生物發酵雛雞雞糞生產飼料及其應用效果

喻 東， 李先永， 梁叢叢， 胡治銘， 鄧先余， 林連兵

（昆明理工大學 生命科學與技術學院，云南 昆明650500）

雞糞中含有動物所需的大部分營養物質和礦物質[1]。雞糞干物質中，粗蛋白 28.0%、純蛋白11.3%、可消化蛋白質14.4%、粗脂肪2%左右、粗纖維10%左右、鈣6%～8%、磷2.5%～3.0%，還含有鋅、銅、鋅、鐵等礦質元素以及豐富的B族維生素[2]，對畜禽的生產均有益。而且，雛雞由于喙短，吃飼料時有很多掉落在雞糞中，其消化道也短，飼料有很多未消化就排出體外。可以說雛雞雞糞是很理想的生產飼料的原料，但是，雛雞雞糞中可能含有某些寄生蟲卵及病原微生物[3]，而且直接用雛雞雞糞飼喂豬、雞等單胃動物，蛋白質利用率很低，代謝能量低，營養價值低。因此，要提高雞糞應用價值，必須提高其粗蛋白質的利用率，最好的方法是對雛雞雞糞進行發酵加工，通過微生物利用雞糞中有機酸和無機氮等來實現蛋白質的再生成[4]。

現有技術中采用雞糞發酵生產飼料的方法很多，主要有干燥法、化學法、膨化處理法，熱噴處理法和發酵法等，其中干燥法、化學法、膨化處理法和熱噴處理法需要消耗大量能量，且極大破壞了蛋白質和氨基酸等的結構，降低了飼料的營養成分。而一般的發酵法則需要7 d以上時間才能發酵完全，且發酵過程還會產生氨氣等污染氣體，作者提供了一種雛雞雞糞快速發酵成飼料的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 微生物液體菌劑 微生物液態菌劑由乳酸菌（由屎腸球菌、戊糖片球菌、唾液乳桿菌組成）混合液、釀酒酵母菌、嗜熱異養氨氧化細菌（屬于嗜熱土芽孢桿菌屬）和嗜熱側孢霉菌組成，乳酸菌混合液的有效活菌數≥1010CFU/mL、釀酒酵母的有效活菌數≥109CFU/mL，嗜熱異養氨氧化細菌的有效活菌數≥109CFU/mL，嗜熱側孢霉菌的有效活菌數≥109CFU/mL。將乳酸菌混合液、嗜熱側孢霉發酵菌液和嗜熱異養氨氧化細菌發酵菌液按照體積比為2∶（1～2）∶（1～2）的比例進行混合組成菌劑 I，乳酸菌混合液和釀酒酵母的發酵液按照體積比為5∶（2～3）的比例進行混合組成菌劑II。以上菌種均由作者所在試驗室保存。

1.1.2 發酵輔料和雞糞材料 輔料由玉米粉、麩皮和豆粕按不同比例混合組成，雞糞為含水量在60%～70%之間的新鮮雛雞雞糞。

1.1.3 試驗動物 試驗動物為10日齡健康黃羽烏骨仔雞。

1.2 試驗方法

1.2.1 雛雞雞糞發酵飼料試驗 雛雞雞糞飼料發酵分為兩個步驟：第一步將由3～5 L菌劑I，10～15kg玉米粉、5～7 kg麩皮和65～70 kg新鮮雛雞雞糞，在有夾層加熱和攪拌功能的發酵設備中攪拌均勻并調節其含水量，干濕標準以用手緊握剛好能滴出水為宜。利用加熱器將混合物料的溫度加熱到50℃以上，密封發酵12～16 h；12～16 h后進行第二步操作， 將 6～8 L 菌劑 II、5～10 kg 玉米粉、3～5 kg 麩皮和2～5 kg豆粕混合均勻，然后加入到第一步發酵完成的物料中，攪拌均勻，將物料溫度降到40℃以下，壓緊密封發酵30～32 h。物料發酵總共在48 h內完成，發酵成功后，可直接飼喂或干燥到含水量在15%以下加工制作成顆粒飼料。

1.2.2 雞糞發酵飼料對雞仔生長性能的影響 試驗選取10日齡健康黃羽烏骨仔雞300只，隨機分為5組，每組3個重復，每重復20只，試驗周期約為一個月。添加該飼料15%、20%、25%和50%分別對應A組、B組、C組和D組，其中對照組為飼喂100%雛雞預混料，4個試驗組分別按照對應的實施例中的方法進行處理。試驗雞分層籠養，自由采食、飲水，自動控溫，適時通風。基礎日糧符合美國國家研究委員會標準（NRC，1994），按時按標準程序進行疫苗接種。

