■鄧近平 王 浩* 林志光 馬現(xiàn)永 余 苗 鄧百川
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,廣東廣州 510642;2.嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室茂名分中心,廣東茂名 525000;3.史締納農(nóng)業(yè)科技(廣東)有限公司,廣東廣州 510700;4.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所,廣東廣州 510640)
液體飼喂模式在原始的家庭養(yǎng)殖中曾一直存在,近年來隨著集約化養(yǎng)殖的發(fā)展,由于固體飼料可工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),飼料運(yùn)輸及飼喂過程較為簡便,目前被國內(nèi)普遍采用。但在國外養(yǎng)殖發(fā)達(dá)國家,液體飼喂規(guī)模豬場(chǎng)仍占比達(dá)30%~50%,在法國,液體飼喂的規(guī)模甚至高達(dá)70%的比例,其主要原因是可充分利用食品工業(yè)副產(chǎn)品,從而大幅度降低飼養(yǎng)成本。近年來,我國飼料養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)急劇擴(kuò)張,但2021 年以來,由于疫情及飼料原料的價(jià)格上漲,導(dǎo)致生豬養(yǎng)殖成本高而豬肉價(jià)格低迷,養(yǎng)殖企業(yè)面臨較大壓力。因此,降低養(yǎng)殖成本是緩解目前生豬養(yǎng)殖企業(yè)壓力的重要手段。在生豬養(yǎng)殖中,飼料成本占據(jù)生產(chǎn)總成本的約70%以上,而液體飼料可通過利用一些成本較低的農(nóng)業(yè)或食品加工業(yè)副產(chǎn)品,從而大幅度降低飼料成本,因此,近年來液體飼喂模式在國內(nèi)生豬養(yǎng)殖行業(yè)的應(yīng)用又逐漸呈現(xiàn)回歸態(tài)勢(shì)。
液體飼料包括兩種主要類型,非發(fā)酵液體飼料和發(fā)酵液體飼料。非發(fā)酵液體飼料加工方法較為簡單,即將粉狀飼料或一些工業(yè)副產(chǎn)物和水按適當(dāng)?shù)谋壤ㄍǔ?∶1.5~4.0)混合攪拌而成。然而,大量研究證明,一旦混合開始,由于飼料中自然存在的微生物的繁殖,以及飼料中蛋白質(zhì)的微生物降解,新鮮的液體飼料也會(huì)自行發(fā)酵,會(huì)導(dǎo)致一些有害物質(zhì)的產(chǎn)生(如生物胺)等,對(duì)飼料質(zhì)量和動(dòng)物生長產(chǎn)生不良影響。因此,在養(yǎng)殖生產(chǎn)中常采用一些有益微生物菌株控制有害菌發(fā)酵過程來抑制病原體繁殖以防止飼料質(zhì)量下降,也就是制備為發(fā)酵液體飼料。發(fā)酵液體飼料的定義是將水或農(nóng)業(yè)食品等加工副產(chǎn)品與飼料以新鮮液體飼料類似的比例混合,添加或不添加微生物菌株,在飼喂前在一定條件下(pH、溫度)發(fā)酵一段時(shí)間制備而成的液體飼料。發(fā)酵液體飼料的生產(chǎn)可直接發(fā)酵全價(jià)飼料,也可發(fā)酵部分飼料原料后,再與其他不需要發(fā)酵的飼料原料按照配方比例要求混合制備成全價(jià)飼料。相對(duì)于新鮮液體飼料,發(fā)酵液體飼料有助于動(dòng)物消化吸收,較低的pH 和良好的微生物結(jié)構(gòu)等因素也有助于動(dòng)物的腸道健康,因此在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用更為廣泛。
