復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在絲路寒旱養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用前景探究

季 彬，葉 澤，彭軼楠，宋 婕，席 鵬，王治業(yè)★

（1. 甘肅省科學院生物研究所，甘肅 蘭州 730030；2. 甘肅省微生物資源開發(fā)利用重點實驗室，甘肅 蘭州 730030）

中草藥是我國特有的藥材品種，其獨特的藥用活性在我國醫(yī)療領(lǐng)域占有非常重要的地位。相關(guān)資料顯示，目前發(fā)現(xiàn)的中草藥品種達到12800 余種，其中藥用的植物占總體的87%左右。中草藥通過加工處理后將生成中藥渣，每年我國中藥渣的產(chǎn)出量可以達到1000 萬t 左右，以往對中藥渣大部分都是通過掩埋、焚燒等方式進行處理，而大部分中藥渣中還含有豐富的生物活性物質(zhì)，例如多糖類、多酚類、黃酮類、苷類、萜類等，這些活性物質(zhì)具有抗炎、抗菌、抗病毒等功能，這些中藥渣資源沒有得到合理的利用，且隨意焚燒、堆放處理對生態(tài)環(huán)境也造成了嚴重的負面影響。研究發(fā)現(xiàn)，將中藥渣用微生物發(fā)酵處理后，可以有效改善中藥渣的營養(yǎng)物質(zhì)含量，提高中藥渣的品質(zhì)特性，可以在畜禽養(yǎng)殖中作為抗生素替代品進行開發(fā)利用。我國畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展帶動了絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的進步，其中反芻動物養(yǎng)殖、生豬養(yǎng)殖、家禽養(yǎng)殖等的規(guī)模和數(shù)量均獲得顯著改善，通過將微生物發(fā)酵中藥渣在絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中合理應(yīng)用可以進一步推動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 益生菌生物發(fā)酵特點

以往中藥渣沒有得到合理的開發(fā)利用主要是由于許多中藥渣中含有抗營養(yǎng)因子，同時具有一定的毒副作用，在畜禽養(yǎng)殖飼料中添加受到一定的限制，而益生微生物對中藥渣進行發(fā)酵處理后，中藥渣的毒副作用顯著降低，提高了中藥渣的藥用價值。生物發(fā)酵技術(shù)比常見的物理加工更為復雜，目前主要有兩種發(fā)酵方式，分別為厭氧發(fā)酵和有氧發(fā)酵，這兩種發(fā)酵方式所使用的益生微生物不同。中藥渣通常含有大量的纖維類物質(zhì)，通過益生微生物的發(fā)酵處理后，纖維類物質(zhì)獲得降解，大量的活性物質(zhì)被釋放，顯著提高了中藥渣的藥用價值。而且益生微生物的發(fā)酵過程可以生成大量的菌體蛋白，在畜禽飼料中添加應(yīng)用后可以有效促進畜禽的生產(chǎn)性能。

2 復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的優(yōu)勢

中藥渣主要是中草藥經(jīng)過提取加工處理后殘留的副產(chǎn)物，這些多中藥渣中含有豐富的生物活性物質(zhì)、纖維、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分，但是許多中藥渣中粗纖維含量過高，其中還可能包含部分抗營養(yǎng)因子或毒性成分，直接作為畜禽飼料會有一定的風險。通過應(yīng)用益生微生物對其發(fā)酵處理后，可有效降低或消除中藥渣中的抗營養(yǎng)因子含量，而且發(fā)酵作用生成的菌體蛋白也可為畜禽機體提供營養(yǎng)。復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑應(yīng)具備來源自然、資源多類、毒副作用低、可作為抗生素替代品等優(yōu)勢特點。

復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑來源自然、資源多類，原因是中草藥在我國具有悠久的歷史，已開發(fā)和利用的植物類中草藥多達1 萬多種，其中包含了許多植物的種子、根莖、枝葉等，而且不同的中藥渣可以按照中草藥的功能和活性成分進行組合，以提高中藥渣的使用價值。中藥渣中有豐富的粗纖維類物質(zhì)，經(jīng)益生微生物發(fā)酵處理后，可以作為非常規(guī)飼料原料用作畜禽飼料添加劑，既降低了養(yǎng)殖飼料成本，又提高了畜禽養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。與抗生素類藥物相比，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑不會造成畜禽機體中病原菌的耐藥性，可以作為飼料添加劑長期用于畜禽養(yǎng)殖，適合無殘留、無抗生素殘留的綠色養(yǎng)殖模式。復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑對畜禽腸道健康也有積極的影響，可有效降低畜禽糞便中氨類物質(zhì)的含量，在改善畜禽機體狀況的同時，對生態(tài)環(huán)境有積極作用。

