微生物發(fā)酵飼料在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用與發(fā)展前景

楊 軍，徐 凱

（湖北凌卓生物工程有限公司，武漢 430072）

微生物發(fā)酵飼料在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用與發(fā)展前景

楊 軍，徐 凱

（湖北凌卓生物工程有限公司，武漢 430072）

微生物發(fā)酵飼料是近幾年興起的新型環(huán)保型飼料，具有提高飼料利用率、增強畜禽健康水平、改善養(yǎng)殖環(huán)境、保障畜產(chǎn)品安全等重要作用，在養(yǎng)殖業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，已經(jīng)得到社會各界的廣泛認同和重視。文章綜述了微生物發(fā)酵飼料的作用機理及其在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用，探討了當(dāng)前微生物發(fā)酵飼料在生產(chǎn)和應(yīng)用中存在的問題及發(fā)展前景。

微生物；發(fā)酵飼料；應(yīng)用

近年來畜禽養(yǎng)殖行業(yè)發(fā)展迅猛，同時也帶來了一定的環(huán)境問題。畜禽飼料中抗生素的廣泛添加，造成了動物體的抗藥性，促使一些病原菌也產(chǎn)生了抗藥性，嚴(yán)重影響了人類公共健康安全。隨著國家和政府對環(huán)保問題的不斷重視，飼料添加劑中抗生素的使用逐步受到限制，同時也促使了非抗生物飼料添加劑的發(fā)展和應(yīng)用。微生物發(fā)酵飼料是運用微生物發(fā)酵技術(shù)對豆粕、玉米、秸稈、酒、麩皮等底物進行發(fā)酵分解而生產(chǎn)的飼料蛋白、酶制劑、益生菌、氨基酸、維生素等新型環(huán)保飼料產(chǎn)品，從而彌補常規(guī)飼料中缺乏氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)的不足，具有促進消化吸收、提高畜禽健康水平及無二次污染等特點，已經(jīng)受到社會大眾的廣泛關(guān)注[1]。本文綜述了微生物發(fā)酵飼料的作用機理及其在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用，探討了當(dāng)前微生物發(fā)酵飼料在生產(chǎn)和應(yīng)用中存在的問題及發(fā)展前景，為生物發(fā)酵飼料更好的應(yīng)用與研究提供參考。

1 微生物發(fā)酵飼料的作用機理

1.1 微生物調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡

發(fā)酵飼料是由有益微生物發(fā)酵而生產(chǎn)的，發(fā)酵飼料中含有多種功能益生菌，這些功能益生菌進入動物腸道后，能夠廣泛定植在動物腸道內(nèi)，有益菌通過競爭性抑制作用阻止有害微生物繁殖，改善腸道微生態(tài)平衡，促進腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和充分吸收。同時，有益菌在腸道內(nèi)能生長形成致密性膜菌群，形成生物屏障，防止有害物質(zhì)和廢物的吸收，有效增強動物機體對病原菌的抵抗力，保障動物機體健康。

1.2 微生物代謝產(chǎn)物促進營養(yǎng)物質(zhì)吸收增強機體免疫力

發(fā)酵飼料在生產(chǎn)過程中，微生物大量發(fā)酵繁殖，產(chǎn)生多種次級代謝產(chǎn)物，包括一些有機酸、氨基酸、酶類、核苷酸及維生素等多種活性物質(zhì)，增強腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，提高飼料的利用率，減少氨和其他腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生，改善養(yǎng)殖環(huán)境。同時產(chǎn)生的一些抗菌物質(zhì)能夠有效抑制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長繁殖，從而抑制動物病原菌的生長繁殖，改善動物腸道環(huán)境，提高機體的免疫力。

1.3 發(fā)酵底物經(jīng)微生物消化分解有利于機體吸收

微生物發(fā)酵飼料常用的發(fā)酵底物有玉米粉、豆粕、麩皮、秸稈、酒糟等物質(zhì)，這些物質(zhì)中含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子，不能在動物腸道內(nèi)充分消化吸收，影響飼料的利用率[2]。通過微生物的體外發(fā)酵，一些大分子有機物如粗纖維被降解為小分子的有機酸等容易被腸道吸收的物質(zhì)，同時底物中的一些抗?fàn)I養(yǎng)因子經(jīng)過微生物的分解，抗?fàn)I養(yǎng)因子水平降低或是消除，能夠促進動物對飼料的吸收，提高飼料的利用率。

