發酵飼料在羊生產中的應用進展

陳張華，張 玲，林建和

（內江職業技術學院，四川 內江 641100）

隨著人們生活水平的提高，肉類食品多元化，羊肉消費量呈上升態勢，養羊業也迎來了發展機遇。由于羊生長速度慢、飼料轉化率低，優質蛋白質飼料資源緊缺，尤其是精飼料短缺已成為羊生產發展的主要限制因素。豐富的農業和工業副產物，如農作物秸稈、棉子粕、菜子粕、麥麩、酒糟和馬鈴薯渣等粗飼料資源，因無法充分利用而被閑置或焚燒，既浪費資源又污染環境。探索應用微生物發酵方法對粗飼料資源進行加工、處理以提高非常規飼料的營養價值，推廣應用到羊生產中，不但可以實現資源的再利用，還可以緩解飼料資源緊缺問題，對改善羊的健康水平、提高生產性能等方面具有重要意義。

1 養羊業生產現狀

1.1 飼料品種單一，營養供給不足

羊生產因飼料成本高、優質飼料少，以靠天養畜為主，飼養方式粗放、簡單，由于飼料種類過于單一、飼草品質差、日糧營養搭配不科學，導致飼料利用率低。大量的非常規能量和蛋白質原料、植物有機鈣磷等沒有充分利用，不能做到精養精喂，因此發病率較高，常呈現夏肥、秋壯、冬消瘦、春死亡的現象，羊生產處于被動局面。

1.2 飼養管理不規范，嚴重污染環境

現代畜牧業的發展要求養殖專業化、經營集約化、管理企業化、服務社會化，但現階段的養羊業無論在技術、管理還是理念上仍比較落后，為了彌補因疾病而導致的生產不足，盲目提高飼料營養水平，尤其是粗蛋白質水平，人為增加氮排放；濫用抗生素、重金屬、片面追求高負荷生產等不合理現象，導致動物抗病能力降低，疫病防不勝防，養殖風險愈來愈高，外圍環境污染日趨嚴重，制約了舍飼養羊產業的發展。

2 發酵飼料的特點

發酵飼料是指在人工調控的條件下，通過利用有益微生物將飼料原料中營養物質和抗營養因子分解或轉化為集微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、微生物活性益生菌和復合酶制劑為一體的能被動物所采食、消化、吸收且無毒害作用的生物飼料。發酵飼料種類包括原料發酵、全價料發酵和植物秸稈類發酵等，具有促進飼料消化、改善飼料風味、補充益生菌和對飼料進一步脫毒的作用，臨床常用于降低飼料應激、促進動物生長、提高黏膜免疫等方面。研究表明，在反芻動物中，微生物發酵飼料產品可通過調節瘤胃功能和微生物區系來促進瘤胃代謝，從而改善動物的生產性能［1］。

2.1 發酵飼料工藝

2.1.1 固體發酵飼料 通常以低附加值的糠麩類和廢渣粕類為原料，將底物和水以適宜比例混合后，加入微生物發酵，主要包括菌種擴大培養、原料預處理、接種發酵、干燥滅活、成品包裝5 個環節。該類發酵具有原料成本低、原料廣、生產過程簡單的優點。缺點在于菌種經多級培養和敞開式發酵易使雜菌感染，深層發酵不徹底，占地面積大，且機械化程度低。

2.1.2 液體發酵飼料 以糖蜜、味精廢水、酒糟等工業廢液為原料，將微生物培養在固體基質上的發酵過程，生產過程比較復雜，與固態發酵相比多了脫水、收集和干燥等環節。在發酵時應根據不同的菌種調控適宜的營養成分、pH、溫度、水分等發酵條件，經過發酵能使益生菌增殖并產生乳酸、乙酸和乙醇等物質，可有效降低飼料的pH，抑制有害細菌產生。具有發酵時間短、效率高、適合大規模工業化生產、易于控制等優點，但也存在風險大、技術要求高、投資規模大等缺點。

