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发酵饲料在生猪养殖中的应用
彭禄庭 1，戴明清 1，邓 姣 2，刘 湘 1，唐 炳 1 *
（1.浏阳市农业农村局，湖南 浏阳 410300；2.浏阳市社港镇人民政府自然资源和生态环境办，湖南 浏阳 410300）
2020年7月1日起，中国养殖业正式进入无抗时代。在这样的大背景下，如何利用营养手段保障生猪健康养殖成为亟待解决的问题。当前，部分欧美国家和地区已大量开展发酵饲料对动物肠道健康及生长性能的研究，并进行广泛使用。
作为一种新型的生态环保饲料，发酵饲料中的有益菌不仅能有效降解常规饲料原料中的抗营养因子，进一步提高饲料利用率，同时对动物的生长性能、肠道健康和肉品质等各方面产生积极影响，在饲料领域展现出较好的发展前景。本文综述了发酵饲料的种类、常用菌种及其相关应用效果，为生猪养殖业发展发酵饲料夯实基础。
1 发酵饲料的概述
发酵饲料指在适宜条件下，利用乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等微生物的生物功能，以植物性农副产品为主要原料，将其中的蛋白质、多糖等物质转化为易被机体消化吸收的多肽、葡萄糖等代谢产物的活性饲料。
1.1 发酵饲料的种类
发酵是一个动态过程，受环境条件、底物及微生物等因素的影响，水分、温度、底物特性或菌种等的不同均会产生不同的发酵产物。根据影响培养基发酵过程中，所需的含水量条件，大致可分为液态发酵饲料与固态发酵饲料。
1.1.1 液态发酵饲料
液态发酵饲料是一种含水量较高的流动型饲料，培养基基质主要为液体，如乳清、糖浆、肉汤等。营养物质均匀分布于培养基中，适宜绝大多数微生物的生长。部分液态发酵饲料无需添加任何菌种，依靠饲料原料中本身固有的微生物菌种进行密封发酵即可。液体发酵饲料在西方国家被广泛应用，因其具有易形成饱腹感、适口性好等特点，且质量可控，发酵时间短的独特优势，尤其适宜应用于规模化生猪产业。同样液态发酵饲料也有劣势，其缺点在于在饲料发酵过程中，会不可避免地造成部分维生素、氨基酸，尤其是饲料中额外添加的合成氨基酸等必需营养物质的流失。
1.1.2 固态发酵饲料
固态发酵饲料水分含量较低，培养基基质主要为固体，如米糠、大米、谷物等。与液体基质不同的是，只有部分微生物适宜生长于固态发酵培养基，如曲霉菌、淀粉芽孢杆菌等。在我国生产和应用的发酵饲料主要为固体发酵饲料。因其发酵终产物浓度高、易于回收保存且在提高饲料品质方面更经济实惠，受到我国农户模式养殖者的青睐。但由于发酵必须依靠添加外来菌种，发酵时间较长，发酵工艺系数难度较高（营养成分、湿度、温度等），成品成分复杂等，在我国难以进行大范围的推广应用。
1.2 发酵饲料常用菌种
不同的菌种均具有其独特的生理特性，在实际生产实践中应根据不同的使用目的，进行饲料原料和菌种的选择，以满足生产需求，获得适宜的发酵饲料。生产过程必须选择安全有效的发酵菌种，应遵循以下原则：（1）环境友好型，不产生有毒有害物质且维持环境生态平衡；（2）代谢能力强，具有较强的产酶、产酸和分泌其他活性物质的能力，有效降解饲料原料中大分子物质和抗营养因子，提高消化利用率；（3）耐高温，在高温高压的饲料加工过程不受影响；（4）耐酸耐胆盐，能够快速繁殖且定植于动物肠道，优先选择生源性菌株；（5）稳定性好，支持较长时间的贮存及使用。目前微生物发酵饲料领域常用菌种有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和霉菌。
