發(fā)酵飼料在羊生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)展

陳張華，張 玲，林建和

（內(nèi)江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 內(nèi)江 641100）

隨著人們生活水平的提高，肉類食品多元化，羊肉消費(fèi)量呈上升態(tài)勢(shì)，養(yǎng)羊業(yè)也迎來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。由于羊生長(zhǎng)速度慢、飼料轉(zhuǎn)化率低，優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料資源緊缺，尤其是精飼料短缺已成為羊生產(chǎn)發(fā)展的主要限制因素。豐富的農(nóng)業(yè)和工業(yè)副產(chǎn)物，如農(nóng)作物秸稈、棉子粕、菜子粕、麥麩、酒糟和馬鈴薯渣等粗飼料資源，因無(wú)法充分利用而被閑置或焚燒，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。探索應(yīng)用微生物發(fā)酵方法對(duì)粗飼料資源進(jìn)行加工、處理以提高非常規(guī)飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，推廣應(yīng)用到羊生產(chǎn)中，不但可以實(shí)現(xiàn)資源的再利用，還可以緩解飼料資源緊缺問(wèn)題，對(duì)改善羊的健康水平、提高生產(chǎn)性能等方面具有重要意義。

1 養(yǎng)羊業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

1.1 飼料品種單一，營(yíng)養(yǎng)供給不足

羊生產(chǎn)因飼料成本高、優(yōu)質(zhì)飼料少，以靠天養(yǎng)畜為主，飼養(yǎng)方式粗放、簡(jiǎn)單，由于飼料種類過(guò)于單一、飼草品質(zhì)差、日糧營(yíng)養(yǎng)搭配不科學(xué)，導(dǎo)致飼料利用率低。大量的非常規(guī)能量和蛋白質(zhì)原料、植物有機(jī)鈣磷等沒(méi)有充分利用，不能做到精養(yǎng)精喂，因此發(fā)病率較高，常呈現(xiàn)夏肥、秋壯、冬消瘦、春死亡的現(xiàn)象，羊生產(chǎn)處于被動(dòng)局面。

1.2 飼養(yǎng)管理不規(guī)范，嚴(yán)重污染環(huán)境

現(xiàn)代畜牧業(yè)的發(fā)展要求養(yǎng)殖專業(yè)化、經(jīng)營(yíng)集約化、管理企業(yè)化、服務(wù)社會(huì)化，但現(xiàn)階段的養(yǎng)羊業(yè)無(wú)論在技術(shù)、管理還是理念上仍比較落后，為了彌補(bǔ)因疾病而導(dǎo)致的生產(chǎn)不足，盲目提高飼料營(yíng)養(yǎng)水平，尤其是粗蛋白質(zhì)水平，人為增加氮排放；濫用抗生素、重金屬、片面追求高負(fù)荷生產(chǎn)等不合理現(xiàn)象，導(dǎo)致動(dòng)物抗病能力降低，疫病防不勝防，養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)愈來(lái)愈高，外圍環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，制約了舍飼養(yǎng)羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 發(fā)酵飼料的特點(diǎn)

發(fā)酵飼料是指在人工調(diào)控的條件下，通過(guò)利用有益微生物將飼料原料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化為集微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、微生物活性益生菌和復(fù)合酶制劑為一體的能被動(dòng)物所采食、消化、吸收且無(wú)毒害作用的生物飼料。發(fā)酵飼料種類包括原料發(fā)酵、全價(jià)料發(fā)酵和植物秸稈類發(fā)酵等，具有促進(jìn)飼料消化、改善飼料風(fēng)味、補(bǔ)充益生菌和對(duì)飼料進(jìn)一步脫毒的作用，臨床常用于降低飼料應(yīng)激、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)、提高黏膜免疫等方面。研究表明，在反芻動(dòng)物中，微生物發(fā)酵飼料產(chǎn)品可通過(guò)調(diào)節(jié)瘤胃功能和微生物區(qū)系來(lái)促進(jìn)瘤胃代謝，從而改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能［1］。