發(fā)酵全價(jià)飼料是發(fā)酵液體飼料最簡單的方法,但該方法也存在一定的弊端。發(fā)酵全價(jià)飼料時(shí),發(fā)酵過程可能導(dǎo)致營養(yǎng)素(如維生素和氨基酸)的損失,尤其是飼料中的合成氨基酸影響最為嚴(yán)重。因此部分研究者建議只采用部分原料發(fā)酵,與全價(jià)飼料相比,飼料原料發(fā)酵更為穩(wěn)定,發(fā)酵的目的性更強(qiáng),發(fā)酵效果也更好。
為控制發(fā)酵飼料中病原菌的生長,發(fā)酵液體飼料中必須含有足夠的乳酸,乳酸產(chǎn)生方式主要通過自發(fā)發(fā)酵或在發(fā)酵前接種乳酸菌培養(yǎng)物[1]。自發(fā)發(fā)酵中常用的發(fā)酵方式為分批發(fā)酵,該種發(fā)酵方式穩(wěn)定性較好,且如果發(fā)生不良發(fā)酵,也只會(huì)損毀其中一部分飼料。但分批發(fā)酵需要幾天時(shí)間才能生產(chǎn)出高質(zhì)量的發(fā)酵液體飼料,每次灌裝時(shí)要對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)進(jìn)行清潔和消毒。此外,自發(fā)發(fā)酵的發(fā)酵過程不可控,更易導(dǎo)致乙酸和生物胺的濃度升高,從而對(duì)發(fā)酵液體飼料的適口性產(chǎn)生不利的影響,因此在規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)中,自發(fā)發(fā)酵的發(fā)酵方式并不十分可取。
除自發(fā)發(fā)酵外,發(fā)酵液體飼料中乳酸含量的控制也可通過接種可快速產(chǎn)生高濃度乳酸的乳酸菌株來實(shí)現(xiàn)。飼料發(fā)酵時(shí)所選取的菌株必須有較高的生產(chǎn)乳酸的能力,并對(duì)腸道病原體有較好的抑制能力。因此,菌株的選擇尤其重要,有大量的研究篩選豬發(fā)酵液體飼料的有益菌株,如Missotten等[2]對(duì)146種飼料發(fā)酵用菌株進(jìn)行篩選,并驗(yàn)證了所篩選的菌株對(duì)沙門氏菌的控制能力。目前認(rèn)可的用于生產(chǎn)液態(tài)發(fā)酵飼料的細(xì)菌菌株主要有Lactobacillus plantarum和Pediococcusspp[3]。
另外還有一種稱為“連續(xù)發(fā)酵”(back-slopping)的乳酸產(chǎn)生的技術(shù)。此種技術(shù)是將以前成功發(fā)酵的飼料與新鮮的飼料和水混合。與分批發(fā)酵的方式相比,連續(xù)發(fā)酵速度較快,幾個(gè)小時(shí)就可發(fā)酵完成進(jìn)行飼喂,但該發(fā)酵方式可能導(dǎo)致飼料在發(fā)酵過程中產(chǎn)生更多的酵母,從而影響飼料的營養(yǎng)價(jià)值。使用“連續(xù)發(fā)酵”發(fā)酵時(shí),通常使用50%的殘留液,但Plumed-Ferrer等[4]的研究表明,25%的殘留液足以保持正常的發(fā)酵,Moran等[5]的研究發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵小麥時(shí),殘留液高于20%以上并無明顯益處。根據(jù)以上研究的結(jié)果推斷,在使用“連續(xù)發(fā)酵”發(fā)酵時(shí),20%作為最低百分比就可保持較為理想的飼料特性。
自發(fā)發(fā)酵因其發(fā)酵過程難以控制,易導(dǎo)致雜菌的增殖、乙酸和生物胺產(chǎn)生等缺點(diǎn),該發(fā)酵模式在生產(chǎn)中應(yīng)用較少。而在接種發(fā)酵中,由于連續(xù)發(fā)酵具有較高的生產(chǎn)效率,其更適合在規(guī)?;B(yǎng)殖場(chǎng)中應(yīng)用。
