張志榕 鄧紅玉 王小芬 羅作明* 王均輝 邵金龍 鄭甜力 覃智斌 賴(lài)水明
(1.福建益昕葆生物制藥有限公司 福建漳州 363000;2.福建省畜牧總站 福州 350003;3.廈門(mén)市同安區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心 福建廈門(mén) 361100;4.福建傲農(nóng)生物科技集團(tuán)股份有限公司 福建漳州 363000)
隨著人們?cè)絹?lái)越追求安全綠色的食品, 無(wú)抗養(yǎng)殖的呼聲越來(lái)越高,自2020 年7 月1 日起,我國(guó)開(kāi)始全面禁止飼用抗生素, 但目前由于非洲豬瘟對(duì)我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的影響依舊巨大, 禁用抗生素意味著會(huì)帶來(lái)豬生長(zhǎng)性能差、死亡率增加等一系列問(wèn)題。而發(fā)酵飼料由于其能起到替代抗生素的作用, 且有著不產(chǎn)生耐藥性、無(wú)藥殘等優(yōu)點(diǎn)備受養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的關(guān)注。飼料在發(fā)酵過(guò)程中能產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物, 其不僅能提升飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還能調(diào)整生豬腸道的微生態(tài)平衡,從而起到“替抗”的作用。 飼料經(jīng)發(fā)酵后,適口性提升,在飼喂動(dòng)物時(shí)可明顯提高采食量,同時(shí)還能提高消化能力、免疫力,進(jìn)而降低腹瀉率、死亡率[1]。 發(fā)酵飼料作為一種高效、環(huán)保的新型飼料,在養(yǎng)豬業(yè)全面禁抗的背景下,有著巨大的應(yīng)用前景。
微生物發(fā)酵飼料的方式根據(jù)工藝的不同、 微生物種類(lèi)的不同等進(jìn)行分類(lèi)。 按發(fā)酵工藝的差異可分為液體發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵、復(fù)合發(fā)酵;按發(fā)酵設(shè)施可分為敞口式發(fā)酵、密閉式發(fā)酵、淺盤(pán)式發(fā)酵和深層式發(fā)酵;按發(fā)酵設(shè)備可分為袋式發(fā)酵、池式發(fā)酵、車(chē)式發(fā)酵、鏈?zhǔn)桨l(fā)酵、盤(pán)式發(fā)酵等;按原料營(yíng)養(yǎng)特性可分為發(fā)酵蛋白飼料、發(fā)酵能量飼料、發(fā)酵粗飼料;按發(fā)酵產(chǎn)品類(lèi)型可分為發(fā)酵原料、 發(fā)酵全價(jià)配合飼料和發(fā)酵濃縮飼料;按微生物組成可分為單菌發(fā)酵、復(fù)合菌發(fā)酵、菌酶協(xié)同發(fā)酵;按微生物是否好氧可分為好氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵[2]。
2.1 降解原料, 促進(jìn)采食 飼料在發(fā)酵過(guò)程中,由于一系列的生物化學(xué)反應(yīng),其中的淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等復(fù)雜的大分子有機(jī)物被降解成易被吸收的雙糖、單糖、低聚糖、多肽、氨基酸等小分子物質(zhì),提高了動(dòng)物對(duì)飼料利用效率的同時(shí), 還改善了飼料的適口性。 研究表明,使用酵母菌等對(duì)啤酒糟進(jìn)行發(fā)酵,可以將其中不易消化吸收的物質(zhì)降解成有利于動(dòng)物吸收的寡糖、單糖和各種氨基酸,經(jīng)過(guò)發(fā)酵后,啤酒糟中的真蛋白質(zhì)含量也顯著增加, 適口性和飼用價(jià)值得以改善[3];采用乳酸菌發(fā)酵常規(guī)飼料,小肽和維生素等小分子物質(zhì)含量增加的同時(shí)[4],在發(fā)酵過(guò)程中還產(chǎn)生了多種誘食類(lèi)芳香物質(zhì), 可顯著刺激動(dòng)物的食欲[5]。
2.2 消除原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子和毒素 常用的飼料原料中,有著各類(lèi)抗?fàn)I養(yǎng)因子及毒素,如蛋白酶抑制劑、單寧、植酸、棉酚、霉菌毒素等,這些抗?fàn)I養(yǎng)因子及毒素會(huì)降低飼料中營(yíng)養(yǎng)成分的利用效率、 影響動(dòng)物的生長(zhǎng)速度,甚至還會(huì)危害動(dòng)物的健康,而飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后,可以消除、分解部分抗?fàn)I養(yǎng)因子及毒素。 研究發(fā)現(xiàn),常規(guī)飼料經(jīng)微生物發(fā)酵處理后,原有的脲酶、凝血素、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子均被去除[5];豆粕經(jīng)過(guò)發(fā)酵后,其中的蛋白酶抑制劑、水蘇糖、棉籽糖、大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白均能得到降解[6];菜籽粕經(jīng)曲霉發(fā)酵后,菜籽粕中的中性洗滌纖維、異硫氰酸酯、硫代葡萄糖苷和惡唑烷硫酮明顯減少[7]。
