梁君

安徽大學(xué)江淮學(xué)院，合肥 230031

近年來(lái)，我國(guó)畜牧業(yè)的快速發(fā)展，使得蛋白飼料原料的需求量迅速增加，飼料原料短缺問(wèn)題逐漸凸顯[1]。然而，我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物豐富，但其適口性差、抗?fàn)I養(yǎng)因子和有毒有害物質(zhì)的存在，嚴(yán)重制約了動(dòng)物對(duì)它們的消化和利用。此時(shí)，微生物發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得以展現(xiàn)，它不僅可以降低農(nóng)副產(chǎn)物中抗?fàn)I養(yǎng)成分和有毒有害物質(zhì)，還能促進(jìn)農(nóng)副產(chǎn)物 的飼料化利用[2-3]。為此，本文綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料應(yīng)用的研究，總結(jié)其在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，以期為農(nóng)副產(chǎn)物的飼料化開發(fā)和利用提供理論參考。

1 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料的概述

1.1 可飼用農(nóng)副產(chǎn)物的分類及特點(diǎn)

可飼用農(nóng)副產(chǎn)物原料大致可分為農(nóng)作物秸稈、餅粕和糟渣三大類。其中，農(nóng)作物秸稈（如豆類、薯類、油料、禾谷類等）種類豐富多樣，且產(chǎn)量高。但其粗纖維含量高（35%～40%），適口性差，導(dǎo)致其作為飼料方面的應(yīng)用受到限制。餅粕類原料主要有菜籽餅、葵花籽餅、花生餅、油茶餅、大豆餅、棉籽餅、芝麻餅等。它們富含植物蛋白，蛋白質(zhì)含量一般在30%以上。然而，并非所有的餅粕都能直接飼喂動(dòng)物。例如，棉粕等含有毒素，不能作為蛋白飼料直接飼喂動(dòng)物。糟渣類原料是指對(duì)農(nóng)產(chǎn)品（糧食、果品、蔬菜）進(jìn)行加工、釀造、制糖等工藝后的剩余物質(zhì)。常見(jiàn)的糟渣包括薯類淀粉渣、酒糟、醬油糟、甜菜渣、菠蘿渣和甘蔗渣等。它們因含有抗?fàn)I養(yǎng)因子、粗纖維含量較高等缺點(diǎn)，若直接作為飼料利用會(huì)造成畜禽對(duì)其的采食量降低，導(dǎo)致糟渣類原料的浪費(fèi)。

1.2 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料常用的菌種

在利用微生物發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)物生產(chǎn)蛋白飼料過(guò)程中，選擇合適的發(fā)酵菌種是發(fā)酵的關(guān)鍵。近幾年，用于發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)物的菌種主要有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌和曲霉共4類[4]。

其中，乳酸菌可以促進(jìn)乳酸、乙酸、丙酸等有機(jī)酸的產(chǎn)生，降低飼料pH 值。芽孢桿菌在發(fā)酵的過(guò)程中能產(chǎn)生多種酶類，降解農(nóng)副產(chǎn)物中的復(fù)雜多糖，同時(shí)還能產(chǎn)生維生素B1、B2、B6和維生素C 等多種維生素。酵母菌在發(fā)酵的過(guò)程中產(chǎn)生羥基化合物、脂肪衍生物、酚類化合物、乙醇、揮發(fā)性脂肪酸等，其中假絲酵母屬和釀酒酵母屬使用最為廣泛。霉菌在發(fā)酵過(guò)程中分泌多種酶類，可以分解農(nóng)副產(chǎn)品原料中的纖維素和半纖維素，并將多糖水解為低聚糖，從而提高動(dòng)物對(duì)農(nóng)副產(chǎn)物的消化利用率。對(duì)于秸稈和糟渣來(lái)說(shuō)，其膳食纖維含量高，曲霉是發(fā)酵的優(yōu)選菌種[5]。常用于固態(tài)發(fā)酵的曲霉是米曲霉和黑曲霉。

1.3 用微生物發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)物的方式

用微生物發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)物的方式可分為液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵兩大類型。液態(tài)發(fā)酵是指將發(fā)酵底物與水按照（1:1.5）～（1:4.0）比例混合，使得微生物能夠均勻分布在發(fā)酵液中。這種發(fā)酵方式的特點(diǎn)是，微生物分布均勻，營(yíng)養(yǎng)物的濃度也相對(duì)均衡。固態(tài)發(fā)酵則是微生物在無(wú)游離水或基本沒(méi)有游離水的固態(tài)基質(zhì)上進(jìn)行發(fā)酵。

2 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高農(nóng)副產(chǎn)物原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