3 復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑中的菌種選擇

早期的復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑通常采用單一的菌種對中藥渣進行發(fā)酵處理，由于發(fā)酵設(shè)備設(shè)施較為落后，對發(fā)酵條件的控制能力較差，單一菌種具備操作簡單，生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，但是對中藥渣的發(fā)酵效果較差，所獲得的產(chǎn)品質(zhì)量難以滿足畜禽養(yǎng)殖飼料添加劑的需求。隨著發(fā)酵設(shè)備設(shè)施的改善及發(fā)酵工藝技術(shù)的進步，復合菌種發(fā)酵成為中藥渣微生物發(fā)酵的主流方式。復合菌種發(fā)酵又稱混合發(fā)酵，至少采用2 種不同的益生菌作為發(fā)酵底物，利用不同菌種之間的協(xié)同作用，獲得良好的發(fā)酵效果。不同菌種生成的纖維素酶、果膠酶等物質(zhì)可以有效降解植物中藥渣中的細胞壁結(jié)構(gòu)，從而將植物細胞中活性物質(zhì)釋放，提高中藥渣的藥用價值。復合菌種的發(fā)酵過程對中藥渣中抗營養(yǎng)因子的清除作用也更為明顯，而且多種益生菌生成的酶類物質(zhì)對畜禽胃腸道消化功能有輔助的作用，菌體蛋白也可以作為飼料中的蛋白質(zhì)補充劑，促進畜禽的生長發(fā)育。

4 復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在絲路寒旱養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用

4.1 在反芻動物養(yǎng)殖中的應(yīng)用 絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中反芻動物養(yǎng)殖占有主要地位，而且隨著消費者生活水平的提高，牛、羊等反芻動物肉產(chǎn)品的質(zhì)量安全受到更多的關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)在反芻動物養(yǎng)殖飼料中合理添加復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑后，不僅可以有效改善反芻動物的生產(chǎn)性能，對其肉品質(zhì)和肉產(chǎn)品風味均有積極的影響。復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在反芻動物飼料中的添加還有助于預(yù)防養(yǎng)殖中常見的疾病問題，例如羊養(yǎng)殖飼料中添加復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑后，飼料中蛋白質(zhì)水平獲得提高，可以良好滿足羊生長中對蛋白質(zhì)需要量，同時對試驗羊的肌肉組織進行分析發(fā)現(xiàn)，相比對照組，試驗羊的肌肉中的蛋白質(zhì)和氨基酸的含量獲得提高，體蛋白沉積增加，產(chǎn)肉率上升，體脂有下降的趨勢，而且試驗羊肌肉的膻味評分更低，肉品質(zhì)獲得顯著改善。研究通過在羊飼料中添加應(yīng)用通過益生微生物發(fā)酵處理后的黨參、黃芪中藥渣混合物后，試驗組羊肌肉組織中辛酸、癸酸和己酸的含量相比對照組出現(xiàn)顯著降低的情況，而這些揮發(fā)性脂肪酸將使得羊肉的膻味加重，降低食用品質(zhì)，這說明發(fā)酵中藥渣制劑在羊養(yǎng)殖中的應(yīng)用可以有效改善羊肉的風味和品質(zhì)。復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑還可以作為粗飼料補充劑應(yīng)用于羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中，研究通過將經(jīng)過益生微生物發(fā)酵處理后的熟地黃和山藥中藥渣作為粗飼料補充劑應(yīng)用于山羊養(yǎng)殖中，結(jié)果表明對山羊的生產(chǎn)性能有良好的促進作用，同時提高了山羊的飼料轉(zhuǎn)化率，改善了山羊養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。肉羊養(yǎng)殖中發(fā)現(xiàn)，飼料中添加復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑可以有效提高肉羊肌肉中必需脂肪酸的含量，對羊肉的品質(zhì)有積極的改善作用。綜合表明，反芻動物養(yǎng)殖中，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的添加對其生產(chǎn)性能及肌肉品質(zhì)有積極的影響，同時可以降低反芻動物養(yǎng)殖中出現(xiàn)疾病問題的概率，提高反芻動物養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。