2.1 發(fā)酵飼料工藝

2.1.1 固體發(fā)酵飼料 通常以低附加值的糠麩類和廢渣粕類為原料，將底物和水以適宜比例混合后，加入微生物發(fā)酵，主要包括菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、原料預(yù)處理、接種發(fā)酵、干燥滅活、成品包裝5 個(gè)環(huán)節(jié)。該類發(fā)酵具有原料成本低、原料廣、生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)在于菌種經(jīng)多級(jí)培養(yǎng)和敞開(kāi)式發(fā)酵易使雜菌感染，深層發(fā)酵不徹底，占地面積大，且機(jī)械化程度低。

2.1.2 液體發(fā)酵飼料 以糖蜜、味精廢水、酒糟等工業(yè)廢液為原料，將微生物培養(yǎng)在固體基質(zhì)上的發(fā)酵過(guò)程，生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，與固態(tài)發(fā)酵相比多了脫水、收集和干燥等環(huán)節(jié)。在發(fā)酵時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的菌種調(diào)控適宜的營(yíng)養(yǎng)成分、pH、溫度、水分等發(fā)酵條件，經(jīng)過(guò)發(fā)酵能使益生菌增殖并產(chǎn)生乳酸、乙酸和乙醇等物質(zhì)，可有效降低飼料的pH，抑制有害細(xì)菌產(chǎn)生。具有發(fā)酵時(shí)間短、效率高、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，但也存在風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)要求高、投資規(guī)模大等缺點(diǎn)。

2.1.3 發(fā)酵的影響因素 在飼料的發(fā)酵過(guò)程中，由于接種量、底物含水量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、初始pH 等因素不同，對(duì)發(fā)酵效果產(chǎn)生不同程度的影響。接種量過(guò)大會(huì)引起耗氧量增加，使得氧氣供應(yīng)相對(duì)不足，影響微生物的正常生長(zhǎng)代謝，同時(shí)也會(huì)造成物料浪費(fèi)；接種量較小會(huì)使微生物生長(zhǎng)緩慢，發(fā)酵效率降低等；發(fā)酵溫度、底物含水量、發(fā)酵時(shí)間和初始pH過(guò)高或過(guò)低也會(huì)影響發(fā)酵效果，具體應(yīng)視發(fā)酵所選的微生物種類和發(fā)酵原料而定。胡紅偉等［2］研究發(fā)現(xiàn)，以乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌為復(fù)合菌種對(duì)飼料進(jìn)行發(fā)酵時(shí)，最佳條件為接種量5%、溫度30～35 ℃發(fā)酵3 d、發(fā)酵水分含量40%。

2.2 發(fā)酵飼料的原料

為緩解飼料原料價(jià)格高、人畜爭(zhēng)糧局面，通常選用相對(duì)廉價(jià)的農(nóng)業(yè)和輕工業(yè)副產(chǎn)物，如秸桿、餅粕糟渣等作為發(fā)酵飼料的原料，但無(wú)論是餅粕、糟渣還是秸稈類物質(zhì)都存在營(yíng)養(yǎng)不均衡、含有大量抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒物質(zhì)等問(wèn)題，影響飼料的適口性，也降低了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收和利用，甚至將其大量遺棄或者燃燒，不僅造成了資源的大量浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。通過(guò)發(fā)酵的方式可以將其生產(chǎn)為高質(zhì)量的蛋白質(zhì)飼料，可有效提高動(dòng)物對(duì)原料的利用率、適口性和消化利用率［3］。不同原料經(jīng)發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)的變化見(jiàn)表1。

表1 不同原料經(jīng)發(fā)酵后營(yíng)養(yǎng)的變化

2.3 發(fā)酵微生物選擇

根據(jù)農(nóng)業(yè)部2013 年12 月發(fā)布的第2045 號(hào)公告“飼料添加劑品種目錄”，有地衣芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵母、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌、兩歧雙歧桿菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、屎腸球菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸乳桿菌、釀酒酵母、乳酸片球菌、沼澤紅假單胞菌戊糖片球菌等30 多種微生物可用于養(yǎng)殖業(yè)。市場(chǎng)上常用于發(fā)酵飼料的益生菌主要有酵母菌、芽孢桿菌、乳酸菌和霉菌。發(fā)酵飼料常用微生物的功能及其適用原料見(jiàn)表2。

