生物發(fā)酵雛雞雞糞生產(chǎn)飼料及其應(yīng)用效果

喻 東， 李先永， 梁叢叢， 胡治銘， 鄧先余， 林連兵

（昆明理工大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南 昆明650500）

雞糞中含有動(dòng)物所需的大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)[1]。雞糞干物質(zhì)中，粗蛋白 28.0%、純蛋白11.3%、可消化蛋白質(zhì)14.4%、粗脂肪2%左右、粗纖維10%左右、鈣6%～8%、磷2.5%～3.0%，還含有鋅、銅、鋅、鐵等礦質(zhì)元素以及豐富的B族維生素[2]，對(duì)畜禽的生產(chǎn)均有益。而且，雛雞由于喙短，吃飼料時(shí)有很多掉落在雞糞中，其消化道也短，飼料有很多未消化就排出體外?？梢哉f雛雞雞糞是很理想的生產(chǎn)飼料的原料，但是，雛雞雞糞中可能含有某些寄生蟲卵及病原微生物[3]，而且直接用雛雞雞糞飼喂豬、雞等單胃動(dòng)物，蛋白質(zhì)利用率很低，代謝能量低，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低。因此，要提高雞糞應(yīng)用價(jià)值，必須提高其粗蛋白質(zhì)的利用率，最好的方法是對(duì)雛雞雞糞進(jìn)行發(fā)酵加工，通過微生物利用雞糞中有機(jī)酸和無機(jī)氮等來實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的再生成[4]。

現(xiàn)有技術(shù)中采用雞糞發(fā)酵生產(chǎn)飼料的方法很多，主要有干燥法、化學(xué)法、膨化處理法，熱噴處理法和發(fā)酵法等，其中干燥法、化學(xué)法、膨化處理法和熱噴處理法需要消耗大量能量，且極大破壞了蛋白質(zhì)和氨基酸等的結(jié)構(gòu)，降低了飼料的營(yíng)養(yǎng)成分。而一般的發(fā)酵法則需要7 d以上時(shí)間才能發(fā)酵完全，且發(fā)酵過程還會(huì)產(chǎn)生氨氣等污染氣體，作者提供了一種雛雞雞糞快速發(fā)酵成飼料的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 微生物液體菌劑 微生物液態(tài)菌劑由乳酸菌（由屎腸球菌、戊糖片球菌、唾液乳桿菌組成）混合液、釀酒酵母菌、嗜熱異養(yǎng)氨氧化細(xì)菌（屬于嗜熱土芽孢桿菌屬）和嗜熱側(cè)孢霉菌組成，乳酸菌混合液的有效活菌數(shù)≥1010CFU/mL、釀酒酵母的有效活菌數(shù)≥109CFU/mL，嗜熱異養(yǎng)氨氧化細(xì)菌的有效活菌數(shù)≥109CFU/mL，嗜熱側(cè)孢霉菌的有效活菌數(shù)≥109CFU/mL。將乳酸菌混合液、嗜熱側(cè)孢霉發(fā)酵菌液和嗜熱異養(yǎng)氨氧化細(xì)菌發(fā)酵菌液按照體積比為2∶（1～2）∶（1～2）的比例進(jìn)行混合組成菌劑 I，乳酸菌混合液和釀酒酵母的發(fā)酵液按照體積比為5∶（2～3）的比例進(jìn)行混合組成菌劑II。以上菌種均由作者所在試驗(yàn)室保存。

1.1.2 發(fā)酵輔料和雞糞材料 輔料由玉米粉、麩皮和豆粕按不同比例混合組成，雞糞為含水量在60%～70%之間的新鮮雛雞雞糞。

1.1.3 試驗(yàn)動(dòng)物 試驗(yàn)動(dòng)物為10日齡健康黃羽烏骨仔雞。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 雛雞雞糞發(fā)酵飼料試驗(yàn) 雛雞雞糞飼料發(fā)酵分為兩個(gè)步驟：第一步將由3～5 L菌劑I，10～15kg玉米粉、5～7 kg麩皮和65～70 kg新鮮雛雞雞糞，在有夾層加熱和攪拌功能的發(fā)酵設(shè)備中攪拌均勻并調(diào)節(jié)其含水量，干濕標(biāo)準(zhǔn)以用手緊握剛好能滴出水為宜。利用加熱器將混合物料的溫度加熱到50℃以上，密封發(fā)酵12～16 h；12～16 h后進(jìn)行第二步操作， 將 6～8 L 菌劑 II、5～10 kg 玉米粉、3～5 kg 麩皮和2～5 kg豆粕混合均勻，然后加入到第一步發(fā)酵完成的物料中，攪拌均勻，將物料溫度降到40℃以下，壓緊密封發(fā)酵30～32 h。物料發(fā)酵總共在48 h內(nèi)完成，發(fā)酵成功后，可直接飼喂或干燥到含水量在15%以下加工制作成顆粒飼料。