Van 等[6]描述了發(fā)酵液體飼料的理想特性,理想發(fā)酵液體飼料的pH 要低于4.5,乳酸菌濃度高于109CFU/mL,乳酸濃度高于150 mmol/L,乙酸低于40 mmol/L,乙醇濃度低于0.8 mmol/L。Beal等[7]報(bào)道,為了防止沙門氏菌的生長,液體飼料至少需要含有75 mmol/L的乳酸,為降低腸桿菌濃度,乳酸濃度應(yīng)高于100 mmol/L。該濃度的乳酸對(duì)采食量、日增重和飼料效率均有良好的影響。雖然Van等[6]將乙酸的上限設(shè)定為40 mmol/L,但也有研究者指出,乙酸濃度超過30 mmol/L已經(jīng)對(duì)發(fā)酵液體飼料的適口性產(chǎn)生了負(fù)面影響。
發(fā)酵液體飼料的質(zhì)量受多重因素的影響,如定植的微生物類型、發(fā)酵底物的數(shù)量和質(zhì)量以及各種發(fā)酵參數(shù)等。
1.4.1 菌種的定植
飼料原料中的乳酸菌或定植的乳酸菌的種類和數(shù)量決定了乳酸的生產(chǎn)速度和pH 的下降速度,從而也決定了飼料中沙門氏菌和大腸桿菌等有害菌的增殖速度。有研究[1]探究了乳酸菌和酵母對(duì)發(fā)酵液體飼料的微生物種群多樣性的影響,以及發(fā)酵液體飼料的微生物區(qū)系,表明Lactobacillus plantarum和Pediococcuspentosaceus是發(fā)酵液體飼料中最豐富的產(chǎn)乳酸菌。發(fā)酵液體飼料的微生物區(qū)系在其發(fā)酵過程中發(fā)生變化,在自發(fā)發(fā)酵的飼料發(fā)酵初期,優(yōu)勢(shì)菌群為Pediococcuspentosaceus,在發(fā)酵第3 天后,Lactobacillus plantarum成為優(yōu)勢(shì)菌群。接種菌株的發(fā)酵液體飼料中優(yōu)勢(shì)菌群的變化與自發(fā)發(fā)酵類似,即在發(fā)酵后期,優(yōu)勢(shì)乳酸菌不再是起初接種的菌株,而是Lactobacillus plantarum等菌群。
1.4.2 對(duì)酵母的控制
發(fā)酵液體飼料在發(fā)酵初期會(huì)產(chǎn)生較多的酵母,雖然有研究表明,酵母可一定程度上抑制腸道有害菌的增殖,但酵母的過度增殖不僅會(huì)導(dǎo)致飼料的能量損失,還會(huì)產(chǎn)生乙酸、乙醇和戊醇等化合物,從而嚴(yán)重影響飼料的適口性。Plumed-Ferre 等[8]的研究表明,可通過在發(fā)酵過程中添加弱酸來抑制酵母的生長,而不影響乳酸菌的增殖。效果較高的弱酸有甲酸、山梨酸鉀和苯甲酸等。
1.4.3 發(fā)酵環(huán)境的控制
發(fā)酵溫度、間隔時(shí)間和倒?jié){程度(連續(xù)發(fā)酵時(shí)用新鮮液體飼料部分替代發(fā)酵液體飼料)和料水比決定著飼料的發(fā)酵特性。Jensen等[9]的研究表明,20 ℃以上的發(fā)酵溫度與在20 ℃發(fā)酵相比對(duì)飼料品質(zhì)并無顯著提高。但如果飼料所需pH低于4.5,那發(fā)酵溫度最低也需要達(dá)到20 ℃。但Beal等[7]又研究了不同的發(fā)酵溫度對(duì)鼠傷寒沙門氏菌清除的影響,結(jié)果表明,與發(fā)酵溫度在20 ℃相比,發(fā)酵溫度在30 ℃時(shí),可更快地清除這些病原菌。因此,盡管最低發(fā)酵溫度為20 ℃,但30 ℃的發(fā)酵溫度更為可取,其可更快產(chǎn)生乳酸以及清除病原菌。此外,應(yīng)避免向發(fā)酵系統(tǒng)中加入冷水,研究表明,向發(fā)酵系統(tǒng)中加入5~7 ℃的冷水對(duì)發(fā)酵系統(tǒng)造成的冷沖擊,可誘導(dǎo)病原體產(chǎn)生冷休克蛋白,從而對(duì)病原菌形成保護(hù),使其在宿主體內(nèi)更難以被清除掉。
