我國(guó)是養(yǎng)豬大國(guó),據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)2016年全國(guó)年底生豬存欄量43504萬頭,全年生豬出欄量68505萬頭,而豬養(yǎng)殖是典型的耗糧型養(yǎng)殖,這就導(dǎo)致我國(guó)人畜爭(zhēng)糧十分嚴(yán)重。而發(fā)酵飼料作為近年來的研究熱點(diǎn)之一,可以有效提高飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及利用率,將豬不能或只能少量消化吸收利用的飼料原料“變廢為寶”,為飼料原料的選擇提供新的思路。本文就近年來發(fā)酵飼料及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)上的相關(guān)研究進(jìn)行綜述,為今后發(fā)酵飼料的研究及應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.1 發(fā)酵飼料的定義
發(fā)酵飼料是指在人為控制的條件下,通過微生物的代謝,將具有礦物性質(zhì)、動(dòng)物性質(zhì)及植物性質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)換為多糖、蛋白質(zhì)及脂肪,轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸、酶、多肽等小分子物質(zhì),使得飼料更容易被畜禽消化吸收,且無毒副作用。按照生產(chǎn)工藝可將發(fā)酵飼料分為液態(tài)發(fā)酵飼料和固態(tài)發(fā)酵飼料兩類。液態(tài)發(fā)酵飼料是指將飼料原料與水按一定比例(1∶1.5~1∶1.4)混合后再充分發(fā)酵后形成穩(wěn)定狀態(tài)的液態(tài)飼料。而固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒有或基本沒有游離水的固態(tài)基質(zhì)上的發(fā)酵方式。
1.2 發(fā)酵飼料的作用
發(fā)酵飼料可以有效提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能,改善動(dòng)物健康,同時(shí)發(fā)酵過程還會(huì)改變飼料中含有的活性物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分,減少飼料的抗?fàn)I養(yǎng)作用。發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生豐富的酶,除了一些淀粉、蛋白、脂肪酶外,還能產(chǎn)生很多動(dòng)物本身不能合成的非淀粉酶,如纖維素酶、果膠酶、葡聚糖酶。在這些酶的作用下,飼料中的一些大分子物質(zhì)降解成更易吸收的小分子物質(zhì),一些高分子碳水化合物轉(zhuǎn)化成可吸收利用的低分子碳水化合物。且微生物本身所產(chǎn)生的菌體蛋白,也是一種優(yōu)良的蛋白質(zhì),相比于植物蛋白具有更高的營(yíng)養(yǎng)效價(jià)。
通過發(fā)酵可以降解或去除飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,同時(shí)可以產(chǎn)生各種生物活性物質(zhì),如活性肽、寡糖等,發(fā)酵后所產(chǎn)生的一些醇類、芳香烴、多糖類物質(zhì)使得飼料具有各種香味、甜味,改善了詞料的適口性,可以增加畜禽采食量,提高飼料轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng)。
在發(fā)酵過程中,可以通過微生物降解或分解一些生物體不能利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如粗纖維等),同時(shí)生成生物體可以利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)等),提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,改善適口性。
發(fā)酵飼料中含有大量的有益微生物,這些微生物在進(jìn)入到動(dòng)物體內(nèi)后,可以調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境、pH值,可以通過與腸粘膜的吸附作用抑制病原菌的生長(zhǎng),同時(shí)大部分的益生菌還可以分泌各種抑菌、殺菌物質(zhì),可以有效防止病原微生物對(duì)動(dòng)物體的侵害。其他抑菌作用還包括競(jìng)爭(zhēng)性拮抗、生物奪氧作用等。
