微生物發酵濕料在畜禽料中的應用及研究現狀

聶 勇，勵 飛，劉 維，朱夢琪

（湖南九鼎動物營養研究院有限公司，長沙 410007）

微生物發酵濕料是通過設備將農業與食品加工副產物粉料與水按一定比例混合均勻，加入益生菌（乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌）進行發酵，形成的一種含水量適中的發酵飼料[1]。與干料相比，微生物發酵濕料飼喂肥育豬特別是仔豬有更明顯特征，主要表現在：增加適口性，降低飼料成本，擴大飼料原料范圍，改善環境，提高生產性能等[2]。

近年來，我國關于畜禽養殖和生產的研究主要是飼料添加劑、飼料營養和飼養管理等方面，對飼料飼喂形態方面的研究相對較少。微生物發酵濕料技術是一種新型飼料生產技術，將濕料飼喂方式與微生物發酵飼料相結合，在生產上能節約生產成本，減少生產操作步驟；在畜禽養殖過程中，益生菌通過發酵飼料進入畜禽體內，在畜禽腸道環境中起到屏障作用，并與原環境中的病原菌產生競爭性抑制作用[3]。飼料原料經益生菌發酵后含有更多有益物質（活性益生菌菌體、各種酶、各種代謝產物、多種維生素、蛋白質分解產物如活性小肽氨基酸、抑菌物質、免疫增強因子等），這些有益物質能促進動物個體生長，維持動物腸道菌群平衡。

1 微生物發酵濕料主要的發酵菌種

1.1 主要的發酵菌種

微生物發酵濕料的菌種選擇與微生物發酵飼料的菌種選擇是一致的，菌種必須符合安全原則，不能危害環境固有的生態平衡。用于飼料微生物添加劑生產在美國已批準的擁有40 多種，我國農業部在1999 年也公布了允許使用的微生物菌種名單，主要用于飼料中的微生物添加劑和酶制劑[4]。目前，市場上用于飼料發酵的主要益生菌種類包括乳酸菌、芽孢桿菌、酵母和霉菌。

1.2 乳酸菌

乳酸菌是應用最廣泛、最早的益生菌，其代謝產物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌，包含許多種屬。乳酸菌通過利用碳水化合物發酵產生大量乳酸，其他代謝產物如一些特殊酶系、酸菌素等物質在動物體內均具有特殊生理功能[5]。乳酸菌在動物機體內能促進營養物質的消化和吸收，調節腸道菌群平衡，提高機體免疫、改善食品風味等。利用益生乳酸菌發酵而成的飼料對促進動物的健康生長具有重要的實踐意義[6]。乳酸菌廣泛應用于食品、醫藥和畜牧業中，通過發酵后產生的初級或者次級代謝產物，能酶解豆粕、棉籽粕和菜籽粕中的粗蛋白質，從而提高蛋白質含量，降低pH 及降解其中的抗營養因子，能有效改善飼料品質[7]。國內外大量的飼養和臨床試驗資料都表明，乳酸菌對人類和動物體保健和治療都有較好的療效。楊璐等研究發現，微生物在仔豬生產中的應用，能提高其生產性能，主要原因是發酵液體飼料降低仔豬胃內的酸度，增加了仔豬的采食量[8]。同時，通過微生物競爭關系抑制有害細菌的生長和繁殖，控制仔豬的腹瀉，減少抗生素的使用。乳酸菌在提高飼料的品質，提升家禽對飼料的利用率等方面，與傳統的抗生素和化學添加劑相比，更具優勢。

1.3 酵母菌

酵母是一種單細胞真菌，能發酵糖類，可用于釀造生產，也可為致病菌。酵母菌體中粗蛋白質含量高達50%，含有非常豐富的維生素、脂肪、糖、酶等多種營養成分；同時其中的多種動物所需的消化酶（α-淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等）能酶解動物腸道中的營養物質，在動物營養消化利用方面起著重要作用[9-11]。胡德全等利用酒糟用作飼料來飼喂肉牛，研究表明，由于酒糟具有對牛適口性好，價格低廉，在瘤胃中酒糟蛋白降解率較高等特點，不僅可以滿足肉牛育肥快速生長對蛋白質的需求，還可以作為蛋白質補充料在肉牛育肥階段進行應用[12]。酵母菌含有豐富的營養物質，主要為蛋白質和其他代謝產物，其不僅能促進動物生長，還有助于提高動物機體免疫及繁殖能力。由于價格低廉、經濟價值高、市場需求旺盛、應用前景好等特點，可開發作為天然綠色生物飼料添加劑[13-14]。Belibasakis 等使用濕啤酒糟替代青貯玉米和大豆粉來改變35%～39%的瘤胃不可降解蛋白飼喂奶牛，試驗結果表明，可以顯著提高實際乳產量、乳脂產量、乳總固形物含量和乳脂含量[15]。在提高飼料的利用率等方面，Wlliams 等發現酵母培養物在雜交肉牛飼養中有顯著效果。添加酵母菌培養物在泌乳牛、生長牛、水牛、綿羊、山羊日糧中后，提高了反芻動物的產奶量（6.8%～17.4%），平均提高7.8%[16]。