2 生產(chǎn)微生物發(fā)酵飼料的菌種及生產(chǎn)形式

2.1 菌種

當(dāng)前用于發(fā)酵飼料生產(chǎn)的菌種主要有酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌和霉菌等幾類。這些種類微生物主要具有以下功能：能夠分泌大量的蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等酶類，能夠快速分解底物，促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收；產(chǎn)生核苷酸、維生素等物質(zhì)，增加飼料的營養(yǎng)成分和價值；能夠增強動物的免疫力，提高動物抵抗病原菌等的侵染能力。

乳酸菌在發(fā)酵飼料中是應(yīng)用的比較多的一類細菌，常見的有30多種，包括同型乳酸菌、異型乳酸菌、兼性乳酸菌和雙氣乳酸菌等幾類。其在發(fā)酵過程中能夠迅速產(chǎn)生乳酸，使發(fā)酵底物快速酸化，有效防止梭菌等有害雜菌的污染，抑制發(fā)酵底物變質(zhì)。在發(fā)酵飼料中應(yīng)用的酵母菌主要有20多種，包括釀酒酵母、假絲酵母、畢赤酵母等，在發(fā)酵過程中產(chǎn)生天然的酵母香味，增加飼料的適口性。應(yīng)用的芽孢桿菌有將近10多種，主要包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌和蠟樣芽胞桿菌等，芽孢桿菌在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生大量的抗生肽，有效抑制一些病原菌的生長繁殖。同時酵母菌和芽孢桿菌能夠迅速消耗發(fā)酵底物的氧氣，為乳酸菌的生長繁殖提供厭氧環(huán)境，促進乳酸菌的繁殖生長。應(yīng)用的霉菌有將近10種，主要有黑曲霉、白地霉和米曲霉等，這些霉菌在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生大量的纖維素酶、淀粉酶、果膠酶、蛋白酶、植酸酶等酶類，有效分解發(fā)酵底物，同時霉菌菌體蛋白也很豐富，可以達到20%～30%。

2.2 發(fā)酵飼料的生產(chǎn)形式

發(fā)酵飼料可以分為液體發(fā)酵飼料和固體發(fā)酵飼料，其中液體發(fā)酵在國外應(yīng)用較多。發(fā)酵飼料按使用的發(fā)酵底物類型不同可以分為兩種，一是全價發(fā)酵飼料，二是發(fā)酵產(chǎn)品作為一種飼料添加劑或預(yù)混料的形式添加到全價飼料的配制過程中。液體發(fā)酵飼料可以有效改善飼料的消化特性，提高動物的生產(chǎn)性能，但存在發(fā)酵過程的調(diào)控，發(fā)酵的經(jīng)濟性等問題，在一定程度上限制了其應(yīng)用。固體發(fā)酵飼料指發(fā)酵底物含有少量的游離水，發(fā)酵底物為微生物生長提供良好的載體，同時也為微生物提供豐富的碳源、氮源等營養(yǎng)，在生產(chǎn)上具有操作簡單、無二次污染等特點，在我國應(yīng)用廣泛。

當(dāng)前國內(nèi)采用的固態(tài)發(fā)酵方式主要是厭氧發(fā)酵微生物發(fā)酵飼料，一種是適合養(yǎng)殖戶自己操作的袋裝發(fā)酵，另一種是規(guī)?；a(chǎn)線的袋裝發(fā)酵飼料。在發(fā)酵過程中，其運用的微生物種類基本相同，主要是酵母菌、芽孢桿菌和乳酸菌[3]。固態(tài)厭氧發(fā)酵袋式發(fā)酵方式相對來說操作簡便，發(fā)酵成品無需烘干，在生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。固態(tài)發(fā)酵技術(shù)只需接種、混合、包裝等幾個過程，能夠節(jié)省勞動強度，適于在我國推廣應(yīng)用。