1.2.3 指標測定

1）無害性指標檢測：在發酵過程中每隔8小時采樣（發酵 0、8、16、24、32、40 h 的物料）進行下列各項指標的檢測。

感觀性能檢測：將發酵前后的雞糞飼料分別檢查其氣味、質地和適口性。

酸度測定：取各時間段樣品5 g，加入10 mL滅菌生理鹽水，混勻，1 500 r/min離心15 min，取上清液用pH計測定，結果以pH表示[5]。

益生菌和致病菌的測定：乳酸菌用MRS-中性紅固體培養基進行檢測，釀酒酵母菌用加入鏈霉素的YPD固體培養基進行測定，大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌用HE瓊脂固體培養基進行測定，其中紅色菌落為大腸桿菌，黑色菌落為沙門氏菌，無色透明菌落為志賀氏菌。

2）營養成分檢測：在發酵過程中每隔8小時采樣（發酵 0、8、16、24、32、40 h 的物料）進行下列各項指標的檢測。

分別取各時間段的樣品100 g置于105℃干燥箱中干燥10 h左右，直至恒重為止，研磨成粉狀；其中總蛋白質采用國家標準（GB/T 6432-1994）凱氏定氮法測定[6]，真蛋白用硫酸銅法沉淀蛋白質后按照國家標準（GB/T 6432-1994）進行檢測[7]，粗纖維的含量用酸堿洗滌—重量法快速測定[8]。總氨基酸的檢測甲醛法進行測定[9]。

3）安全性檢測：將發酵好的雛雞雞糞飼料送到通標標準服務（上海）有限公司進行總砷、鉛、汞和鎘這四種重金屬及黃曲霉素B1含量的測定。

4）雞仔生長性能指標檢測：試驗期間每天按重復記錄飼料消耗，每三天早晨空腹稱重，計算各組的平均日采食量、平均日增重和死亡個數。

1.3 數據統計分析

試驗數據的整理采用 Microsoft Excel 2003進行，采用SPSS 21.0統計軟件中的ANOVA進行單因素方差分析，組間的顯著性差異采用Duncan's法進行多重比較。所有數據結果均以平均數±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 雞糞飼料發酵前后的感觀性能變化

雞糞飼料發酵前后的感觀性能變化見表1。由表1可知，雞糞飼料在發酵后臭味全部消失，質地松軟，不成團，帶有比較濃的酸香味。說明雞糞飼料在發酵過程中乳酸菌、酵母菌和其他能夠降解纖維素的細菌等益生菌占據優勢地位，抑制了其他有害微生物的生長繁殖。而且適當添加發酵好的雞糞飼料去飼喂養雞，采食性良好，并不具有選擇性。

表1 雞糞飼料發酵前后的感觀性能變化Table 1 Change of the sensory performance before and after fermentation of chicken manure fermentation feed

2.2 雞糞飼料發酵過程中酸度和益生菌以及致病菌活菌數的變化

雞糞飼料發酵過程中酸度和益生菌以及致病菌活菌數的變化見表2。通過表2可知，雞糞飼料經過發酵處理后，其pH逐漸下降，最終在pH 5以下。同時，發酵后沙門氏菌和志賀氏菌全部被消滅，大腸桿菌菌數在100 CFU/g以下，在安全范圍內。

2.3 雞糞飼料在發酵過程中營養成分的變化

雞糞飼料在發酵過程中的總蛋白質、真蛋白、總氨基酸和粗纖維質量分數的變化見表3。由表3可知，在發酵過程中，雖然粗蛋白被菌株消耗下降了一些，下降了5.49%，但是真蛋白和總氨基酸質量分數卻逐漸增加，最終分別增加了23.25%和50.31%；并且粗纖維的質量分數下降了30.4%。說明雞糞飼料經過發酵后營養價值得到提高。

2.4 雞糞飼料的安全性評價

雞糞飼料中的重金屬及黃曲霉素B1的質量分數見表4。可以看出黃曲霉素B1的質量分數小于10 ug/kg，達到了飼料衛生標準（GB13078—2001）的要求；總砷、鉛、汞、鎘這四種重金屬的質量分數分別為 6.1、0.46、0.028、0 mg/kg，均符合飼料衛生標準（GB13078—2001）的要求，說明該雞糞飼料的安全性達到標準。

表2 雞糞飼料發酵過程中各種致病菌和益生菌數隨著發酵時間的變化Table 2 Content’s change of various pathogenic bacteria and probiotic bacteria in the chicken feed’s fermentation process with the fermentation time

表3 雛雞雞糞飼料發酵過程中粗蛋白、真蛋白、總氨基酸和粗纖維的質量分數隨著時間的變化Table 3 Content’s change of the crude protein，true protein，amino acid and crude fiber in the chicken feed’s fermentation process with the fermentation time

表4 雛雞雞糞飼料中重金屬及黃曲霉素B1的質量分數與飼料衛生標準（GB13078—2001）的比較Table 4 Compare with content of heavy metal and aflatoxin B1in the Chickling chicken feed and feed hygiene standards（GB13078-2001）

