抗生素對(duì)飼料發(fā)酵質(zhì)量的影響

趙紅波 金娉婷 張文娟 劉俊珍 盛清凱

摘要：旨在研究飼料中的抗生素對(duì)飼料發(fā)酵質(zhì)量的影響。采用二因素析因設(shè)計(jì)，研究飼料中添加林可霉素和益生菌[乳酸菌、枯草芽孢桿菌、乳酸菌+枯草芽孢桿菌混合菌（簡(jiǎn)稱混合菌）]對(duì)發(fā)酵飼料中乳酸、支鏈淀粉、直鏈淀粉、總淀粉含量和直鏈淀粉與支鏈淀粉比值（簡(jiǎn)稱直/支）的影響。結(jié)果顯示，0～24天，隨著發(fā)酵時(shí)間的不斷延長(zhǎng)飼料中的乳酸、直鏈淀粉和總淀粉含量逐漸升高然后降低;飼料發(fā)酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），對(duì)其它淀粉指標(biāo)無(wú)影響（P>0.05）;乳酸菌、混合菌對(duì)飼料乳酸含量的影響呈增加趨勢(shì)，對(duì)支鏈淀粉、總淀粉含量的影響呈降低趨勢(shì);林可霉素與乳酸菌、枯草芽孢桿菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指標(biāo)的“枯草×林可”、直/支指標(biāo)的“乳酸菌×林可”表現(xiàn)顯著外，其它的交互作用皆不顯著（P>0.05）。所以認(rèn)為，添加林可霉素不利于飼料發(fā)酵，添加益生菌有助于減緩林可霉素的不利影響。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵飼料;林可霉素;乳酸菌;枯草芽孢桿菌;淀粉

中圖分類號(hào)：S816.34 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A ?文章編號(hào)：1001-4942（2020）01-0140-04

Abstract The aim of this experiment was to study the effect of antibiotics on the quality of feed fermentation. A two-factor factorial design was used to study the addition effects of lincomycin and probiotics such as lactic acid bacteria， Bacillus subtilis， mixed bacteria of lactic acid bacteria + Bacillus subtilis （abbreviated mixed bacteria） in feeds on the lactic acid， amylopectin， amylose and total starch contents， and amylose to amylopectin ratio （abbreviation： amylose/amylopectin）. The results showed that the content of lactic acid， amylose and total starch in the feed gradually increased and then decreased with the extension of fermentation time from 0 to 24 days. The addition of lincomycin in feed fermentation significantly reduced the lactic acid concentration （P﹤0.01） and amylose/amylopectin ratio（P﹤0.05）， but had no significant effects on other starch indicators （P>0.05）. The effects of lactic acid bacteria and mixed bacteria on lactic acid content in feed increased， while those on amylopectin and total starch content decreased. The interactions of lincomycin with lactic acid bacteria， Bacillus subtilis and mixed bacteria were not significant （P>0.05） except Bacillus subtilis × lincomycin in lactic acid and lactic acid × lincomycin in amylose/amylopectin ratio. Therefore， the addition of lincomycin was not conducive to feed fermentation， and the addition of probiotics helped to slow down the adverse effects of lincomycin.

Keywords Fermented feed; Lincomycin; Lactic acid bacteria; Bacillus subtilis; Starch

豬飼料中常常添加抗生素。添加抗生素不但容易導(dǎo)致機(jī)體耐藥性，而且在豬肉等畜產(chǎn)品中存在抗生素殘留，威脅人們的生命安全。隨著食品安全的重視，飼料中禁止添加抗生素的呼聲日益高漲。2020年我國(guó)擬禁止飼料中添加抗生素。發(fā)酵是利用益生菌將飼料中的碳水化合物、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)的一種技術(shù)。發(fā)酵過(guò)程中，碳水化合物等被降解，轉(zhuǎn)化為乳酸等有機(jī)物質(zhì)。淀粉作為人類和動(dòng)物機(jī)體重要的能量來(lái)源，國(guó)內(nèi)外研究者發(fā)現(xiàn)淀粉的直支鏈比例直接影響機(jī)體對(duì)淀粉的消化吸收，高直支鏈比例淀粉在調(diào)控腸道代謝、改善血脂及血糖水平等方面發(fā)揮重要的作用。飼料中含有抗生素對(duì)發(fā)酵是否有影響，是否影響直鏈和支鏈淀粉含量，以及發(fā)酵可否降解抗生素等都未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)研究配合飼料中分別添加林可霉素，乳酸菌溶液，枯草芽孢桿菌溶液和混合菌溶液以及林可霉素與各種菌的組合對(duì)發(fā)酵乳酸和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響，旨在為無(wú)抗飼料的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

哺乳母豬配合飼料：臨邑綠葉種豬場(chǎng)提供。

乳酸菌和枯草芽孢桿菌溶液：山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所提供，菌液活菌數(shù)均為1×108 CFU/mL。

