益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

趙 瑩， 王君銳， 劉佳佳， 虞 潔，2

（1.四川特驅(qū)農(nóng)牧科技集團(tuán)有限公司，四川成都610207；2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，四川成都611130）

抗生素濫用會引起藥物殘留、 動物腸道菌群失調(diào)、細(xì)菌多重耐藥性、環(huán)境污染等一系列問題。歐盟及美國等多數(shù)國家和地區(qū)相繼禁止促生長類抗生素的使用，我國也于2020 年7 月1 日開始全面禁止促生長類抗生素在動物飼料中的應(yīng)用（Lu等，2021；Wang 等，2021；魏越波，2020）。在此背景下，益生菌發(fā)酵飼料為生產(chǎn)安全、優(yōu)質(zhì)、綠色、健康的動物產(chǎn)品開辟了一條新途徑。 當(dāng)前我國蛋白質(zhì)飼料資源短缺， 人畜爭糧矛盾成為限制畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。 益生菌發(fā)酵飼料作為一種新型的生態(tài)環(huán)保飼料，其在緩解飼料資源緊缺、改善營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、降低飼料成本、保護(hù)環(huán)境等方面的優(yōu)勢日益凸顯，可廣泛應(yīng)用于家禽、豬、反芻及水產(chǎn)動物養(yǎng)殖， 對于我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

1 益生菌的概念

益生菌是一類活的微生物，當(dāng)攝入足夠量時，能夠賦予宿主健康益處（Araya 等，2002）。 根據(jù)益生菌與宿主的關(guān)系， 可將其分為腸道原籍菌和外源菌。腸道原籍菌是指與宿主的關(guān)系密切且穩(wěn)定，易從動物體內(nèi)分離得到， 并有利于維持宿主的生長和健康的優(yōu)勢菌群（倪學(xué)勤，2021）。相比于外源菌而言， 腸道原籍菌更易于在對應(yīng)動物腸道內(nèi)定植、繁殖及發(fā)揮特定的益生功效，不僅同源性高，針對性強(qiáng)， 而且還保證了腸道安全性 （倪學(xué)勤，2021）。常見的腸道原籍菌有乳酸菌、雙歧桿菌、丁酸梭菌、糞球菌等。

2 益生菌發(fā)酵方式

根據(jù)發(fā)酵物理狀態(tài)可將發(fā)酵飼料分為兩大類，即固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵。固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)中進(jìn)行的發(fā)酵。 固態(tài)發(fā)酵的優(yōu)點是生產(chǎn)工序簡單， 原料來源豐富且價格低廉；缺點是發(fā)酵時間較長，發(fā)酵條件難以控制，成品成分復(fù)雜等。 液態(tài)發(fā)酵是指將飼料與水按照1:1.5 ~ 1:4 的比例混合，經(jīng)充分發(fā)酵而成。 優(yōu)點是發(fā)酵時間短，發(fā)酵條件易控制；缺點是成本高，會產(chǎn)生廢水、廢渣（王佰濤等，2020）。目前，國內(nèi)使用固態(tài)發(fā)酵比較廣泛。

3 益生菌發(fā)酵飼料的優(yōu)點

益生菌發(fā)酵飼料是指在人為可控制的條件下，對飼料原料接種益生菌菌種，進(jìn)行發(fā)酵后獲得的包含飼料原料、 益生菌及其代謝產(chǎn)物的發(fā)酵混合物（孫海彥等，2018）。應(yīng)用益生菌發(fā)酵飼料有如下優(yōu)點：（1）可降解飼料中硫苷、芥子堿、粗纖維等抗?fàn)I養(yǎng)因子和霉菌毒素， 有利于飼料營養(yǎng)價值的發(fā)揮；（2）發(fā)酵生成大量有機(jī)酸、小肽、氨基酸、酶以及各種代謝產(chǎn)物，增加天然香味物質(zhì)，改善飼料適口性，促進(jìn)動物對營養(yǎng)成分的消化吸收（Jin等，2019；孫海彥等，2018）；（3）快速增殖的益生菌不僅可以抑制有害細(xì)菌生長， 防止飼料霉變，延長飼料貯存期， 在動物體內(nèi)定植于腸道后，可通過維持腸道菌群平衡， 刺激宿主免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，從而降低疾病發(fā)生的幾率（Wang等，2021；Jin 等，2019；孫海彥等，2018）；（4）減少動物糞便中氮、磷以及有害氣體的排放，保護(hù)環(huán)境；（5）解決人畜爭糧問題，降低飼料成本，可以使農(nóng)作物秸稈、糠麩、蔗渣、薯渣、酒糟、甜菜渣等非常規(guī)飼料資源變廢為寶， 擴(kuò)大飼料原料的來源，解決我國飼料資源緊缺問題，同時降低養(yǎng)殖業(yè)的飼料成本（康懷艷，2019）。

