微生物發(fā)酵飼料的研究進(jìn)展及其在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

摘要：在規(guī)模化養(yǎng)殖背景下，動物生長性能、免疫功能及飼料利用率成為關(guān)注的重點。而隨著飼料工業(yè)的不斷發(fā)展，動物營養(yǎng)需要及飼料營養(yǎng)供給逐漸趨于平衡，要想進(jìn)一步提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，并且保證動物源性食品安全，可以嘗試從微生物發(fā)酵飼料入手，通過微生物的代謝作用和菌落繁殖，有效規(guī)避飼料原料氨基酸不平衡、抗?fàn)I養(yǎng)因子含量過高、養(yǎng)分消化率偏低等問題。為此，本文對微生物發(fā)酵飼料的發(fā)展歷程和研究進(jìn)展進(jìn)行分析，進(jìn)一步論述了微生物發(fā)酵飼料在肉牛養(yǎng)殖中的實踐應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵飼料；生長性能；免疫功能；飼料利用率；肉牛養(yǎng)殖

面對“飼料?？?、養(yǎng)殖減抗”的客觀要求，開發(fā)綠色環(huán)保、無毒無副作用的飼料原料及添加劑成為當(dāng)下的研究熱點[1]。其中，微生物發(fā)酵飼料主要是以微生物、復(fù)合酶等為發(fā)酵劑菌種，以玉米、豆粕、棉粕、菜籽粕、玉米秸稈、苜蓿等為發(fā)酵原料，這種微生物發(fā)酵的過程，能夠使飼料原料中的大分子物質(zhì)、抗?fàn)I養(yǎng)因子有效轉(zhuǎn)化為菌體蛋白、小分子活性肽、氨基酸等，起到降解抗?fàn)I養(yǎng)因子，平衡氨基酸，提高養(yǎng)分消化率的作用[2]。而且微生物發(fā)酵飼料富含活性益生菌，這些益生菌進(jìn)入動物體內(nèi)后，能通過定殖方式維持腸道菌群平衡，提高動物免疫力，并且促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收[3]。鑒于微生物發(fā)酵飼料的諸多益處，該方法已經(jīng)成為解決飼料原料緊缺，提高動物生長性能和飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。

1 微生物發(fā)酵飼料的發(fā)展歷程

2009年，美國聯(lián)邦食品藥品監(jiān)督管理局和美國飼料管控協(xié)會共同公示，能作為飼料添加劑的微生物共有46種。隨著研究進(jìn)一步深入，越來越多的新菌種、新菌株被用于發(fā)酵飼料中。尤其是在美國、歐盟等發(fā)達(dá)國家，微生物發(fā)酵飼料超過飼料總產(chǎn)量的50%。微生物發(fā)酵飼料的研究成果最早出現(xiàn)于上世紀(jì)80年代，起初人們直接將益生菌混合到飼料中，并未對飼料進(jìn)行發(fā)酵處理，這種方法的飼養(yǎng)效果較為有限，沒有從根本上解決抗?fàn)I養(yǎng)因子偏高和養(yǎng)分消化率偏低的問題，但依然可以將其視為微生物發(fā)酵飼料的雛形[4]。而我國對微生物發(fā)酵飼料的研究，最早集中在玉米、豆粕等常規(guī)飼料原料上，但限于國內(nèi)糧食資源緊缺的問題，為了緩解糧食進(jìn)口壓力，緩解人畜爭糧的局面。諸多學(xué)者開始將微生物發(fā)酵技術(shù)用于非常規(guī)飼料原料和農(nóng)副產(chǎn)品中，以豐富飼料營養(yǎng)成分，提高相對飼用價值等方式，保障飼料原料及飼料產(chǎn)品的穩(wěn)定供給，這對保障我國糧食安全具有重要的現(xiàn)實意義[5]。

2 微生物發(fā)酵飼料的研究進(jìn)展

2.1 發(fā)酵劑菌種

微生物發(fā)酵飼料中，較為常見的發(fā)酵劑菌種有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌、丁酸梭菌等。牛瓊梅等[6]對比了自然發(fā)酵和添加布什乳桿菌作為發(fā)酵劑菌種，對全株玉米發(fā)酵特性及營養(yǎng)品質(zhì)的影響，在同等發(fā)酵條件下，與自然發(fā)酵組相比，布什乳桿菌組全株玉米的乙酸含量顯著提高，擁有較高的有氧穩(wěn)定性，且不良微生物數(shù)量和氨態(tài)氮含量得到降低，由此可見，布什乳桿菌發(fā)酵全株玉米的品質(zhì)更佳。王慧和李恒[7]嘗試用乳酸桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌復(fù)合益生菌發(fā)酵豆粕，并用75%發(fā)酵豆粕替代育肥豬基礎(chǔ)日糧中的豆粕，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用75%發(fā)酵豆粕替代后，育肥豬的平均日增重、瘦肉率、眼肌面積顯著提高，料重比、背膘厚顯著降低，且扣除飼料成本后，飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益提高了84.27元/頭。由此可見，選擇合適的發(fā)酵劑菌種，更能提高微生物發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值、促生長作用和飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 飼料原料