表2 發(fā)酵飼料常用微生物的功能及其適用原料

3 發(fā)酵飼料在羊生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)酵飼料對(duì)羊生長(zhǎng)性能的影響

粗飼料是反芻動(dòng)物飼糧的重要組分，但除粗纖維外其他養(yǎng)分成分含量均較低，嚴(yán)重影響飼料的適口性，限制了其在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用。發(fā)酵飼料在一定程度上可以提高粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和中性洗滌纖維的表觀消化率，改善飼料的適口性，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，縮短出欄效率，提高養(yǎng)殖效益。仲偉光等［11］研究表明，玉米秸稈膨化發(fā)酵飼料飼喂育肥羊，可有效提高生產(chǎn)性能；王智［12］研究發(fā)現(xiàn)用構(gòu)樹(shù)發(fā)酵飼料飼喂奶山羊可提高奶山羊的平均日采食量和產(chǎn)奶量，降低飼料成本；王莉梅等［13］研究表明，土豆渣發(fā)酵飼料可提高小尾寒羊的日增重；邱玉朗等［14］研究表明，秸稈與玉米漿混合微生物發(fā)酵飼料使肉羊ADG（平均日增重）顯著提高，料重比顯著降低；王小平等［15］研究表明，在青貯玉米中加入乳酸菌和酵母菌的復(fù)合菌劑，灘羊的日均采食量極顯著提高，ADG、末增重、料重比降低。

3.2 發(fā)酵飼料對(duì)腸道菌群和動(dòng)物健康的影響

微生物發(fā)酵飼料進(jìn)入腸道后，一方面可與消化道內(nèi)有益菌群相互協(xié)調(diào)，維持腸道菌群平衡，維持動(dòng)物健康；另一方面可以通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體的異性免疫功能，使動(dòng)物體內(nèi)B 細(xì)胞產(chǎn)生抗體起到免疫增強(qiáng)的作用；再者可以提高機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力，增強(qiáng)機(jī)體對(duì)疾病的抵抗力，為畜禽無(wú)抗、生態(tài)養(yǎng)殖奠定基礎(chǔ)。葉以哲等［16］利用發(fā)酵日糧飼喂斷奶湖羊，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵日糧飼料對(duì)腸道菌群的菌屬結(jié)構(gòu)、菌種豐富度產(chǎn)生一定的影響，有利于維持腸道的微生態(tài)平衡，有提高機(jī)體免疫力的效果；陳柯等［17］研究表明，飼喂微生物發(fā)酵玉米秸稈可以提高山羊血清中IgG 和IgM 的含量，增加血清總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）和過(guò)氧化氫酶（CAT）酶活，提高山羊的免疫力和抗氧化性能。趙鵬等［18］研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加微生態(tài)飼料可以顯著提高羊血清中IgG 和IgM 水平。崔瑩等［19］研究表明，添加復(fù)合菌培養(yǎng)物可顯著提高肉羊的IgG、IgM、IL-6 含量及GSH-Px 活性，提高肉羊的免疫功能。采用發(fā)酵飼料可顯著促進(jìn)免疫細(xì)胞產(chǎn)生多種免疫因子，促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖活性，提高機(jī)體免疫力，改善血清抗氧化酶的活性，具有提高動(dòng)物免疫機(jī)能的效果。

