益生菌在發(fā)酵酒糟生產(chǎn)及畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用概述

梅世慧， 陳國(guó)權(quán)， 閻朝華， 王 娜， 畢文文， 周碧君，2，3*， 程振濤，2，3， 王開(kāi)功，2，3， 文 明，2，3*

(1. 貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025； 2. 貴州省動(dòng)物疫病研究室，貴州 貴陽(yáng) 550025； 3. 貴州省動(dòng)物生物制品工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽(yáng) 550025)

近年來(lái)，隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，飼料資源短缺問(wèn)題愈發(fā)突出，高效利用工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物飼料資源是解決飼料短缺的有效途徑之一。酒糟是玉米、高粱、小麥等糧食釀酒過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，因其易發(fā)酵酸敗、霉變腐爛、不便運(yùn)輸與貯藏而大多被釀酒企業(yè)丟棄，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[1，2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)估算，2019年我國(guó)白酒行業(yè)的酒糟產(chǎn)量達(dá)2 115萬(wàn)t[3]。研究表明，酒糟中蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)非常豐富[5]。益生菌(又稱益生素)是多種活性有益微生物的總稱，可以促進(jìn)和維持動(dòng)物腸道菌群平衡，從而對(duì)宿主(人或動(dòng)物)起到健康有益的作用[5]。目前常用的益生菌主要有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌。益生菌能夠利用酒糟中的淀粉、糖類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生脂肪酸、蛋白酶、纖維素酶等降解酒糟中的纖維素，提高酒糟的蛋白質(zhì)含量，從而改善酒糟的品質(zhì)[6]。因此采用益生菌發(fā)酵酒糟應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)廢棄資源的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

1 益生菌在發(fā)酵酒糟生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 益生菌發(fā)酵酒糟菌種類型目前常用于發(fā)酵酒糟的益生菌菌種主要有以下幾類。(1)酵母菌：酵母菌富含蛋白質(zhì)、核酸、維生素和多種酶類，氣味醇香，適口性好，能提高動(dòng)物機(jī)體的免疫力和消化能力[7]。常用于酒糟發(fā)酵的酵母菌有熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、啤酒酵母等。(2)霉菌：霉菌在生長(zhǎng)繁殖中可以產(chǎn)生淀粉酶、纖維素酶、糖化酶、蛋白酶等多種酶類[8]。這些酶類物質(zhì)可催化降解飼料中的淀粉、纖維素等高分子化合物，在提供微生物生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)還生產(chǎn)自身蛋白。目前發(fā)酵酒糟生產(chǎn)應(yīng)用較多的霉菌有黑曲霉、米曲霉、白地霉、康寧木霉、綠色木霉等。(3)芽孢桿菌：芽孢桿菌不僅具有較強(qiáng)的產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等水解酶的活性，同時(shí)還具有降解植物性飼料中非淀粉的多糖酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，能提高動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，可產(chǎn)生多肽類抗菌物質(zhì)抑制病原菌生長(zhǎng)，還可形成芽孢，在生產(chǎn)加工特別是干燥過(guò)程中不易死亡，有利于產(chǎn)品的運(yùn)輸和保存[9]。目前主要用于發(fā)酵酒糟生產(chǎn)的是蛋白酶活力強(qiáng)的枯草芽孢桿菌[4]。(4)乳酸菌：其活菌體內(nèi)和代謝產(chǎn)物中含有較高的超氧化物歧化酶 (SOD)，能提高動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力，還能增強(qiáng)動(dòng)物的體液免疫和細(xì)胞免疫，也能夠產(chǎn)生淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化酶，防治腹瀉，維持腸道微生態(tài)平衡。目前主要應(yīng)用的乳酸菌主要是來(lái)源于乳酸桿菌屬、乳酸鏈球菌屬和雙歧桿菌屬的近30種微生物[10]。(5)放線菌：分解纖維素的能力很強(qiáng)，可直接利用纖維素生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白。發(fā)酵酒糟常用的放線菌主要為小單孢屬和鏈霉屬[4]。

1.2 益生菌發(fā)酵酒糟生產(chǎn)技術(shù)目前，發(fā)酵酒糟主要采用的技術(shù)為固態(tài)發(fā)酵工藝。固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒(méi)有游離水或者游離水含量可以忽略不計(jì)的固態(tài)基質(zhì)上發(fā)酵的1種方式。固態(tài)發(fā)酵具有發(fā)酵原料廣泛易得、價(jià)格低廉，發(fā)酵設(shè)備及技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單，發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，因此在生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料方面得到了廣泛關(guān)注[11]。研究表明，采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料應(yīng)用廣泛，可將谷物的糠麩、餅粕、糟渣類加工副產(chǎn)物加工成蛋白質(zhì)飼料飼喂畜禽，既節(jié)約了飼料資源又提高了加工副產(chǎn)物的利用率[12]。