4 益生菌發(fā)酵菌種

我國農(nóng)業(yè)部于2013 年發(fā)布的《飼料添加劑品種目錄》規(guī)定允許34 種微生物添加劑菌種可以添加到飼料中。菌種的選擇是益生菌發(fā)酵的關(guān)鍵，也決定了發(fā)酵飼料的品質(zhì)。目前，發(fā)酵飼料常用益生菌菌種主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌以及益生霉菌（黑曲霉和米曲霉） 4 個大類。 菌種篩選在保證遺傳學(xué)背景清晰與生物學(xué)特性穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，還應(yīng)遵循以下原則：（1）無毒害、無副作用，確保動物體內(nèi)腸道菌群的平衡；（2）耐酸耐膽鹽，生長繁殖速度快，易于存活，定植能力強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上優(yōu)先選擇原籍菌；（3）具有高溫耐受性，在飼料加工過程當(dāng)中不受影響；（4）具有較強(qiáng)的產(chǎn)酸、產(chǎn)酶和分泌其他生物活性物質(zhì)的能力；（5） 具有穩(wěn)定性，在飼料貯存及使用期間仍能維持較高的活性。 益生菌發(fā)酵菌種的篩選以及應(yīng)用都必須嚴(yán)格遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和流程 （圖1）（Carvalho 等，2021；Mingmongkolchai 等，2018）。

圖1 益生菌發(fā)酵菌種的篩選流程

不同的益生菌菌株在發(fā)酵飼料過程中會分泌不同的酶，產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。 通常情況下，為了得到更好的發(fā)酵效果， 會將兩種或兩種以上的益生菌菌種按照一定比例進(jìn)行混合， 通過協(xié)同作用進(jìn)行飼料發(fā)酵效果更顯著。 多菌聯(lián)合發(fā)酵是近年來發(fā)酵飼料領(lǐng)域的研究重點，備受市場關(guān)注。但由于益生菌菌種的特性各不相同， 故在進(jìn)行多菌聯(lián)合發(fā)酵前需充分考慮發(fā)酵原材料的物理性質(zhì)和化學(xué)成分、發(fā)酵工藝流程、益生菌的生長條件及代謝途徑、益生菌菌種組合的發(fā)酵效果等因素（張美娟，2020；Ren 等，2019）。 鑒于益生菌菌種在發(fā)酵過程中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，篩選遺傳背景清晰、功能多元化、生物學(xué)特性穩(wěn)定并且抗逆性強(qiáng)的菌株，是未來的研究趨勢。 利用基因工程技術(shù)對益生菌進(jìn)行定向改造， 有目的性的開發(fā)具有特定功能的菌種，使其能發(fā)揮特定的作用，是未來研究的重要方向（張美娟，2020；Ren 等，2019）。

4.1 乳酸菌 乳酸菌是一類可以發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性菌的統(tǒng)稱 （覃世奇，2021）。 乳酸菌群相當(dāng)龐雜，目前至少可分為43 個屬，包括373 個種和亞種，其廣泛分布于自然界以及人和動物的消化道中 （胡錦鵬等，2020；張剛，2007）。 乳酸菌通過代謝活動可直接為宿主提供必需的氨基酸和各種維生素 （維生素B 族和維生素K 等），發(fā)酵生成的有機(jī)酸可以促進(jìn)動物對鈣、鐵、磷和維生素D 的吸收，并促進(jìn)胃腸蠕動，產(chǎn)生的纖維素酶、蛋白酶、脂肪酶等多種消化酶可以調(diào)節(jié)消化道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用，有利于動物的生長發(fā)育。 此外，乳酸菌還通過競爭黏附位點、修復(fù)腸道屏障功能、降低腸腔pH、 分泌具有抗菌活性的細(xì)菌素來抑制有害細(xì)菌的生長，從而維持腸道菌群的平衡；并通過刺激宿主免疫系統(tǒng)， 增強(qiáng)先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。

