微生物發酵飼料的研究進展及其在肉牛養殖中的應用

摘要：在規模化養殖背景下，動物生長性能、免疫功能及飼料利用率成為關注的重點。而隨著飼料工業的不斷發展，動物營養需要及飼料營養供給逐漸趨于平衡，要想進一步提高養殖經濟效益，并且保證動物源性食品安全，可以嘗試從微生物發酵飼料入手，通過微生物的代謝作用和菌落繁殖，有效規避飼料原料氨基酸不平衡、抗營養因子含量過高、養分消化率偏低等問題。為此，本文對微生物發酵飼料的發展歷程和研究進展進行分析，進一步論述了微生物發酵飼料在肉牛養殖中的實踐應用。

關鍵詞：微生物發酵飼料；生長性能；免疫功能；飼料利用率；肉牛養殖

面對“飼料停抗、養殖減抗”的客觀要求，開發綠色環保、無毒無副作用的飼料原料及添加劑成為當下的研究熱點[1]。其中，微生物發酵飼料主要是以微生物、復合酶等為發酵劑菌種，以玉米、豆粕、棉粕、菜籽粕、玉米秸稈、苜蓿等為發酵原料，這種微生物發酵的過程，能夠使飼料原料中的大分子物質、抗營養因子有效轉化為菌體蛋白、小分子活性肽、氨基酸等，起到降解抗營養因子，平衡氨基酸，提高養分消化率的作用[2]。而且微生物發酵飼料富含活性益生菌，這些益生菌進入動物體內后，能通過定殖方式維持腸道菌群平衡，提高動物免疫力，并且促進營養物質的消化吸收[3]。鑒于微生物發酵飼料的諸多益處，該方法已經成為解決飼料原料緊缺，提高動物生長性能和飼養經濟效益的重要途徑。

1 微生物發酵飼料的發展歷程

2009年，美國聯邦食品藥品監督管理局和美國飼料管控協會共同公示，能作為飼料添加劑的微生物共有46種。隨著研究進一步深入，越來越多的新菌種、新菌株被用于發酵飼料中。尤其是在美國、歐盟等發達國家，微生物發酵飼料超過飼料總產量的50%。微生物發酵飼料的研究成果最早出現于上世紀80年代，起初人們直接將益生菌混合到飼料中，并未對飼料進行發酵處理，這種方法的飼養效果較為有限，沒有從根本上解決抗營養因子偏高和養分消化率偏低的問題，但依然可以將其視為微生物發酵飼料的雛形[4]。而我國對微生物發酵飼料的研究，最早集中在玉米、豆粕等常規飼料原料上，但限于國內糧食資源緊缺的問題，為了緩解糧食進口壓力，緩解人畜爭糧的局面。諸多學者開始將微生物發酵技術用于非常規飼料原料和農副產品中，以豐富飼料營養成分，提高相對飼用價值等方式，保障飼料原料及飼料產品的穩定供給，這對保障我國糧食安全具有重要的現實意義[5]。

2 微生物發酵飼料的研究進展

2.1 發酵劑菌種

微生物發酵飼料中，較為常見的發酵劑菌種有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、丁酸梭菌等。牛瓊梅等[6]對比了自然發酵和添加布什乳桿菌作為發酵劑菌種，對全株玉米發酵特性及營養品質的影響，在同等發酵條件下，與自然發酵組相比，布什乳桿菌組全株玉米的乙酸含量顯著提高，擁有較高的有氧穩定性，且不良微生物數量和氨態氮含量得到降低，由此可見，布什乳桿菌發酵全株玉米的品質更佳。王慧和李恒[7]嘗試用乳酸桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌復合益生菌發酵豆粕，并用75%發酵豆粕替代育肥豬基礎日糧中的豆粕，結果發現，用75%發酵豆粕替代后，育肥豬的平均日增重、瘦肉率、眼肌面積顯著提高，料重比、背膘厚顯著降低，且扣除飼料成本后，飼養經濟效益提高了84.27元/頭。由此可見，選擇合適的發酵劑菌種，更能提高微生物發酵飼料的營養價值、促生長作用和飼養經濟效益。

2.2 飼料原料

因為不同飼料原料的營養成分存在一定差異，即便在相同發酵條件下，也會對微生物發酵飼料的營養成分構成影響。宋軍帥[8]從營養價值角度對4種發酵豆粕進行測定，結果發現，與上海源耀發酵豆粕（50%）相比，韓國（55%）發酵豆粕的水溶性蛋白質含量提高了51.17%，大豆球蛋白含量降低了34.19%，β-伴大豆球蛋白含量降低了37.12%，而四種發酵豆粕的其他營養成分均無顯著差異。陳雪等[9]對比了4種青貯玉米發酵后的營養成分，在相同發酵工藝下，“高油958”青貯玉米的氨態氮含量顯著低于其他3種；“大康205”青貯玉米的淀粉含量顯著高于其他3種，且中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量最低。由此可見，合理選擇微生物發酵飼料中的飼料原料尤為重要。

