繆凌鴻
(中國水產科學研究院淡水漁業研究中心、大宗淡水魚產業技術體系飼料原料開發與質量安全崗位團隊,江蘇 無錫 214081)

生物發酵飼料是近年發展起來的一種安全綠色產品,2020年全國有超過2 000家企業產銷各類生物飼料400余萬噸。據生物飼料開發國家工程中心估計,2030年我國發酵飼料產量將達到8 000萬噸,其中,50%的特種水產膨化料將被先進的生物發酵飼料所代替。
與傳統飼料相比,生物發酵飼料具有其自身獨特的優越性,是一種活性飼料,其中含有的活性有益微生物在發酵過程中產生高活性的代謝產物,進入魚體后與腸道及其微生物群共同構成“共生功能體”,維持腸道黏膜微環境的動態平衡,并且可以通過“腸肝軸”和“腸腦軸”與宿主進行復雜的“對話交流”,調節機體的代謝水平,促進營養物質更好地消化吸收,改善機體生長性能和健康狀況。另外,在進入水體后具有一定的補菌、培藻效果,可抑制水體有害菌藻的生長繁殖,分解有機質,活化底泥,提升水體活力,促進水體微生態環境的良性循環。因此,使用生物發酵飼料是飼料“禁抗”和環保壓力背景下實現無抗飼料和提質增效的重要途徑,可以保證動物產品安全,有利于環境保護的實施。
近年來,本研究團隊針對不同特性的飼料原料篩選了多種高效的植物乳桿菌、枯草芽孢桿菌和釀酒酵母等發酵微生物菌株。通過將復合發酵菌劑與植酸酶、木聚糖酶等多種飼用酶復配應用于菌酶協同預消化飼料原料,發現可有效分解飼料中的抗營養因子,將飼料中大分子營養物質分解為大量易于消化的小分子物質。通過比較研究發現,棉粕經過菌酶協同發酵96 小時后,粗蛋白質水平提升21.72%、小肽含量提升55.03%、游離棉酚降解率達到58.39%、總抗氧化酶活力提升23.62%。菜粕經過菌酶協同發酵96 小時后,粗蛋白質水平提升14.91%、小肽含量提升39.02%、植酸降解率達55.80%、抗氧化酶活力提升14.31%。
此外,經過菌酶發酵的飼料能夠產生特殊的香味,促進水產養殖動物的攝食。通過離子遷移譜檢測技術分析,發現不同的發酵原料和添加比例均會影響飼料的風味,改變其揮發性風味物質的組成。例如,添加10%發酵菜粕的飼料中,2-甲基丙醛、3-己烯-1-醇、3-甲基丁醇等含量較高;添加20%發酵菜粕的飼料中,3-甲硫基丙醛、2,3-丁二醇、乙醇、苯甲醛等含量較高。
飼料經生物發酵后富含乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等多種有益菌,魚攝食后有益菌群產生乳酸、乙酸等有機酸,降低消化道內pH,還能產生細菌素、小肽等功能性物質,抑制氣單胞菌等病原菌的生長,從而改善水產養殖動物腸道微生態環境,提高養殖動物的生長和免疫功能。由于發酵底物原料的特性差異,不同的飼料原料經微生物發酵后的生物利用效果不同,因此在配合飼料中的添加比例同樣會影響飼料的利用效率。筆者在研究中發現飼料中復合添加10%發酵棉粕和10%發酵菜粕可有效促進團頭魴幼魚的生長和飼料利用率的提高,且單一添加20%發酵棉粕或10%發酵菜粕同樣具有促進生長的效果。此外,投喂頻率、投喂比例及其交互作用對于生物飼料的利用同樣會不同程度地影響養殖動物生長性能、飼料利用效率、肝腸抗氧化功能和腸道消化酶活性。

依托國家大宗淡水魚產業技術體系,2022 年夏季高溫季節期間,筆者研究團隊分別在山東東平、安徽東至和江蘇武進的鯉魚、草魚和團頭魴池塘主養模式開展了生物發酵飼料的養殖示范,經過3個月的養殖示范,發現生物發酵飼料可以促進魚的攝食、增強魚的消化吸收功能、提高肝臟抗氧化和抗應激能力、減少魚病發生,同時發現發酵飼料的使用可以提高大規格草魚肌肉黏性和回彈性,提升養殖草魚的品質。