目前,國內(nèi)的飼喂系統(tǒng)主要采用干料飼喂及投喂系統(tǒng),而液體飼料飼喂系統(tǒng)也與干料飼喂系統(tǒng)存在差異。圖1 是一個(gè)典型的液體飼料飼喂供給系統(tǒng),液體飼料飼喂系統(tǒng)的基本流程為:根據(jù)采食情況將料塔及水塔內(nèi)儲(chǔ)存的飼料輸送至攪拌罐中,充分混合攪拌均勻后由輸送泵送到各個(gè)豬舍料槽內(nèi),飼喂完成后使用清水清洗管道并進(jìn)行風(fēng)干。整個(gè)液體飼料飼喂流程即為:配料—攪拌—輸送—下料—清洗—風(fēng)干。兩種飼喂系統(tǒng)的主要區(qū)別在于干飼料飼喂時(shí),飼料供給系統(tǒng)與給水系統(tǒng)在料槽前是分開的管道系統(tǒng),而在液體飼喂中,可根據(jù)豬只的生長需求于混合倉內(nèi)提前混合飼料、工業(yè)副產(chǎn)品和水[10]。因此,液體飼喂系統(tǒng)可更為精準(zhǔn)地控制飼喂量和飲水量,便于豬場(chǎng)的精細(xì)管理。
圖1 液體飼料飼喂系統(tǒng)平面圖
液體飼料的應(yīng)用研究大多集中在哺乳仔豬和斷奶仔豬,斷奶仔豬飼喂液體飼料可提高采食量,緩解仔豬斷奶后的生長滯后現(xiàn)象,以及作為仔豬從母乳到固體飼料的過渡。此外,斷奶仔豬產(chǎn)胃酸的能力尚未發(fā)育完全,因此發(fā)酵液體飼料中的乳酸有利于仔豬維持腸道的低pH。胃部是機(jī)體抵御病原體的第一道防線,發(fā)酵液體飼料較低的pH 也可增強(qiáng)胃部的屏障作用。因此,相較于生長育肥豬,液體飼料在哺乳仔豬和斷奶仔豬中的優(yōu)點(diǎn)更為明顯。
表1列舉了以往研究中液體飼料對(duì)仔豬生長性能的影響。由于試驗(yàn)條件、液體飼料的應(yīng)用方式、發(fā)酵條件等多種因素的影響,液體飼料對(duì)仔豬生長性能的影響結(jié)果并不一致。多項(xiàng)研究表明,在仔豬斷奶后4周內(nèi)飼喂新鮮液體飼料[11]、酸化液體飼料(Acidified liquid feed,ALF)[12]、浸泡飼料(將干飼料與水混合,并在飼喂前浸泡1 h)[13]、發(fā)酵液體飼料(Fermented liquid feed,F(xiàn)LF)或發(fā)酵谷物飼料(僅發(fā)酵谷物部分的液體飼料,F(xiàn)ermented liquid cereal,F(xiàn)LC)[14]均可顯著提高仔豬平均日增重(ADG)。但Mikkelsen 等[11]的研究發(fā)現(xiàn)自然發(fā)酵液體飼料對(duì)仔豬的生長和飼料效率并無顯著影響,其可能由于自然發(fā)酵液體飼料的發(fā)酵過程難以控制,對(duì)飼料的營養(yǎng)價(jià)值和適口性產(chǎn)生了一定的影響。
表1 液體飼料對(duì)仔豬生長性能的影響
盡管液體飼料大多可提高仔豬ADG,但大部分研究表明,飼喂干飼料的仔豬飼料利用效率更高[15],其主要原因可能是液體飼料更易在飼料槽內(nèi)沉降,造成飼料的浪費(fèi),改善液體飼料飼喂系統(tǒng)的料槽設(shè)計(jì)對(duì)于改善液體飼料的利用率可能會(huì)有所幫助[16]。此外,液體飼料對(duì)仔豬ADG 的提高也有一定的時(shí)效性,多項(xiàng)研究表明[17-19],在仔豬斷奶4周后使用液體飼料,對(duì)仔豬的ADG 并沒有顯著的改善,其可能是由于斷奶初期,液體飼料作為仔豬從母乳到固體飼料的過渡,緩解了仔豬斷奶后的生長滯后現(xiàn)象。因此在斷奶仔豬中,在斷奶4周內(nèi)使用液體飼料對(duì)仔豬生長性能可能會(huì)有更好的促進(jìn)效果,其中使用新鮮液體飼料或通過添加菌株發(fā)酵的飼料較自然發(fā)酵液體飼料有更好的應(yīng)用效果。