1.2.1 乳酸菌
乳酸菌一般为厌氧菌，在厌氧条件下利用可溶性糖产生的乳酸和乙酸可降低饲料pH，进而抑制肠道有害菌的生长繁殖，有利于维持机体肠道内菌群的稳态，进一步提高免疫机能。在发酵过程中，乳酸菌能够对蛋白质等大分子营养物质进行分解，获得游离氨基酸等小分子物质，提高饲料成分的营养价值，同时有效降解抗营养因子，改善饲料适口性，促进各类营养物质消化吸收，提高整体采食量。目前，常用乳酸菌菌种为乳酸片球菌、屎肠球菌、粪肠球菌、嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌等。
1.2.2 酵母菌
酵母菌本身作为优质的蛋白来源，同时可分泌游离核苷酸、氨基酸、酶、维生素B族等，在饲料行业中被广泛应用。其利用农业副产品作为底物充分发酵，产生的甘露寡糖、β-葡聚糖能提高机体免疫力。在酵母菌发酵饲料的过程中所产生的核酸以及核苷酸，可有效地缓解机体应激，同时其代谢产物还能在一定程度上促进肠道益生元的发育，增强其生物屏障功能，提高机体免疫抗病能力。另外，酵母菌在一定程度上可改善饲料适口性及维持动物胃肠道菌群平衡，促使饲料利用率得以提高，机体免疫力进一步增强，对畜牧业发展发挥了巨大作用。目前，酵母菌常用菌种为产阮假丝酵母、热带假丝酵母和酿酒酵母等。
1.2.3 芽孢杆菌
芽孢杆菌是一类能形成内生孢子的革兰氏阳性菌，一般为好氧或兼性厌氧菌。选用芽孢杆菌作为发酵菌种进行发酵的主要原因除了其本身具有的益生特性之外，芽孢杆菌在发酵过程中消耗氧气，为乳酸菌和酵母菌创造良好的厌氧环境，并有效抑制部分厌氧有害菌的繁殖。目前，芽孢杆菌常用菌种大多为凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。
1.2.4 霉菌
霉菌是丝状子囊真菌中的一种，具有丰富的酶系，广泛分布于在自然界中。益生性霉菌能产生淀粉酶、蛋白酶、α-葡萄糖苷酶、果胶酶、植酸酶、半纤维素酶、菊粉酶、脂肪酶和纤维素酶等多种代谢酶。同时益生性霉菌通过代谢作用，在动物肠道内会产生多种消化酶以及氨基酸、多肽、维生素、泛酸、叶酸、柠檬酸、烟酸等营养物质，增强动物的消化功能，保障机体的生长发育。目前，常用霉菌菌种为米曲霉和黑曲霉。
2 发酵饲料在生猪养殖中的应用效果
研究表明，微生物发酵饲料在生猪养殖方面应用较为广泛。微生物发酵饲料不仅使饲料的营养价值有所提高，还对猪只的生长性能、免疫性能、肉品质及繁殖性能等方面具有明显的改善作用。
2.1 发酵饲料对猪生长性能的影响
微生物发酵饲料不仅可提高饲料的适口性和利用率，同时能促进机体更好地对营养物质进行消化吸收和利用，进而提高畜禽生长性能。张玲清等对3组生长育肥猪分别饲喂添加3%、5%、7%的葡萄皮渣发酵饲料，研究结果表明，各组平均日增重较空白对照组分别显著提高0.79%、6.41%和3.10%。丁鹏等使用添加9%饲用桑粉的全发酵料饲喂宁乡花猪，结果显示，与对照组相比，料重比及平均背膘厚显著降低。江浩军等人研究发现，将饲粮中10% 的普通豆粕换成发酵豆粕，对苏淮猪断奶仔猪的生长性能具有显著的促进作用，与对照组相比，提高平均日增重7.6%，降低料重比7.8%，同时降低死亡率。李华等探究在基础日粮中添加3种不同发酵饲料对生长育肥猪生长性能的影响，试验选用日龄、体重相似的仔猪共120头，随机分为4组，试验结果表明，3种不同的发酵饲料均显著提高生长育肥猪日均增重和总采食量，并在一定程度上降低料重比。