1.2.2 雞糞發(fā)酵飼料對(duì)雞仔生長(zhǎng)性能的影響 試驗(yàn)選取10日齡健康黃羽烏骨仔雞300只，隨機(jī)分為5組，每組3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)20只，試驗(yàn)周期約為一個(gè)月。添加該飼料15%、20%、25%和50%分別對(duì)應(yīng)A組、B組、C組和D組，其中對(duì)照組為飼喂100%雛雞預(yù)混料，4個(gè)試驗(yàn)組分別按照對(duì)應(yīng)的實(shí)施例中的方法進(jìn)行處理。試驗(yàn)雞分層籠養(yǎng)，自由采食、飲水，自動(dòng)控溫，適時(shí)通風(fēng)?；A(chǔ)日糧符合美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（NRC，1994），按時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行疫苗接種。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定

1）無害性指標(biāo)檢測(cè)：在發(fā)酵過程中每隔8小時(shí)采樣（發(fā)酵 0、8、16、24、32、40 h 的物料）進(jìn)行下列各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。

感觀性能檢測(cè)：將發(fā)酵前后的雞糞飼料分別檢查其氣味、質(zhì)地和適口性。

酸度測(cè)定：取各時(shí)間段樣品5 g，加入10 mL滅菌生理鹽水，混勻，1 500 r/min離心15 min，取上清液用pH計(jì)測(cè)定，結(jié)果以pH表示[5]。

益生菌和致病菌的測(cè)定：乳酸菌用MRS-中性紅固體培養(yǎng)基進(jìn)行檢測(cè)，釀酒酵母菌用加入鏈霉素的YPD固體培養(yǎng)基進(jìn)行測(cè)定，大腸桿菌、沙門氏菌和志賀氏菌用HE瓊脂固體培養(yǎng)基進(jìn)行測(cè)定，其中紅色菌落為大腸桿菌，黑色菌落為沙門氏菌，無色透明菌落為志賀氏菌。

2）營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)：在發(fā)酵過程中每隔8小時(shí)采樣（發(fā)酵 0、8、16、24、32、40 h 的物料）進(jìn)行下列各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)。

分別取各時(shí)間段的樣品100 g置于105℃干燥箱中干燥10 h左右，直至恒重為止，研磨成粉狀；其中總蛋白質(zhì)采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 6432-1994）凱氏定氮法測(cè)定[6]，真蛋白用硫酸銅法沉淀蛋白質(zhì)后按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 6432-1994）進(jìn)行檢測(cè)[7]，粗纖維的含量用酸堿洗滌—重量法快速測(cè)定[8]。總氨基酸的檢測(cè)甲醛法進(jìn)行測(cè)定[9]。

3）安全性檢測(cè)：將發(fā)酵好的雛雞雞糞飼料送到通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)（上海）有限公司進(jìn)行總砷、鉛、汞和鎘這四種重金屬及黃曲霉素B1含量的測(cè)定。

4）雞仔生長(zhǎng)性能指標(biāo)檢測(cè)：試驗(yàn)期間每天按重復(fù)記錄飼料消耗，每三天早晨空腹稱重，計(jì)算各組的平均日采食量、平均日增重和死亡個(gè)數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理采用 Microsoft Excel 2003進(jìn)行，采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件中的ANOVA進(jìn)行單因素方差分析，組間的顯著性差異采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。所有數(shù)據(jù)結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 雞糞飼料發(fā)酵前后的感觀性能變化

雞糞飼料發(fā)酵前后的感觀性能變化見表1。由表1可知，雞糞飼料在發(fā)酵后臭味全部消失，質(zhì)地松軟，不成團(tuán)，帶有比較濃的酸香味。說明雞糞飼料在發(fā)酵過程中乳酸菌、酵母菌和其他能夠降解纖維素的細(xì)菌等益生菌占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，抑制了其他有害微生物的生長(zhǎng)繁殖。而且適當(dāng)添加發(fā)酵好的雞糞飼料去飼喂養(yǎng)雞，采食性良好，并不具有選擇性。