2.1.3 發酵的影響因素 在飼料的發酵過程中，由于接種量、底物含水量、發酵時間、發酵溫度、初始pH 等因素不同，對發酵效果產生不同程度的影響。接種量過大會引起耗氧量增加，使得氧氣供應相對不足，影響微生物的正常生長代謝，同時也會造成物料浪費；接種量較小會使微生物生長緩慢，發酵效率降低等；發酵溫度、底物含水量、發酵時間和初始pH過高或過低也會影響發酵效果，具體應視發酵所選的微生物種類和發酵原料而定。胡紅偉等［2］研究發現，以乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌為復合菌種對飼料進行發酵時，最佳條件為接種量5%、溫度30～35 ℃發酵3 d、發酵水分含量40%。

2.2 發酵飼料的原料

為緩解飼料原料價格高、人畜爭糧局面，通常選用相對廉價的農業和輕工業副產物，如秸桿、餅粕糟渣等作為發酵飼料的原料，但無論是餅粕、糟渣還是秸稈類物質都存在營養不均衡、含有大量抗營養因子和有毒物質等問題，影響飼料的適口性，也降低了營養物質的消化吸收和利用，甚至將其大量遺棄或者燃燒，不僅造成了資源的大量浪費，還污染了環境。通過發酵的方式可以將其生產為高質量的蛋白質飼料，可有效提高動物對原料的利用率、適口性和消化利用率［3］。不同原料經發酵后營養的變化見表1。

表1 不同原料經發酵后營養的變化

2.3 發酵微生物選擇

根據農業部2013 年12 月發布的第2045 號公告“飼料添加劑品種目錄”，有地衣芽孢桿菌、產朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌、兩歧雙歧桿菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、屎腸球菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸乳桿菌、釀酒酵母、乳酸片球菌、沼澤紅假單胞菌戊糖片球菌等30 多種微生物可用于養殖業。市場上常用于發酵飼料的益生菌主要有酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌和霉菌。發酵飼料常用微生物的功能及其適用原料見表2。

表2 發酵飼料常用微生物的功能及其適用原料

3 發酵飼料在羊生產中的應用

3.1 發酵飼料對羊生長性能的影響

粗飼料是反芻動物飼糧的重要組分，但除粗纖維外其他養分成分含量均較低，嚴重影響飼料的適口性，限制了其在反芻動物養殖中的應用。發酵飼料在一定程度上可以提高粗蛋白質、粗脂肪和中性洗滌纖維的表觀消化率，改善飼料的適口性，提高動物生產性能，縮短出欄效率，提高養殖效益。仲偉光等［11］研究表明，玉米秸稈膨化發酵飼料飼喂育肥羊，可有效提高生產性能；王智［12］研究發現用構樹發酵飼料飼喂奶山羊可提高奶山羊的平均日采食量和產奶量，降低飼料成本；王莉梅等［13］研究表明，土豆渣發酵飼料可提高小尾寒羊的日增重；邱玉朗等［14］研究表明，秸稈與玉米漿混合微生物發酵飼料使肉羊ADG（平均日增重）顯著提高，料重比顯著降低；王小平等［15］研究表明，在青貯玉米中加入乳酸菌和酵母菌的復合菌劑，灘羊的日均采食量極顯著提高，ADG、末增重、料重比降低。

