復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用進展

■ 王 歡 尹珺伊 張 軍 白長勝 劉秋瑾 田秋豐 王 巖 沈思思

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

我國是畜禽養(yǎng)殖大國，對飼料需求量非常大，近年來我國飼料原料60%以上依賴于進口，飼料原料供不應(yīng)求呈長期態(tài)勢，且飼料需求量持續(xù)增長[1]。隨著規(guī)?；B(yǎng)殖水平不斷提高，飼料原料需求會繼續(xù)增長，除了增加飼料糧種植面積和增加進口量，也需從飼料利用率上下功夫。目前，利用益生菌發(fā)酵飼料提高飼料利用率具有良好的應(yīng)用前景，是當(dāng)前研究熱點，利用農(nóng)副產(chǎn)品加工下腳料、牧草、玉米秸稈、大豆秸稈等非糧飼料，是提高我國飼料糧的重要措施。

1 發(fā)酵飼料常用菌種及作用機理

1.1 發(fā)酵飼料常用菌種

常用發(fā)酵飼料的益生菌主要包括細菌和真菌兩大類，其中細菌主要有芽孢桿菌屬（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌）、乳桿菌屬（發(fā)酵乳桿菌、植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌）、雙歧桿菌屬、革蘭氏陽性球菌屬（糞腸球菌、嗜熱鏈球菌）；真菌屬主要有酵母菌（釀酒酵母菌、假絲酵母菌）、霉菌屬（米曲霉菌、黑曲霉菌）[2-4]。

1.2 作用機理

益生菌在生長過程中能夠合成產(chǎn)生一些功能性物質(zhì)如細菌素、消化酶、短鏈脂肪酸[5]。主要體現(xiàn)在提高動物的生長性能、維持動物腸道微生態(tài)平衡、增強動物機體免疫力及抗氧化能力等方面[6]。益生菌作用機理見圖1。

圖1 益生菌作用機理

1.2.1 提高動物生長性能

益生菌在腸道中生長繁殖的過程中可以產(chǎn)生多種營養(yǎng)物質(zhì)，如乳酸、維生素、氨基酸等，還可以產(chǎn)生多種消化酶，促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[7]。乳酸可以降低腸道pH，進而抑制有害菌生長繁殖，促進乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌的增殖并合成多種維生素[8]。腸道內(nèi)低pH 環(huán)境有利于提高胃蛋白酶的活性，促進蛋白質(zhì)的消化吸收，提高蛋白質(zhì)的利用率及鈣磷等微量元素的消化吸收[9]。而且腸道內(nèi)pH 環(huán)境能改變小腸絨毛高度和隱窩深度，間接促進營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，促進動物生長[10]。

1.2.2 維持動物腸道微生態(tài)平衡

益生菌進入機體消化道內(nèi)定植，促進益生菌的生長繁殖，抑制有害菌的生長，維持動物腸道微生態(tài)的穩(wěn)定。通過“生物奪氧”“菌群屏障”等方式與有害菌競爭生長環(huán)境和營養(yǎng)物質(zhì)，提高動物腸道菌群屏障功能，保障腸道微生態(tài)的穩(wěn)定[11-12]。

1.2.3 增強動物機體免疫力及抗氧化能力

益生菌不僅能產(chǎn)生細菌素抑制有害菌的生長還可以刺激激活巨噬細胞，促進免疫球蛋白及免疫因子的分泌，如白細胞介素IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子、干擾素等，從而提高動物機體免疫力[13-15]。

2 發(fā)酵飼料的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提高飼料適口性，增加動物采食量

經(jīng)益生菌發(fā)酵后的飼料呈金黃色、氣味清香有酒香味、口感佳，可提高飼料適口性，增加采食量[16]。

2.2 替代部分飼料原料，降低飼料成本

飼料發(fā)酵后能量飼料轉(zhuǎn)化成菌體蛋白飼料，可以減少魚粉、豆粕等蛋白質(zhì)飼料原料的添加，大大降低飼料成本。

2.3 抑制有害菌增殖，提高飼料安全性

發(fā)酵飼料中含有大量有益菌，創(chuàng)造飼料酸性環(huán)境，能夠有效抑制霉菌等有害菌大量繁殖增長，營造了一個良好的微生態(tài)環(huán)境，特別在夏季高溫的自然環(huán)境下，能夠有效地防止飼料的霉變，提高飼料的安全性[17]。

2.4 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，增強動物免疫力

益生菌隨飼料進入動物體內(nèi)能夠直接參與機體腸道占位屏障作用，豐富腸道有益菌群，形成益生優(yōu)勢菌群，阻礙大腸桿菌、沙門氏菌等有害微生物的定殖，維持腸道微生態(tài)穩(wěn)定，提高動物機體抗病能力[18]。