1.3 益生菌發(fā)酵酒糟效果于海漫[4]將熱帶假絲酵母、枯草芽孢桿菌、白地霉混合制備的益生菌發(fā)酵酒糟，結(jié)果顯示益生菌發(fā)酵酒糟粗蛋白含量提高到32.10%，真蛋白含量提高到24.89%，粗纖維含量降低到17.56%。張玉誠(chéng)[6]將白地霉、米曲霉、綠色木霉、枯草芽孢桿菌按照1∶1∶1∶1混合后以10%的比例接種到酒糟中，結(jié)果酒糟的真蛋白提高了57.85%，粗纖維、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗脂肪分別降低了42.39%、31.95%、27.73%、21.48%，總鈣、磷分別提高了16.57%、68.18%，總氨基酸提高了24.47%。羅輝芬等[13]從綠色木霉、康氏木霉、木霉、黑曲霉、青霉5種菌種中篩選出酒糟纖維素降解率最高的黑曲霉，發(fā)酵后酒糟的纖維素含量從24.26%降至15.35%，降解率為36.68%，酒糟蛋白質(zhì)含量由12.54%提高到31.54%。宋善丹等[14]將產(chǎn)朊假絲酵母、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢桿菌進(jìn)行組合發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)酒糟中加入0.08%產(chǎn)朊假絲酵母、0.05%黑曲霉、0.05%米曲霉組合發(fā)酵效果最佳，粗蛋白和真蛋白含量增加率最高，分別為21.82%和14.93%，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量降幅最大，分別為24.7%和25.28%?？梢?jiàn)，利用益生菌對(duì)酒糟進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)提高酒糟中蛋白質(zhì)含量、降低粗纖維含量、改善酒糟品質(zhì)具有良好的促進(jìn)作用。

2 益生菌發(fā)酵酒糟在畜禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1 益生菌發(fā)酵酒糟在養(yǎng)豬中的應(yīng)用相關(guān)研究表明，益生菌發(fā)酵酒糟飼喂豬能顯著提高其平均日增重，降低飼喂成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。蔣載陽(yáng)等[15]研究發(fā)現(xiàn)，在母豬飼糧中添加釀酒酵母發(fā)酵的酒糟能使哺乳母豬斷奶后發(fā)情間隔時(shí)間明顯縮短，斷奶仔豬平均日增重、母豬血清中IgG水平和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率顯著增加。劉明[16]從白酒糟中篩選出枯草芽孢桿菌擴(kuò)大培養(yǎng)后，將其發(fā)酵白酒糟制成白酒糟微生態(tài)制劑，添加2%的白酒糟微生態(tài)制劑至豬日糧中，結(jié)果育肥豬日均增重比未添加的對(duì)照組提高9.31%，料重比降低9.73%，腹瀉率降低72.99%，成本降低14.25%。魏來(lái)[17]將黑曲霉、枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌按照2∶1∶1混合后制成混合益生菌發(fā)酵白酒糟，設(shè)置基礎(chǔ)日糧對(duì)照組和用6%發(fā)酵白酒糟替代粗纖維類飼料原料的Ⅰ組，以及用6%發(fā)酵白酒糟替代玉米的Ⅱ組進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果Ⅰ組育肥豬平均日采食量比對(duì)照組提高14.12%，平均料重比降低7.5%，節(jié)約飼料成本0.53元/kg；而替代玉米的Ⅱ組平均日采食量比對(duì)照組降低6.47%，平均料重比提高10%，飼料成本提高0.79元/kg。 表明益生菌發(fā)酵白酒糟替代一定量的粗纖維飼料可降低養(yǎng)豬生產(chǎn)成本，但不能替代玉米等能量飼料。張旺宏等[18]研究表明，用酵母菌制成的益生菌發(fā)酵酒糟部分代替育肥豬15%的基礎(chǔ)日糧可顯著改善75 kg和110 kg育肥豬的機(jī)體氮代謝能力，增強(qiáng)60 kg育肥豬的機(jī)體抗氧化能力。

2.2 益生菌發(fā)酵酒糟在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用益生菌發(fā)酵酒糟含有豐富的蛋白質(zhì)和微量元素，可廣泛用于飼喂反芻動(dòng)物。王勇等[19]將乳酸菌、枯草芽孢桿菌、尿腸球菌發(fā)酵酒糟72 h制成益生菌發(fā)酵酒糟，分別在肉牛日糧中添加5.0%、10%的益生菌發(fā)酵酒糟飼喂育肥牛，結(jié)果顯示添加益生菌發(fā)酵酒糟能提高育肥牛的生長(zhǎng)性能、屠宰性能和牛肉品質(zhì)，其中添加10%的益生菌發(fā)酵酒糟飼喂效果較顯著。王斌星等[20]將酒糟接種黑曲霉、米曲霉等多種益生菌發(fā)酵72 h制成益生菌發(fā)酵酒糟，用益生菌發(fā)酵酒糟代替混合日糧中17%的精料，能顯著提高藏綿羊平均日采食量和平均日增重，顯著降低料重比，養(yǎng)分表觀消化率(干物質(zhì)、粗蛋白、總能、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維)顯著提高，全期育肥效益比未添加益生菌發(fā)酵飼料的對(duì)照組提高75%。

