張志榕 鄧紅玉 王小芬 羅作明* 王均輝 邵金龍 鄭甜力 覃智斌 賴水明
(1.福建益昕葆生物制藥有限公司 福建漳州 363000;2.福建省畜牧總站 福州 350003;3.廈門市同安區農業農村局農村經濟發展中心 福建廈門 361100;4.福建傲農生物科技集團股份有限公司 福建漳州 363000)
隨著人們越來越追求安全綠色的食品, 無抗養殖的呼聲越來越高,自2020 年7 月1 日起,我國開始全面禁止飼用抗生素, 但目前由于非洲豬瘟對我國養豬業的影響依舊巨大, 禁用抗生素意味著會帶來豬生長性能差、死亡率增加等一系列問題。而發酵飼料由于其能起到替代抗生素的作用, 且有著不產生耐藥性、無藥殘等優點備受養豬產業的關注。飼料在發酵過程中能產生多種代謝產物, 其不僅能提升飼料的營養價值,還能調整生豬腸道的微生態平衡,從而起到“替抗”的作用。 飼料經發酵后,適口性提升,在飼喂動物時可明顯提高采食量,同時還能提高消化能力、免疫力,進而降低腹瀉率、死亡率[1]。 發酵飼料作為一種高效、環保的新型飼料,在養豬業全面禁抗的背景下,有著巨大的應用前景。
微生物發酵飼料的方式根據工藝的不同、 微生物種類的不同等進行分類。 按發酵工藝的差異可分為液體發酵、固態發酵、復合發酵;按發酵設施可分為敞口式發酵、密閉式發酵、淺盤式發酵和深層式發酵;按發酵設備可分為袋式發酵、池式發酵、車式發酵、鏈式發酵、盤式發酵等;按原料營養特性可分為發酵蛋白飼料、發酵能量飼料、發酵粗飼料;按發酵產品類型可分為發酵原料、 發酵全價配合飼料和發酵濃縮飼料;按微生物組成可分為單菌發酵、復合菌發酵、菌酶協同發酵;按微生物是否好氧可分為好氧發酵、厭氧發酵[2]。
2.1 降解原料, 促進采食 飼料在發酵過程中,由于一系列的生物化學反應,其中的淀粉、蛋白質、纖維素等復雜的大分子有機物被降解成易被吸收的雙糖、單糖、低聚糖、多肽、氨基酸等小分子物質,提高了動物對飼料利用效率的同時, 還改善了飼料的適口性。 研究表明,使用酵母菌等對啤酒糟進行發酵,可以將其中不易消化吸收的物質降解成有利于動物吸收的寡糖、單糖和各種氨基酸,經過發酵后,啤酒糟中的真蛋白質含量也顯著增加, 適口性和飼用價值得以改善[3];采用乳酸菌發酵常規飼料,小肽和維生素等小分子物質含量增加的同時[4],在發酵過程中還產生了多種誘食類芳香物質, 可顯著刺激動物的食欲[5]。
2.2 消除原料中的抗營養因子和毒素 常用的飼料原料中,有著各類抗營養因子及毒素,如蛋白酶抑制劑、單寧、植酸、棉酚、霉菌毒素等,這些抗營養因子及毒素會降低飼料中營養成分的利用效率、 影響動物的生長速度,甚至還會危害動物的健康,而飼料經微生物發酵后,可以消除、分解部分抗營養因子及毒素。 研究發現,常規飼料經微生物發酵處理后,原有的脲酶、凝血素、植酸等抗營養因子均被去除[5];豆粕經過發酵后,其中的蛋白酶抑制劑、水蘇糖、棉籽糖、大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白均能得到降解[6];菜籽粕經曲霉發酵后,菜籽粕中的中性洗滌纖維、異硫氰酸酯、硫代葡萄糖苷和惡唑烷硫酮明顯減少[7]。
2.3 發酵產生促生長因子 微生物在飼料發酵過程中,能分解飼料原料產生多種代謝物,有些代謝物可以起到促進畜禽生長的作用, 有些物質可以起到抑制細菌、病毒的作用。 研究發現,飼料經益生菌發酵后,能生成多種類的短鏈脂肪酸等促生長因子[8]。發酵產生的大量小肽、活性肽、乳酸等有機酸,能有效提高飼料的抗氧化功能并刺激腸道內有益菌的增殖,利于整個消化道對營養物質的分解和利用[9],有效提高消化率。而發酵過程中產生的乳酸、乙酸和其它一些抑菌物質則能有效減少仔豬腸道中沙門氏菌和大腸桿菌的數量[10],減少疾病的發生。
