飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量變化分析

徐祗瑞，黃志遠，任小杰，楊在賓*

（1.郯城縣畜牧局，山東 臨沂 276100；2.山東農(nóng)業(yè)大學，山東 泰安 271018）

飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量變化分析

徐祗瑞1，黃志遠1，任小杰2，楊在賓2*

（1.郯城縣畜牧局，山東 臨沂 276100；2.山東農(nóng)業(yè)大學，山東 泰安 271018）

欄目協(xié)辦

該文通過分析飼料原料在發(fā)酵前后的營養(yǎng)物質(zhì)含量變化，確定飼料經(jīng)發(fā)酵后營養(yǎng)物質(zhì)的盈虧，為飼料發(fā)酵技術(shù)的科學應用提供理論依據(jù)。試驗以濕豆渣為主要原料，按照濕豆渣：玉米面：麩皮為6∶1∶1的比例混合發(fā)酵，在發(fā)酵第7 d、17 d、27 d和37 d時分別采樣分析發(fā)酵飼料pH及常規(guī)營養(yǎng)成分的變化。結(jié)果表明：飼料發(fā)酵后pH、干物質(zhì)（DM）、有機物（OM）、無氮浸出物（NFE）及粗纖維（CF）顯著降低（P＜0.05），同時Ca的含量與發(fā)酵前相比有降低的趨勢（0.05＜P＜0.1），而粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、總能（GE）及磷（P）含量顯著升高（P＜0.05）。

濕豆渣；發(fā)酵；營養(yǎng)物質(zhì)

豆粕是常見的蛋白質(zhì)飼料，由于其蛋白質(zhì)含量高，氨基酸配比合理，消化利用率高，廣泛應用于畜禽配合飼料中。然而，豆粕中含有多種抗營養(yǎng)因子，在動物消化道中抑制胰蛋白酶的活性，降低其飼用價值[1]。發(fā)酵能夠在人工控制條件下，微生物通過自身的代謝活動，將植物性和動物性原料中的抗營養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更易被畜禽采食和吸收且無毒副作用的飼料原料[2]。研究發(fā)現(xiàn)，飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后，會產(chǎn)生更多的活性益生菌菌體、各種酶、各級代謝產(chǎn)物、多種維生素、活性小肽、氨基酸和促生長因子等，起到促進生長作用，維持動物腸道菌群的平衡作用[3]。本試驗在原有研究基礎(chǔ)上，以含水量75%濕豆渣為主要發(fā)酵原料，進一步探討微生物發(fā)酵對飼料原料品質(zhì)的影響，以及發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化，為發(fā)酵飼料在生產(chǎn)中的科學應用和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

含水量75%的濕豆渣、玉米面、麩皮，發(fā)酵菌種：健源菌種原液（乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌，山東康地恩科技有限公司生產(chǎn)）。

1.2 試驗設(shè)計

以含水量75%的濕豆渣為主要原料，按照濕豆渣∶玉米面∶麩皮為6∶1∶1的比例配制成混合料，加入菌種原液，在發(fā)酵7 d、17 d、27 d和37 d時分別采樣分析飼料pH及常規(guī)營養(yǎng)成分的變化。

1.3 試驗方法

發(fā)酵菌種活化：將菌種與紅糖按照2∶1的比例混合，然后添加少量溫度為25～35 ℃的水稀釋活化。

飼料發(fā)酵：將混合料平鋪在干凈的地面上，用噴霧器將稀釋活化的菌種發(fā)酵液噴灑均勻，然后噴灑蒸餾水調(diào)節(jié)混合料水分含量至45%，加入攪拌機攪拌均勻，裝入發(fā)酵桶，密封發(fā)酵，發(fā)酵溫度為15～18 ℃，試驗設(shè)置6個重復。

1.4 樣品測定

1）pH測定：稱取發(fā)酵樣品10 g溶解于含有90 mL蒸餾水的錐形瓶中，攪拌均勻，靜置10 min后，用pH計測定溶液的pH。

2）常規(guī)營養(yǎng)成分測定：發(fā)酵飼料的常規(guī)營養(yǎng)成分測定在實驗室進行，參照張麗英主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》（第3版）[4]。主要測定指標有：水分（及干物質(zhì)DM）、粗灰分（CA）、粗脂肪（EE）、粗蛋白（CP）、總能（GE）、無氮浸出物（NFE）、粗纖維（CF）、鈣（Ca）和磷（P）。水分采用烘箱干燥法進行測定；CA采用灰化法進行測定；EE采用索氏提取器法進行測定；CP采用凱氏定氮法進行測定；GE采用6200氧彈量熱儀法測定；NFE根據(jù)間接計算法求得，即NFE%=100%-（水分+ CA +CP+EE+CF）%；CF采用酸堿消煮法測定；Ca和P的測定采用原子吸收光譜法進行。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SAS8．2軟件進行統(tǒng)計分析，方差分析使用Oneway ANOVA，利用Duncan氏法進行多重比較。P＜0．05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料pH的變化