農(nóng)副產(chǎn)物原料經(jīng)益生菌發(fā)酵后，其益生菌數(shù)量得以顯著增加。這些益生菌不僅能對(duì)大分子蛋白進(jìn)行分解，提高活性小肽、乳酸和寡糖等功能性物質(zhì)的含量，而且在發(fā)酵過(guò)程中還能產(chǎn)生消化酶和維生素等多種有益成分[6]。

2.2 降低農(nóng)副產(chǎn)物中毒素和抗?fàn)I養(yǎng)因子

微生物發(fā)酵可以降低農(nóng)副產(chǎn)物中毒素和抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量，尤其是在餅粕類飼料中效果顯著。魏滿紅等[7]用酵母菌固態(tài)發(fā)酵棉粕后，蛋白酶、纖維素酶、果膠酶、植酸酶活性均顯著升高，增長(zhǎng)率分別是374.25%、30.13%、302.51%和70.48%，粗蛋白和多肽增長(zhǎng)率是28.97%和375.14%，游離棉酚的含量明顯下降，達(dá)71.00%。

2.3 富含益生菌并改善動(dòng)物腸道功能

經(jīng)發(fā)酵處理的農(nóng)副產(chǎn)物飼料中含有豐富的益生菌，這些益生菌能形成致密性膜菌群，從而競(jìng)爭(zhēng)性地抑制有害微生物生長(zhǎng)和繁殖，有助于維持動(dòng)物腸道菌群的平衡并減少腹瀉等不良癥狀的發(fā)生。楊樹梅[8]采用發(fā)酵花生粕替代仔豬常規(guī)日糧中魚粉，結(jié)果顯示，試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，仔豬腸道大腸桿菌總量減少約8%（P<0.05），同時(shí)乳酸桿菌總量增加約7.4%（P<0.05）。這一結(jié)果表明，發(fā)酵飼料對(duì)提高仔豬腸道菌群健康具有積極作用。

3 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 豬

目前，農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料已在斷奶仔豬、生長(zhǎng)育肥豬和母豬生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。不同生長(zhǎng)階段的豬飼喂農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料后，其效果明顯不同。

相關(guān)研究表明，在保證基本能量和蛋白質(zhì)需求的前提下，適量添加農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料可改善仔豬腸道健康，提高免疫性能以及降低腹瀉率，有利于提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能[9]。彭俏麗等[10]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵香菇渣可以提高斷奶仔豬腸道消化酶活性和揮發(fā)性脂肪酸含量，同時(shí)調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，改善腸道健康。Huang等［11］利用枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵酒糟飼喂斷奶仔豬，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于對(duì)照組而言，發(fā)酵飼料在一定程度上提高了仔豬機(jī)體免疫力，降低了腹瀉率，并且料重比明顯降低。

農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料在生長(zhǎng)肥育豬日糧中用量最多，添加量可達(dá)15%。楊海天等[12]在高松遼黑豬肥育豬日糧中添加6%發(fā)酵玉米秸稈替代基礎(chǔ)日糧，研究結(jié)果顯示，發(fā)酵玉米秸稈可以提高松遼黑豬飼料養(yǎng)分消化率、肉品質(zhì)、生長(zhǎng)性能及經(jīng)濟(jì)效益，其中添加6%發(fā)酵玉米秸稈替代基礎(chǔ)日糧效果最佳。

此外，農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料在母豬生產(chǎn)中的應(yīng)用還有助于提高母豬的抗病能力和繁殖性能。崔英杰等[13］利用發(fā)酵大豆皮等量替代未發(fā)酵大豆皮，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵大豆皮可改善母豬的生理代謝，提高母豬的繁殖性能及其血漿免疫球蛋白含量。趙子恵等[14]把32 頭妊娠母豬分為4 組，包括基礎(chǔ)日糧組（對(duì)照組）和分別添加5%、10%和15%發(fā)酵蘋果渣飼料組。研究表明，日糧中添加10%的發(fā)酵蘋果渣能夠提高妊娠母豬血清中總蛋白的含量及血液孕酮濃度，促進(jìn)妊娠母豬的生長(zhǎng)發(fā)育，提高妊娠母豬的繁殖性能。

3.2 家 禽

農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料應(yīng)用于家禽中，可以調(diào)節(jié)家禽腸道菌群平衡，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，提升家禽的生長(zhǎng)性能等。李陽(yáng)[15]在肉雞日糧中用發(fā)酵豆粕代替25%豆粕，研究發(fā)現(xiàn)肉雞平均日增質(zhì)量和料肉比、血清免疫球蛋白的含量以及血清超氧化物歧化酶活性都有所增加，血清中肌酐和丙二醛含量減少。Ashayerizadeh 等［16］研究發(fā)現(xiàn)，飼喂由嗜酸乳桿菌、枯草芽孢桿菌和黑曲霉菌發(fā)酵的菜籽粕的肉雞回腸和盲腸中的乳酸菌數(shù)量明顯增加，鼠傷寒沙門氏菌數(shù)量減少（P<0.05）；飼喂發(fā)酵菜籽粕也能顯著提高雛雞的體質(zhì)量和飼料轉(zhuǎn)化率。