經(jīng)乳酸菌發(fā)酵的飼料一方面含有大量乳酸菌和乳酸， 能夠抑制腐敗菌生長， 延長飼料的貯存期；另一方面還富含有機(jī)酸和多種糖類、醇類、酯類等風(fēng)味物質(zhì)，可改善飼料的適口性，增加動物的采食量。 此外， 乳酸菌還能增強(qiáng)動物的抗氧化能力，干預(yù)脂肪酸代謝過程，顯著改善肉產(chǎn)品的亮度和嫩度（湯悅等，2018）。 目前，使用的乳酸菌菌種大多為植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸片球菌、糞腸球菌和屎腸球菌。

4.2 芽孢桿菌 芽孢桿菌是一類能形成芽孢（內(nèi)生孢子）的革蘭氏陽性菌，需氧或兼性厭氧，可以耐酸耐膽鹽，到達(dá)下消化道并定植生長，具有抗逆性強(qiáng)的特點，在發(fā)酵飼料加工時不易被破壞，因而應(yīng)用非常廣泛。 動物腸道內(nèi)的優(yōu)勢菌群通常都是厭氧菌，而致病菌大多為需氧菌，芽孢桿菌在動物腸道內(nèi)定植后會消耗大量氧氣， 降低腸腔內(nèi)pH，同時通過分泌多種抗菌肽如多黏菌素、 吡啶二羧酸等， 顯著抑制大腸桿菌和沙門氏菌等有害菌的生長，從而改善腸道菌群。

芽孢桿菌在生長代謝過程中可產(chǎn)生大量胞外酶，如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、脂肪酶等，水解飼料中蛋白質(zhì)、多糖、纖維素、脂肪等大分子物質(zhì)，生成有機(jī)酸和小分子物質(zhì)，促進(jìn)消化吸收， 有利于發(fā)揮飼料的營養(yǎng)價值和提高動物的生長速度。 在芽孢桿菌發(fā)酵過程當(dāng)中，會消耗許多氧氣并產(chǎn)生熱量，從而升高室內(nèi)溫度和濕度，促使飼料內(nèi)的細(xì)胞吸收熱量和濕氣， 使得飼料硬度降低，發(fā)生軟化，提升纖維飼料的口感（張波，2019；潘發(fā)明等，2018）。 此外，芽孢桿菌還會產(chǎn)生大量的酵素， 對維持動物機(jī)體的免疫力和各項機(jī)能有一定的作用， 在一定程度上能延長動物的壽命（張波，2019；潘發(fā)明等，2018）。 目前，使用的芽孢桿菌菌種大多為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌。

4.3 酵母菌 酵母菌是一種單細(xì)胞生物，屬兼性厭氧型真菌， 適宜生長條件大多為pH 4.0 ~ 6.0，廣泛分布于自然界中。 酵母菌細(xì)胞本身可作為優(yōu)質(zhì)的菌體蛋白來源，據(jù)估計，酵母蛋白質(zhì)約占酵母菌體的50%（劉沛，2021）。 除此之外，酵母菌還富含B 族維生素、核苷酸、消化酶、微量元素、礦物質(zhì)和糖類等營養(yǎng)成分，由于其生長繁殖速度快，營養(yǎng)價值極高，可進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于飼料添加劑。酵母菌通過刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)、導(dǎo)致厭氧環(huán)境、代謝產(chǎn)生乳酸、分泌抗菌物質(zhì)等多種機(jī)制，來抑制腸道內(nèi)致病菌的生長，維持腸道菌群平衡，減少甲烷的產(chǎn)生。 酵母細(xì)胞壁成分中的β-葡萄糖和甘露寡糖能夠促進(jìn)免疫反應(yīng)， 增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的功能，參與細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6 的釋放，并結(jié)合沙門氏菌等革蘭氏陰性菌的甘露糖特異性凝集素， 阻止病原微生物黏附于腸上皮細(xì)胞，預(yù)防或者減少細(xì)菌感染（Broadway 等，2015；Baurhoo 等，2012）。 酵母細(xì)胞壁還可以吸附霉菌毒素如黃曲霉毒素B1，減少消化道對霉菌毒素的吸收， 保護(hù)動物免受霉菌毒素的毒性作用（Yiannikouris 等，2021）。此外，酵母細(xì)胞富含的礦物質(zhì)約占細(xì)胞干重的3% ~ 10%， 在調(diào)節(jié)動物生理機(jī)能方面發(fā)揮重要作用， 發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機(jī)硒可以抑制氧化應(yīng)激， 提高種公豬的精子活力和母豬的繁育性能。 酵母核苷酸約占4.5% ~8.5%，對于快速生長期的動物具有重要的營養(yǎng)作用和誘食效果。 無論是活性酵母還是酵母衍生物或者發(fā)酵產(chǎn)物都得到了廣泛應(yīng)用。目前，使用的酵母菌菌種大多為釀酒酵母、 產(chǎn)阮假絲酵母和熱帶假絲酵母等。

