發(fā)酵飼料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
近年來，隨著養(yǎng)殖業(yè)和飼料行業(yè)的發(fā)展，飼料原料用糧和耕地面積減少的矛盾日益突出，尋找新的安全健康飼料原料成為當前飼料行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，就益生菌發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)上應(yīng)用研究進行了綜述。
畜牧業(yè)有一個很重要的任務(wù)，就是將質(zhì)量差的、不能被人類直接食用的糧食作物轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的肉、蛋、奶等高質(zhì)量的人類的營養(yǎng)物質(zhì)。21 世紀，我國將從小康走向富裕。據(jù)預(yù)測，屆時我國常規(guī)飼料中的粗蛋白質(zhì)資源僅能滿足需要量的一半。隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，面對飼料資源嚴重短缺的局面，開辟飼料蛋白源，勢在必行?？股卦陲暳现械膽?yīng)用，促進了動物生產(chǎn)，對集約化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻；但隨著時間的推移，抗生素的危害也日益顯現(xiàn)，并受到社會的廣泛關(guān)注。益生菌發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，微生物通過自身的代謝活動，將植物性、動物性和礦物質(zhì)中的抗營養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分含量更高、無毒無害且更容易被畜禽采食消化吸收的飼料原料。
1發(fā)酵中常用的益生菌
目前，用于發(fā)酵飼料的益生菌種類繁多，美國食品與藥物管理局(FDA) 和美國飼料協(xié)會(AAFCO) 公布了40 余種。2003年12月我國農(nóng)業(yè)部發(fā)布的第318號公告“飼料添加劑品種目錄”中有15種：地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩岐雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌。目前市場上用于飼料發(fā)酵的益生菌種類主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母和霉菌。
1.1 乳酸菌
乳酸菌(Lactic Acid Bacteria，LAB) 指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌的總稱，乳酸菌能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸。乳酸菌是一群相當龐雜的細菌，目前至少可分為18個屬，共分200 多種。除極少數(shù)外，其中絕大部分都是人及畜禽體內(nèi)必不可少的且具有重要生理功能的菌群，其廣泛存在于人及畜禽的腸道中。大量研究表明，乳酸菌能夠調(diào)節(jié)動物機體胃腸道正常菌群，保持微生態(tài)平衡，提高食物消化率和生物價。目前國內(nèi)外生物學家已證實，腸內(nèi)乳酸菌與健康長壽有著非常密切的關(guān)系。乳酸菌的特殊生理活性和營養(yǎng)功能，正日益引起人們的重視。目前，乳酸菌以被廣泛應(yīng)用于食品、藥品、飼料等工業(yè)生產(chǎn)中。
1.2 芽孢桿菌
芽孢桿菌屬（Bacillus genus）細菌為革蘭氏陽性菌，需氧或兼氧性厭氧，可產(chǎn)生芽孢，大多數(shù)無莢膜，以周生鞭毛運動。細胞呈直桿狀，常以成對或鏈狀排列，具圓端或方端。由于芽孢桿菌屬的微生物能夠形成芽孢的特性使得它們能夠抵御各種極端惡劣環(huán)境（如高溫、極酸、極鹽），而且對各種殺菌劑具有抵抗力，因此，它們在各種自然環(huán)境中都能被分離到。由于其具有嗜熱、兼性厭氧、可降解烴和產(chǎn)生表面活性劑的特性，在微生物采油、環(huán)境治理等領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價值。目前，有關(guān)芽孢桿菌的研究及應(yīng)用的相關(guān)報道也主要集中在對芽孢桿菌特征的研究及工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。
1.3 酵母
酵母（Yeast） 是一種肉眼看不見的微小單細胞微生物，能將糖發(fā)酵成酒精和二氧化碳，是一種天然發(fā)酵劑。酵母具有專性或兼性好氧的特性。酵母是一大類單細胞核真核微生物的總稱，由于其具有生長快、代謝率高、能產(chǎn)生特殊代謝產(chǎn)物等特點，在食品、醫(yī)藥、酒精等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。