表2 總結(jié)了不同類型的液體飼糧對(duì)生長肥育豬生長性能的影響。O′meara 等[21]發(fā)現(xiàn),與干飼料或濕/干飼料相比,液體飼料增加了育肥豬體重和ADG,但與斷奶仔豬中的應(yīng)用效果類似,液體飼料也導(dǎo)致了育肥豬飼料利用率(FE)的降低,可能是由于豬只的采食習(xí)慣及料槽結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致液體飼料的浪費(fèi)[20],其研究結(jié)果也表明,在限制采食量時(shí),液體飼料飼喂的仔豬飼料利用率得到改善,但采食量的限制可能會(huì)導(dǎo)致育肥豬較差的生長性能[14],因此,在生長育肥階段,使用液體飼料對(duì)生豬生長也有一定的促進(jìn)作用。
表2 液體飼料對(duì)育肥豬生長性能的影響
液體飼料的類型(新鮮液體飼料、自發(fā)發(fā)酵液體飼料等)對(duì)育肥豬的生長性能也具有較大的影響。在O′meara等[22]的一項(xiàng)研究中,對(duì)新鮮LF、FLF、添加發(fā)酵谷物(FLC)的LF和濕/干飼進(jìn)行了比較,對(duì)體重29.8 kg的育肥豬處理68 d,發(fā)現(xiàn)飼喂含植物乳桿菌和酸性乳酸桿菌的FLF 的豬的ADG 和FE 較低,飼喂發(fā)酵飼糧的豬的采食量較高,胴體質(zhì)量指標(biāo)較差。在處理對(duì)象為85.3 kg體重的育肥豬,處理周期為26 d的試驗(yàn)中,飼喂FLC的豬只的體重高于飼喂新鮮LF、FLF和干飼料豬的體重,而飼喂干飼料的豬的FRC優(yōu)于飼喂FLF的豬。總的來說,F(xiàn)LF導(dǎo)致育肥豬的生長和FE較差,這可能是由于膳食能量的損失和氨基酸脫羧[20]造成,因此發(fā)酵液體飼料在生長育肥豬中并不適用。
Canibe等[23]報(bào)道,與自然發(fā)酵FLF和干飼料相比,飼喂新鮮LF 的生長豬的采食量和ADG 更高。Hurst等[24]以不同的水料比以自由采食或限飼條件飼喂新鮮LF、乳酸-ALF 或干飼料。自由采食條件下飼喂新鮮LF(水料比為3∶1)較干飼料可提高ADG和瘦肉組織生長速率。在限飼條件下,新鮮LF和乳酸-ALF均可提高ADG、降低采食量,從而提高飼料利用率。Braude 等[25]也報(bào)道了在水料比為2.5∶1的條件下,飼喂新鮮LF可提高生長豬的鐵含量和ADG。但由于試驗(yàn)環(huán)境等原因,多項(xiàng)研究的報(bào)道結(jié)果不盡一致,如Zoric 等[26]發(fā)現(xiàn)與干飼料相比,飼喂新鮮LF 的豬的ADG、FE 或胴體重沒有差異。Brooks 等[27]將新鮮LF與3種FLF飼糧[分別接種了L.salivarius(FLF-SAL)、P.acidilactici(FLF-BAC)或P.acidilactici、P.pentosaceus、L.lactis、L.plantarum(FLF-STAB)的混合飼糧]進(jìn)行了比較,并將其用于育肥豬,各處理間ADG 和FCR無差異。
以上結(jié)果表明,在生長育肥豬中,以2.5∶1或3∶1的水料比的新鮮液體飼料,對(duì)豬只的生長性能具有更好的促進(jìn)作用,盡管部分研究表明,液體飼料對(duì)育肥豬生長無顯著促進(jìn)作用,但液體飼料在應(yīng)用過程中可通過添加食品工業(yè)副產(chǎn)品大大降低飼料成本,其對(duì)育肥豬的生長無不利影響即可具有較高的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