3 發(fā)酵飼料在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

3.1 豬

研究表明，微生物發(fā)酵飼料能夠有效促進斷奶仔豬、生豬的生長，提高飼料的消化率，增強機體免疫力。在海南某豬場的試驗結(jié)果表明，用發(fā)酵飼料替代豬場原有配合飼料的5%，育肥豬出欄期可以提前約10 d，大大節(jié)省了養(yǎng)殖成本，提高了養(yǎng)殖效益。

3.2 反芻動物

微生物發(fā)酵飼料除了在豬生產(chǎn)中有較多的應(yīng)用之外，也廣泛應(yīng)用于反芻動物的養(yǎng)殖生產(chǎn)中。不論是在調(diào)節(jié)幼齡反芻動物營養(yǎng)吸收方面還是用于成年反芻動物，微生物發(fā)酵飼料都可以有效改善動物的生長狀態(tài)，利用其生物特性，加快營養(yǎng)吸收，提高養(yǎng)殖效益。

趙華等研究表明，飼喂氨基酸發(fā)酵飼料的泌乳牛平均日產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)乳要顯著高于對照組，比對照著提升11.4%[4]。余淼等將采用食品工業(yè)廢棄物發(fā)酵制成的生物飼料添加到肉牛飼料中，發(fā)現(xiàn)可顯著提高總蛋白、白蛋白、IgA、IgG、IgM的含量，降低谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性，提高機體的抗氧化性[5]。楊寶珠將EM飼料飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)肉牛的日增重有顯著提高，提高約30%，有效的提高了養(yǎng)殖效益[6]。

3.3 家禽

將發(fā)酵飼料添加到肉雞的日糧中，可以有效減少抗生素等藥品的使用，改善肉類品質(zhì)。孫汝江等將固態(tài)微生物發(fā)酵飼料添加到蛋雞的日糧中，研究表明，隨著發(fā)酵飼料添加量的增加，雞的產(chǎn)蛋量和產(chǎn)蛋率顯著提高，哈氏單位和蛋黃顏色有明顯改善，可見發(fā)酵飼料可以顯著提高雞的生產(chǎn)性能，為養(yǎng)殖戶帶來更多的養(yǎng)殖效益[7]。張護等在肉雞飼養(yǎng)過程中添加自行發(fā)酵城市餐飲泔水飼料10%、20%、30%、40%、50%和100%，發(fā)現(xiàn)添加量為10%～20%時，能明顯促進雞只增重[8]。閆理東等在肉仔雞日糧中添加發(fā)酵棉粕3%、6%、9%，研究表明，日糧中添加發(fā)酵飼料3%、6%能夠提高肉仔雞的平均日增重、采食量、肉料比，提高養(yǎng)殖效益[9]。

3.4 水產(chǎn)養(yǎng)殖

微生物發(fā)酵飼料比傳統(tǒng)飼料更具有環(huán)保性，在漁業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用。黃世金等將發(fā)酵飼料飼喂羅非魚，研究表明，微生物發(fā)酵飼料可以顯著促進羅非魚的生長、提高成活率，提高養(yǎng)殖效益[10]。熊鋼等用EM發(fā)酵后的魚飼料飼喂魚，結(jié)果表明，在改善飼料營養(yǎng)、提高飼料的利用率及促進魚生長、增強機體抗病性能及改善養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境作用方面有顯著效果，對節(jié)糧養(yǎng)魚有很大的經(jīng)濟價值，很適于養(yǎng)魚業(yè)推廣應(yīng)用[11]。王軍等在凡納濱對蝦的養(yǎng)殖過程中投喂經(jīng)過復(fù)合微生物發(fā)酵的飼料，結(jié)果表明，養(yǎng)殖過程中持續(xù)投喂適宜比例的發(fā)酵飼料，能顯著促進幼蝦的生長，提高蝦苗成活率及餌料效率；與對照組比較，處理組蝦苗體色透明，攝食時間縮短[12]。