如圖1所示，飼料經(jīng)菌種發(fā)酵后，pH逐漸降低，并且發(fā)酵后飼料pH較發(fā)酵前差異顯著（P＜0．05）。同時，在微生物發(fā)酵17 d之后，飼料pH的降低差異不顯著（P＞0．05）。

2.2 飼料發(fā)酵對常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

表1 發(fā)酵飼料常規(guī)營養(yǎng)成分（風干基礎(chǔ)） %

表2 飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量變化 %

由表1可知，飼料經(jīng)微生物發(fā)酵后，飼料DM、OM及NFE含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，發(fā)酵7 d后，DM、OM及NFE含量最高，并且與其他組相比差異顯著（P＜0．05），但是，飼料發(fā)酵17 d后，DM、OM及NFE含量變化不明顯，差異不顯著（P＞0．05）。與發(fā)酵前相比，發(fā)酵后飼料的EE、CP、GE及P含量顯著升高（P＜0．05），而CF的含量顯著降低（P＜0．05）。

2.3 飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)含量變化

由表2可知，發(fā)酵后的飼料中OM、CF、NFE和Ca的含量降低，并且CF的降低與發(fā)酵前相比差異顯著（P＜0．05）。發(fā)酵后的飼料中EE、CP及P的含量升高，并且EE及P含量的增加較發(fā)酵前差異顯著（P＜0．05）。同時，發(fā)酵后Ca的含量與發(fā)酵前相比有降低的趨勢（0．05＜P＜0．1）。

3 討論

豆粕、菜籽粕等是常見的植物性蛋白質(zhì)飼料資源，蛋白質(zhì)含量豐富，含多種礦物質(zhì)和微量元素，但由于其含有抗營養(yǎng)因子等不利成分，限制了豆粕、菜籽粕等在畜禽飼料中的使用。研究發(fā)現(xiàn)，微生物發(fā)酵能有效提高菜籽粕中的粗蛋白質(zhì)含量，降低抗營養(yǎng)因子水平[5-6]。李文立等[7]采用枯草芽孢桿菌、酵母菌和乳酸菌復合發(fā)酵豆粕，發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵時間的延長，豆粕中抗營養(yǎng)因子的含量顯著降低。本試驗以含水量75%的濕豆渣為主要原料，采用微生物發(fā)酵，借以改善飼料的品質(zhì)，提高飼料中的常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)含量，提高飼料營養(yǎng)的消化率。

本研究發(fā)現(xiàn)，飼料發(fā)酵后pH顯著降低，飼料發(fā)酵17 d后趨于穩(wěn)定。飼料經(jīng)過微生物發(fā)酵后能產(chǎn)生大量的有益菌和有機酸，維持腸道的健康環(huán)境[8]。魏炳棟等[9]研究發(fā)現(xiàn)，豆粕經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵酶解后，在前期（0～12 h）pH變化迅速，此后分別持續(xù)下降和升高，但趨于穩(wěn)定。甘晶[10]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵豆乳，發(fā)酵7 h后菌種達到增殖對數(shù)期，pH下降趨于穩(wěn)定。這與本試驗研究結(jié)果基本一致。pH的降低與酸含量的增加有直接關(guān)系，酵母菌和芽孢桿菌等厭氧菌的存在使得乳酸菌大量繁殖產(chǎn)生乳酸，使發(fā)酵飼料產(chǎn)品具有酸香味，改善飼料適口性，同時，大量乳酸產(chǎn)生可降低飼料pH[11]。