液體飼料,尤其是發(fā)酵液體飼料,可顯著改變機(jī)體的胃腸道微生物群的組成。多項(xiàng)研究表明液體飼料可提高機(jī)體胃腸道乳酸菌濃度水平[24]。Moran 等[5]探究了發(fā)酵液體飼料對(duì)斷奶仔豬大腸菌群結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵液體飼料的斷奶仔豬的腸道乳酸菌與大腸桿菌的比例升高,而飼喂固體飼料的仔豬大腸乳酸菌/大腸桿菌的比例下降。飼喂液體飼料的豬只胃腸道中酵母細(xì)胞數(shù)量也顯著增加。酵母具有將腸桿菌結(jié)合到其表面的能力,從而阻斷這些細(xì)菌與腸道上皮的結(jié)合[1]。Canibe 等[28]綜述了發(fā)酵液體飼料在減少豬腸道疾病方面的價(jià)值。以往的研究結(jié)果表明,發(fā)酵液體飼料可增加腸道乳酸菌和酵母細(xì)胞的含量,在降低腸道沙門氏菌和大腸桿菌病原體的含量、降低沙門氏菌等疾病的發(fā)病率中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
液體飼料在生產(chǎn)應(yīng)用中可直接利用液態(tài)工業(yè)副產(chǎn)品,從而降低其生產(chǎn)成本。液體副產(chǎn)品的另一個(gè)潛在好處是,許多含糖豐富的食品和飲料工業(yè)副產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過微生物和/或酵母發(fā)酵,由于有機(jī)酸的形成,其pH 往往為3.5~4.5。產(chǎn)生的乳酸和乙酸,對(duì)致病性和腐敗微生物也具有較好的抗菌活性[29]。在愛爾蘭的研究發(fā)現(xiàn),與不使用副產(chǎn)品的豬舍相比,使用酒糖漿和/或液體乳清的液體飼料的豬舍料槽中的大腸桿菌數(shù)量較少[3]。添加膳食副產(chǎn)品的液體飼料降低了混合倉和料槽中飼料的pH,以及混合倉中的霉菌數(shù)量[30]。
圖2 液體飼料的優(yōu)點(diǎn)
與常規(guī)干飼料相比,液體飼料有幾個(gè)潛在優(yōu)勢(shì),主要包括可利用廉價(jià)的工業(yè)副產(chǎn)品,具有較好的靈活性和易用性,降低生產(chǎn)成本,可改善動(dòng)物腸道健康,可以通過添加控制發(fā)酵的微生物或酶制劑等添加劑來優(yōu)化微生物含量和營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量,從而提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。
3.1.1 可使用農(nóng)業(yè)、食品加工副產(chǎn)品,降低成本
我國飼料原料資源較為匱乏,其中如大豆等原料極度依賴進(jìn)口,而液體飼料的使用,可充分利用當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)或食品加工副產(chǎn)品(如食品廠的下腳料、酒廠的酒糟等),不僅可降低我國飼料原料的對(duì)外依賴,降低生產(chǎn)成本,也增加了當(dāng)?shù)毓I(yè)副產(chǎn)品的處理途徑,減少對(duì)環(huán)境的污染,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響。但由于工業(yè)副產(chǎn)品的一些特性,在使用時(shí)需要對(duì)飼料配方進(jìn)行更精心的管理,如乳清中可能含有較高的鹽,導(dǎo)致豬只水需求的增加,不同產(chǎn)品及相同副產(chǎn)品的不同批次之間也可能存在微生物和營養(yǎng)成分的差異,但供應(yīng)穩(wěn)定的工業(yè)副產(chǎn)品依然是降低飼料成本的一種可行方法。