3.2 發酵飼料對腸道菌群和動物健康的影響

微生物發酵飼料進入腸道后，一方面可與消化道內有益菌群相互協調，維持腸道菌群平衡，維持動物健康；另一方面可以通過增強機體的異性免疫功能，使動物體內B 細胞產生抗體起到免疫增強的作用；再者可以提高機體抗氧化應激能力，增強機體對疾病的抵抗力，為畜禽無抗、生態養殖奠定基礎。葉以哲等［16］利用發酵日糧飼喂斷奶湖羊，發現發酵日糧飼料對腸道菌群的菌屬結構、菌種豐富度產生一定的影響，有利于維持腸道的微生態平衡，有提高機體免疫力的效果；陳柯等［17］研究表明，飼喂微生物發酵玉米秸稈可以提高山羊血清中IgG 和IgM 的含量，增加血清總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）和過氧化氫酶（CAT）酶活，提高山羊的免疫力和抗氧化性能。趙鵬等［18］研究發現，在日糧中添加微生態飼料可以顯著提高羊血清中IgG 和IgM 水平。崔瑩等［19］研究表明，添加復合菌培養物可顯著提高肉羊的IgG、IgM、IL-6 含量及GSH-Px 活性，提高肉羊的免疫功能。采用發酵飼料可顯著促進免疫細胞產生多種免疫因子，促進免疫細胞增殖活性，提高機體免疫力，改善血清抗氧化酶的活性，具有提高動物免疫機能的效果。

3.3 發酵飼料對羊肉品質的影響

飼料經發酵后所含的多種有機酸具有改善畜產品品質的作用，羊肉品質通常用肉色、熟肉率、剪切力、肌間脂肪、酸堿度和嫩度等指標來評定。王莉梅等［13］發現給小尾寒羊飼喂土豆渣發酵飼料，對熟肉率、粗蛋白質、粗脂肪、嫩度、系水力及肉色澤產生良好的影響，具有改善肉品質的作用；仲偉光等［11］研究發現給育肥羊飼喂膨化玉米秸稈發酵飼料，可降低了羊肉的剪切力；胡宇超等［20］發現在飼糧中添加發酵麩皮產物多糖，可降低羊肉剪切力；成思源等［21］研究發現用甜菜糖蜜發酵飼料飼喂肉羊可以提升羊肉的嫩度、鎖水能力以及改善羊肉肌糖原的強度和酵解延長羊肉的貨架期。由于使用的發酵飼料中含有多種有益微生物，可對動物胃腸道菌群進行調節，有效降低了動物疫病的發生，減少了藥物的使用，降低了藥品在產品中的殘留，有利于實現無抗養殖和保證肉類的品質。

3.4 發酵飼料對改善畜舍環境的影響

微生物發酵飼料富含益生菌、功能性寡聚糖、活性小肽、抗菌肽和多種活性代謝產物等，可減少畜禽代謝過程中產生的有害物質，降低畜禽養殖對環境帶來的危害，起到改善飼養環境的作用。甲烷是反芻動物瘤胃內碳水化合物無氧酵解的代謝終產物，甲烷排放量約占全球的17%。減少甲烷排放的措施主要是從動物管理、飼料組成、瘤胃發酵和產甲烷菌方面著手，其中抑制產甲烷菌的生長或代謝效果最突出。發酵飼料在減少甲烷排放方面具有一定的作用，郝凌魁等［22］研究發現在蒙古綿羊日糧中添加酵母發酵飼料可以顯著降低羊體內的產甲烷菌數量。魏炳棟等［23］研究表明，育肥山羊飼喂發酵玉米秸稈能顯著降低試驗羊的甲烷排放量，且隨著體重的增長，顯著低于對照組。由此可見，發酵飼料在改善畜舍環境方面具有較好效果。

4 討論

微生物發酵飼料作為一種新型的飼料，通過一定的技術手段能很好地實現變廢為寶，既解決了動物的飼料問題，提高生產性能，保護動物健康，也有效地降低環境污染和養殖成本，緩解人畜爭糧的矛盾，為規模化、集體約化的健康、無抗養羊生產提供了重要保障，實現了發展綠色生態、降低環境污染的目標，對促進飼料產業的可持續發展具有重要意義。盡管發酵飼料在養殖業中取得了不錯的成果，但仍存在很多問題。由于缺乏發酵飼料的工廠化生產工藝，使得生產效率低下，推廣和應用受到較大限制；對發酵工藝和微生物的性質了解較少，監控、檢測條件差，生產中易發生霉菌污染現象；發酵過程中所使用的菌種如何保存、對不同原料發酵所使用的混菌發酵比例如何確定、發酵后的飼料質量如何評定，發酵飼料含水量高、不耐儲存等問題還有待進一步研究。