生物發(fā)酵飼料現(xiàn)狀及在水產(chǎn)養(yǎng)殖上應(yīng)用

吳業(yè)陽(yáng)，孫瑞健，米海峰，王武剛，文遠(yuǎn)紅，王用黎

（通威股份技術(shù)中心，四川成都 61004l）

生物發(fā)酵飼料是指在人為控制的條件下，以動(dòng)植物性農(nóng)副產(chǎn)品為原料，如豆粕、棉籽粕、菜籽粕等，通過(guò)枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌等微生物的代謝作用，將原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子經(jīng)過(guò)分解及合成而轉(zhuǎn)化為更適合被動(dòng)物采食、吸收的養(yǎng)分的生物原料。李永凱等（2009）研究表明，生物發(fā)酵飼料經(jīng)益生菌發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生更多的活性益生菌菌體、各種酶、多種維生素、活性小肽、氨基酸、抑菌素、免疫增強(qiáng)因子、促生長(zhǎng)因子等有益物質(zhì)，其可以促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，維持動(dòng)物腸道菌群平衡，同時(shí)有效避免了添加抗生素等藥物，不會(huì)產(chǎn)生耐藥性、藥物殘留等問(wèn)題。

1 生物發(fā)酵飼料的分類

生物發(fā)酵飼料依水分含量的多少可以分為液態(tài)生物發(fā)酵飼料和固態(tài)生物發(fā)酵飼料。液態(tài)生物發(fā)酵飼料多采用飼料自身天然存在的乳酸菌、酵母菌發(fā)酵；固態(tài)生物發(fā)酵飼料多采用益生菌發(fā)酵劑或益生菌種發(fā)酵。

1.1 液態(tài)生物發(fā)酵飼料 液態(tài)發(fā)酵飼料作為一種新型飼料，最早使用是在20世紀(jì)80年代末的荷蘭，在當(dāng)時(shí)20%的豬都使用濕拌料，到現(xiàn)在已達(dá)50%以上。之后，丹麥、法國(guó)、瑞典等也陸續(xù)加入到使用者的行列（李軍和李日俊，2001），液態(tài)發(fā)酵飼料在制作過(guò)程中一般不添加菌種，而是依靠飼料中天然存在的益生菌發(fā)酵，在液態(tài)發(fā)酵飼料中乳酸菌是優(yōu)勢(shì)菌種，占據(jù)主導(dǎo)地位。發(fā)酵飼料在改善飼料的消化性能，提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，尤其應(yīng)用在仔豬養(yǎng)殖中提高其采食量和日增重及預(yù)防仔豬腹瀉方面起到了明顯的效果。

1.2 固態(tài)生物發(fā)酵飼料

1.2.1 全價(jià)固態(tài)生物發(fā)酵飼料 全價(jià)固態(tài)生物發(fā)酵飼料采用營(yíng)養(yǎng)均衡的全價(jià)配合飼料為基礎(chǔ)物質(zhì)，加入益生菌種和水，混合后在適宜的溫度下經(jīng)過(guò)好氧或厭氧發(fā)酵而成。此種飼料不僅能全面滿足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要，還能增加多種消化酶、有機(jī)酸、維生素、多肽、小肽及氨基酸的含量，并且富含大量益生菌?？梢詭椭~(yú)蝦修復(fù)腸道，增強(qiáng)腸壁絨毛膜厚度，有利于腸道消化吸收，降低餌料系數(shù)，具有明顯的促生長(zhǎng)、防治腸道疾病的作用。吳淑梅（2014）發(fā)現(xiàn)采用生物發(fā)酵飼料飼喂混養(yǎng)南美白對(duì)蝦，此模式下對(duì)蝦不會(huì)出現(xiàn)拖便、腸炎等癥狀，體質(zhì)好、成活率高，產(chǎn)量高出同樣模式未投喂生物發(fā)酵飼料對(duì)蝦1倍左右。

1.2.2 固態(tài)生物發(fā)酵飼料原料 固態(tài)生物發(fā)酵飼料原料主要是指將動(dòng)、植物蛋白原料接種益生微生物，利用有益微生物發(fā)酵作用，將粗飼料加工成營(yíng)養(yǎng)成分高、適口性好的飼料原料，以增加適口性和提高養(yǎng)分利用率或解毒脫毒。目前在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用較多的主要是發(fā)酵豆粕，發(fā)酵棉籽粕和發(fā)酵菜籽粕也已在水產(chǎn)養(yǎng)殖中成功應(yīng)用。