2.3 益生菌發(fā)酵酒糟在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用益生菌發(fā)酵酒糟在飼喂家禽方面也有良好的效果。曲昆鵬[21]將酵母菌發(fā)酵酒糟后制成益生菌發(fā)酵酒糟，分別用于飼喂肉雞和蛋雞，結(jié)果在日糧中添加益生菌發(fā)酵酒糟不僅可提高肉雞的生產(chǎn)性能與經(jīng)濟(jì)效益，而且可提高肉雞血液中的營(yíng)養(yǎng)代謝水平，改善肉雞腸道菌群結(jié)構(gòu)；可提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和雞蛋品質(zhì)，降低料蛋比，改善蛋雞的腸道微生態(tài)環(huán)境，提高蛋雞的免疫力。田璐[22]用釀酒酵母發(fā)酵白酒糟 48～72 h制成益生菌發(fā)酵白酒糟，將白酒糟和益生菌發(fā)酵白酒糟分別替代部分全價(jià)飼料進(jìn)行櫻桃谷鴨飼喂試驗(yàn)，結(jié)果表明櫻桃谷鴨對(duì)益生菌發(fā)酵白酒糟的能量利用高于白酒糟，益生菌發(fā)酵白酒糟使用量≤20%時(shí)對(duì)櫻桃谷肉鴨的生長(zhǎng)性能、屠宰性能和器官指數(shù)均無(wú)不利影響，并可改善櫻桃谷鴨胸肌肉品質(zhì)。謝亮等[23]將釀酒酵母固體發(fā)酵的白酒糟作為益生菌發(fā)酵白酒糟，用2%和4%的該益生菌發(fā)酵白酒糟替代等量玉米(DDGS)飼喂肉雞，結(jié)果對(duì)肉雞的生長(zhǎng)性能等指標(biāo)無(wú)顯著影響，但可以促進(jìn)肉雞的腸道發(fā)育，顯著增加其相對(duì)回腸重，極顯著增加空腸和回腸長(zhǎng)度。

2.4 益生菌發(fā)酵酒糟在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用目前益生菌發(fā)酵酒糟在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用較少，部分研究表明利用酵母菌發(fā)酵酒糟制備酒糟酵母培養(yǎng)物代替部分魚(yú)飼料對(duì)魚(yú)的生長(zhǎng)性能和相關(guān)酶活性具有良好的促進(jìn)作用。李軍濤等[24]將酒糟酵母培養(yǎng)物按不同比例替代基礎(chǔ)魚(yú)飼料，能夠顯著加快草魚(yú)的生長(zhǎng)速度，但是草魚(yú)的溶菌酶免疫活性沒(méi)有明顯的增強(qiáng)趨勢(shì)和峰值。陳惠琴等[25]在探討酒糟酵母培養(yǎng)物替代不同比例基礎(chǔ)飼料對(duì)草魚(yú)抗應(yīng)激相關(guān)酶活性的影響研究中發(fā)現(xiàn)，酒糟酵母培養(yǎng)物替代部分基礎(chǔ)飼料可以增強(qiáng)草魚(yú)血清和肝臟中抗應(yīng)激相關(guān)酶的活性，且12%為最佳替代量。

3 小結(jié)

酒糟來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、產(chǎn)量大、營(yíng)養(yǎng)豐富，是作為非常規(guī)飼料開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)飼料。益生菌能改善酒糟中的營(yíng)養(yǎng)成分，提高其利用價(jià)值。大量研究表明，益生菌發(fā)酵酒糟目前在畜禽生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用，其對(duì)畜禽的增重、增產(chǎn)和改善肉質(zhì)方面均起到良好的促進(jìn)作用。也有部分研究發(fā)現(xiàn)，添加益生菌發(fā)酵酒糟飼喂畜禽如替代日糧成分不當(dāng)，甚至可能產(chǎn)生不良的影響，如添加益生菌發(fā)酵酒糟替代玉米飼喂育肥豬不但降低了育肥豬的平均日采食量，還提高了養(yǎng)殖成本。此外，添加不同比例的益生菌發(fā)酵酒糟會(huì)對(duì)畜禽的生長(zhǎng)性能、免疫力產(chǎn)生不同的影響。因此在應(yīng)用益生菌發(fā)酵酒糟代替日糧飼喂畜禽時(shí)，要挑選合理日糧品種進(jìn)行替代，合理調(diào)控益生菌發(fā)酵酒糟的添加量，并挑選對(duì)粗纖維有一定消化能力的動(dòng)物進(jìn)行飼喂(如牛、羊、鵝等動(dòng)物)。在今后的研究和應(yīng)用中，可通過(guò)對(duì)發(fā)酵菌種及發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化等方式對(duì)益生菌發(fā)酵酒糟進(jìn)行品質(zhì)改良，使其可以廣泛應(yīng)用到畜禽生產(chǎn)中，緩解當(dāng)前飼料資源緊張的狀況，降低養(yǎng)殖成本，提高養(yǎng)殖效益，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展。