3.3 發(fā)酵飼料對(duì)羊肉品質(zhì)的影響

飼料經(jīng)發(fā)酵后所含的多種有機(jī)酸具有改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的作用，羊肉品質(zhì)通常用肉色、熟肉率、剪切力、肌間脂肪、酸堿度和嫩度等指標(biāo)來(lái)評(píng)定。王莉梅等［13］發(fā)現(xiàn)給小尾寒羊飼喂土豆渣發(fā)酵飼料，對(duì)熟肉率、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、嫩度、系水力及肉色澤產(chǎn)生良好的影響，具有改善肉品質(zhì)的作用；仲偉光等［11］研究發(fā)現(xiàn)給育肥羊飼喂膨化玉米秸稈發(fā)酵飼料，可降低了羊肉的剪切力；胡宇超等［20］發(fā)現(xiàn)在飼糧中添加發(fā)酵麩皮產(chǎn)物多糖，可降低羊肉剪切力；成思源等［21］研究發(fā)現(xiàn)用甜菜糖蜜發(fā)酵飼料飼喂肉羊可以提升羊肉的嫩度、鎖水能力以及改善羊肉肌糖原的強(qiáng)度和酵解延長(zhǎng)羊肉的貨架期。由于使用的發(fā)酵飼料中含有多種有益微生物，可對(duì)動(dòng)物胃腸道菌群進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效降低了動(dòng)物疫病的發(fā)生，減少了藥物的使用，降低了藥品在產(chǎn)品中的殘留，有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)抗養(yǎng)殖和保證肉類的品質(zhì)。

3.4 發(fā)酵飼料對(duì)改善畜舍環(huán)境的影響

微生物發(fā)酵飼料富含益生菌、功能性寡聚糖、活性小肽、抗菌肽和多種活性代謝產(chǎn)物等，可減少畜禽代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)，降低畜禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害，起到改善飼養(yǎng)環(huán)境的作用。甲烷是反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)碳水化合物無(wú)氧酵解的代謝終產(chǎn)物，甲烷排放量約占全球的17%。減少甲烷排放的措施主要是從動(dòng)物管理、飼料組成、瘤胃發(fā)酵和產(chǎn)甲烷菌方面著手，其中抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)或代謝效果最突出。發(fā)酵飼料在減少甲烷排放方面具有一定的作用，郝凌魁等［22］研究發(fā)現(xiàn)在蒙古綿羊日糧中添加酵母發(fā)酵飼料可以顯著降低羊體內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌數(shù)量。魏炳棟等［23］研究表明，育肥山羊飼喂發(fā)酵玉米秸稈能顯著降低試驗(yàn)羊的甲烷排放量，且隨著體重的增長(zhǎng)，顯著低于對(duì)照組。由此可見(jiàn)，發(fā)酵飼料在改善畜舍環(huán)境方面具有較好效果。

4 討論

微生物發(fā)酵飼料作為一種新型的飼料，通過(guò)一定的技術(shù)手段能很好地實(shí)現(xiàn)變廢為寶，既解決了動(dòng)物的飼料問(wèn)題，提高生產(chǎn)性能，保護(hù)動(dòng)物健康，也有效地降低環(huán)境污染和養(yǎng)殖成本，緩解人畜爭(zhēng)糧的矛盾，為規(guī)?；?、集體約化的健康、無(wú)抗養(yǎng)羊生產(chǎn)提供了重要保障，實(shí)現(xiàn)了發(fā)展綠色生態(tài)、降低環(huán)境污染的目標(biāo)，對(duì)促進(jìn)飼料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。盡管發(fā)酵飼料在養(yǎng)殖業(yè)中取得了不錯(cuò)的成果，但仍存在很多問(wèn)題。由于缺乏發(fā)酵飼料的工廠化生產(chǎn)工藝，使得生產(chǎn)效率低下，推廣和應(yīng)用受到較大限制；對(duì)發(fā)酵工藝和微生物的性質(zhì)了解較少，監(jiān)控、檢測(cè)條件差，生產(chǎn)中易發(fā)生霉菌污染現(xiàn)象；發(fā)酵過(guò)程中所使用的菌種如何保存、對(duì)不同原料發(fā)酵所使用的混菌發(fā)酵比例如何確定、發(fā)酵后的飼料質(zhì)量如何評(píng)定，發(fā)酵飼料含水量高、不耐儲(chǔ)存等問(wèn)題還有待進(jìn)一步研究。