1.2.2.1 發(fā)酵豆粕 發(fā)酵豆粕是在人工控制條件下，利用微生物的新陳代謝來(lái)生產(chǎn)加工的豆粕產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵處理的豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子明顯減少，而且還富含小分子大豆肽、消化酶等營(yíng)養(yǎng)因子，極大地改善了營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，可增加其在飼料中的用量（宋文新和邵慶均，2009）。李曉梅等（2012）用發(fā)酵豆粕替代日糧中等量魚(yú)粉來(lái)投喂凡納濱對(duì)蝦，研究其對(duì)生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果表明，用28.6%發(fā)酵豆粕替代魚(yú)粉時(shí)，試驗(yàn)組對(duì)蝦成活率和增重率分別比對(duì)照組提高11.29%和7.92%，飼料系數(shù)比對(duì)照組降低19.22%。李惠等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，在斑點(diǎn)叉尾鮰飼料中，發(fā)酵豆粕可完全代替魚(yú)粉使用，魚(yú)粉替代量為25%～75%時(shí)的各組生長(zhǎng)率、干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)表觀消化率在數(shù)值上均高于對(duì)照組。黃峰等 （2008）報(bào)道，用發(fā)酵豆粕（25%、50%、75%）替代魚(yú)粉，各試驗(yàn)組斑點(diǎn)叉尾鮰腸道和肝胰臟的淀粉酶活性均高于全魚(yú)粉組，其中50%發(fā)酵豆粕組淀粉酶活性最高，斑點(diǎn)叉尾鮰肝胰臟蛋白酶活性隨著發(fā)酵豆粕替代比例的增加而呈上升趨勢(shì)，其高于對(duì)照組。陳萱等（2005）報(bào)道，在日糧中添加發(fā)酵豆粕能夠提高異育銀鯽吞噬百分比和吞噬指數(shù)，其中發(fā)酵豆粕30%組白細(xì)胞吞噬百分比和吞噬指數(shù)分別較對(duì)照組提高12.5%和32.56%。由此可見(jiàn)，在日糧中用發(fā)酵豆粕替代部分魚(yú)粉可以提高水產(chǎn)動(dòng)物消化酶活性、增強(qiáng)免疫機(jī)能、促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)。

1.2.2.2 發(fā)酵棉籽粕 目前隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖放養(yǎng)密度和投飼量的增加，棉籽粕在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的用量越來(lái)越多，但是棉籽粕中含有的棉酚等對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物有毒害作用，以及氨基酸組成不平衡，大大限制了棉籽粕在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。目前利用微生物發(fā)酵的方法處理棉籽粕，可以降低棉籽粕中棉酚的含量，分解纖維素及破除細(xì)胞壁，產(chǎn)生功能性小肽、氨基酸和促生長(zhǎng)因子，使得棉籽粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到顯著提高。李巧云等（2014）采用枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、釀酒酵母和乳酸鏈球菌等混合固態(tài)發(fā)酵棉籽粕，使得粗蛋白質(zhì)從38.70%上升到44.80%，可溶性蛋白從發(fā)酵前的25.40 mg/g上升到發(fā)酵后的145.70 mg/g。陳道仁等（2010）利用23%發(fā)酵棉籽粕替代9%豆粕和全部棉籽粕（15%），飼養(yǎng)平均體重為125 g的草魚(yú)魚(yú)種90 d，結(jié)果表明，發(fā)酵棉籽粕組較對(duì)照組魚(yú)體增重率提高24.52%，餌料系數(shù)降低了11.89%，血清溶菌酶、肝胰臟SOD活力均有顯著提高。