1.4 芽孢桿菌

芽胞桿菌具有繁殖速度快、生命力強、體積大等特點，其在生長繁殖過程中可產生維生素B、維生素C、蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等多種代謝產物，進入腸道后代謝合成多種有機酸、酶、生理活性等物質消耗大量氧氣，可抑制有害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖，同時還具有降解飼料中復雜碳水化合物的酶，消除飼料中的抗營養因子，這些特性對動物腸道菌群平衡、動物飼料轉化率、營養消化吸收及促進生長具有重要意義。陳潔梅等研究表明，豆粕采用芽胞桿菌進行固態發酵后，樣品中各營養指標均有所提高，其中粗蛋白質含量由50.6%升至54.1%，大豆肽含量由1.8%升至29.5%，TCA-N 含量由2.4%升至38.8%，乳酸含量由0.7%升至4.7%，游離氨基酸含量由5.57 mg·g-1升至92.65 mg·g-1，發酵后大豆抗原通過SDS-PAGE 電泳技術檢測分析，結果表明，抗原已經被完全分解，90%主要抗營養因子被降解，大部分大分子蛋白質被分解成小分子肽，結果表明，芽胞桿菌在動物體內能促進飼料的降解消化吸收，提高動物的營養代謝速率。林顯華在1日齡健康愛拔益加肉雛雞200只的日糧中添加枯草芽孢桿菌B7，結果表明，肉雞的日增重顯著提高，料重比顯著降低，說明添加一定量枯草芽孢桿菌B7有助于提高其生長性能及增強免疫功能[17]。因此，添加發酵菌種對微生物發酵飼料具有重要作用。

2 微生物發酵濕料的研究及應用現狀

微生物發酵濕料既具備微生物蛋白飼料的特征，又具備優質蛋白飼料的特性。微生物發酵濕料在生產工藝上采用更簡單、更便捷的操作。通過嚴格控制發酵過程中的工藝條件，不僅可以在有益活菌數量達到更多保留，而且在消除抗營養因子，降解大分子蛋白和植酸磷等方面達到更好的效果；微生物發酵濕料的生產成本較低，飼喂方式更有效。因此，微生物發酵濕料在畜禽料的研究及應用具有很好的研究意義和發展前景。

2.1 微生物發酵濕料在豬料中的研究及應用現狀

微生物發酵濕料在豬料中應用比較廣泛。我國即將進入無抗時代，微生物發酵飼料將逐步替代原有的抗生素對動物的功效，而微生物發酵濕料成本低及飼喂方式便捷等優點，未來將被更多應用于生豬養殖中。微生物發酵后由益生菌產生的各種酶、維生素、蛋白質及其他代謝產物等，在動物體內可以促進生長、維持動物腸道健康，調節體內pH，降解原料中的抗營養因子；由于微生物發酵濕料含有更多活性益生菌菌體，對動物腸道菌群平衡具有不可忽視的作用。布登付等研究益生菌發酵濕料對育肥豬生長性能及腹瀉率的影響，通過隨機飼喂益生菌發酵濕料、顆粒料和粉料，結果表明，益生菌發酵濕料組日增重分別比顆粒料組和粉料組高9.47%（P＞0.05）和15.56%（P＜0.05）；在料重比方面，益生菌發酵濕料組分別比低7.12%和12.42%。而飼喂微生物發酵濕料的腹瀉率降低至0.35%，比顆粒料組和粉料組的效果更佳，通過成本核算，微生物發酵濕料組每千克增重飼料成本為6.26 元，分別比顆粒料組和粉料組少0.77、0.89 元[18]。王漢夫等研究干料與濕料兩種不同飼喂方法對肉豬生產性能的影響，結果表明，發酵濕料飼喂組試豬在整個試驗階段的頭均增重、頭均日增重、飼料報酬、單位增重的飼料成本、腹瀉率等方面均比干料飼喂組試豬好，說明發酵濕料飼喂組試豬的生產性能要優于干料飼喂組試豬[19]。慕會杰等研究濕態發酵豆粕與基礎日糧（小麥+豆粕）飼喂母豬，通過對母豬繁殖性能、血清生化指標及糞中微生物菌群的各項指標進行檢測，結果表明，日糧中添加濕態發酵豆粕在母豬妊娠后期、泌乳期能夠顯著改善母豬健康，母豬繁殖性能得到提高，仔豬14 日齡平均個體體重增加，仔豬腹瀉率降低，經濟效益得到提高[20]。陳如水等在育肥豬中采用以無抗發酵飼料配方產品（發酵豆粕和發酵棉粕為主要蛋白原料）與常規飼料飼喂對比發現，無抗發酵飼料配方產品對育肥豬末重及平均日增重有顯著提高，經濟效益得到增長，每頭豬養殖收入增加78.72 元，毛利提高33.98%；在肉品質及豬肉營養方面，飼喂無抗發酵飼料配方產品能顯著降低豬肉剪切力和滴水損失，提高豬肉氨基酸水平[21]。