4.4 霉菌 霉菌是一種絲狀子囊真菌，在自然界中分布廣泛。真菌擁有比細(xì)菌更廣泛的酶系。益生霉菌能產(chǎn)生纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、α-葡萄糖苷酶、植酸酶、菊粉酶、半纖維素酶、果膠酶等各種代謝酶，在食品、釀酒、造紙、飼料以及醫(yī)藥等行業(yè)均得到普遍應(yīng)用。 幼齡單胃動物消化系統(tǒng)不健全，各種消化酶分泌不足，添加益生霉菌及其酶制劑能提高飼料消化率，預(yù)防瀉痢，促進(jìn)生長發(fā)育。 益生霉菌在動物腸道內(nèi)經(jīng)過代謝會產(chǎn)生多種消化酶以及維生素、氨基酸、多肽、葉酸、泛酸、煙酸、檸檬酸等營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)動物消化吸收和生長發(fā)育，減少氨、甲酚、吲哚等腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生，有利于保護(hù)環(huán)境。益生霉菌如黑曲霉菌還可通過下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子aflS/aflR 的轉(zhuǎn)錄水平， 引起黃曲霉毒素B1合成受阻，從而有效抑制黃曲霉菌的生長和繁殖（Xing 等，2017）。 目前，使用的霉菌菌種大多為黑曲霉和米曲霉。

5 益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)方面的應(yīng)用

5.1 益生菌發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)方面的應(yīng)用 益生菌發(fā)酵飼料不僅提高了飼料的營養(yǎng)價值， 還明顯改善了豬的生長性能、腸道功能、免疫功能和繁殖性能，對仔豬、生長育肥豬、公豬和哺乳母豬均有積極影響。藍(lán)海恩等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料可顯著提高斷奶仔豬的日均采食量（P< 0.05）和日均增重（P< 0.05），并降低腹瀉率（P< 0.05），改善斷奶仔豬的生長性能。 Wang 等（2018）報道，用芽孢桿菌和腸球菌發(fā)酵玉米豆粕混合飼料飼喂泌乳母豬，15%的發(fā)酵飼料可以顯著增加母豬的平均日采食量、產(chǎn)奶量、奶中IgA 含量以及營養(yǎng)物質(zhì)消化率（P< 0.05），并減少母豬背膘損失（P< 0.05），并通過縮短斷奶時間來促進(jìn)母豬繁殖性能的提升，同時15%的發(fā)酵飼料還能顯著提高后代仔豬斷奶體重（P< 0.05），明顯降低仔豬腹瀉率（P< 0.05）。 盧軍鋒（2019）研究發(fā)現(xiàn)，益生菌發(fā)酵飼料進(jìn)入育肥豬腸道能夠刺激全身免疫系統(tǒng)， 顯著提高血清中免疫球蛋白IgG 和IgM 含量（P< 0.05），以及十二指腸和結(jié)腸中免疫相關(guān)基因TLR1、TLR2、TLR4、TLR5 和PBD-1 表達(dá)水平（P< 0.05）；優(yōu)化腸道微生物群落，顯著降低十二指腸內(nèi)容物中的擬桿菌門和疣微桿菌門的比例（P< 0.05）， 顯著降低結(jié)腸內(nèi)容物中擬桿菌門、變形菌門和疣微桿菌門的比例（P< 0.05），同時顯著提高厚壁菌門和放線菌門的比例（P< 0.05）。 此外， 益生菌發(fā)酵飼料能夠改善ABTS 和DPPH 自由基清除活性， 增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力。 孫昌輝（2019）的研究表明，飼喂復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料能夠顯著提高精子運(yùn)動性能、頂體完整性、質(zhì)膜完整性、 線粒體膜電位以及精液抗氧化能力 （P<0.05），減少精子發(fā)生脂質(zhì)過氧化損傷（P< 0.05），改善公豬的精液品質(zhì)。