3.1.2 有利于動(dòng)物腸道健康并抑制病原微生物增殖
液體發(fā)酵飼料的發(fā)酵階段非常重要,因?yàn)樵诎l(fā)酵初始階段,發(fā)酵條件有利于大腸桿菌和其他的一些病原體的快速增殖。在發(fā)酵的第二階段結(jié)束并進(jìn)入第三階段時(shí),達(dá)到“穩(wěn)定狀態(tài)”,此時(shí)飼料中乳酸菌及乳酸含量較高,酵母水平適中,pH 較低,腸桿菌數(shù)量較低。益生菌產(chǎn)生的乳酸、乙酸和乙醇降低了飼料的pH,抑制了大腸桿菌和沙門氏菌等病原體的增殖。在第三階段時(shí),酵母會(huì)在飼料中繼續(xù)增殖。研究表明,低pH 的液體飼料在喂豬時(shí)可提高腸胃中的乳酸濃度,降低腸胃的pH,減少胃腸道中腸桿菌的含量,抑制沙門氏菌的流行,減少腹瀉發(fā)病率。
3.1.3 其他優(yōu)點(diǎn)
液體飼料還可以提高干物質(zhì)采食量和生長速度,此外,與干飼料相比,飼喂液體飼料可通過添加多種飼料添加劑(如用于控制發(fā)酵的發(fā)酵劑、提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率的酶制劑以及使用有機(jī)酸)優(yōu)化微生物和豬只的營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收。與干飼料相比,液體飼料還能減少處理和飼養(yǎng)過程中產(chǎn)生的粉塵,不僅減少飼料生產(chǎn)和運(yùn)輸中的損失,也降低了養(yǎng)殖工作人員和生豬的呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)病率,為養(yǎng)殖從業(yè)人員和生豬創(chuàng)造更健康的環(huán)境。
圖3 液體飼料的缺點(diǎn)
由于液體飼料的生物特性,其在生產(chǎn)應(yīng)用中也存在一些缺陷需要得到關(guān)注,如微生物催化導(dǎo)致游離氨基酸脫羧產(chǎn)生生物胺等有害物質(zhì),液態(tài)輸送系統(tǒng)對(duì)水料比有一定的限制,此外,還存在飼料轉(zhuǎn)換效率較差、貯存成本更高等生產(chǎn)問題。
3.2.1 生物胺的產(chǎn)生和營養(yǎng)物質(zhì)的損失
微生物調(diào)控的游離氨基酸脫羧反應(yīng),可導(dǎo)致液體飼料產(chǎn)生生物胺,不僅具有一定的毒性,還將導(dǎo)致飼料適口性和營養(yǎng)價(jià)值的降低。但目前的飼料標(biāo)準(zhǔn)還未對(duì)飼料中生物胺的含量有明確限制。有研究表明,不對(duì)腸道細(xì)胞系產(chǎn)生不良影響的腐胺和尸胺上限水平分別為440.75 mg/(kg·d)和255.45 mg/(kg·d)。但法國曾有研究對(duì)33 個(gè)液體飼喂育肥豬場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)液體飼料中的腐胺和尸胺含量分別為310 mg/kg和1 182 mg/kg,表明液體飼料中的生物胺水平對(duì)豬只的胃腸道健康可能具有一定的威脅。但液體飼料中的生物胺水平波動(dòng)較大,其含量與飼料中工業(yè)副產(chǎn)品的使用有較大關(guān)聯(lián)。