2.1 豆粕
豆粕是一種植物性蛋白質(zhì)原料,作為最主要的植物性蛋白來源,不僅適口性、安全系數(shù)高、易于儲(chǔ)存,而且營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易于消化吸收。對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵,可以有效提高其CP含量,改善AA 組成,提高必需AA含量,降低其抗?fàn)I養(yǎng)因子含量,進(jìn)一步提高豆粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。莫重文等采用米曲霉和啤酒酵母混合菌株固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)發(fā)酵豆粕,CP含量可達(dá)49.10%,比原料中增加了12.10%。
通過在飼料中添加發(fā)酵豆粕,可以有效的提高生長(zhǎng)性能及免疫力,降低腹瀉率。熊瑩等研究發(fā)酵豆粕對(duì)保育豬(17kg左右)生長(zhǎng)性能及免疫力的影響發(fā)現(xiàn),發(fā)酵豆粕能有效改善保育豬生長(zhǎng)性能,提升仔豬免疫力,添加水平以10.00%為宜。李少寧等研究發(fā)現(xiàn)在魯煙白豬生長(zhǎng)豬(22.3±1.2kg)日糧中添加15%的發(fā)酵豆粕最佳,能夠顯著提高魯煙白豬生長(zhǎng)豬的生產(chǎn)性能和養(yǎng)分消化率,同時(shí)能夠改善魯煙白豬生長(zhǎng)豬的血液生化指標(biāo),增強(qiáng)抗病力,降低腹瀉率。5%發(fā)酵豆粕可以顯著提高生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能,促進(jìn)蛋白質(zhì)的沉積和養(yǎng)分的吸收利用,減少氮的排出;當(dāng)發(fā)酵豆粕替代豆粕提高至10%和15%,在提高生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能和降低糞便中養(yǎng)分排出方面沒有明顯優(yōu)勢(shì)。
2.2 菜籽餅粕
菜籽餅粕的粗蛋白含量較低,抗?fàn)I養(yǎng)因子較高,使用前需要進(jìn)行脫毒,阻礙了其在飼料中的應(yīng)用。對(duì)于發(fā)酵菜籽餅粕的研究主要集中于提高其蛋白質(zhì)含量與降低抗?fàn)I養(yǎng)因子。董緒燕等采用枯草芽抱桿菌對(duì)菜籽餅粕進(jìn)行發(fā)酵發(fā)現(xiàn),菜籽餅粕中硫甙、異硫氰酸醋和惡唑烷硫酮得到完全降解,產(chǎn)生較高的溶栓酶,有利于提高油菜餅粕的附加值;劉軍等通過固態(tài)通風(fēng)發(fā)酵研制低硫甙、高蛋白的菜籽粕發(fā)酵飼料,其硫甙含量為0.11umol/g,降解率達(dá)99.66%,CP含量為50.13%。
2.3 棉籽粕
棉籽餅粕是以棉籽為原料經(jīng)脫殼、去絨或部分脫殼、再取油后的副產(chǎn)物,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隨棉花的品種、種植環(huán)境、是否去殼及榨油工藝的不同而不同。CP含量一般為33%~45%,粗纖維含量隨脫殼程度的不同而異,一般在10%~14%,含有豐富的VE和B族維生素等,但棉籽餅粕Lys及Met含量較低,氨基酸組成不平衡且含有對(duì)動(dòng)物機(jī)體有毒害的游離棉酚、環(huán)丙烯脂肪酸、α-半乳糖苷等,限制了其在畜牧生產(chǎn)上的應(yīng)用。
通過微生物發(fā)酵,可以有效的去除棉籽餅粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善其適口性,改善AA平衡,提高蛋白質(zhì)含量,大大的提高了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。張文舉等研究表明熱帶假絲酵母ZD-3和黑曲霉ZD-8復(fù)合發(fā)酵極顯著的降低棉籽粕餅中游離棉酚的含量,提高了其CP、AA、必需AA的含量,提高了Lys和Met的含量。顧賽紅等利用黑曲霉PES對(duì)棉仁粕進(jìn)行固體發(fā)酵,游離棉酚由498mg/kg降為67mg/kg,同時(shí)CP增加了10.92%,Lys和Met分別增加了12.73%和22.93%。
2.4 酒糟
