隋 潔,薛盼盼,陶澤宇,張瀟筠,史新娥,趙 博,胡建宏*
(1.西北農林科技大學 動物科技學院,陜西 楊凌 712100;2. 銅川市元亨生態(tài)農業(yè)有限公司,陜西 銅川 727100)
微生物發(fā)酵飼料是利用乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等有益菌種,對農業(yè)和輕工業(yè)生產的各種副產物進行發(fā)酵,所生成的營養(yǎng)豐富、有益菌含量高、適口性好、有害成分含量低的生物飼料。微生物發(fā)酵技術為飼料工業(yè)提供了氨基酸、維生素、酶制劑、有機酸和活菌制劑等大量產品,不僅能夠改善飼料營養(yǎng)水平,降解飼料原料中可能存在的毒素,還能大幅減少抗生素等藥物添加劑在動物生產中的使用,保障畜禽健康[1]。雖然微生物發(fā)酵飼料生產中還存在生產標準不統(tǒng)一等問題,但由于生產成本低、使用價值高,有利于生產生態(tài)安全產品,微生物發(fā)酵飼料已成為飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的關注熱點。
第一,通過微生物的發(fā)酵作用,能夠開發(fā)非常規(guī)原料,降低生產成本。Deng等[2]研究證明,發(fā)酵飼料可以將棉粕、菜粕等非常規(guī)飼料中的抗營養(yǎng)因子和有毒物質去除85%。第二,開發(fā)蛋白質飼料資源。例如,利用木薯渣和甘蔗等作為開發(fā)蛋白質飼料的原料,可以有效緩解我國蛋白飼料緊張問題[1]。第三,降低氮磷排放,保護環(huán)境。微生物發(fā)酵飼料不含抗生素,可以降低藥源性疾病的發(fā)生,且發(fā)酵中產生的大量有益菌能夠建立一個平衡的微生物區(qū)系,高效地消化飼料中的物質,降低氨、磷的排放,進而改善飼養(yǎng)環(huán)境[2]。第四,提高動物的免疫力。張秀林等[3]研究發(fā)現(xiàn),益生菌發(fā)酵飼料能減少原料中抗營養(yǎng)因子,產生有益代謝產物和可溶性多肽等小分子物質,起到促生長和提高免疫功能的作用。
在缺氧條件下,發(fā)酵飼料中的優(yōu)勢菌種在發(fā)酵過程中會釋放以乳酸為主的有機酸,降低消化道內pH,通過定殖位點與奪取營養(yǎng)物質的競爭性抑制作用,抑制中性、好氧型有害微生物的附著與繁殖,提高機體的免疫功能。益生菌能促進腸黏膜固有層內的巨噬細胞活性,增強巨噬細胞的吞噬作用;促使黏膜淋巴小結和固有膜淋巴細胞分泌產生分泌型IgA和分泌型IgM;激活腸上皮內淋巴細胞和自然殺傷性細胞,對病毒感染有免疫監(jiān)視作用[4]。
微生物發(fā)酵飼料中含有大量的有益菌,能夠產生各種消化酶、功能性多肽等生物活性物質,還能刺激動物內源性消化酶的分泌,提高飼料的利用率。發(fā)酵飼料產品具有酸香味和多種維生素,可以改善飼料的適口性。pH的降低可以增加胃腸道蠕動,促進動物對鈣、磷、鐵等礦物元素與蛋白質的吸收與利用[5]。酵母菌有濃烈的酵母香味,對家畜增加食欲、增強消化吸收等有一定作用[6]。
目前微生物發(fā)酵飼料最常使用的菌種為酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌、鏈球菌屬及部分霉菌等。益生菌形成的微生物屏障阻止了病原菌入侵,使腸道內的菌群保持相對的平衡。使用耗氧或兼性厭氧的益生菌暫時在腸道定殖,可以降低局部環(huán)境的氧分子濃度,促進厭氧微生物的生長,提高定殖抗力,抑制有害微生物的繁殖,可用于預防、治療腸道疾病,調節(jié)胃腸道菌群微生態(tài)平衡[7]。例如,鏈球菌屬(主要包括糞鏈球菌和乳酸鏈球菌)可以產生各種抗菌物質和過氧化氫,起到抑制有害菌生長繁殖以及消除有毒、有害代謝產物的作用[8]。
動物腸道的改善對糞便的氣味、氨濃度等有影響,對于環(huán)境的凈化能起到良好的作用。例如,乳酸菌能夠分泌多肽和抑菌物質,降解氨、吲哚及糞臭等有害物質[9]??莶菅挎邨U菌能產生氨基氧化酶、氨基轉移酶和分解硫化物的酶,這些酶能完全氧化和分解臭源的硫化物和吲哚類化合物,使其成為無臭無毒的物質,降低血液以及糞便中的有害氣體濃度,減少有害氣體的排放量,從而凈化環(huán)境[4]。