為滿足動(dòng)物需要,游離氨基酸通常以賴氨酸鹽酸鹽(賴氨酸-HCl)的形式添加到豬的飼糧中,微生物調(diào)控這些游離氨基酸的脫羧導(dǎo)致尸胺的形成,一些尸胺的形成也是由鳥氨酸脫羧引起的,腐胺由鳥氨酸和/或精氨酸的脫羧形成。生物胺形成所需的氨基酸脫羧酶廣泛分布在不同的細(xì)菌群中,包括不良的和腐敗相關(guān)的微生物,如腸桿菌科的成員。但多種理想的微生物,如自然存在于飼料中的乳酸菌也含有該酶,但這種特性是具菌株特異性的。因此,發(fā)酵液體飼料在選擇微生物接種物時(shí)需要仔細(xì)考慮本因素。
3.2.2 液體飼料輸送系統(tǒng)限制水料比
飼料中干物質(zhì)的含量也受給液系統(tǒng)通過管道的限制,老式的液體輸送系統(tǒng),泵的效率較低,管道彎道較多,為降低液體飼料的黏度,只能提高液體飼料配比時(shí)的水料比。較高的含水量也限制了豬只的采食量,以及導(dǎo)致排出多余的水分時(shí)消耗更多的能量,影響豬只生長速度。飼料中較高的水分也導(dǎo)致糞便產(chǎn)量增加,并因此增加了糞便的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。
3.2.3 其他缺點(diǎn)
與干飼料相比,液體飼料飼喂的動(dòng)物采食量較高,但飼料轉(zhuǎn)換效率通常較差,其主要原因是液體飼料在采食過程中,尤其在短槽飼喂以及自由采食飼喂時(shí)浪費(fèi)量較大。此外,由于酵母產(chǎn)生的乙酸和乙醇,也會(huì)影響飼料的適口性。此外,使用液體副產(chǎn)品還需要在豬場(chǎng)進(jìn)行單獨(dú)儲(chǔ)存,從而額外增加生產(chǎn)成本,在儲(chǔ)存期間,也有變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),因此在飼料配制時(shí)需要較高的質(zhì)量管理控制水平。
在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,液體飼料的水料比是其應(yīng)用的關(guān)鍵。液體飼料的料水比通常為1∶1.5至1∶4,但一般控制在1∶3左右,研究表明,1∶3的料水比可顯著提高日增重,且料重比顯著低于1∶1.5料水比飼喂的豬只。此外,較低的水料比也更易導(dǎo)致輸送管道出現(xiàn)堵塞,而過高的比例將導(dǎo)致豬的干物質(zhì)采食量較低,生長速度受限,糞便產(chǎn)量過高。
其次,雖然工業(yè)副產(chǎn)品的使用是液體飼料降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵,但不同工業(yè)副產(chǎn)品的營養(yǎng)成分變化較大,甚至不同批次的同一工業(yè)副產(chǎn)品的營養(yǎng)成分也存在差異,因此需要更為精細(xì)的配方控制,且某些工業(yè)副產(chǎn)品的過量使用會(huì)有生物胺含量較高等安全隱患,因此既要盡量保持同一工業(yè)副產(chǎn)品的穩(wěn)定供應(yīng),并控制其使用比例,也要對(duì)每批次都進(jìn)行必要的營養(yǎng)成分檢測(cè),及時(shí)調(diào)整飼料配方。發(fā)酵菌種的篩選及配比也十分關(guān)鍵。
此外,液體飼料及液態(tài)副產(chǎn)品都更易變質(zhì),影響飼料的安全性和營養(yǎng)質(zhì)量,因此要根據(jù)采食量及時(shí)調(diào)整飼喂量,減少飼料在料槽中的殘留。還要控制飼料及工業(yè)副產(chǎn)品的貯存時(shí)間,防止其在料倉中發(fā)霉變質(zhì)??傊后w飼料的使用是降低養(yǎng)殖成本的有效途徑,但也需要更為精細(xì)的配方控制和生物安全管理,其在國內(nèi)的集約化養(yǎng)殖市場(chǎng)中擁有較大的增長空間和較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。