表1 雞糞飼料發(fā)酵前后的感觀性能變化Table 1 Change of the sensory performance before and after fermentation of chicken manure fermentation feed

2.2 雞糞飼料發(fā)酵過程中酸度和益生菌以及致病菌活菌數(shù)的變化

雞糞飼料發(fā)酵過程中酸度和益生菌以及致病菌活菌數(shù)的變化見表2。通過表2可知，雞糞飼料經(jīng)過發(fā)酵處理后，其pH逐漸下降，最終在pH 5以下。同時(shí)，發(fā)酵后沙門氏菌和志賀氏菌全部被消滅，大腸桿菌菌數(shù)在100 CFU/g以下，在安全范圍內(nèi)。

2.3 雞糞飼料在發(fā)酵過程中營(yíng)養(yǎng)成分的變化

雞糞飼料在發(fā)酵過程中的總蛋白質(zhì)、真蛋白、總氨基酸和粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化見表3。由表3可知，在發(fā)酵過程中，雖然粗蛋白被菌株消耗下降了一些，下降了5.49%，但是真蛋白和總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)卻逐漸增加，最終分別增加了23.25%和50.31%；并且粗纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降了30.4%。說明雞糞飼料經(jīng)過發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到提高。

2.4 雞糞飼料的安全性評(píng)價(jià)

雞糞飼料中的重金屬及黃曲霉素B1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表4。可以看出黃曲霉素B1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 ug/kg，達(dá)到了飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB13078—2001）的要求；總砷、鉛、汞、鎘這四種重金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 6.1、0.46、0.028、0 mg/kg，均符合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB13078—2001）的要求，說明該雞糞飼料的安全性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

表2 雞糞飼料發(fā)酵過程中各種致病菌和益生菌數(shù)隨著發(fā)酵時(shí)間的變化Table 2 Content’s change of various pathogenic bacteria and probiotic bacteria in the chicken feed’s fermentation process with the fermentation time

表3 雛雞雞糞飼料發(fā)酵過程中粗蛋白、真蛋白、總氨基酸和粗纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著時(shí)間的變化Table 3 Content’s change of the crude protein，true protein，amino acid and crude fiber in the chicken feed’s fermentation process with the fermentation time

表4 雛雞雞糞飼料中重金屬及黃曲霉素B1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB13078—2001）的比較Table 4 Compare with content of heavy metal and aflatoxin B1in the Chickling chicken feed and feed hygiene standards（GB13078-2001）

2.5 雞糞發(fā)酵飼料對(duì)雞仔的生長(zhǎng)性能的影響

雞糞發(fā)酵飼料對(duì)雞仔的生長(zhǎng)性能的影響結(jié)果見表4。由表4中3種指標(biāo)的分析可知，對(duì)于平均日采食量，只有在第18～27天，A、B、C組明顯高于對(duì)照組（P＜0.05），D 組明顯低于對(duì)照組（P＜0.05），其他時(shí)間都沒有顯著差異（P＞0.05）。對(duì)于平均日增量，其中D組一直顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）；而在第18～27 d，A 組和 C組都顯著高于對(duì)照組 （P＜0.05）；在1～27 d，A 組顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），而 B 組合 C組與對(duì)照組都沒有明顯差異（P＞0.05）。對(duì)于死亡個(gè)數(shù)，各組都沒有明顯差異（P＞0.05）。所以適當(dāng)添加雞糞發(fā)酵飼料能提高日增重，而且死亡率沒有增加，最終使仔雞的生產(chǎn)效益得到提高；但是當(dāng)添加量達(dá)到50%時(shí)卻影響仔雞的生產(chǎn)，會(huì)降低仔雞的生產(chǎn)效益。

表5 雞糞發(fā)酵飼料對(duì)仔雞生長(zhǎng)性能的影響Table 5 Effect of the performance of broiler chickens grow by feeding chicken manure fermentation feed

3 討論

雛雞雞糞中雖然粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較高，但是其中非蛋白氮占了45%左右，主要是尿素、尿酸、氨等，不能被單胃動(dòng)物利用；雞糞在經(jīng)過微生物發(fā)酵后，非蛋白氮可被微生物合成菌體蛋白，從而被單胃動(dòng)物利用[10]，而且雞糞發(fā)酵飼料中還含有多種氨基酸、維生素、粗纖維、脂肪、鈣和磷以及鐵、銅、錳等微量元素，是制作飼料理想的原料。