2.4 保護環境, 減少污染 飼料經微生物發酵后,大量增殖的益生菌能在腸道中促進營養成分的分解與吸收,有效降低糞便中有害物質的濃度,起到凈化環境的作用。 研究表明,乳酸菌、芽孢桿菌等益生菌能產生氨基氧化酶、氨基轉移酶和分解硫化物的酶,這些酶能將臭味來源的硫化物和吲哚類化合物分解為無臭無毒的物質,通過降低血液、糞便中有害氣體的濃度,減少有害氣體的排放量,從而起到凈化環境的作用[11]。母豬飼喂發酵飼料后可改變銅、鋅等重金屬的化學形態,有效減少豬糞臭味[12]。仔豬日糧中添加發酵豆粕可以減少仔豬糞便氨氣排放量[13]。 育肥豬飼喂發酵全價飼料后可以降低糞便中糞臭素的含量,并且能顯著降低其中吲哚、丙酸和丁酸的含量[14]。
3.1 母豬 研究表明,在母豬飼料中長期添加發酵料可以提高母豬采食量,進而提高其產仔數、產仔活數、仔豬的初生重等[15],同時還能通過提高母豬的發情率、受胎率以提升母豬的使用年限[16];在哺乳母豬日糧中添加發酵飼料可以顯著提高母豬的泌乳量[17],并且乳汁中的乳蛋白、乳糖、乳脂肪等成分均得以提升[18];發酵飼料中富含的益生菌通過競爭性抑制作用,可有效阻止有害菌在腸黏膜上定植,改善腸道菌群平衡,大幅降低母豬產后便秘的發生率[19]。由此可見,在母豬日糧中添加發酵飼料,可以提高母豬的采食量,提升發情率、受胎率、產子數等繁殖性能,能提高哺乳母豬的泌乳量及提升乳汁中乳蛋白、乳糖、乳脂肪等的含量,能有效降低母豬產后便秘的發生率。
3.2 育肥豬 在育肥豬日糧中添加發酵飼料,可以提高育肥豬的生長性能與肉料比, 提升腸道益生菌數量,提高胰臟和腸道消化酶活性,改善肉色,提高肌肉風味,增強免疫能力。研究表明,飼喂育肥豬時,在飼料中添加營養水平合適的發酵飼料, 能提升營養物質的消化率,提高日增重,降低料肉比[20],還可以改善育肥豬過肥的情況, 同時起到改善肉色和提升風味的作用[21]。 在育肥豬基礎飼糧中添加占總重量5%發酵料后,血清中免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、 免疫球蛋白M 和高密度脂蛋白含量均有一定提升[22-23],發病率顯著降低。
3.3 仔豬 仔豬由于其身體發育不完全的特征,導致與其它階段相比,對于飼料有著完全不同的要求,尤其是當前養殖過程中, 由于提早斷乳導致的應激作用,仔豬極易出現一些如消化不良、厭食等問題。研究表明, 在仔豬日糧中添加發酵飼料后, 對其食欲、消化、吸收等方面均有顯著提升[24],同時血鈣、血磷濃度提高,貧血與佝僂病發病率隨之降低[25]。長期飼喂發酵飼料后, 仔豬腸道微生物菌群中擬桿菌屬菌群比例明顯提高[26],血液中IgG、IgA、IgM 等抗體水平顯著增加,腹瀉率明顯下降[27],成活率和斷乳窩重均有所提升。由此可見,在仔豬日糧中添加發酵飼料,可以促進食欲、消化、吸收,提高日采食、日增重,提高氨基酸、 磷等的消化率, 提高腸道有益菌群比例, 降低貧血、 佝僂病、 腹瀉等的發病率, 提高成活率。
發酵飼料作為一種粗飼料的處理產物, 不僅能夠在國內養殖業不斷發展的背景下擴展飼料的來源,還有著高效脫毒、提升營養價值、減少環境污染等優點,應用到動物養殖過程中,可以改善動物腸道健康、緩解亞健康狀態、提高生產性能。 在當前無抗養殖、 飼料減抗的大背景下, 發酵飼料作為一種安全、高效、持久的替抗方案,減少了環境污染,促進了循環生態經濟的發展,具有顯著的經濟、生態和社會效益。