2.3 發酵工藝

發酵工藝的時間、接種量、溫度、液料比等都會對微生物發酵飼料的營養成分構成影響。苗欣宇等[10]對豆粕的固態發酵工藝進行分析，發現在溫度37℃、接種量12%、時間47 h、液料比0.58 mL/g情況下，發酵豆粕的粗蛋白質、游離氨基酸含量最高，且有效降低了豆粕中的抗營養因子。程彥茗等[11]以稻殼粉作為飼料原料，從營養成分角度分析發酵工藝參數的優化，結果發現，在溫度25℃、接種量7%、時間為96 h情況下，發酵稻殼粉的營養最佳，與發酵前相比，酸溶蛋白質含量提高109%，粗脂肪含量提高69%，且pH值極顯著下降。由此可見，對發酵工藝的研究，也成為微生物發酵飼料的熱點，只有探索出合理的發酵工藝，才能更好提高微生物發酵飼料的營養價值。

3 微生物發酵飼料在肉牛養殖中的應用

山東不僅是經濟大省、人口大省，而且是農業大省，究其原因，還在于農林牧漁行業的GDP占比較高。而肉牛養殖的關鍵在于飼料供給和營養配比，充足的飼料供給能夠推動肉牛養殖的規模化發展，以規模化效應提高飼養經濟效益，合理的營養配比能夠提高飼料的適口性和肉牛的采食量，促進肉牛的生長發育。根據山東省農業農村廳數據統計，2023年山東省玉米播種面積5 845.51萬畝，玉米總產量2 589.52萬t。并且根據《2023年全省大豆玉米帶狀復合種植工作實施方案》，2023年山東省落實了200萬畝大豆玉米帶狀復合種植推廣任務，從而提高大豆產能，保障糧食的穩定安全供給。其中，玉米、豆粕是肉牛精飼料的主要成分，玉米秸稈、玉米芯等副產物可作為肉牛粗飼料，充足的精粗飼料供給，給推廣微生物發酵飼料，發展肉牛養殖提供了良好條件。

另外，諸多學者對微生物發酵飼料在肉牛養殖中的應用進行了深入研究。李燕[12]嘗試以50%發酵豆粕替代犢牛基礎日糧中的豆粕，通過生長性能的測定發現，與豆粕組相比，50%發酵豆粕組犢牛的末重顯著提高6.08%，平均日增重顯著提高20.51%，腹瀉率極顯著降低52.37%。葉娟和鄭鴻云[13]在西門塔爾雜交公肉牛的養殖中，用不同比例發酵玉米秸稈等量替代玉米秸稈，經過60 d的試驗期后發現，當替代水平為15%時，肉牛平均日采食量顯著提高；當替代水平為30%時，肉牛平均日采食量、平均日增重、末重顯著提高，料重比顯著降低。劉依莎等[14]用微生物發酵方式處理玉米芯，并用發酵玉米芯飼喂肉牛，結果發現，發酵玉米芯添加水平為10%～20%時，肉牛的平均日采食量、平均日增重顯著提高，料重比顯著降低。車雷杰和郝王寶[15]以纖維素酶（300U/g）作為發酵劑，青貯發酵玉米秸稈后飼喂肉牛，與直接飼喂玉米秸稈相比，肉牛血清GSH-Px活性、IgA和IgG含量顯著提高，血清丙二醛含量顯著降低。由此可見，以微生物發酵飼料飼喂肉牛，能夠對肉牛的生長性能、血清抗氧化能力、血清免疫功能、屠宰性能等方面起到積極

影響。

4 微生物發酵飼料存在的問題及對策措施

4.1 微生物發酵飼料存在的問題分析

雖然微生物發酵飼料具有諸多優勢，但在具體的應用環節，還容易暴露出以下幾個方面的問題。一是微生物發酵飼料的功能較為單一，大多只能起到促生長的作用，在免疫功能、飼料利用率既定的情況下，難以有效提高動物的飼養經濟效益。二是缺乏微生物發酵飼料的質量標準，各飼料企業、大小規模的養殖場在制備微生物發酵飼料的過程中，對菌種選擇、發酵工藝較為隨意，使得制備的微生物發酵飼料質量參差不齊，低質甚至霉變的微生物發酵飼料容易造成動物生病、滯長、中毒等問題。三是微生物發酵飼料的保質期短，使用過程后沒有及時密封保存，當微生物發酵飼料大面積、長時間暴露在空氣中時，就會出現二次發酵，不僅造成能量消耗、養分流失，而且會加速微生物發酵飼料的腐敗。

4.2 對策措施

在功能上，學術界要加強對微生物發酵飼料的研究，并以動物生長性能、免疫功能及飼料利用率等測定指標為導向，探索出最優的發酵劑菌種、飼料原料和發酵工藝。王歡等[16]指出，以復合益生菌作為發酵劑，能夠通過多種益生菌的共同作用，起到增加動物采食量，降低飼料成本，抑制有害菌增殖，增強動物免疫力，提高飼料利用率等功效。究其原因，單一益生菌往往只具有特定的功能，而通過多種益生菌的聯合使用，才能綜合發揮作用，達到更廣泛和更全面的功效。張堯鈉等[17]對全混合日糧進行發酵處理，與發酵單一飼料原料相比，發酵全混合日糧能夠保證飼料的均勻混合和營養一致，避免采食過量的精料、維生素、礦物質，對動物生理機能和機體健康產生負面影響。