因為不同飼料原料的營養(yǎng)成分存在一定差異，即便在相同發(fā)酵條件下，也會對微生物發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分構(gòu)成影響。宋軍帥[8]從營養(yǎng)價值角度對4種發(fā)酵豆粕進(jìn)行測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與上海源耀發(fā)酵豆粕（50%）相比，韓國（55%）發(fā)酵豆粕的水溶性蛋白質(zhì)含量提高了51.17%，大豆球蛋白含量降低了34.19%，β-伴大豆球蛋白含量降低了37.12%，而四種發(fā)酵豆粕的其他營養(yǎng)成分均無顯著差異。陳雪等[9]對比了4種青貯玉米發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，在相同發(fā)酵工藝下，“高油958”青貯玉米的氨態(tài)氮含量顯著低于其他3種；“大康205”青貯玉米的淀粉含量顯著高于其他3種，且中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量最低。由此可見，合理選擇微生物發(fā)酵飼料中的飼料原料尤為重要。

2.3 發(fā)酵工藝

發(fā)酵工藝的時間、接種量、溫度、液料比等都會對微生物發(fā)酵飼料的營養(yǎng)成分構(gòu)成影響。苗欣宇等[10]對豆粕的固態(tài)發(fā)酵工藝進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在溫度37℃、接種量12%、時間47 h、液料比0.58 mL/g情況下，發(fā)酵豆粕的粗蛋白質(zhì)、游離氨基酸含量最高，且有效降低了豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子。程彥茗等[11]以稻殼粉作為飼料原料，從營養(yǎng)成分角度分析發(fā)酵工藝參數(shù)的優(yōu)化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在溫度25℃、接種量7%、時間為96 h情況下，發(fā)酵稻殼粉的營養(yǎng)最佳，與發(fā)酵前相比，酸溶蛋白質(zhì)含量提高109%，粗脂肪含量提高69%，且pH值極顯著下降。由此可見，對發(fā)酵工藝的研究，也成為微生物發(fā)酵飼料的熱點，只有探索出合理的發(fā)酵工藝，才能更好提高微生物發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值。

3 微生物發(fā)酵飼料在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用

山東不僅是經(jīng)濟(jì)大省、人口大省，而且是農(nóng)業(yè)大省，究其原因，還在于農(nóng)林牧漁行業(yè)的GDP占比較高。而肉牛養(yǎng)殖的關(guān)鍵在于飼料供給和營養(yǎng)配比，充足的飼料供給能夠推動肉牛養(yǎng)殖的規(guī)?；l(fā)展，以規(guī)?；?yīng)提高飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益，合理的營養(yǎng)配比能夠提高飼料的適口性和肉牛的采食量，促進(jìn)肉牛的生長發(fā)育。根據(jù)山東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2023年山東省玉米播種面積5 845.51萬畝，玉米總產(chǎn)量2 589.52萬t。并且根據(jù)《2023年全省大豆玉米帶狀復(fù)合種植工作實施方案》，2023年山東省落實了200萬畝大豆玉米帶狀復(fù)合種植推廣任務(wù)，從而提高大豆產(chǎn)能，保障糧食的穩(wěn)定安全供給。其中，玉米、豆粕是肉牛精飼料的主要成分，玉米秸稈、玉米芯等副產(chǎn)物可作為肉牛粗飼料，充足的精粗飼料供給，給推廣微生物發(fā)酵飼料，發(fā)展肉牛養(yǎng)殖提供了良好條件。

另外，諸多學(xué)者對微生物發(fā)酵飼料在肉牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。李燕[12]嘗試以50%發(fā)酵豆粕替代犢?；A(chǔ)日糧中的豆粕，通過生長性能的測定發(fā)現(xiàn)，與豆粕組相比，50%發(fā)酵豆粕組犢牛的末重顯著提高6.08%，平均日增重顯著提高20.51%，腹瀉率極顯著降低52.37%。葉娟和鄭鴻云[13]在西門塔爾雜交公肉牛的養(yǎng)殖中，用不同比例發(fā)酵玉米秸稈等量替代玉米秸稈，經(jīng)過60 d的試驗期后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)替代水平為15%時，肉牛平均日采食量顯著提高；當(dāng)替代水平為30%時，肉牛平均日采食量、平均日增重、末重顯著提高，料重比顯著降低。劉依莎等[14]用微生物發(fā)酵方式處理玉米芯，并用發(fā)酵玉米芯飼喂肉牛，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵玉米芯添加水平為10%～20%時，肉牛的平均日采食量、平均日增重顯著提高，料重比顯著降低。車?yán)捉芎秃峦鯇歔15]以纖維素酶（300U/g）作為發(fā)酵劑，青貯發(fā)酵玉米秸稈后飼喂肉牛，與直接飼喂玉米秸稈相比，肉牛血清GSH-Px活性、IgA和IgG含量顯著提高，血清丙二醛含量顯著降低。由此可見，以微生物發(fā)酵飼料飼喂肉牛，能夠?qū)θ馀５纳L性能、血清抗氧化能力、血清免疫功能、屠宰性能等方面起到積極