酒糟是用淀粉質(zhì)或糖質(zhì)原料通過發(fā)酵而制造酒類產(chǎn)品時(shí)的工業(yè)副產(chǎn)品,資源極為豐富。隨著我國(guó)啤酒產(chǎn)量的連年增加,廢糟也相應(yīng)增加。根據(jù)生產(chǎn)廠家和工藝的不同,產(chǎn)生的酒糟的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)具體含量的差異也較大,一般而言,其主要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值特點(diǎn)是蛋白質(zhì)含量高(10%~19%),淀粉含量低、高纖維(14%~18%),此外酒糟含豐富的B族維生素,但缺乏VA和VD,蛋氨酸、賴氨酸、色氨酸含量也非常高,還含有豐富的發(fā)酵產(chǎn)物,如酵母和活性因子等。通過發(fā)酵可有效解決這些問題。梁峰等對(duì)白酒糟額發(fā)酵工藝進(jìn)行改進(jìn),最終得到了粗蛋白為27.5%,纖維素酶、淀粉酶活性較高,同時(shí)又有較高的維生素含量和較全面平衡的氨基酸含量。喬家運(yùn)等用釀酒酵母和嗜熱鏈球菌固態(tài)發(fā)酵白酒糟并40%的比例添加到麥麩做輔料,用這種輔料以10%的添加比例添加到育肥豬日糧中,提高了育肥豬的日增重。蘇希孟研究表明,飼料中加入適量經(jīng)過加工處理的發(fā)酵酒糟(10%~15%)能提高飼料適口性,明顯提高育肥豬生長(zhǎng)性能,降低飼料成本,提高瘦肉型豬飼養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。魏來等優(yōu)化了白酒糟發(fā)酵的工藝參數(shù),并按最優(yōu)條件發(fā)酵后發(fā)現(xiàn),提高了白酒糟粗蛋白質(zhì)含量23.6%,降低了粗纖維含量43.0%。
2.5 中藥及中藥殘?jiān)?/strong>
使用發(fā)酵中藥及中藥殘?jiān)鼤r(shí)除了提高生長(zhǎng)性能外,部分研究還發(fā)現(xiàn)可以提高免疫力,起到替代抗生素的作用。葉應(yīng)健等研究發(fā)酵北蒼術(shù)對(duì)斷奶仔豬的影響發(fā)現(xiàn),日糧中添加發(fā)酵北蒼術(shù)組的斷奶仔豬的血清各項(xiàng)免疫指標(biāo)和生化指標(biāo)較對(duì)照組及抗生素組均有不同程度的改善,其中添加量為0.2%組效果最好。
3.1 發(fā)酵飼料對(duì)生長(zhǎng)性能的影響
通過發(fā)酵可以提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及消化效率,在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量發(fā)酵產(chǎn)物,可改善飼料適口性,提高采食量,從而提高豬只的生產(chǎn)性能。大量實(shí)驗(yàn)表明,飼喂發(fā)酵飼料,可明顯提高豬的生長(zhǎng)性能。胡新旭等在生長(zhǎng)育肥豬(18~110kg)日糧中添加20%無抗發(fā)酵飼料,發(fā)現(xiàn)平均日采食量提高5.86%,平均日增重提高10.89%,料肉比顯著降低4.38%。金樁等在生長(zhǎng)豬(25~50kg)飼料中分別添加20%、30%和50%的乳酸菌發(fā)酵飼料,結(jié)果表明,與對(duì)照組比較,平均日采食量分別提高了3.47%、4.16%和4.88%,平均日增重分別提高了9.67%、11.47%和13.68%,料肉比分別下降了5.16%、6.35%和7.54%。添加30%~40%發(fā)酵甜葉菊廢渣對(duì)藏豬與贛中南花豬雜交肉豬的生產(chǎn)性能影響不顯著,但添加發(fā)酵甜葉菊廢渣后總增重率提高了3.74個(gè)百分點(diǎn)。
3.2 發(fā)酵飼料對(duì)肉品質(zhì)的影響
評(píng)定豬肉重要的感官品質(zhì)指標(biāo)有豬肉的色澤、嫩度、多汁性和風(fēng)味,若豬經(jīng)屠宰后,pH值下降過快或過慢,會(huì)導(dǎo)致豬肉色澤蒼白或深暗,從而影響豬肉品質(zhì)。影響肉品香味和嫩度等指標(biāo)的主要因素是肌內(nèi)脂肪,并且它與嫩度、風(fēng)味物質(zhì)和系水力間高度相關(guān)。滴水損失是反映豬肉系水力的重要指標(biāo)之一,它的值越小,表明系水力越高。張娜娜等在育肥后期豬日糧中添加15%的發(fā)酵桑粉可顯著提高生長(zhǎng)性能并改善肉品質(zhì)。劉春雪等在基礎(chǔ)日糧中添加5%的發(fā)酵麩皮與對(duì)照組比發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)組日增重顯著增加了13.49%,料肉比顯著降低11.73%,屠宰率、第10肋眼肌面積和第10肋背膘厚等屠宰性能指標(biāo)差異不顯著,但試驗(yàn)組48h滴水損失降低18.84%,肌內(nèi)脂肪提高了30.4%。