3.3 反芻動(dòng)物

農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料不僅廣泛應(yīng)用于豬和家禽日糧中，近年來(lái)，隨著發(fā)酵技術(shù)發(fā)展，微生物發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)品在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中也得到了廣泛應(yīng)用。飼喂農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料不僅可以改善反芻動(dòng)物的腸道菌群，提高采食量和日增質(zhì)量，提升動(dòng)物生長(zhǎng)性能，還可顯著提高產(chǎn)奶量，改善乳品質(zhì)。馬玉勤等[17]用發(fā)酵玉米秸稈飼喂西門塔爾育肥牛，發(fā)現(xiàn)育肥牛的肉品質(zhì)和生長(zhǎng)性能等都有顯著的改善。何煒等[18]在肉羊日糧中添加不同比例的發(fā)酵玉米秸稈，結(jié)果顯示，添加組肉羊的生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分消化率、胴體性能等都明顯高于對(duì)照組，發(fā)酵玉米秸稈添加量為50%時(shí)效果最佳。王曉飛等[19]研究也發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組羔羊飼喂發(fā)酵玉米秸稈，羔羊的采食量、日增質(zhì)量和肌肉品質(zhì)等都有顯著提高。此外，有研究發(fā)現(xiàn)用多功能微生物菌液處理玉米秸稈后飼喂奶牛與青貯玉米秸稈飼喂奶牛相比，前者日采食量提高0.69 kg，平均日產(chǎn)奶量提高0.57 kg，經(jīng)濟(jì)效益日提高1.15元[20]。

4 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料存在的問(wèn)題

近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料在動(dòng)物生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。但是，我國(guó)農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平還存在許多不足，需要進(jìn)一步改進(jìn)和提高。在發(fā)酵菌種方面，盲目選擇菌種導(dǎo)致發(fā)酵效果不理想[21]。在生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)方面，一些飼料發(fā)酵生產(chǎn)廠家沒(méi)有購(gòu)置化驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備和消毒設(shè)備等，菌種易被雜菌污染；此外，中小發(fā)酵飼料廠技術(shù)人員對(duì)發(fā)酵飼料專業(yè)知識(shí)掌握甚少，經(jīng)驗(yàn)不足，發(fā)酵飼料質(zhì)量得不到保證。在農(nóng)副產(chǎn)物原料方面，有的飼料發(fā)酵廠沒(méi)有嚴(yán)格挑選優(yōu)質(zhì)原料，有時(shí)采用發(fā)霉的秸稈、山芋藤或有毒的木薯渣等，導(dǎo)致生產(chǎn)的發(fā)酵飼料品質(zhì)較差，易引起動(dòng)物腹瀉。

5 農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料發(fā)展的對(duì)策

5.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，精準(zhǔn)選擇高效發(fā)酵菌種

根據(jù)不同性質(zhì)的農(nóng)副產(chǎn)物原料精準(zhǔn)選擇高效發(fā)酵菌株或組合菌，建立健全發(fā)酵飼料菌種庫(kù)，規(guī)范菌種保藏和使用方法。此外，還可以結(jié)合現(xiàn)代生物工程技術(shù)手段，如基因工程技術(shù)、代謝工程等，進(jìn)行抗逆益生菌的馴化、選育和基因工程菌構(gòu)建，進(jìn)一步提高發(fā)酵效果。

5.2 優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高發(fā)酵飼料質(zhì)量

根據(jù)不同原料的特性和發(fā)酵目的，調(diào)整發(fā)酵的溫度、pH值、通氣量等參數(shù)，確保在適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵，提高菌株的生長(zhǎng)速度和代謝活性。同時(shí)還要提高生產(chǎn)工藝和設(shè)備的規(guī)范性和科學(xué)性，嚴(yán)格挑選優(yōu)質(zhì)原料，確保發(fā)酵飼料的品質(zhì)和安全性。

5.3 做好質(zhì)量監(jiān)管，確保發(fā)酵飼料安全

加強(qiáng)對(duì)農(nóng)副產(chǎn)物發(fā)酵飼料中有毒有害物質(zhì)的監(jiān)測(cè)和評(píng)估工作，建立有毒有害物質(zhì)快速檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題產(chǎn)品。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)發(fā)酵飼料中微生物污染的監(jiān)測(cè)和控制，確保發(fā)酵飼料安全。