5.2 益生菌發(fā)酵飼料在禽生產(chǎn)方面的應(yīng)用 為追求利益最大化，肉雞、蛋雞等家禽養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和集約化養(yǎng)殖程度不斷提高， 往往使得家禽處于亞健康狀態(tài)， 易誘發(fā)群體性疾病。 家禽腸道較短，分泌的消化酶偏低，對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用率低。 此外，家禽腸道菌群結(jié)構(gòu)易被沙門氏菌、大腸桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭菌等致病菌破環(huán)， 影響腸道屏障功能，致使生產(chǎn)性能和產(chǎn)品品質(zhì)下降，且這些致病菌可通過食物鏈感染人類， 威脅公共衛(wèi)生安全。益生菌發(fā)酵飼料飼喂家禽后可促進(jìn)消化吸收，并抑制致病菌的生長，維持腸道菌群平衡，減少糞便中氮磷的排放， 提高家禽的生長性能和腸道健康，確保家禽養(yǎng)殖業(yè)的效益（Sugiharto 等，2019）。

陳婷等（2019）用復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料替代同質(zhì)量的基礎(chǔ)日糧來飼喂雪峰烏骨雞，發(fā)現(xiàn)25%和50%替代的發(fā)酵飼料能顯著提高烏骨雞對飼料中粗蛋白質(zhì)（CP）、粗脂肪（EE）表觀消化率（P<0.05），促進(jìn)動物對飼料的消化吸收。此外，復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料還能顯著降低雪峰烏骨雞胸肌pH24h及蒸煮損失（P< 0.05），提高胸肌亮度（L*）和紅度（a*）（P< 0.05），提升動物的肉品質(zhì)，顯著提高肌肉中蛋氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、絲氨酸（Ser）和精氨酸（Arg）含量（P< 0.05），從而影響肉品質(zhì)風(fēng)味。劉江英等（2019）探究了復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料對肉雞抗沙門氏菌感染的影響， 發(fā)現(xiàn)沙門氏菌感染導(dǎo)致肉雞血清中促炎性因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）水平和血清中內(nèi)毒素（LPS）、D-乳酸（D-LA）含量顯著上升， 而飼喂發(fā)酵飼料后對這些指標(biāo)均有不同程度的下調(diào)， 表明沙門氏菌感染所導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)和腸道屏障受損可通過添加發(fā)酵飼料來改善。劉艷玲等（2019）研究表明，應(yīng)用發(fā)酵飼料能夠顯著降低蛋雞舍內(nèi)一氧化碳、一氧化二氮、氨氣、甲烷的濃度（P< 0.05），改善空氣質(zhì)量，提高雞蛋品質(zhì)， 顯著降低糞便中粗灰分和鈣含量（P<0.05），減少營養(yǎng)物質(zhì)的排出，有利于減排和健康生產(chǎn)。

5.3 益生菌發(fā)酵飼料在反芻動物生產(chǎn)方面的應(yīng)用 益生菌發(fā)酵飼料在反芻動物中應(yīng)用最為普遍，其醇香味濃，適口性好，營養(yǎng)價值高，有效地提高了反芻動物的生產(chǎn)性能， 并且還有利于胃腸道菌群平衡，減少了環(huán)境污染，對畜牧業(yè)的健康發(fā)展起到了重要的作用。在牛羊養(yǎng)殖中，全價料發(fā)酵尤其是精料發(fā)酵使用較多，另外，利用微生物發(fā)酵技術(shù)還可對青貯玉米秸稈、廢棄牛奶、酒糟、玉米黃漿液、噴漿玉米纖維、醬糟、木薯渣等農(nóng)副產(chǎn)品和食品工業(yè)廢棄物進(jìn)行發(fā)酵處理， 降低養(yǎng)殖動物的飼料成本，進(jìn)而提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