4.2 在豬養(yǎng)殖中應(yīng)用 我國是生豬養(yǎng)殖大國，生豬總體養(yǎng)殖的數(shù)量龐大，養(yǎng)殖的生豬品種繁多，同時分布范圍廣泛，絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中生豬養(yǎng)殖的發(fā)展也是不可忽視的重要組成部分。生豬養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的進步對飼料原料的需求量也不斷上升，常規(guī)飼料原料的短缺也是顯著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要阻礙，研究發(fā)現(xiàn)復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在生豬養(yǎng)殖中可以作為非常規(guī)飼料原料進行添加應(yīng)用，不僅對常規(guī)原料的短缺有一定的緩解作用，而且有助于生豬機體健康和生產(chǎn)性能的發(fā)揮。在母豬養(yǎng)殖飼料中適量添加復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑有助于母豬的妊娠，提高母豬的產(chǎn)仔數(shù)和仔豬的體況，例如在妊娠母豬飼糧中添加0.5%的復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑后，試驗組妊娠母豬的產(chǎn)仔總數(shù)相比對照組獲得提高，同時妊娠母豬的總產(chǎn)仔重量獲得顯著提高，初生仔豬體重的提高對生豬后續(xù)生長發(fā)育和機體健康狀況均有積極的影響。將復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在圍產(chǎn)期母豬飼糧中應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的添加有助于圍產(chǎn)期母豬腸道微生物菌群的平衡，有效減少了母豬出現(xiàn)便秘的概率，母豬糞便中氨類物質(zhì)含量降低，對生態(tài)環(huán)境的保護和母豬呼吸系統(tǒng)的健康均有積極的影響。研究通過利用益生微生物發(fā)酵處理五味子中藥渣后添加到生長豬飼糧中，生豬的生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率獲得顯著改善，對試驗組生豬肌肉品質(zhì)進行測定發(fā)現(xiàn)，豬肉的系水力顯著提高，改善了豬肉品質(zhì)和風味。在仔豬養(yǎng)殖試驗中發(fā)現(xiàn)，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的添加將有助于降低仔豬的料重比，提高仔豬的飼料轉(zhuǎn)化效率，而且顯著降低了仔豬養(yǎng)殖中出現(xiàn)腹瀉的概率，提高了仔豬的機體健康狀況。在仔豬飼糧中添加生物發(fā)酵芪楂中藥渣后，仔豬的腸道微生物多樣性提高，腸道黏膜組織中緊密連接蛋白的表達量更高，腸道健康獲得顯著改善。綜合說明生豬養(yǎng)殖中復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的應(yīng)用對其繁殖性能、生長性能及機體健康狀況均有積極作用。

4.3 在家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用 早期絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中家禽養(yǎng)殖的數(shù)量和規(guī)模較小，隨著養(yǎng)殖技術(shù)和飼養(yǎng)管理水平的不斷進步，家禽養(yǎng)殖在絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中獲得快速發(fā)展，越來越多的養(yǎng)殖企業(yè)開始關(guān)注家禽養(yǎng)殖，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在絲路家禽養(yǎng)殖中的應(yīng)用也獲得了推廣。研究表明復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在家禽飼料中應(yīng)用對其生產(chǎn)性能和機體免疫功能有良好的改善作用。在蛋雞養(yǎng)殖中發(fā)現(xiàn)，在產(chǎn)蛋后期蛋雞飼糧中添加復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑可以有效提高產(chǎn)蛋后期蛋雞的產(chǎn)蛋量，同時延長蛋雞產(chǎn)蛋高峰期時間，提高蛋雞整個養(yǎng)殖周期的總產(chǎn)蛋量和總產(chǎn)蛋重，提高蛋雞養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。蛋雞養(yǎng)殖中容易出現(xiàn)脂肪肝、輸卵管炎癥疾病等問題，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在其飼料中的添加應(yīng)用可以有效降低這些疾病出現(xiàn)的概率，延長蛋雞的生產(chǎn)周期。復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在蛋雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用對雞蛋品質(zhì)也有積極的影響，部分中藥渣中的活性成分可以通過蛋雞的機體代謝沉積到雞蛋中，提高了雞蛋的營養(yǎng)價值和蛋品質(zhì)。通過在肉仔雞飼糧中添加使用益生微生物發(fā)酵處理后的金蓮花中藥渣后，對肉仔雞機體免疫功能有良好的改善作用，肉仔雞血液中免疫球蛋白的數(shù)量相比對照組獲得顯著的提高，而且在一定范圍內(nèi)，發(fā)酵中藥渣在肉仔雞飼糧中應(yīng)用的劑量越高，肉仔雞的成活率越高。通過在地方品種肉雞養(yǎng)殖中應(yīng)用益生微生物發(fā)酵黃芪中藥渣后發(fā)現(xiàn)，肉雞的機體免疫能力獲得顯著提高，同時改善了肉雞的平均日增重和料肉比，提高了地方肉雞品種養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。

5 小 結(jié)

絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對提高當?shù)亟?jīng)濟收入及人民生活水平有關(guān)鍵作用，隨著畜禽養(yǎng)殖規(guī)模和數(shù)量的提高，對飼料原料的需求量、畜禽機體健康水平以及畜產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的要求也不斷提升，綜合探索發(fā)現(xiàn)，復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑在絲路寒旱養(yǎng)殖發(fā)展中的科學應(yīng)用對畜禽生產(chǎn)性能和經(jīng)濟效益等多個方面均有積極的影響，通過進一步發(fā)展復合中藥渣益生微生物發(fā)酵制劑的種類和應(yīng)用方法，對促進絲路寒旱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的進步有關(guān)鍵作用。