1.4 霉菌
霉菌（molds）是一類能形成分支菌絲的真菌統(tǒng)稱。霉菌繁殖迅速，常造成食品、飼料原料等大量霉腐變質(zhì)，但許多有益菌種已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。霉菌的應(yīng)用歷史非常悠久，早在古代，人們就利用霉菌進行釀酒、制醬。隨著社會的進步和微生物學的發(fā)展，霉菌的優(yōu)良特性，已得到廣泛關(guān)注，霉菌也被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。其中，有益菌能夠產(chǎn)纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素霉等，這些霉在適宜條件下，能夠分解纖維素，產(chǎn)生低聚糖，產(chǎn)生芳香酯，改善飼料的適口性，提高纖維素的利用率。這是其被用中生物飼料生產(chǎn)的主要原因。
2益生菌在飼料發(fā)酵中的應(yīng)用現(xiàn)狀
發(fā)酵飼料作為新型無抗飼料，在飼料行業(yè)內(nèi)引起廣泛關(guān)注。相比傳統(tǒng)飼料，發(fā)酵飼料具有發(fā)酵原料豐富多樣、無抗生素殘留、低碳環(huán)保等優(yōu)點，在畜禽飼料中應(yīng)用研究廣泛。目前，在發(fā)酵飼料中多采用多菌種協(xié)同發(fā)酵，以優(yōu)化發(fā)酵效果。
2.1 益生菌在原料發(fā)酵中的應(yīng)用
隨著養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，我國蛋白質(zhì)飼料短缺、人畜爭糧的矛盾日益突出，同時，人們也越來越多的開發(fā)新的飼料原料，發(fā)酵飼料的應(yīng)用也越來越豐富。生物飼料，是在微生態(tài)理論指導下采用已知有益的微生物與飼料混合，經(jīng)發(fā)酵、干燥等工藝制成的含活性益生菌的安全、無污染、無殘留的優(yōu)質(zhì)飼料。與發(fā)酵前相比，營養(yǎng)價值提高了，抗營養(yǎng)因子減少了，對動物有一定的促生長作用。利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料，不但解決了蛋白質(zhì)資源緊缺的問題，還解決了一些環(huán)境問題。以玉米秸稈、麩皮、酒糟等為代表的農(nóng)業(yè)固體廢棄物和農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物，資源豐富，價格低廉，是傳統(tǒng)的飼料原料。但是，這類飼料原料粗纖維含量較高，營養(yǎng)價值偏低，不適于現(xiàn)代高效畜牧業(yè)的發(fā)展。利用固體發(fā)酵過程中的微生物代謝作用，可以有效降低飼料原料中的粗纖維，提高蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分的含量；另一方面，由于微生物生長過程中產(chǎn)生大量的維生素、氨基酸等生物活性物質(zhì)，因此發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值顯著提高。利用微生物發(fā)酵農(nóng)業(yè)生產(chǎn)下腳料來提高其作為飼料原料營養(yǎng)價值的報道也很多。利用酵母發(fā)酵麩皮原料，可提高飼喂育肥豬的采食量，降低料肉比，提高日增重。飼料原料固態(tài)發(fā)酵工藝也已見諸于報道。
2.2 微生物發(fā)酵飼料在畜禽生產(chǎn)上的應(yīng)用
微生態(tài)發(fā)酵飼料在畜禽上應(yīng)用的研究屢見報道。在仔豬飼料中添加復合微生態(tài)菌劑能提高畜產(chǎn)動物的生長性能，提高養(yǎng)殖生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。鄭學斌等 利用乳酸菌和酶制劑復合發(fā)酵液來發(fā)酵乳豬飼料，通過養(yǎng)殖實驗，發(fā)現(xiàn)飼喂發(fā)酵飼料可增強乳豬機體的免疫機能，提高飼料利用率和乳豬生產(chǎn)能力。謝開春等利用酵母菌、乳酸菌和芽孢桿菌復合菌劑發(fā)酵仔豬飼料，試驗結(jié)果顯示，在日糧中添加微生物發(fā)酵飼料能提高仔豬生長性能。嚴念東等研究發(fā)現(xiàn)，益生菌發(fā)酵飼料能顯著提高生長育肥豬平均日增重，降低料肉比，提高育肥豬血清中堿性磷酸酶的活性。
2.3 益生菌作為飼料添加劑的應(yīng)用