3.3 發(fā)酵飼料對(duì)腸道微生物的影響
發(fā)酵飼料可改善豬,特別是仔豬的腸道微生物平衡,抑制胃腸中外來致病菌的繁殖,降低腹瀉率,提高生產(chǎn)性能。高印等利用益生菌發(fā)酵蘋果渣對(duì)早期斷奶仔豬(5.87±0.10kg)進(jìn)行飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加6%益生菌發(fā)酵蘋果渣能提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能,調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡,降低糞便中大腸桿菌數(shù)量和腹瀉率,提高血清中內(nèi)分泌激素含量,降低尿素氮和膽固醇含量。何謙等將乳酸菌液體種發(fā)酵的斷奶仔豬飼糧飼喂仔豬,仔豬平均日增質(zhì)量提高,料肉比和腹瀉率均顯著降低。呂鋒等飼喂斷奶仔豬由乳酸菌、芽孢菌和酵母菌以3∶2∶1發(fā)酵而成的全價(jià)飼料,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組(發(fā)酵全價(jià)料,且不含抗生素)日增質(zhì)量顯著增加;腹瀉率明顯低于對(duì)照組。張露露等研究發(fā)酵豆粕中大分子蛋白質(zhì)和肽含量對(duì)仔豬小腸絨毛結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn),發(fā)酵豆粕能夠有效提高小腸絨毛高度,降低隱窩深度,增加V/C,有效改善仔豬小腸絨毛結(jié)構(gòu)。同時(shí),對(duì)仔豬的生長(zhǎng)性能具有促進(jìn)作用。馬敏等研究發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料,可影響消化道發(fā)育,較明顯地增加了T1組的膜臟指數(shù),同時(shí)胃指數(shù)也略有増加,相比較對(duì)照組,空腸和回腸的絨毛高度、隱窩深度及絨毛高度/隱窩深度均有所増加,且在回腸尤為明顯。
3.4 發(fā)酵飼料對(duì)免疫的影響
研究表明發(fā)酵飼料不僅可以提高生長(zhǎng)育肥豬的生長(zhǎng)性能及肉品質(zhì),還可以提高豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的消化率,減少環(huán)境污染,提高免疫力等效果。金樁等研究乳酸菌發(fā)酵飼料對(duì)規(guī)?;i場(chǎng)生長(zhǎng)豬(25~50kg)的影響,發(fā)現(xiàn)添加20%、30%、50%的乳酸菌發(fā)酵飼料的發(fā)病率比對(duì)照組分別降低了38.46%、46.15%和69.23%。劉瑞麗等研究發(fā)現(xiàn),非常規(guī)日糧(酒糟粉、菜籽粕和血粉按比例混合發(fā)酵)發(fā)酵后干物質(zhì)提高11.65%,有機(jī)物提高4.44%,粗蛋白質(zhì)提高5.18%,粗纖維提高38.46%,總磷提高23.55%。同時(shí),發(fā)酵飼料能有效控制腹瀉和顯著減少糞臭,可提高生長(zhǎng)豬糞中乳酸菌含量,降低糞中大腸桿菌和沙門氏菌含量。周紅妹等用發(fā)酵飼料飼喂育肥豬發(fā)現(xiàn),顯著提高了育肥豬平均日増重,降低飼養(yǎng)成本,提高機(jī)體抗氧化能力和増強(qiáng)機(jī)體免疫力。
與傳統(tǒng)飼料相比,發(fā)酵飼料具有提高飼料利用率,改善肉品質(zhì),提升免疫力等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已在商品飼料中廣泛應(yīng)用。但與其他養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比較,我國(guó)現(xiàn)有發(fā)酵技術(shù)、設(shè)備和使用模式等方面,以及液體發(fā)酵飼料的開發(fā)與應(yīng)用仍有很大差距,有待進(jìn)一步研究來填補(bǔ)空缺。隨著發(fā)酵技術(shù)的逐漸成熟,可以預(yù)見發(fā)酵飼料將在飼料行業(yè)中發(fā)揮重要的作用。
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責(zé)編:馬維軍;審閱:于繼英
(來源:飼料廣場(chǎng);作者:黃宇,羅佳捷,肖淑華)
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