2.3 發(fā)酵產(chǎn)生促生長(zhǎng)因子 微生物在飼料發(fā)酵過(guò)程中,能分解飼料原料產(chǎn)生多種代謝物,有些代謝物可以起到促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)的作用, 有些物質(zhì)可以起到抑制細(xì)菌、病毒的作用。 研究發(fā)現(xiàn),飼料經(jīng)益生菌發(fā)酵后,能生成多種類(lèi)的短鏈脂肪酸等促生長(zhǎng)因子[8]。發(fā)酵產(chǎn)生的大量小肽、活性肽、乳酸等有機(jī)酸,能有效提高飼料的抗氧化功能并刺激腸道內(nèi)有益菌的增殖,利于整個(gè)消化道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解和利用[9],有效提高消化率。而發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的乳酸、乙酸和其它一些抑菌物質(zhì)則能有效減少仔豬腸道中沙門(mén)氏菌和大腸桿菌的數(shù)量[10],減少疾病的發(fā)生。
2.4 保護(hù)環(huán)境, 減少污染 飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后,大量增殖的益生菌能在腸道中促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)成分的分解與吸收,有效降低糞便中有害物質(zhì)的濃度,起到凈化環(huán)境的作用。 研究表明,乳酸菌、芽孢桿菌等益生菌能產(chǎn)生氨基氧化酶、氨基轉(zhuǎn)移酶和分解硫化物的酶,這些酶能將臭味來(lái)源的硫化物和吲哚類(lèi)化合物分解為無(wú)臭無(wú)毒的物質(zhì),通過(guò)降低血液、糞便中有害氣體的濃度,減少有害氣體的排放量,從而起到凈化環(huán)境的作用[11]。母豬飼喂發(fā)酵飼料后可改變銅、鋅等重金屬的化學(xué)形態(tài),有效減少豬糞臭味[12]。仔豬日糧中添加發(fā)酵豆粕可以減少仔豬糞便氨氣排放量[13]。 育肥豬飼喂發(fā)酵全價(jià)飼料后可以降低糞便中糞臭素的含量,并且能顯著降低其中吲哚、丙酸和丁酸的含量[14]。
3.1 母豬 研究表明,在母豬飼料中長(zhǎng)期添加發(fā)酵料可以提高母豬采食量,進(jìn)而提高其產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)仔活數(shù)、仔豬的初生重等[15],同時(shí)還能通過(guò)提高母豬的發(fā)情率、受胎率以提升母豬的使用年限[16];在哺乳母豬日糧中添加發(fā)酵飼料可以顯著提高母豬的泌乳量[17],并且乳汁中的乳蛋白、乳糖、乳脂肪等成分均得以提升[18];發(fā)酵飼料中富含的益生菌通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用,可有效阻止有害菌在腸黏膜上定植,改善腸道菌群平衡,大幅降低母豬產(chǎn)后便秘的發(fā)生率[19]。由此可見(jiàn),在母豬日糧中添加發(fā)酵飼料,可以提高母豬的采食量,提升發(fā)情率、受胎率、產(chǎn)子數(shù)等繁殖性能,能提高哺乳母豬的泌乳量及提升乳汁中乳蛋白、乳糖、乳脂肪等的含量,能有效降低母豬產(chǎn)后便秘的發(fā)生率。
3.2 育肥豬 在育肥豬日糧中添加發(fā)酵飼料,可以提高育肥豬的生長(zhǎng)性能與肉料比, 提升腸道益生菌數(shù)量,提高胰臟和腸道消化酶活性,改善肉色,提高肌肉風(fēng)味,增強(qiáng)免疫能力。研究表明,飼喂育肥豬時(shí),在飼料中添加營(yíng)養(yǎng)水平合適的發(fā)酵飼料, 能提升營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率,提高日增重,降低料肉比[20],還可以改善育肥豬過(guò)肥的情況, 同時(shí)起到改善肉色和提升風(fēng)味的作用[21]。 在育肥豬基礎(chǔ)飼糧中添加占總重量5%發(fā)酵料后,血清中免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、 免疫球蛋白M 和高密度脂蛋白含量均有一定提升[22-23],發(fā)病率顯著降低。
3.3 仔豬 仔豬由于其身體發(fā)育不完全的特征,導(dǎo)致與其它階段相比,對(duì)于飼料有著完全不同的要求,尤其是當(dāng)前養(yǎng)殖過(guò)程中, 由于提早斷乳導(dǎo)致的應(yīng)激作用,仔豬極易出現(xiàn)一些如消化不良、厭食等問(wèn)題。研究表明, 在仔豬日糧中添加發(fā)酵飼料后, 對(duì)其食欲、消化、吸收等方面均有顯著提升[24],同時(shí)血鈣、血磷濃度提高,貧血與佝僂病發(fā)病率隨之降低[25]。長(zhǎng)期飼喂發(fā)酵飼料后, 仔豬腸道微生物菌群中擬桿菌屬菌群比例明顯提高[26],血液中IgG、IgA、IgM 等抗體水平顯著增加,腹瀉率明顯下降[27],成活率和斷乳窩重均有所提升。由此可見(jiàn),在仔豬日糧中添加發(fā)酵飼料,可以促進(jìn)食欲、消化、吸收,提高日采食、日增重,提高氨基酸、 磷等的消化率, 提高腸道有益菌群比例, 降低貧血、 佝僂病、 腹瀉等的發(fā)病率, 提高成活率。
發(fā)酵飼料作為一種粗飼料的處理產(chǎn)物, 不僅能夠在國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)不斷發(fā)展的背景下擴(kuò)展飼料的來(lái)源,還有著高效脫毒、提升營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、減少環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用到動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中,可以改善動(dòng)物腸道健康、緩解亞健康狀態(tài)、提高生產(chǎn)性能。 在當(dāng)前無(wú)抗養(yǎng)殖、 飼料減抗的大背景下, 發(fā)酵飼料作為一種安全、高效、持久的替抗方案,減少了環(huán)境污染,促進(jìn)了循環(huán)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,具有顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。