4 微生物發(fā)酵飼料在生產(chǎn)和應(yīng)用中存在的問題

4.1 生產(chǎn)中存在的問題

發(fā)酵飼料在生產(chǎn)過程需要得到有效控制，目前在生產(chǎn)上還存在一些問題。我國發(fā)酵技術(shù)、設(shè)備和專業(yè)人才還相對落后，對于發(fā)酵飼料還沒有形成一定技術(shù)規(guī)范和生產(chǎn)過程管理監(jiān)督制度，導(dǎo)致市場上產(chǎn)品多樣，標(biāo)準(zhǔn)不一，擾亂市場秩序。同時發(fā)酵飼料在生產(chǎn)過程中也容易受到外界環(huán)境污染，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品存在一定的安全隱患。因此，需要規(guī)范行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)范制度，建立相應(yīng)的監(jiān)管機構(gòu)，對發(fā)酵飼料的產(chǎn)品質(zhì)量進行統(tǒng)一的把控，保障行業(yè)不斷發(fā)展。發(fā)酵飼料在應(yīng)用過程中，不同地區(qū)、不同種類的畜禽，其養(yǎng)殖效果有很大差異。如何選取適應(yīng)當(dāng)?shù)匦笄菽c道環(huán)境的微生物種群，對發(fā)酵底物進行發(fā)酵，是當(dāng)前研究的重要方向。

4.2 應(yīng)用中存在的問題

應(yīng)用中存在的問題主要體現(xiàn)在發(fā)酵飼料在使用過程中，可能出現(xiàn)打破動物腸道微生態(tài)平衡的情況，比如乳酸桿菌引起的臨床感染[13]。從免疫學(xué)的角度出發(fā)，發(fā)酵飼料中的微生物和次級代謝產(chǎn)物對動物體都是抗原，動物為抵抗這種抗原勢必會產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，動物產(chǎn)生抗體要消耗大量的能量和蛋白質(zhì)，在這個階段飼料的回報率是很低的，表現(xiàn)為料肉比很高。因此生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)和應(yīng)用還應(yīng)結(jié)合動物營養(yǎng)學(xué)、動物生理學(xué)等相關(guān)學(xué)科，開發(fā)出安全的、能夠有效提升養(yǎng)殖效益的產(chǎn)品，保障行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

5 小結(jié)

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，畜禽養(yǎng)殖業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要比例。發(fā)酵飼料可以有效降低飼料原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，抑制動物腸道內(nèi)大腸桿菌、沙門氏菌等病原菌的繁殖，減少養(yǎng)殖行業(yè)抗生素的使用，有效的提高了養(yǎng)殖效益，改善了養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的損害[13]。隨著國家對環(huán)保問題的不斷重視，微生物發(fā)酵飼料在畜禽生產(chǎn)中將更加廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，為了生產(chǎn)出品質(zhì)好、成本低的發(fā)酵飼料，還需要開發(fā)一些規(guī)?；?、自動化程度高的發(fā)酵設(shè)備，將發(fā)酵飼料的生產(chǎn)與動物營養(yǎng)學(xué)、動物生理學(xué)等相關(guān)學(xué)科結(jié)合，篩選一些功能性強、適應(yīng)性強的菌株，選擇合理的科學(xué)配方，才能不斷滿足市場需求，提高養(yǎng)殖效益。

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Application and Development Prospect of Microbial Fermented Feed in Livestock and Poultry Breeding

YANG Jun,XU Kai

（Hubei Lingzhuo Biotechnology Engineering Co.,Ltd.,Wuhan 430072,China）

Microbial fermented feed was a new type of environment-friendly feed in recent years,which can improve the utilization rate of feed,enhance the health level of livestock and poultry,and ensure livestock products safety.It has been widely used in aquaculture industry and attracted widely recognition and attention.In this paper,the mechanism of microbial fermented feed and its application in livestock and poultry breeding were reviewed.The existing problems and prospects of the production and application of microbial fermented feed were discussed.

microbes;fermented feed;application

S814；S816.6

：A

：1001-0084（2017）07-0015-04

2017-05-17

楊軍（1988-），男，湖北松滋人，碩士，主要從事環(huán)境微生物研究。