大量研究表明,微生物發(fā)酵飼料在生長豬養(yǎng)殖方面應用廣泛。涂小麗等[10]經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn),生長豬飼喂微生物發(fā)酵料后,可極顯著提高豬對粗脂肪的消化率,日增重提高,料重比降低。周映華等[11]研究發(fā)現(xiàn),飼喂20%無抗發(fā)酵飼料,生長豬腸道乳酸菌數(shù)量顯著提高,大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)量顯著降低,進而提高豬的免疫功能;飼料粗蛋白質和粗纖維的表觀消化率提高,增強了生長豬的消化能力。徐云華等[12]試驗表明,發(fā)酵飼料可提高魯萊黑豬增重速度,縮短出欄周期,對改善魯萊黑豬肉質及胴體品質具有積極影響。羅建等[13]研究表明,日糧中添加4%的微生物發(fā)酵飼料,生長豬的成活率提高,料肉比降低,每頭豬的出欄利潤增加了13%。
吳暉等[14]研究表明,豆粕在28~32 ℃下經(jīng)過枯草芽孢桿菌發(fā)酵后,能夠產生濃郁的醇香氣味,增加飼料的適口性,解決炎熱季節(jié)及產后母豬少食的問題。熊立寅和田科雄[15]試驗表明,母豬日糧添加發(fā)酵料可顯著提高哺乳母豬血清IgA、IgG、IgM水平,改善母豬免疫機能;能促進GH分泌,提高斷奶仔豬數(shù)、斷奶窩重,降低死胎率、弱仔率,提高母豬繁殖性能。樊春光等[16]發(fā)現(xiàn),日糧中添加發(fā)酵豆粕會增加母豬乳汁中乳蛋白、乳糖、乳脂肪的含量,提高泌乳期母豬機體的抗氧化能力,縮短斷奶發(fā)情間隔期,對提高母豬繁殖性能有積極影響。
林標聲等[17]發(fā)現(xiàn),斷奶仔豬飼用微生物發(fā)酵飼料后,日增重提高而料重比降低;仔豬糞便中有益菌群增多,pH下降,表明微生物發(fā)酵飼料能夠改善腸道環(huán)境,促進仔豬健康生長。謝開春等[18]試驗表明,用益生菌發(fā)酵飼料飼喂仔豬,日增重提高,料肉比降低,試驗組每千克增重比對照組少花0.78元,不僅提高了仔豬的生產性能,而且節(jié)約了飼料成本,增加了經(jīng)濟效益。
大量研究表明,微生物發(fā)酵飼料對提高蛋雞產蛋性能及雞蛋品質有積極影響。楊世紅[19]試驗表明,2.5%的微生物發(fā)酵飼料可提高蛋雞日產蛋量,降低料蛋比。呂月琴等[20]研究發(fā)現(xiàn),在基礎日糧中添加發(fā)酵飼料,蛋雞腸道中乳酸桿菌數(shù)量顯著提高,降低了氮磷排泄量,禽舍環(huán)境得到改善。孫汝江等[21]試驗發(fā)現(xiàn),隨著微生物發(fā)酵飼料添加量的增加,蛋雞產蛋率、蛋殼強度顯著提高,蛋白哈氏單位和蛋黃顏色明顯改善。彭忠利等[22]研究表明,蛋雞分別飼喂添加2.5%和5.0%的微生態(tài)發(fā)酵飼料的日糧,每只蛋雞比對照組分別增加6.64%和1.35%的收入,提高了蛋雞養(yǎng)殖收益。
金妙仁和徐張賢[23]研究發(fā)現(xiàn),微生態(tài)發(fā)酵蛋白飼料中的抗營養(yǎng)因子被降解95%以上,應用微生態(tài)發(fā)酵蛋白飼料能明顯提高肉雞的日增重,降低料重比,且顯著提高肉雞腸道雙歧桿菌和乳酸桿菌含量,降低大腸桿菌數(shù)量,改善肉雞的腸道機能。俸祥仁等[24]試驗表明,日糧中添加10%發(fā)酵木薯渣飼料,肉雞料肉比降低1%,發(fā)病率降低12%,表明微生物發(fā)酵飼料可以提高肉雞成活率,降低肉雞養(yǎng)殖成本。
微生物發(fā)酵飼料作為近些年產生的一種新型環(huán)保飼料,不僅來源廣泛,而且可以高效的利用飼料,緩解環(huán)境污染,但依然存在著發(fā)酵菌種來源復雜、對菌種的變異和協(xié)同機制了解不足、缺乏統(tǒng)一的質量標準、缺乏自動化程度高的微生物飼料發(fā)酵設備等問題。隨著微生物發(fā)酵飼料技術的日益成熟,將會給畜牧行業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。
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