抗生素：鹽酸林可霉素（85%），北京普博欣生物科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所實(shí)驗(yàn)房進(jìn)行。飼料發(fā)酵：將全價(jià)配合飼料分為試驗(yàn)組和對(duì)照組。試驗(yàn)組：添加林可霉素（30 mg/kg）;添加乳酸菌溶液（5%）;添加枯草芽孢桿菌溶液（5%）;添加混合菌溶液（乳酸菌∶ 枯草芽孢桿菌溶液=1∶ 1）;林可霉素與各種菌液的組合;對(duì)照組都不添加。發(fā)酵飼料添加液體比例為50%（料水比為1∶ 1）。各處理組發(fā)酵飼料調(diào)制完成后，以每袋1 500 g裝入聚乙烯發(fā)酵袋中，用真空封口機(jī)抽真空并封口，室溫（30℃）下避光存放，之后在室溫條件下發(fā)酵。飼料發(fā)酵前組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

分別在發(fā)酵0、6、12、18、24天時(shí)開(kāi)封采樣，每個(gè)取樣時(shí)間設(shè)3個(gè)重復(fù)，測(cè)定乳酸、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量。添加林可霉素、乳酸菌溶液、枯草芽孢桿菌溶液、混合菌溶液以及林可霉素與各種菌液組合的發(fā)酵飼料在篩選的最佳發(fā)酵時(shí)間取樣，重復(fù)3個(gè)，測(cè)定乳酸、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉的含量。支鏈、直鏈淀粉以及總淀粉含量使用雙光束紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)雙波長(zhǎng)法測(cè)定[1]。乳酸濃度使用南京建成生物工程有限公司的乳酸檢測(cè)試劑盒測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用SAS 9.1.3 軟件中的GLM過(guò)程進(jìn)行方差分析，多重比較采用Duncans法。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料發(fā)酵時(shí)間對(duì)乳酸和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

由表2可知，隨飼料發(fā)酵時(shí)間增加，乳酸濃度顯著增加（P<0.001），發(fā)酵第18天達(dá)到最大值，隨后（第24天）顯著降低;直鏈淀粉和總淀粉含量顯著增加（P<0.001），均在發(fā)酵第18天達(dá)到最大值，隨后（第24天）顯著降低;飼料發(fā)酵第12天，直鏈與支鏈淀粉的比值最大，第24天顯著降低（P<0.001）。

2.2 抗生素與乳酸菌對(duì)乳酸和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

由表3可知，與其它三組比較，發(fā)酵飼料中單獨(dú)添加林可霉素顯著降低乳酸含量和直/支比值（P<0.05），不影響其它淀粉指標(biāo)含量。發(fā)酵飼料中添加乳酸菌不影響飼料中乳酸濃度和淀粉相關(guān)指標(biāo)（P>0.05）。飼料同時(shí)添加乳酸菌和林可霉素組較僅添加林可霉素組，乳酸含量顯著增加。林可霉素與乳酸菌對(duì)飼料中乳酸濃度和淀粉主要指標(biāo)的影響不存在交互作用（P>0.10）。

2.3 抗生素與枯草芽孢桿菌對(duì)乳酸和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

由表4可知，飼料發(fā)酵中添加林可霉素顯著降低乳酸含量（P<0.01）和直/支比值（P<0.05），對(duì)其它淀粉指標(biāo)無(wú)顯著影響（P>0.05）;添加枯草芽孢桿菌能降低支鏈淀粉和總淀粉含量，增加直/支比（P<0.05）。同時(shí)添加枯草芽孢桿菌和林可霉素組與添加林可霉素組相比，乳酸濃度和淀粉相關(guān)指標(biāo)無(wú)顯著差異。林可霉素與枯草芽孢桿菌對(duì)飼料中淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響不存在交互作用（P>0.05）。

2.4 抗生素與混合菌對(duì)乳酸和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

由表5可知，飼料發(fā)酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.001）和直/支比（P<0.05）;添加混合菌對(duì)飼料中乳酸濃度影響不顯著（P>0.05），但顯著降低總淀粉含量（P<0.05）。飼料發(fā)酵中同時(shí)添加混合菌和林可霉素與單獨(dú)添加林可霉素相比，顯著增加乳酸含量，不影響淀粉相關(guān)指標(biāo)。林可霉素與混合菌對(duì)飼料中乳酸濃度和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響不存在交互作用（P>0.05）。

3 討論

3.1 飼料發(fā)酵時(shí)間對(duì)乳酸濃度以及淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

王赫等[2]研究表明，發(fā)酵5天后，乳酸含量增加明顯，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，乳酸含量呈增加趨勢(shì)，但增幅較小。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨飼料發(fā)酵時(shí)間增加，乳酸濃度顯著增加（P<0.01），發(fā)酵第18天時(shí)達(dá)到最大值，第24天顯著降低。閆征等[3]試驗(yàn)證明，終產(chǎn)物乳酸的積累是抑制乳酸菌生長(zhǎng)和導(dǎo)致乳酸產(chǎn)量下降的直接原因。

