的乳酸利用菌增殖引起腸道微生物菌群多樣性增加，有利于動物抵御病原微生物侵襲，保障腸道健康，改善生長性能。Sugiharto等（2015）報道采用綠色魏斯氏菌（Weisse11a viridescens）發(fā)酵含乳清粉的液體飼料可提高接種大腸桿菌斷奶仔豬的腸道健康，結(jié)果表明可降低大腸桿菌數(shù)，提高乳酸桿菌含量，提高回腸的白介素-10（IL-10）的表達。李永明等（2010）研究了發(fā)酵谷物液體飼料對超早期斷奶仔豬生長性能和腸道微生物菌群多樣性的影響，發(fā)現(xiàn)試驗組腸道微生物菌群Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pie1ou均勻度指數(shù)和豐富度指數(shù)均高于對照組，而Simpson優(yōu)勢度指數(shù)則低于對照組，表明發(fā)酵谷物液體飼料能增加仔豬消化道微生物菌群的多樣性，并改善各菌群數(shù)量分布的均勻性，形成一個復雜而平衡的微生態(tài)系統(tǒng)。Canibe 等（2007）報道采食發(fā)酵谷物飼料（FLG）日糧、顆粒干料（DUR）日糧和FLF日糧仔豬消化道的 pH 分別為 3.85（SD=0.10）、5.00（SD=0.18） 和 4.45（SD=0.11），與采食 DUR 和 FLG 日糧的仔豬相比，采食 FLF 日糧的仔豬尸胺的濃度增 加（890 mg/kg，SD=151.3）， 采食 DUR 和 FLG 日糧組仔豬尸胺的濃度 分 別是 32 mg/kg 和 153 mg / kg（ SD=18.7）； FLG日糧比FLF日糧促進酵母菌生長的程度更大；FLG 日糧中適合在胃腸道中生長的酵母菌數(shù)量最多；采食 FLG 日糧時檢測到適合在 20 ℃溫度下生長的酵母菌數(shù)量最多。但是飼喂 FLF 日糧仔豬的酵母菌數(shù)量僅在胃和大腸中段 ( 均為 P＜0.05) 中存在差異；與 FLF 日糧相比，飼喂 FLG 日糧的仔豬平均日增重有增加的趨勢 (P＜0.10)。

2.3 發(fā)酵液體飼料對生長豬生產(chǎn)性能的影響

一些研究表明，年齡越大的動物對液體飼料的反應越不明顯，其生長性能和品質(zhì)越不容易受飼料形態(tài)的影響，生長肥育豬、母豬飼喂液體發(fā)酵的飼料效果不如仔豬，仔豬斷奶后前2周的飼喂效果要明顯好于后2周，因而有關(guān)液體飼料對生長育肥豬的應用和研究均較少。但據(jù)研究報道，與干飼法相比，濕飼法具有提高生長速度、減少上市時間、提高飼料轉(zhuǎn)化率等優(yōu)點，濕飼組試驗豬的采食率顯著提高，濕飼組干物質(zhì)攝入量約 高 出 2倍（Miyawaki et a1，1997），也可能是液體飼料提高生長豬生長速度的主要原因。楊雪芬等（2009）研究了不同水料比液體飼料對生長肥育豬生長性能的影響，將顆粒干料日糧（DUR）組和將顆粒干料按料水比1∶3 進行濕拌的日糧(1∶3UR) 組的飼喂公豬，DUR 組和1∶3 UR 組日采食量接近，試驗進行6周，結(jié)果表明與DUR 組相比，1∶3UR組的平均日增重（P＜0.001）和活體重（P＜0.01）顯著提高，而兩組間日采食量和飼料轉(zhuǎn)化率并不存在顯著差異；兩個處理組間背膘厚、眼肌面積和屠宰率相接近，但是 1∶3UR 組的豬瘦肉率顯著提高（P＜0.01）；與 DR組相比，料水比較低的 1∶1.5R 組能夠提高飼料轉(zhuǎn)化率和平均日增重；與單純的濕拌料相比，添加乳酸的液體飼料能夠更顯著地提高試驗豬的生長性能，但相對于限制采食，自由采食液體飼料提高了飼料轉(zhuǎn)化率卻降低了肥育豬的平均日增重，實際生產(chǎn)上應用意義不大。

3 展望

液體飼料的發(fā)展從最初的固體飼料與水的簡單混合、到發(fā)酵液體飼料再到發(fā)酵谷物液體飼料，其功能亦更加完善，效果更加明顯。但液體飼料目前使用范圍很窄，僅在仔豬特別是斷奶仔豬中使用，對其他階段的研究和應用不多，在其他畜禽中的應用更少。液體發(fā)酵飼料的發(fā)酵和質(zhì)量控制受影響因素較多，如發(fā)酵原料、發(fā)酵菌種、發(fā)酵條件控制和發(fā)酵飼料的配比、料水比等，而發(fā)酵不好的液體飼料將對豬的生長和健康產(chǎn)生不利影響，因此，其質(zhì)量的穩(wěn)定性和發(fā)酵效果需要更多的研究。另外，發(fā)酵液體飼料尚沒有體現(xiàn)出提高經(jīng)濟效益、方便使用等方面的明顯優(yōu)點，其推廣必然會面臨困難。因此，進一步提高和穩(wěn)定液體發(fā)酵飼料質(zhì)量、篩選優(yōu)質(zhì)菌種、降低成本、提高飼養(yǎng)效果、提升養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟效益，拓寬發(fā)酵液體飼料的可應用畜禽種類，改進液體發(fā)酵飼料發(fā)酵方式以避免發(fā)酵過程中氨基酸被降解等，是今后需要重點考慮的方向。目前，液體發(fā)酵飼料在歐洲養(yǎng)豬生產(chǎn)中應用越來越廣泛，但在我國仍處于起步階段，應用和研究尚少。但我國具有豐富的相關(guān)加工副產(chǎn)品作為液體飼料資源，因此，隨著發(fā)酵液體飼料技術(shù)的進步以及人們認可度的不斷提高，液體飼料的應用會將越來越廣泛。

（略）

2016-09-30）

譚樹華，郵箱：hstan@126.com