在質量上，可以針對不同飼料原料制定相應的質量標準。比如，針對青貯玉米，《GB/T25882-2010青貯玉米品質分級》《DB62/T1438-2006玉米秸稈青貯技術規范》等系列標準得以制定，這為青貯玉米的推廣應用，奠定了堅實基礎。未來，還需要針對發酵豆粕、發酵棉粕、發酵菜籽粕、青貯苜蓿、青貯羊草等制定系列標準，從而切實保證微生物發酵飼料質量。

在保質期上，關鍵是要避免二次發酵的問題。在制備微生物發酵飼料前，要根據動物飼養規模計算用量，確保在發霉變質前用完；在使用微生物發酵飼料時，單次取料最好不低于15 cm，取完料后要立即密封保存，避免多次開窖加速微生物發酵飼料的腐敗；對取得的微生物發酵飼料，喂養動物前可借助感官評價的方式，評估質量和安全性，比如讓青貯玉米秸稈出現黑褐色、難聞臭味或質地黏軟的情況，要停止喂養，避免動物出現中毒問題[18]。

5 結語

總之，鑒于微生物發酵飼料的營養價值和諸多功效，為推動飼料工業和養殖業的高質量發展，就需要深化微生物發酵飼料的研究，實現微生物發酵飼料的推廣應用。而針對微生物發酵飼料存在的問題，一方面，要以政策作為引導，建立健全微生物發酵飼料的質量標準體系，另一方面，要從發酵劑菌種、飼料原料和發酵工藝等方面進行優化，切實保證微生物發酵飼料的質量和安全。

參考文獻

[1] 任津瑩，陳鵬.“禁抗”背景下的幾種綠色飼料添加劑[J].飼料博覽，2020（12）：39-43.

[2] 黃智宇，龍玲，張正群，等.微生物發酵飼料在畜禽生產中的應用研究進展[J].當代畜牧，2023（11）：46-48.

[3] 聶洪辛，王書祥，柴沙駝，等.微生物發酵飼料在畜禽生產中的應用研究進展[J].青海畜牧獸醫雜志，2023，53（5）：59-62.

[4] 劉艷新，劉占英，倪慧娟，等.微生物發酵飼料的研究進展與前景展望[J].飼料博覽，2017（2）：15-22.

[5] 趙金波，黃合特，劉盈序，等.非常規飼料資源在畜禽飼料糧減量化營養調控的優化利用[J].中國飼料，2023（15）：123-129.

[6] 牛瓊梅，初曉輝，李彥飛，等.不同種類添加劑對全株玉米發酵特性及營養品質的影響[J].飼料研究，2024，47（1）：93-98.

[7] 王慧，李恒.飼料中添加發酵豆粕對育肥豬生長性能、屠宰性能及經濟效益的影響[J].中國飼料，2021（5）：32-35.

[8] 宋軍帥.四種發酵豆粕的營養價值及其對斷奶仔豬生長性能的影響[D].華南農業大學，2020.

[9] 陳雪，張洪瑞，王一凡，等.通遼地區種植密度和添加劑對4個品種全株玉米青貯后發酵品質、營養成分和體外消化率的影響[J].動物營養學報，2024，36（3）：1977-1986.

[10] 苗欣宇，劉文健，李達，等.枯草芽孢桿菌固態發酵工藝優化及其對豆粕營養成分的影響研究[J].飼料研究，2023，46（20）：79-83.

[11] 程彥茗，范陽，毛勝勇，等.稻殼粉發酵飼料生產工藝參數優化及其營養成分變化[J].畜牧與獸醫，2023，55（9）：30-36.

[12] 李燕.不同比例發酵豆粕替代普通豆粕對西門塔爾牛犢牛生長性能的影響[J].特種經濟動植物，2022，25（8）：1-3.

[13] 葉娟，鄭鴻云.日糧添加發酵玉米秸稈對肉牛生長性能、養分表觀消化率和經濟效益的影響[J].中國飼料，2023（16）：73-76.

[14] 劉依莎，張巧娥，許遲，等.發酵玉米芯對肉牛生長性能、瘤胃發酵參數及菌群的影響[J].動物營養學報，2024，36（2）：1039-1049.

[15] 車雷杰，郝王寶.纖維素酶青貯玉米秸稈的品質及其對肉牛生長性能的影響[J].飼料研究，2022，45（16）：18-22.

[16] 王歡，尹珺伊，張軍，等.復合益生菌發酵飼料在動物生產中的應用進展[J].飼料工業，2024，45（6）：13-20.

[17] 張堯鈉，李建濤，韓淑敏.發酵全混合日糧制備及應用的研究進展[J].中國畜牧雜志，2024，60（3）：52-57.

[18] 高燕春，袁凱，劉愛菊.不同微生物發酵劑對青貯玉米營養成分、感官評定及發酵品質的影響[J].中國飼料，2024（2）：76-79.