淀粉是人體及動(dòng)物熱量的主要來(lái)源，是飼料與食品工業(yè)進(jìn)一步加工利用的基礎(chǔ)原料[4]，淀粉的顆粒主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。熊柳[5]、周顯青[6]等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后淀粉和直鏈淀粉含量均有所增加。魯戰(zhàn)會(huì)[7]研究發(fā)現(xiàn)，自然發(fā)酵使支鏈淀粉含量降低。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，直鏈淀粉和總淀粉含量顯著增加（P<0.001），均在發(fā)酵第18天達(dá)到最大值，隨后（第24天）顯著降低;飼料發(fā)酵第12天，直鏈與支鏈淀粉比值最大，第24天顯著降低（P<0.001）。

3.2 抗生素與混合菌對(duì)發(fā)酵飼料乳酸濃度和淀粉相關(guān)指標(biāo)的影響

本試驗(yàn)中，自然發(fā)酵組、添加乳酸菌組、添加乳酸菌和林可霉素組發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸含量都顯著高于抗生素組，說(shuō)明30 mg/kg林可霉素添加量沒(méi)有影響到乳酸菌的生長(zhǎng)和繁殖，添加乳酸菌仍能對(duì)飼料起到發(fā)酵作用。自然發(fā)酵組、枯草芽孢桿菌組發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸含量都顯著高于抗生素組和枯草芽孢桿菌與抗生素組，說(shuō)明30 mg/kg林可霉素添加量影響到枯草芽孢桿菌的生長(zhǎng)和繁殖，對(duì)飼料無(wú)法起到發(fā)酵作用。微生物發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的異淀粉酶等淀粉水解酶將支鏈淀粉切割成不同的直鏈淀粉片斷，改變了淀粉的分子結(jié)構(gòu)，使直鏈淀粉含量增加，改善了飼料的營(yíng)養(yǎng)成分，相應(yīng)提高了飼料的單位能量值[8]。

4 結(jié)論

本研究自然發(fā)酵組、乳酸菌組、枯草芽孢桿菌組、乳酸菌與枯草芽孢桿菌混合菌組、抗生素組和抗生素與三個(gè)菌制劑組合的發(fā)酵試驗(yàn)結(jié)果顯示：0～24天，隨著發(fā)酵時(shí)間的不斷延長(zhǎng)飼料中的乳酸、直鏈淀粉和總淀粉含量逐漸升高然后降低;飼料發(fā)酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），對(duì)其它淀粉指標(biāo)無(wú)影響（P>0.05）;乳酸菌、混合菌對(duì)飼料乳酸含量的影響呈增加趨勢(shì)，對(duì)支鏈淀粉、總淀粉含量的影響呈降低趨勢(shì);林可霉素與乳酸菌、枯草芽孢桿菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指標(biāo)的“枯草芽孢桿菌×林可霉素”、直/支指標(biāo)的“乳酸菌×林可霉素”表現(xiàn)顯著外，其它的交互作用皆不顯著（P>0.05）。所以認(rèn)為，添加林可霉素不利于飼料發(fā)酵，添加益生菌有助于減緩林可霉素的不利影響。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 曾凡逵，趙鑫，周添紅，等. 雙波長(zhǎng)比色法測(cè)定馬鈴薯直鏈/支鏈淀粉含量[J]. 現(xiàn)代食品科技，2012，28（1）：119-122.

[2] 王赫，朱風(fēng)華，陳甫，等. 不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)乳酸菌發(fā)酵飼料中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、乳酸菌和乳酸含量的影響[J]. 中國(guó)家禽，2017，39（10）：27-31.

[3] 閆征，王昌祿，顧曉波. pH值對(duì)乳酸菌生長(zhǎng)和乳酸產(chǎn)量的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2003，29（6）：35-38.

[4] 傅曉麗，王順喜，龍蕾. 不同因素對(duì)淀粉糊化特性的影響[J]. 飼料工業(yè)，2012，33（3）：54-57.

[5] 熊柳，夏明濤，薛麗華，等. 自然發(fā)酵法對(duì)豌豆淀粉理化性質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2012，27（5）：22-26.

[6] 周顯青，李亞軍，張玉榮. 不同微生物發(fā)酵對(duì)大米理化特性及米粉食味品質(zhì)的影響[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31（1）：4-8，13.

[7] 魯戰(zhàn)會(huì). 生物發(fā)酵米粉的淀粉改性及凝膠機(jī)理的研究[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2002.

[8] 張健，蔡國(guó)林，陸健. 微生物發(fā)酵提高玉米-豆粕型日糧營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的初步研究[J]. 中國(guó)油脂，2012，37（3）：27-30.