發(fā)酵飼料的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀

許金新 （山東省東營(yíng)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 東營(yíng) 257091）

本文對(duì)發(fā)酵飼料的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀作一簡(jiǎn)要綜述。

1 發(fā)酵飼料的定義及發(fā)展歷程

1.1 定義 微生物發(fā)酵飼料是指在人為可控制條件下，通過(guò)微生物的新陳代謝和菌體繁殖，將飼料中的大分子物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更有利于動(dòng)物采食和利用的富含高活性益生菌及其代謝產(chǎn)物的飼料或原料。狹義方面微生物發(fā)酵飼料是指利用某些具有特殊功能的微生物與原料及輔料混合發(fā)酵，經(jīng)干燥或制粒等特殊工藝加工而成的含活性益生菌安全、無(wú)污染、無(wú)藥物殘留的優(yōu)質(zhì)飼料。微生物發(fā)酵飼料主要分為固態(tài)發(fā)酵飼料，單細(xì)胞蛋白和菌體蛋白飼料，氨基酸、酶制劑以及抗生素、維生素等代謝產(chǎn)物，微生態(tài)制劑和益生素四大類。

1.2 發(fā)展歷程 我國(guó)發(fā)酵飼料的發(fā)展歷程大體可以概括為三個(gè)階段。第一階段，80年代的糖化飼料、青貯飼料等；第二階段，90年代將益生菌菌株制成菌劑作為飼料添加劑摻在基礎(chǔ)日糧中，如單細(xì)胞蛋白(酵母粉)等；第三階段現(xiàn)階段的微生物發(fā)酵飼料。

2 發(fā)酵飼料發(fā)展背景

2.1 優(yōu)質(zhì)粗蛋白質(zhì)飼料原料的缺乏 隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了極大地提高和改善，對(duì)畜產(chǎn)品的需求量大大增加，促使了畜牧業(yè)的迅猛發(fā)展，同時(shí)造成了所需的飼料原料，特別是蛋白質(zhì)飼料原料的缺乏。通過(guò)專家學(xué)者們的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)微生物發(fā)酵的方式可以利用一些廉價(jià)的飼料原料轉(zhuǎn)化成優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)原料，這是一種有效的緩解蛋白質(zhì)資源短缺的途徑。

2.2 長(zhǎng)期使用抗生素產(chǎn)生的危害日益凸顯 自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，飼料中添加抗生素能顯著促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，并對(duì)畜禽疾病起到預(yù)防作用，對(duì)發(fā)展規(guī)?；B(yǎng)殖的發(fā)展起到非常大的促進(jìn)作用。但是隨著抗生素的長(zhǎng)期使用，一些危害也引起人們足夠的重視，如抗生素在殺死病原微生物的同時(shí)也殺死了動(dòng)物體內(nèi)的有益微生物，破壞了動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的菌群平衡，降低畜禽抵抗疾病的能力，從而可能感染更多的疾病。同時(shí)，抗生素的濫用，也增強(qiáng)畜禽機(jī)體病原細(xì)菌的抗藥性，畜產(chǎn)品的抗生素殘留直接可能影響人類的身體健康。隨著農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第194號(hào)的實(shí)施，藥物飼料添加劑將退出歷史舞臺(tái)，無(wú)抗飼料已經(jīng)是發(fā)展的大趨勢(shì)，微生物發(fā)酵飼料是無(wú)抗飼料研究的重要組成部分。

2.3 環(huán)境壓力 畜禽糞便的處理不得當(dāng)，造成了土壤和大氣的污染。研究表明，飼料中的養(yǎng)分僅有部分被畜禽吸收轉(zhuǎn)化利用，剩余部分不能被機(jī)體利用都通過(guò)糞便被排除體內(nèi)。在畜禽養(yǎng)殖的整個(gè)生長(zhǎng)周期，使用各種藥物，也僅有少部分被畜禽利用，大部分流失到內(nèi)外。畜禽糞便中的未被消化吸收的飼料養(yǎng)分和殘留的藥物，都對(duì)環(huán)境造成了污染。畜禽采食發(fā)酵飼料后，可以提高飼料轉(zhuǎn)化率，減少飼料養(yǎng)分的損失；同時(shí)提高機(jī)體抵抗力，減少了抗生素的使用，緩解了畜禽排泄物對(duì)環(huán)境的影響。

3 發(fā)酵飼料的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 微生物的選擇 （1）目前，用于發(fā)酵飼料的益生菌種類繁多，美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)和美國(guó)飼料協(xié)會(huì)(AAFCO)公布了40余種。2013年12月我國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的第2045號(hào)公告“飼料添加劑品種目錄(2013)”公布了34種微生物。目前市場(chǎng)上用于飼料發(fā)酵的益生菌種類主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母和霉菌等。（2）選擇微生物一般把握兩個(gè)原則，即安全性和有效性。安全性，就是菌體本身不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，不會(huì)危害環(huán)境固有的生態(tài)平衡。有效性，就是菌體本身具有很好生長(zhǎng)代謝活力，能有效地降解大分子和抗?fàn)I養(yǎng)因子；能保護(hù)和加強(qiáng)動(dòng)物體微生物區(qū)系平衡。（3）微生物之間的協(xié)同發(fā)酵。目前用于微生物發(fā)酵生產(chǎn)一般是采用兩種或者兩種以上微生物協(xié)同發(fā)酵，充分應(yīng)用微生物之間協(xié)同作用，功能互補(bǔ)；菌種配伍時(shí)要求混合菌種少而精，并且要求在同一保存體系下能有協(xié)同作用可形成共同的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，從而保證每株菌都能發(fā)揮作用。一般情況下，混合發(fā)酵效果優(yōu)于單菌發(fā)酵。