近年來，抗生素、激素、防腐劑等藥物在飼料中的使用，嚴重影響了畜產(chǎn)品和水產(chǎn)品的質(zhì)量與安全。開發(fā)和推廣一種既能有效替代抗生素、激素、防腐劑，又具有保健促生長作用的新型綠色飼料添加劑已成為當務(wù)之急。益生菌飼料添加劑可促進胃腸道免疫功能，增強動物免疫力；增強營養(yǎng)代謝，提高消化酶的活性，增強動物消化吸收能力；強化有益菌群的競爭優(yōu)勢。在飼料中添加益生菌的相關(guān)研究報道很多。劉曉東等經(jīng)過篩選，選出了安全性好、抗病性強、產(chǎn)酶量大的芽孢桿菌、乳酸菌、雙歧桿菌、酵母菌等有益菌群，并將它們添加到仔豬日糧中，結(jié)果顯示，試驗組豬平均日增重、料肉比等都有了顯著的提高。大量研究表明，益生菌作為飼料添加劑不僅能夠提高飼料利用率，而且對增強畜產(chǎn)動物的免疫力、降低養(yǎng)殖動物發(fā)病率也起到了一定的作用。飼用益生菌是一種活菌制劑，需符合以下條件：必須能夠達到小腸且能夠在小腸內(nèi)繁殖；益生菌數(shù)量必須足夠多以便在腸道內(nèi)建立并維持菌群平衡；能夠被迅速激活，且有很高的生長率；在儲存和加工條件下有很好的耐受能力。
3發(fā)展發(fā)酵飼料的重要意義
3.1 解決飼料用糧食資源緊張的迫切需求
在我國畜牧業(yè)生產(chǎn)中飼料成本占總成本的70 ％以上，糧食飼料占常規(guī)畜禽飼料的90％以上，在生產(chǎn)畜產(chǎn)品的過程中占有相當重要的地位。但是，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對畜產(chǎn)品的需求日益增大，糧食飼料作為常規(guī)飼料的供需缺口越來越大，過度地依賴糧食類飼料已不能滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要。充分利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的下腳料，如各種糠麩餅粕，作為飼料原料也是解決常規(guī)飼料原料供應(yīng)緊張的有效途徑之一。非常規(guī)飼料存在消化利用率低、營養(yǎng)不全面等不利因素。因此，采用益生菌發(fā)酵的方法來消除非常規(guī)飼料原料中的不利因子、提高其利用率、提高營養(yǎng)價值是非常有必要的。
3.2 食品安全的必然要求
抗生素在養(yǎng)殖業(yè)中全面推廣使用，給養(yǎng)殖業(yè)帶來了巨大的變化，養(yǎng)殖規(guī)模也越來越大，養(yǎng)殖效益也得到了極大提高，由此造成養(yǎng)殖者習慣性地在飼料中添加抗生素，以追求所需要的高效益。但是，長期在飼料中添加抗生素會造成動物肝臟和腎臟受損，動物機體免疫力下降，引發(fā)各種疾病的發(fā)生；長期使用抗生素，還會引發(fā)細菌對抗生素產(chǎn)生耐藥性。
大量研究表明，在抗生素應(yīng)用頻繁的養(yǎng)殖場，志賀氏菌幾乎100％具有抗藥性，對四環(huán)素的抗藥性明顯，大腸桿菌、葡萄球菌、沙門氏菌病，這些過去很少發(fā)生的細菌病，現(xiàn)在卻是養(yǎng)殖場的常發(fā)病。學者們研究發(fā)現(xiàn)，利用微生態(tài)制劑發(fā)酵飼料能夠有效提高飼料的營養(yǎng)價值，同時能夠有效提高飼喂動物的免疫力。
3.3 提高經(jīng)濟效益的重要途徑
從市場來看，有機畜禽水產(chǎn)品雖然價格比一般畜禽水產(chǎn)品高出很多，但是消費者能夠接受。通過有機模式生產(chǎn)出來的畜禽水產(chǎn)品也具有更大的利潤空間。隨著人們消費觀念的更新，有機生產(chǎn)模式也越來成為研究熱點。
畜禽養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中，飼料的成本占到整個飼養(yǎng)成本的70％。如果能夠把飼料成本有效地降低下來，那么整個養(yǎng)殖過程的利潤空間就會大幅度提高。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大和耕地面積的減少，糧食成本越來越高，傳統(tǒng)飼料行業(yè)對糧食的高依賴度造成了飼料價格的持續(xù)走高，傳統(tǒng)飼料行業(yè)的利潤點越來越低，對行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展造成了極大的障礙。
現(xiàn)在，越來越多的學者研究利用益生菌發(fā)酵非常規(guī)飼料以部分替代常規(guī)飼料，也取得了很多成果。
4小結(jié)
益生菌發(fā)酵飼料具有諸多優(yōu)點，也得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注和認可。但是，益生菌發(fā)酵飼料大規(guī)模地應(yīng)用于實際生產(chǎn)還有許多的技術(shù)障礙需要攻克：如發(fā)酵工藝標準、發(fā)酵生產(chǎn)的標準化等。發(fā)酵飼料規(guī)?；a(chǎn)具有廣闊的應(yīng)用前景，需要學者們做的工作還有很多。
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