飼料經(jīng)過微生物發(fā)酵后，飼料中的CP、EE和GE含量提高，可能是由于發(fā)酵消除了豆粕中的蛋白酶抑制劑，以及降解了碳水化合物[12]。Zamora等[13]也得到了同樣的研究結(jié)果。同時，飼料發(fā)酵過程中，微生物在生長繁殖時需要利用發(fā)酵底物本身的有機物來合成自身生存所需要的有機物，這造成干物質(zhì)的減少[14]，這可能是CP、EE和GE含量升高的另一原因。韓建榮等[15]研究靈芝固態(tài)發(fā)酵降解玉米淀粉發(fā)現(xiàn)，EE含量由發(fā)酵前的10．35%下降到發(fā)酵后的8．5%，而在發(fā)酵后期與中期相比，EE含量升高可能是由于干物質(zhì)損失造成的粗脂肪濃縮效應。發(fā)酵并不能直接改變飼料中鈣和磷的含量，但是卻能顯著降低植酸磷的含量，微生物在發(fā)酵過程中利用植酸磷，降解成無機態(tài)磷，使有效磷含量升高[6]，這與本試驗的研究結(jié)果一致。另外，纖維素由于分子排列緊密，非反芻動物難以將其消化利用，酵母菌和霉菌混合使用發(fā)酵飼料后，粗纖維降解率提高，使得CF顯著降低[5]。

4 結(jié)論

微生物發(fā)酵以濕豆渣為主要原料的飼料，降低飼料pH，減少飼料中的DM、OM、NFE、CF及Ca的含量，升高EE、CP、GE及P含量，提升飼料的營養(yǎng)價值。

[1] 王春林，喜斌，于炎湖，等．大豆中抗營養(yǎng)因子及其處理方法[J]．飼料工業(yè)，2000，21(9)：12-14．

[2] 陸熹，李霞，仲小蘭，等．微生物發(fā)酵在我國飼料工業(yè)中的應用及發(fā)展探討[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008(1)：156-157．

[3] 李永凱，毛勝勇，朱偉云．益生菌發(fā)酵飼料研究及應用現(xiàn)狀[J]．畜牧與獸醫(yī)，2009，41(3)：90-93．

[4] 張麗英．飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M]．3版．北京：中國農(nóng)業(yè)大學出版社，2007．

[5] 陳娟，劉軍，張云鵬，等．微生物降解菜籽粕中抗營養(yǎng)因子的研究[J]．糧食與飼料工業(yè)，2010(7)：40-42．

[6] 魏金濤，趙娜，楊雪海，等．發(fā)酵飼料對斷奶仔豬生產(chǎn)性能、血液生化指標和飼料養(yǎng)分表觀消化率的影響[J]．中國糧油學報，2009，24(2)：129-133．

[7] 李文立，孫振鈞，任慧英．組合微生物發(fā)酵提高豆粕品質(zhì)的方法與優(yōu)化工藝研究[J]．中國糧油學報，2013，28(1)：88-92．

[8] 王小明，呂愛軍，楊在賓，等．飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)變化分析[J]．豬業(yè)科學，2016，33(4)：86-87．

[9] 魏炳棟，黨修利，邱玉朗，等．乳酸菌固態(tài)發(fā)酵酶解對豆粕、棉籽粕和菜籽粕粗蛋白質(zhì)、pH、酸度及抗營養(yǎng)因子含量的影響[J]．中國畜牧獸醫(yī)，2014，41(11)：107-114．

[10] 甘晶．乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)酸豆乳營養(yǎng)成分的分析[D]．長春：吉林農(nóng)業(yè)大學，2012．

[11] 許鐠文，李元曉，龐有志．液體發(fā)酵飼料對斷奶仔豬腸道健康的影響[J]．動物營養(yǎng)學報，2011，23(12)：2105-2108．

[12] FENG J，LIU X，XU Z R，et al．The effect of Aspergillus oryzae fermented soybean meal on growth performance， digestibility of dietary components and activities of intestinal enzymes in weaned piglets[J]．Animal Feed Science and Technology，2007，134(3)：295-303．

[13] ZAMORA R G，VEUM T L．Whole Soybeans Fermented with and for Growing Pigs[J]．Journal of Animal Science，1979，48(1)：63-68．

[14] 劉曉明，李玉霞，楊在賓．母豬全價配合飼料發(fā)酵前后營養(yǎng)物質(zhì)變化分析[J]．山東畜牧獸醫(yī)，2014(11)：8-10．

[15] 韓建榮，趙文婧，高宇英．靈芝固態(tài)發(fā)酵降解玉米淀粉的初步研究[J]．食品與發(fā)酵工業(yè)，2004，30(7)：59-61．

2017-05-26）

山東省財政廳農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項目

徐祗瑞（1966-），男，高級畜牧師

*通訊作者：楊在賓（1961-），男，教授，博士生導師，研究方向：動物營養(yǎng)與飼料科學