影響。

4 微生物發(fā)酵飼料存在的問題及對策措施

4.1 微生物發(fā)酵飼料存在的問題分析

雖然微生物發(fā)酵飼料具有諸多優(yōu)勢，但在具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)，還容易暴露出以下幾個方面的問題。一是微生物發(fā)酵飼料的功能較為單一，大多只能起到促生長的作用，在免疫功能、飼料利用率既定的情況下，難以有效提高動物的飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益。二是缺乏微生物發(fā)酵飼料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，各飼料企業(yè)、大小規(guī)模的養(yǎng)殖場在制備微生物發(fā)酵飼料的過程中，對菌種選擇、發(fā)酵工藝較為隨意，使得制備的微生物發(fā)酵飼料質(zhì)量參差不齊，低質(zhì)甚至霉變的微生物發(fā)酵飼料容易造成動物生病、滯長、中毒等問題。三是微生物發(fā)酵飼料的保質(zhì)期短，使用過程后沒有及時密封保存，當(dāng)微生物發(fā)酵飼料大面積、長時間暴露在空氣中時，就會出現(xiàn)二次發(fā)酵，不僅造成能量消耗、養(yǎng)分流失，而且會加速微生物發(fā)酵飼料的腐敗。

4.2 對策措施

在功能上，學(xué)術(shù)界要加強(qiáng)對微生物發(fā)酵飼料的研究，并以動物生長性能、免疫功能及飼料利用率等測定指標(biāo)為導(dǎo)向，探索出最優(yōu)的發(fā)酵劑菌種、飼料原料和發(fā)酵工藝。王歡等[16]指出，以復(fù)合益生菌作為發(fā)酵劑，能夠通過多種益生菌的共同作用，起到增加動物采食量，降低飼料成本，抑制有害菌增殖，增強(qiáng)動物免疫力，提高飼料利用率等功效。究其原因，單一益生菌往往只具有特定的功能，而通過多種益生菌的聯(lián)合使用，才能綜合發(fā)揮作用，達(dá)到更廣泛和更全面的功效。張堯鈉等[17]對全混合日糧進(jìn)行發(fā)酵處理，與發(fā)酵單一飼料原料相比，發(fā)酵全混合日糧能夠保證飼料的均勻混合和營養(yǎng)一致，避免采食過量的精料、維生素、礦物質(zhì)，對動物生理機(jī)能和機(jī)體健康產(chǎn)生負(fù)面影響。

在質(zhì)量上，可以針對不同飼料原料制定相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。比如，針對青貯玉米，《GB/T25882-2010青貯玉米品質(zhì)分級》《DB62/T1438-2006玉米秸稈青貯技術(shù)規(guī)范》等系列標(biāo)準(zhǔn)得以制定，這為青貯玉米的推廣應(yīng)用，奠定了堅實基礎(chǔ)。未來，還需要針對發(fā)酵豆粕、發(fā)酵棉粕、發(fā)酵菜籽粕、青貯苜蓿、青貯羊草等制定系列標(biāo)準(zhǔn)，從而切實保證微生物發(fā)酵飼料質(zhì)量。

在保質(zhì)期上，關(guān)鍵是要避免二次發(fā)酵的問題。在制備微生物發(fā)酵飼料前，要根據(jù)動物飼養(yǎng)規(guī)模計算用量，確保在發(fā)霉變質(zhì)前用完；在使用微生物發(fā)酵飼料時，單次取料最好不低于15 cm，取完料后要立即密封保存，避免多次開窖加速微生物發(fā)酵飼料的腐??；對取得的微生物發(fā)酵飼料，喂養(yǎng)動物前可借助感官評價的方式，評估質(zhì)量和安全性，比如讓青貯玉米秸稈出現(xiàn)黑褐色、難聞臭味或質(zhì)地黏軟的情況，要停止喂養(yǎng)，避免動物出現(xiàn)中毒問題[18]。

5 結(jié)語

總之，鑒于微生物發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值和諸多功效，為推動飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，就需要深化微生物發(fā)酵飼料的研究，實現(xiàn)微生物發(fā)酵飼料的推廣應(yīng)用。而針對微生物發(fā)酵飼料存在的問題，一方面，要以政策作為引導(dǎo)，建立健全微生物發(fā)酵飼料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，另一方面，要從發(fā)酵劑菌種、飼料原料和發(fā)酵工藝等方面進(jìn)行優(yōu)化，切實保證微生物發(fā)酵飼料的質(zhì)量和安全。

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