劉思源等（2019）用30%發(fā)酵飼料替代等量的精料補(bǔ)充料提高了奶牛產(chǎn)奶量， 降低了有害氣體如H2S、NH3、CO2的濃度以及奶牛糞便中氮和磷的含量。余淼等（2013）給肉牛飼喂乳酸菌、芽孢桿菌以及酵母菌混合發(fā)酵的飼料后， 發(fā)現(xiàn)肉牛血清中總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、IgA、IgG 和IgM水平顯著升高 （P< 0.05）， 總抗氧化能力 （TAOC）和超氧化物歧化酶（T-SOD）水平極顯著升高（P< 0.01），丙二醛（MDA）含量極顯著降低（P< 0.01），提示復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料提高了肉牛機(jī)體的免疫機(jī)能和抗氧化能力。Hu 等（2020）研究表明， 益生菌和酶制劑共同發(fā)酵的稻草代替新鮮玉米秸稈喂養(yǎng)肉牛，改變了瘤胃菌群結(jié)構(gòu)，促使擬桿菌門和纖維桿菌門、瘤胃球菌屬、產(chǎn)乙酸糖發(fā)酵菌屬、假丁酸弧菌屬、密螺旋體屬、藍(lán)綠藻菌屬和瘤胃桿菌屬豐度顯著升高（P< 0.05），此外還顯著升高了參與氨基酸、碳水化合物、輔助因子和維生素代謝的相關(guān)代謝物濃度（P< 0.05），以及瘤胃液中的乙酸鹽和丙酸鹽含量（P< 0.05），提高了瘤胃內(nèi)飼料能量轉(zhuǎn)換效率?？祽哑G（2019）研究表明，經(jīng)益生菌發(fā)酵處理后，飼料中粗蛋白質(zhì)、鈣、磷含量以及纖維素酶活性顯著升高（P< 0.05），奶山羊產(chǎn)奶量、羊乳中乳蛋白、乳脂肪、乳糖、非脂固形物、油酸含量均顯著提高（P< 0.05）。

6 菌酶協(xié)同發(fā)酵

益生菌發(fā)酵產(chǎn)生的酶類在實際生產(chǎn)中可能存在活性和數(shù)量不足、種類不夠全面等問題，導(dǎo)致發(fā)酵飼料中的大分子物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子難以被充分的分解。隨著酶工程技術(shù)的迅速發(fā)展，具有營養(yǎng)代謝功能的酶制劑應(yīng)運(yùn)而生， 在動物養(yǎng)殖中發(fā)揮著重要作用。酶制劑主要分為兩類，一類為動物內(nèi)分泌酶類，如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，這類外源添加的酶在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上與內(nèi)源酶存在部分的差異，但能強(qiáng)化內(nèi)源酶的作用，提高其活性，有助于動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收； 另一類是動物自身不能分泌的酶類，如纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶、植酸酶等，這類酶大多來源于益生菌，可破壞飼料原料中的纖維并去除抗?fàn)I養(yǎng)因子 （Lin 等，2020；Jakobsen 等，2015）。 酶制劑雖然能夠特異性分解底物和抗?fàn)I養(yǎng)因子， 但也存在口味不佳、 耐熱性差、底物局限性、成本高等問題（Christensen 等，2007）。菌酶協(xié)同發(fā)酵綜合了益生菌發(fā)酵和酶解的優(yōu)點， 不僅增強(qiáng)了對飼料中大分子物質(zhì)的降解程度， 縮短了發(fā)酵周期， 還提高了益生菌的發(fā)酵效率，使發(fā)酵后的飼料中含有大量益生菌。由于在市場上得到良好的反饋，近年來，大部分飼料集團(tuán)、養(yǎng)殖集團(tuán)在發(fā)酵飼料開發(fā)和市場布局上呈加速的趨勢（李爽等，2020）。低端益生菌發(fā)酵飼料預(yù)計在未來幾年內(nèi)會進(jìn)入紅海，因此，具有技術(shù)壁壘、功能強(qiáng)大、 效果穩(wěn)定的益生菌發(fā)酵產(chǎn)品將是擴(kuò)大市場份額的一個新增長點， 而菌酶協(xié)同發(fā)酵將成為未來益生菌發(fā)酵飼料的一個重要方向， 為行業(yè)帶來新的機(jī)遇（李爽等，2020）。