1.2.2.3 發(fā)酵菜籽粕 菜籽粕是我國(guó)最豐富的植物源蛋白之一，其蛋白質(zhì)含量為28%～44%。其氨基酸組成平衡，因此可作為良好的蛋白源應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中，替代部分魚(yú)粉、豆粕，可有效降低飼料成本。但菜籽粕中存在的硫甙、單寧、芥子堿及纖維素等有毒物質(zhì)和其他抗?fàn)I養(yǎng)因子限制了其在飼料中的添加量。隨著發(fā)酵工藝的發(fā)展，目前采用生物發(fā)酵法處理菜籽粕可有效去除菜籽粕中的有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子，同時(shí)有益微生物生長(zhǎng)代謝所產(chǎn)生的各種蛋白酶可將菜籽粕中的蛋白分解為更適宜水產(chǎn)動(dòng)物吸收的多肽物質(zhì)，從而提高了菜籽粕的消化利用率和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。孫宏等（2009）在使用干酪乳桿菌：蠟質(zhì)芽孢桿菌：枯草芽孢桿菌為 3∶2∶1 基礎(chǔ)上， 設(shè)定料水比為 1∶0.8，pH自然，溫度30℃，持續(xù)時(shí)間為48 h的發(fā)酵條件下處理菜籽粕，結(jié)果顯示，粗蛋白質(zhì)含量為40.91%，比發(fā)酵前提高了13.5%；小肽含量比發(fā)酵前提高了403.12%；硫甙降解率達(dá)到70.28%；單寧降解率達(dá)31.16%。吳先華等（2014）綜合國(guó)內(nèi)外的研究得出，在畜禽飼料中用適量的發(fā)酵菜籽粕代替普通豆粕，可改善畜禽生長(zhǎng)性能，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)，提高飼料轉(zhuǎn)化率，并能降低飼料成本?？惖龋?011）設(shè)置3%和6%兩個(gè)梯度的氨基酸粉、發(fā)酵菜籽粕、發(fā)酵棉籽粕分別替代等量的魚(yú)粉、棉籽粕、菜籽粕投喂平均體重為17.3 g的異育銀鯽80 d，以研究其對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)性能、氨基酸吸收、體成分及肝功能的影響。結(jié)果顯示，用6%發(fā)酵菜籽粕等量替代菜籽粕，可以顯著提高異育銀鯽的生長(zhǎng)性能及其對(duì)氨基酸的吸收效果。

1.2.2.4 發(fā)酵白酒糟 白酒糟是白酒工業(yè)副產(chǎn)物，數(shù)量巨大，來(lái)源集中。白酒糟營(yíng)養(yǎng)成分較為豐富，其已在飼料行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。但是白酒糟內(nèi)粗纖維含量高、家畜適口性差、消化率低，加上酒糟水分大、酸度較高、不易保存，嚴(yán)重影響了酒糟的飼用價(jià)值和飼養(yǎng)效果。而利用生物發(fā)酵的方法處理白酒糟，可提高其蛋白質(zhì)含量，并使白酒糟的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)得以改善，生物發(fā)酵處理技術(shù)是白酒糟利用的有效途徑。吳丹等（2011）對(duì)白酒糟進(jìn)行粉碎和氨化后發(fā)酵使得其粗蛋白質(zhì)含量由16.52%增加到41.23%，中型洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質(zhì)素的含量分別由47.18%、45.16%、14.82%降低至32.29%、26.88%、10.12%，并提高了瘤胃發(fā)酵效果，顯著改善了白酒糟的品質(zhì)。近年，利用有益微生物發(fā)酵白酒糟得到的蛋白飼料和活性菌體飼料產(chǎn)品促進(jìn)養(yǎng)殖效果明顯，已逐步得到重視，在畜牧業(yè)廣泛應(yīng)用，其在雞、鴨、豬、牛、羊的應(yīng)用較多。

1.2.3 單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白飼料 單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白是利用有益微生物在液態(tài)基質(zhì)中大量生長(zhǎng)繁殖的菌體以生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，例如常見(jiàn)的酵母飼料、細(xì)菌飼料、藻體飼料等。單細(xì)胞蛋白最大的特點(diǎn)是所含的8種人體必需氨基酸含量略高于大豆蛋白質(zhì)，同時(shí)，還富含維生素B2、維生素B6、胡蘿卜素及其他營(yíng)養(yǎng)素。酵母飼料蛋白含量高，含有多種消化酶，適口性較好，且無(wú)毒無(wú)害無(wú)副作用，可促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)（楊麗英和周小燕，2010）。上述兩種生物發(fā)酵飼料蛋白質(zhì)含量豐富，且含有多種維生素和微量元素，因此是一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的生物發(fā)酵飼料，加之其原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)成本低，因此可以作為一種生產(chǎn)高效蛋白飼料的有效途徑。

1.2.4 氨基酸、酶制劑、抗生素及維生素 在利用有益微生物發(fā)酵過(guò)程中，積累微生物的中間代謝產(chǎn)物或特殊代謝產(chǎn)物，以此生產(chǎn)飼用氨基酸、維生素、酶制劑及抗生素等。細(xì)菌、霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的淀粉酶、蛋白酶及纖維素酶，可以提高養(yǎng)殖動(dòng)物體內(nèi)反應(yīng)速度，提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)飼料養(yǎng)分的吸收。如芽孢桿菌能分泌多種消化酶（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等）促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，酵母菌能產(chǎn)生氨基酸、維生素（K、C、B1、B2、泛酸、煙酸、葉酸等），酵母菌還可以促進(jìn)植酸酶的產(chǎn)生，提高動(dòng)物對(duì)磷的利用率（熊勇等，2015）。