3.2 發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù) 目前常用發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù)主要包括以下幾種：（1）青貯：青貯技術(shù)歷史悠久，技術(shù)成熟，季節(jié)性比較強(qiáng)，原料要求新鮮，青貯飼料目前主要應(yīng)用于反芻動(dòng)物，特別是奶牛。（2）固態(tài)好氧發(fā)酵生產(chǎn)飼料蛋白原料：這種生產(chǎn)方式在上個(gè)世紀(jì)80-90年代很流行，這種技術(shù)充分利用了微生物間的相互作用，原料不需要嚴(yán)格消毒就可以直接用于接種培養(yǎng)，從而極大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。當(dāng)時(shí)該工藝機(jī)械化程度較低，需要大量人工。（3）固態(tài)厭氧發(fā)酵高活性生物飼料：相對(duì)于好氧發(fā)酵，厭氧發(fā)酵的能耗低，微生物代謝產(chǎn)生的熱量也要小的多，生產(chǎn)過(guò)程往往不需要翻拌散熱。發(fā)酵產(chǎn)品只要密封得當(dāng)，即使長(zhǎng)期存放也不會(huì)腐敗變質(zhì)。目前這種工藝應(yīng)用比較廣泛，一種是適合養(yǎng)殖戶自產(chǎn)自用的袋裝發(fā)酵飼料；一種是規(guī)模化流水線生產(chǎn)的袋裝發(fā)酵飼料。

4 微生物發(fā)酵飼料的作用機(jī)理

4.1 調(diào)節(jié)了動(dòng)物胃腸道微生態(tài)環(huán)境 健康畜禽的胃腸道內(nèi)棲息著各種微生物菌群，各個(gè)菌群相互依存、相互制約。微生物發(fā)酵飼料中含有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等各種有益菌。益生菌可改善消化系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)境，促進(jìn)胃腸道微生態(tài)平衡，有利于建立一個(gè)平衡良好的腸道微生物區(qū)系。

4.2 提高了飼料利用率，營(yíng)養(yǎng)作用明顯 飼料經(jīng)發(fā)酵后，更能使各種營(yíng)養(yǎng)成分被有效吸收利用。大量的有益菌經(jīng)代謝后產(chǎn)生了一些具有特殊生理活性的小肽，參與機(jī)體的生理活動(dòng)，促進(jìn)氨基酸和礦物質(zhì)的吸收，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)。同時(shí)，微生物飼料在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生了多種不飽和脂肪酸和芳香酸，具有特殊的芳香味，改善適口性，提高了畜禽采食量。

4.3 提高畜禽機(jī)體的免疫力 發(fā)酵飼料中的有益菌是一種良好的免疫激活劑，可以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，促進(jìn)吞噬細(xì)胞活力或者作為佐劑發(fā)揮作用。還可以發(fā)揮特異性免疫功能，增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力。有益菌通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用阻止有害微生物在腸粘膜附著與繁殖，從而增強(qiáng)了機(jī)體對(duì)疾病的抵抗力。

5 微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用

微生物發(fā)酵飼料在畜禽飼料中的應(yīng)用屢見(jiàn)報(bào)道。陳鮮鑫等研究表明，生長(zhǎng)育肥豬使用乳酸菌發(fā)酵液體飼料能顯著提高日增重和降低料重比，并提高其糞中的乳酸菌水平，顯著降低大腸桿菌和沙門(mén)氏菌的水平(P＜0.05)。李炫亮等研究表明發(fā)酵飼料可以改善斷奶仔豬腸黏膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)，有助于減少仔豬腹瀉和增強(qiáng)仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力。羅建研究表明在仔豬斷奶日糧中可以用微生物發(fā)酵飼料代替含抗生素的常規(guī)飼料，且能起到促進(jìn)其生長(zhǎng)性能、增強(qiáng)斷奶仔豬體液免疫功能的功效。孫汝江等研究表明，蛋雞日糧中添加微生物發(fā)酵飼料可以提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化效率，改善蛋品質(zhì)。

6 小結(jié)

微生物發(fā)酵飼料作為一種新型的飼料，利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品通過(guò)有益菌的發(fā)酵變廢為寶，不僅為解決蛋白質(zhì)飼料短缺提供新的途徑，也有效的降低環(huán)境污染，緩解人畜爭(zhēng)糧的矛盾。隨著我國(guó)規(guī)?；⒓s化畜牧生產(chǎn)體系逐漸形成，以及抗生素的限用，為微生物發(fā)酵飼料的推廣帶了巨大的發(fā)展?jié)摿?。近年?lái)營(yíng)養(yǎng)科學(xué)、發(fā)酵工程等相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，為微生物發(fā)酵飼料的發(fā)展提供了良好的理論基礎(chǔ)。換言之，微生物發(fā)酵飼料在將來(lái)的推廣應(yīng)用會(huì)越來(lái)越科學(xué)化、普遍化，會(huì)為廣大養(yǎng)殖者們帶來(lái)理想的經(jīng)濟(jì)效益，使用微生物發(fā)酵飼料將會(huì)是養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。