2.2 发酵饲料对猪肉品质的影响
肉品质是畜禽养殖生产中的关键要素。作为替代抗生素的物质，新型、绿色的发酵饲料不仅是解决畜禽抗生素残留问题的重要解决办法，同时对畜禽肉品质提高具有促进作用，从而改善人类健康和生活水平。姜明明利用枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和酿酒酵母等3种益生菌进行混合发酵，以2%添加量添加进基础饲粮获得发酵饲料，探究其对猪肉品质的影响。结果表明，育肥猪饲喂发酵饲粮可显著提高pH 45 min、粗脂肪含量、背最长肌的肉色评分和红度值，有效改善猪肉品质。胡新旭等探究在生长育肥猪生产过程中添加20％无抗发酵饲料对其肉品质的影响。分析发现，发酵饲料的添加可显著提高肉pH、红度值和肌内脂肪含量，且肌肉嫩度也有一定程度改善。另外，王荷香等探究利用黑曲霉发酵的菜籽粕对育肥猪肉品质的影响，结果表明，饲喂发酵菜籽粕在一定程度上可提高瘦肉率、系水力、粗脂肪含量，粗蛋白含量具有增加趋势，同时还降低了背膘厚度。
2.3 发酵饲料对猪免疫性能的影响
饲料发酵后，大量的益生菌定殖于肠道，在一定程度上抑制有害病原菌的生长，提高益生菌比例，改善胃肠道菌群结构。同时产生的抗原物质，一方面可促进机体免疫器官发育，另一方面还能够提高体内免疫球蛋白含量，增强机体免疫能力。周映华等研究表明，饲喂20%无抗发酵饲料可显著提高生长猪肠道内乳酸菌数量，同时显著降低大肠杆菌和沙门氏菌数量。卢军锋选取 48 头“杜×长×大”阉割公猪，随机分成2组，分别饲喂基础日粮和发酵饲料，以探究其对育肥猪肠道健康和免疫机能的影响。研究发现，饲喂发酵饲料可提高血液、十二指肠和回肠中部分免疫相关基因（如TLR4）的表达量，有效优化肠道微生物结构，十二指肠内容物中厚壁菌门和放线菌门的比例显著升高、且拟杆菌门和疣微杆菌门的比例显著降低。李旋亮等人研究发现，饲喂发酵饲料可提高断奶仔猪血清球蛋白（IgM、IgA、IgG）含量。
2.4 发酵饲料对猪繁殖性能的影响
母猪的繁殖性能和健康状况对于整个养猪业的发展具有至关重要的作用，是高质量仔猪供给及生猪养殖业健康发展的基础。大量研究表明，微生物发酵饲料的添加，对母猪消化功能、繁殖性能及产奶性能均有改善作用，对其后代仔猪的生长性能同样具有促进作用。Song研究了从妊娠晚期至断奶日粮中分别添加2%和4%发酵高粱干酒糟对母猪繁殖性能的影响。结果表明，饲喂发酵高粱干酒糟可提高哺乳母猪产仔数、平均日采食量、泌乳量和窝增重，降低猪乳中体细胞含量。Wang等人探究了泌乳期添加发酵豆粕和玉米混合饲料（FMF）对母猪和后代生产性能的影响。结果显示，与对照组相比，饲喂15% FMF能够显著改善母猪平均日采食量、饲料消化率、产奶量，同时降低母猪背脂损失，缩短发情间隔，提高繁殖性能。饲喂15% FMF还能显著增加仔猪体重。熊立寅、樊春光等人的研究均表明发酵饲料对母猪繁殖性能可产生积极作用。
3 小结
发酵饲料在生猪养殖生产中的优势已逐渐显现，应用前景广阔。大量研究证实，发酵饲料应用于生猪养殖，不仅可有效利用饲料资源，促进生猪健康生长，提高饲养效益。同时也应注意发酵饲料在实际生产中局限与不足，如发酵工艺尚不成熟，对优质菌种的筛选、发酵参数的设置、自动化设备的研究与使用、产品质量的把控、储存及应用等问题，有待进一步探索。
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