2.5 優(yōu)化飼料營養(yǎng)，提高飼料利用率

益生菌可以產(chǎn)生多種酶系，如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等，可以將飼料原料中的大分子物質(zhì)降解成單糖、寡糖等小分子物質(zhì)同時產(chǎn)生多種維生素、有機酸、氨基酸等多種生長因子，大大提高了飼料原料中營養(yǎng)物質(zhì)的利用，提高飼料的消化率[19-20]。

3 益生菌發(fā)酵對飼料品質(zhì)的影響

益生菌發(fā)酵飼料根據(jù)飼料原料的不同，有針對性地選擇功能菌株。復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料是當(dāng)前研究熱點之一，綜合利用復(fù)合益生菌生物學(xué)特性能夠更好地降低飼料原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高飼料營養(yǎng)價值（見表1）。

表1 益生菌發(fā)酵對飼料品質(zhì)的影響

4 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

4.1 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

牛日糧中最重要組成成分是粗飼料，其粗纖維含量高其他營養(yǎng)成分相對較少，且適口性較差。利用益生菌發(fā)酵粗飼料可有效改善粗飼料中營養(yǎng)成分特性、提高適口性、提高牛的生產(chǎn)性能、增加牛的采食量、產(chǎn)奶量、提高牛的免疫功能等[29]，有效解決牛飼料中營養(yǎng)成分缺少的重要問題（見表2）。

4.2 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在羊生產(chǎn)中的應(yīng)用

益生菌發(fā)酵飼料主要應(yīng)用于肉羊、奶山羊的基礎(chǔ)日糧中，可以調(diào)節(jié)瘤胃中優(yōu)勢菌群相對豐度維持菌群平衡及瘤胃發(fā)酵功能，提高生長性能及飼料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，降低飼料成本，以及提升奶山羊泌乳性能等（見表3）。

表3 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料對羊生產(chǎn)性能的影響

4.3 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

益生菌發(fā)酵飼料廣泛應(yīng)用于豬各個生長階段且具有積極的促進作用，如斷奶仔豬、育肥豬、母豬都有良好的應(yīng)用效果。由于斷奶仔豬各器官發(fā)育不完全且本身分泌的消化酶不足，容易導(dǎo)致消化不良引起仔豬腹瀉，斷奶造成的應(yīng)激反應(yīng)引起仔豬腸道菌群失調(diào)、免疫功能下降也會導(dǎo)致仔豬腹瀉，大大降低仔豬成活率[47]。益生菌發(fā)酵飼料應(yīng)用于斷奶仔豬可以調(diào)節(jié)仔豬腸道菌群，維持腸道微生態(tài)平衡、提高仔豬免疫功能、抗氧化能力，從而降低仔豬腹瀉，提高仔豬成活率[48]。此外，益生菌發(fā)酵飼料應(yīng)用于母豬，可以提高母豬免疫功能和繁殖性能，應(yīng)用于育肥豬可以提高育肥豬生長性能、提高豬肉品質(zhì)、提高飼料利用率、降低飼料成本等[49]（見表4）。

表4 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料對豬生產(chǎn)性能的影響

4.4 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

益生菌發(fā)酵飼料在家禽生產(chǎn)中主要在雞、鴨、鵝的基礎(chǔ)日糧中，可以提高肉雞、肉鴨、肉鵝生長性能、抗氧化能力及免疫功能，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，改善肉品質(zhì)等；在蛋雞、蛋鴨、蛋鵝中的應(yīng)用主要是提高機體免疫功能，提升蛋品質(zhì)，降低料蛋比等[58]（見表5）。

表5 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料對家禽生產(chǎn)性能的影響

5 復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)中應(yīng)用存在的問題及展望

復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，經(jīng)過益生菌發(fā)酵后的常規(guī)飼料和非常規(guī)飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子、有毒有害物質(zhì)含量大大降低，提高飼料適口性及營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率，改善動物腸道微生態(tài)環(huán)境，提高機體免疫力，提升肉品質(zhì)等。但在實際生產(chǎn)中存在許多局限性和不可預(yù)見性：①菌種的不穩(wěn)定性及不同菌種之間的協(xié)同與拮抗作用尚不明確，研究尚淺；②益生菌發(fā)酵過程中益生機理、作用機制等方面研究技術(shù)體系不夠完善，需要進一步研究解決；③益生菌發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用推廣體系匱乏，需進一步擴大推廣。

未來益生菌發(fā)酵飼料的研究要充分利用生物工程技術(shù)，篩選功能菌株，研究益生菌的益生特性進而優(yōu)化發(fā)酵工藝，更深層次地研究探索其發(fā)酵過程中菌株的作用機理及益生特性，不斷優(yōu)化發(fā)酵工藝，提升發(fā)酵飼料品質(zhì)，降低飼料原料成本；重視益生菌發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)研究，擴大宣傳力度，為盡早實現(xiàn)畜牧業(yè)無抗養(yǎng)殖、綠色養(yǎng)殖作出貢獻。