2 生物發(fā)酵飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1 提高水產(chǎn)動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)吸收，促進(jìn)生長(zhǎng) 生物發(fā)酵飼料中的有益微生物本身就是一種高蛋白的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)有益微生物在水產(chǎn)動(dòng)物腸道內(nèi)代謝過(guò)程中，可產(chǎn)生多種有助于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)消化的有益因子，促進(jìn)養(yǎng)殖魚(yú)蝦的發(fā)育和增重。如有益微生物產(chǎn)生的脂肪酶、蛋白酶等，可促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的消化吸收，顯著提高飼料的利用率，加快水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)速度。飼料經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵后還可產(chǎn)生多種不飽和脂肪酸和芳香酸，具有特殊的香氣和良好的適口性，可顯著刺激水產(chǎn)動(dòng)物的食欲，增加攝食量。

2.2 形成防御屏障，保護(hù)水產(chǎn)動(dòng)物免受病害侵襲隨著生物發(fā)酵飼料的攝入，在水產(chǎn)動(dòng)物腸道內(nèi)有益微生物通過(guò)與有害微生物競(jìng)爭(zhēng)定植位點(diǎn)，從而抑制和阻止有害微生物在水產(chǎn)動(dòng)物腸道內(nèi)的繁殖與附著，減少對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物腸道的侵害。因?yàn)橛幸嫖⑸锂a(chǎn)生的肽細(xì)菌素和多種酶類等可抑制有害微生物的生長(zhǎng)或阻礙有害微生物菌毒素在上皮細(xì)胞的黏附和侵害。另外，通過(guò)有益微生物的某些代謝產(chǎn)物，如乳酸菌類產(chǎn)生的丙酸、乳酸及乙酸等使腸道內(nèi)pH降低，還可抑制有害微生物的增殖，起到維持水產(chǎn)動(dòng)物腸道菌群的穩(wěn)定與平衡。同時(shí)，酸性環(huán)境還能促進(jìn)消化道對(duì)多種礦物元素鐵、磷、鈣及維生素D的吸收和利用。

2.3 提高機(jī)體免疫力，增強(qiáng)水產(chǎn)動(dòng)物體質(zhì) 生物發(fā)酵飼料中的有益微生物可作為一種非特異免疫調(diào)節(jié)因子，通過(guò)細(xì)菌本身或細(xì)胞壁成分刺激并激活宿主免疫細(xì)胞，激發(fā)吞噬細(xì)胞活力或作為免疫佐劑發(fā)揮作用。另外，有益微生物還可以起到特異性免疫作用提高水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力。飼喂生物發(fā)酵飼料后，其本身攜帶的有益微生物可促進(jìn)機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫活動(dòng)，提高水產(chǎn)動(dòng)物抗體水平，強(qiáng)化自身的免疫功能，及時(shí)殺滅侵入機(jī)體的致病菌。在消除有害菌的同時(shí)補(bǔ)充有益微生物，各種微生物群落之間形成相互依存、相互制約的關(guān)系，在魚(yú)蝦腸道內(nèi)構(gòu)建一個(gè)微生態(tài)平衡系統(tǒng)，對(duì)抵御病原性微生物侵害具有十分重要的意義。

3 生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用前景

生物發(fā)酵飼料利用工業(yè)、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品或下腳料等作為原料，經(jīng)過(guò)現(xiàn)代高科技生物發(fā)酵過(guò)程，改變了原料的理化性狀，提高原料的消化吸收率、降解原料的有毒物質(zhì)，或?qū)⒃限D(zhuǎn)化為大量微生物菌體蛋白，同時(shí)積累了有益微生物的中間代謝產(chǎn)物（李旋亮等，2010）。生物發(fā)酵飼料使用安全、無(wú)污染，由于不添加抗生素等藥物，不會(huì)造成抗生素殘留和抗藥性等問(wèn)題。同時(shí)，生物發(fā)酵飼料的原料來(lái)源廣泛、制造成本低廉、方法簡(jiǎn)單、便于推廣普及，既能節(jié)省大量的原料成本，又能提高飼料效價(jià)及預(yù)防疾病。隨著當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)向綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對(duì)水產(chǎn)品的安全、無(wú)污染、無(wú)殘留的要求也更加嚴(yán)格。水產(chǎn)品的安全，首先是飼料的安全，因此飼料產(chǎn)品的安全是關(guān)鍵之關(guān)鍵。生物發(fā)酵飼料技術(shù)集成了微生物學(xué)、發(fā)酵工程學(xué)、生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)科學(xué)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，無(wú)論在理論研究還是實(shí)踐應(yīng)用上都有很大的發(fā)展前景。生物發(fā)酵飼料對(duì)新時(shí)期下的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義，也必然會(huì)成為大勢(shì)所趨。