7 益生菌發(fā)酵飼料存在的問題

益生菌發(fā)酵有助于開發(fā)非常規(guī)的飼料，促進(jìn)飼料營養(yǎng)價值和動物生產(chǎn)性能的提高， 可用于替代抗生素，日益受到人們的重視，但就目前的微生物發(fā)酵技術(shù)而言，依然存在許多不足之處，具體如下：

7.1 生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)條件不達(dá)標(biāo) 國內(nèi)生產(chǎn)發(fā)酵飼料的工廠大多為小型飼料廠， 缺乏專業(yè)的設(shè)備及技術(shù)操作人員，生產(chǎn)管理不規(guī)范，生產(chǎn)條件及環(huán)境不合格，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定、差異大，因而對動物生產(chǎn)及環(huán)境都存在安全隱患。

7.2 益生菌菌種遺傳背景、生物學(xué)特性以及作用機(jī)制不清晰 益生菌菌種是發(fā)酵飼料品質(zhì)好壞的決定性因素。益生菌菌種的遺傳背景不明確、生物學(xué)特性不穩(wěn)定、作用機(jī)制不清晰，將直接影響產(chǎn)品的功效和貨架期。許多小企業(yè)經(jīng)濟(jì)實力相對較弱，未從正規(guī)廠家購買菌種， 使得發(fā)酵過程中存在雜菌，對飼料產(chǎn)品造成了污染。

7.3 發(fā)酵飼料產(chǎn)品效果不穩(wěn)定 微生物在加工、制粒、分裝、保存等環(huán)節(jié)中，易受到高溫高壓的影響，導(dǎo)致生物活性的降低，從而影響產(chǎn)品功效的發(fā)揮。此外，益生菌發(fā)酵飼料的具體有效成分缺乏全面系統(tǒng)的研究，尤其是多菌聯(lián)合發(fā)酵的飼料，難以對其有效成分和功效進(jìn)行鑒定和評判。對菌種、菌種與酶制劑之間的協(xié)同能力、 發(fā)酵機(jī)理研究不透徹，導(dǎo)致應(yīng)用效果極不穩(wěn)定。

7.4 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不健全 發(fā)酵飼料生產(chǎn)、 檢測、監(jiān)控都缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 而且菌種本身的質(zhì)量就難以保證。市場監(jiān)督力度不夠，相關(guān)法律法規(guī)不完善，讓許多非法商家鉆了空子，使得產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)象屢見不鮮。 對發(fā)酵飼料產(chǎn)品缺乏統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)，再加上部分企業(yè)夸大宣傳，對于公眾容易形成誤導(dǎo)，嚴(yán)重影響了行業(yè)的健康發(fā)展。

8 展望

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國， 隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，抗生素濫用、人畜爭糧、食品安全等問題愈加突出。國家出臺了一系列政策，在飼料端禁止添加促生長類抗生素， 在養(yǎng)殖端采取綜合措施減少使用抗生素， 規(guī)范用藥標(biāo)準(zhǔn)確保產(chǎn)品藥物殘留達(dá)標(biāo)，促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。益生菌發(fā)酵飼料是一種安全、無污染的飼料，因其具有替代抗生素、資源再利用、降低飼料成本、提高養(yǎng)殖效益等諸多優(yōu)勢，逐漸受到市場的青睞，應(yīng)用領(lǐng)域和市場不斷擴(kuò)大。 但同時也要看到益生菌發(fā)酵飼料的局限和不足，未來勢必要優(yōu)化發(fā)酵工藝，加強(qiáng)菌種選育工作，充分利用生物工程技術(shù)，篩選生物學(xué)特性穩(wěn)定、表達(dá)量高、定植能力強(qiáng)、作用機(jī)制研究透徹的功能性菌株，深入挖掘菌酶協(xié)同發(fā)酵機(jī)理，還要制定行業(yè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)市場監(jiān)督力度，以便對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的管控， 保證飼料行業(yè)的健康發(fā)展。