2.5 雞糞發酵飼料對雞仔的生長性能的影響

雞糞發酵飼料對雞仔的生長性能的影響結果見表4。由表4中3種指標的分析可知，對于平均日采食量，只有在第18～27天，A、B、C組明顯高于對照組（P＜0.05），D 組明顯低于對照組（P＜0.05），其他時間都沒有顯著差異（P＞0.05）。對于平均日增量，其中D組一直顯著低于對照組（P＜0.05）；而在第18～27 d，A 組和 C組都顯著高于對照組 （P＜0.05）；在1～27 d，A 組顯著高于對照組（P＜0.05），而 B 組合 C組與對照組都沒有明顯差異（P＞0.05）。對于死亡個數，各組都沒有明顯差異（P＞0.05）。所以適當添加雞糞發酵飼料能提高日增重，而且死亡率沒有增加，最終使仔雞的生產效益得到提高；但是當添加量達到50%時卻影響仔雞的生產，會降低仔雞的生產效益。

表5 雞糞發酵飼料對仔雞生長性能的影響Table 5 Effect of the performance of broiler chickens grow by feeding chicken manure fermentation feed

3 討論

雛雞雞糞中雖然粗蛋白質量分數比較高，但是其中非蛋白氮占了45%左右，主要是尿素、尿酸、氨等，不能被單胃動物利用；雞糞在經過微生物發酵后，非蛋白氮可被微生物合成菌體蛋白，從而被單胃動物利用[10]，而且雞糞發酵飼料中還含有多種氨基酸、維生素、粗纖維、脂肪、鈣和磷以及鐵、銅、錳等微量元素，是制作飼料理想的原料。

作者將雛雞雞糞與玉米粉、麩皮和豆粕按一定比列組成的輔料混合，然后利用微生物菌劑進行兩步發酵處理，試驗結果表明，經過僅僅48 h發酵就可以達到消除雞糞臭味、改善雞糞飼料的物理感觀性狀、抑制甚至消滅有害致病菌群，并且能夠一定程度的提高雞糞飼料的營養價值的作用，試驗結果跟章泉石等[5]和陳鵬飛等[11]的結果都很相似。這是因為在發酵第一步，即50℃以上發酵8～12 h過程中，大腸桿菌和沙門氏菌等致病菌耐受不住高溫，絕大部分被殺滅，其中嗜熱側孢霉能在高溫下分解纖維素，嗜熱異養氨氧化細菌能防止氨氣的產生；而在第二步發酵過程中，加入的大量乳酸菌和酵母菌成為絕對優勢菌株而大量生長繁殖產酸，使物料pH下降，pH 5以下很大部分細菌如沙門氏菌等病原菌就不適合生長了，而經過第一步高溫發酵剩下的少量大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌就會受到抑制直至被消滅。同時雛雞雞糞中添加的乳酸菌、酵母菌等能分解糞料中碳類物質形成帶有酸香味的有機小分子化合物，能將臭氣物質NH3轉化成硝酸鹽，H2S轉變成H2SO4，將其他臭氣物質轉化成CO2和 H2O，從而臭味消失，并出現酸香味[5]。隨著物料pH下降，NH3的釋放量出現明顯下降[12]。此外，據張超范、Inooka等[13-14]的報道，乳酸菌的代謝產物可以提高畜禽機體的細胞免疫水平，酵母菌能活化畜禽全身的免疫防御系統，并且發酵過程中微生物能夠利用氨態氮合成自身的菌體蛋白[15]，是很好的動物飼料蛋白質，因此該雛雞雞糞飼料具有很好的應用價值。

4 結語

采用微生物菌劑和輔料對雛雞雞糞進行兩步發酵，能夠明顯消除雛雞雞糞臭味、抑制雛雞雞糞中病原菌等致病菌，發酵后的雞糞飼料中沙門氏菌和志賀氏菌全部被滅殺，大腸桿菌也降到了安全范圍內，臭味消失并帶有動物喜愛的酸香味。而且經過發酵后，飼料中總氨基酸質量分數達到12.89%，真蛋白質量分數高達18.34%，均比發酵前有明顯提高，其中粗纖維降低了21.97%，明顯低于發酵前。其中重金屬及黃曲霉素B1的質量分數均達到安全要求。而且雞糞飼料中的乳酸菌能分泌乳酸對飼料進行酸化處理、酵母菌能分泌多種酶類幫助消化進而提高飼料轉化利用效率，還能夠分泌維生素、有機酸等營養物質從而促進畜禽的生長。從飼喂雞仔試驗結果來看，添加25%的雞糞飼料飼喂雞仔不僅不影響雞仔的生長，反而還能提高雞仔的生長性能。可見，雛雞雞糞通過有益微生物發酵生產的飼料能提高畜禽的生長效益，具有一定的應用前景。

本試驗消耗的電力和燃料很少，生產成本較低。還消除了臭氣，減少了環境污染，并且該方法操作簡單易行，并且可以重復操作，不需要昂貴的設備，耗能少，所以對于規模化養雞場處理雛雞雞糞的環境污染及資源化利用來說，此法便捷可靠。