2.2 微生物發酵濕料在家禽中的研究及應用現狀

家禽基礎代謝率是牛、豬的3倍，機體新陳代謝旺盛，但幼禽體溫調控機能差，且消化系統機能不健全。因此，只有給予家禽充分的飼料和平衡的營養，才能保證家禽的正常生產機能。在家禽日糧中添加適量的微生物發酵濕料，其中的微生物益生菌能改善腸道微生態動態平衡，抑制有害微生物菌群的危害；家禽無膀胱，直腸較短，不能高效利用營養物質，而微生物發酵濕料可以提高家禽的生產性能和飼料利用率，在改善家禽對營養物質的消化吸收、禽產品品質、防治環境污染等方面有重要作用。Akinola 等研究干、濕和微生物發酵濕料對肉雞生長性能、表觀消化率、腸道形態和胴體性狀的影響，結果表明，飼喂發酵濕料和濕料肉雞最終活體重和增重顯著提高（P＜0.05）；與飼喂干料相比，飼喂發酵濕料和濕料肉雞采食量和飼料轉化率未受影響（P＞0.05）；與干、濕料相比，飼喂發酵濕料肉雞表觀有機物消化率顯著提高（P＜0.05），死亡率、小腸絨毛形態和胴體性狀未受日糧處理的影響（P＞0.05）；與發酵濕飼料相比，飼喂濕飼料顯著降低了肌胃重（P＜0.05）；飼喂發酵濕料較干料腹部脂肪顯著降低（P＜0.05），結果表明，飼喂發酵濕料明顯提高肉雞有機物消化率，改善生長性能[22]。曲浩杰等對肉雞和肉鴨采用微生物發酵飼料與基礎飼糧進行飼喂，研究肉雞和肉鴨對發酵飼料的養分利用率的影響，結果表明，肉雞、肉鴨飼喂發酵濕料粗蛋白、干物質、能量真實利用率以及真實代謝能水平相對于基礎飼糧均有所增加[23]。

2.3 微生物發酵濕料在反芻動物中的研究及應用現狀

采食量、采食速率和日增重直接影響飼料的利用率和養殖效益，是動物養殖中十分重要的指標。而對于在反芻動物中添加微生物發酵飼料研究結果存在不同的觀點。張永輝等研究微生物發酵濕料對奶牛產奶量和飼料消化率的影響，結果表明，微生物發酵濕料對泌乳期荷斯坦奶牛產奶量有明顯影響，高產試驗組奶牛采食量高于高產空白組，糞篩數據顯示，試驗組與空白組相比，糞篩第一層比例普遍低2.80%～4.89%，飼喂泌乳期荷斯坦奶牛發酵濕料可顯著提高奶牛產奶量，對飼料的消化率也有所增強[24]。曲強等研究表明，利用平菇菌糠發酵飼料飼喂肉羊能夠顯著提高肉羊的食欲，對促進育成羊的增重有顯著效果[25]。這可能與微生物發酵飼料可以提高飼料的消化率，進而提高動物的日增重有關[26]。吳小燕等對泌乳奶牛添加微生物發酵飼料，研究奶牛產奶量、乳品質及飼糧消化率的變化，結果表明，奶牛產奶量、乳品質及飼糧消化率在添加適當微生物發酵飼料后，均有所提高[27]。因此，微生物發酵濕料在反芻動物中不僅能提高采食量、采食速率和日增重，而且對其產奶量和飼料消化率有所增加。

3 展 望

眾多研究表明，藥物飼料添加劑將在2020 年全部退出，飼料端“禁抗”，養殖端“減抗、限抗”大勢已定，將會給飼料行業和養殖行業帶來翻天覆地的變化。在現階段養殖業中，微生物發酵飼料必將登上歷史舞臺，尤其是微生物發酵濕料，其作為一種新興產業，會帶來巨大的社會效益與經濟效益，在飼料工業中必將具有廣闊的發展前景。

微生物發酵濕料雖然已經取得很大的成效，但是在其添加與應用中仍存在很多問題；由于微生物發酵濕料是以濕料方式進行發酵、運輸與應用，而濕料在發酵過程中有益菌群協同作用機制或頡頏作用機理不明確，發酵產物生成有許多不確定性，對微生物發酵濕料的品質難以保持持續穩定及有效性；發酵后濕料的即時應用及運輸困難，都會造成微生物發酵濕料的品質難以保證，制約著微生物發酵濕料的進一步發展。

近年來，微生物發酵濕料飼料在水產動物、家禽、反芻動物等畜禽養殖中大范圍應用，一些生產設備和專業人員都致力于微生物和發酵工藝進行研究。劉艷新等就目前微生物發酵飼料的發展背景、生產工藝優化以及應用進行闡述，旨在說明微生物發酵飼料在目前形勢下生物發酵飼料的進步及應用研究[28-29]。

微生物發酵濕料作為抗生素和蛋白的替代品，不僅可以生產出無抗優質的畜禽產品，而且在發酵原料利用方面有更多的選擇性，可以利用各種農作物秸稈、粕類原料作為發酵底物，開發潛力巨大，這樣發酵出來的產品既可以滿足動物所需基本營養物質，又可以使產品的成本低廉、易于生產推廣。合理開發和利用微生物發酵濕料將會有更廣闊的前景。