作者將雛雞雞糞與玉米粉、麩皮和豆粕按一定比列組成的輔料混合，然后利用微生物菌劑進(jìn)行兩步發(fā)酵處理，試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過僅僅48 h發(fā)酵就可以達(dá)到消除雞糞臭味、改善雞糞飼料的物理感觀性狀、抑制甚至消滅有害致病菌群，并且能夠一定程度的提高雞糞飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的作用，試驗(yàn)結(jié)果跟章泉石等[5]和陳鵬飛等[11]的結(jié)果都很相似。這是因?yàn)樵诎l(fā)酵第一步，即50℃以上發(fā)酵8～12 h過程中，大腸桿菌和沙門氏菌等致病菌耐受不住高溫，絕大部分被殺滅，其中嗜熱側(cè)孢霉能在高溫下分解纖維素，嗜熱異養(yǎng)氨氧化細(xì)菌能防止氨氣的產(chǎn)生；而在第二步發(fā)酵過程中，加入的大量乳酸菌和酵母菌成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌株而大量生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)酸，使物料pH下降，pH 5以下很大部分細(xì)菌如沙門氏菌等病原菌就不適合生長(zhǎng)了，而經(jīng)過第一步高溫發(fā)酵剩下的少量大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌就會(huì)受到抑制直至被消滅。同時(shí)雛雞雞糞中添加的乳酸菌、酵母菌等能分解糞料中碳類物質(zhì)形成帶有酸香味的有機(jī)小分子化合物，能將臭氣物質(zhì)NH3轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，H2S轉(zhuǎn)變成H2SO4，將其他臭氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化成CO2和 H2O，從而臭味消失，并出現(xiàn)酸香味[5]。隨著物料pH下降，NH3的釋放量出現(xiàn)明顯下降[12]。此外，據(jù)張超范、Inooka等[13-14]的報(bào)道，乳酸菌的代謝產(chǎn)物可以提高畜禽機(jī)體的細(xì)胞免疫水平，酵母菌能活化畜禽全身的免疫防御系統(tǒng)，并且發(fā)酵過程中微生物能夠利用氨態(tài)氮合成自身的菌體蛋白[15]，是很好的動(dòng)物飼料蛋白質(zhì)，因此該雛雞雞糞飼料具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

采用微生物菌劑和輔料對(duì)雛雞雞糞進(jìn)行兩步發(fā)酵，能夠明顯消除雛雞雞糞臭味、抑制雛雞雞糞中病原菌等致病菌，發(fā)酵后的雞糞飼料中沙門氏菌和志賀氏菌全部被滅殺，大腸桿菌也降到了安全范圍內(nèi)，臭味消失并帶有動(dòng)物喜愛的酸香味。而且經(jīng)過發(fā)酵后，飼料中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到12.89%，真蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)18.34%，均比發(fā)酵前有明顯提高，其中粗纖維降低了21.97%，明顯低于發(fā)酵前。其中重金屬及黃曲霉素B1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均達(dá)到安全要求。而且雞糞飼料中的乳酸菌能分泌乳酸對(duì)飼料進(jìn)行酸化處理、酵母菌能分泌多種酶類幫助消化進(jìn)而提高飼料轉(zhuǎn)化利用效率，還能夠分泌維生素、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從而促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)。從飼喂雞仔試驗(yàn)結(jié)果來看，添加25%的雞糞飼料飼喂雞仔不僅不影響雞仔的生長(zhǎng)，反而還能提高雞仔的生長(zhǎng)性能?？梢?，雛雞雞糞通過有益微生物發(fā)酵生產(chǎn)的飼料能提高畜禽的生長(zhǎng)效益，具有一定的應(yīng)用前景。

本試驗(yàn)消耗的電力和燃料很少，生產(chǎn)成本較低。還消除了臭氣，減少了環(huán)境污染，并且該方法操作簡(jiǎn)單易行，并且可以重復(fù)操作，不需要昂貴的設(shè)備，耗能少，所以對(duì)于規(guī)模化養(yǎng)雞場(chǎng)處理雛雞雞糞的環(huán)境污染及資源化利用來說，此法便捷可靠。