微生物發(fā)酵飼料近年來(lái)發(fā)展迅速。由于過(guò)去畜禽飼料中長(zhǎng)期連續(xù)使用抗生素,已造成動(dòng)物體的抗藥性,促使對(duì)人類有害的病原菌產(chǎn)生抗藥性,進(jìn)而影響到人類公共衛(wèi)生與安全。藥物飼料添加劑的限制使用同時(shí)促進(jìn)了非藥物飼料添加劑的發(fā)展和廣泛使用,而其中的直接飼用微生物飼料,也就是俗稱的微生物發(fā)酵飼料,因?yàn)樗邆涞亩喾N優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)引起世界飼料行業(yè)的重視,并且已經(jīng)開始了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。利用微生物生產(chǎn)的飼料蛋白、酶制劑、氨基酸、維生素、抗生素和益生菌微生物制劑等飼料產(chǎn)品的使用使發(fā)酵工程技術(shù)在飼料工業(yè)中得到了更廣泛的應(yīng)用,可以彌補(bǔ)常規(guī)飼料中容易缺乏的氨基酸,而且能使其它粗飼料原料營(yíng)養(yǎng)成份迅速轉(zhuǎn)化,達(dá)到增強(qiáng)消化吸收利用效果。
1直接飼用微生物飼料的作用機(jī)理
1.1對(duì)家畜的營(yíng)養(yǎng)作用
直接飼用微生物飼料中的有益菌在腸道內(nèi)代謝可產(chǎn)生多種有助于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)消化的有益因子,從而促進(jìn)畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育和增重。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)的消化與吸收;酵母菌可產(chǎn)生氨基酸、維生素(K、C、B1、B2、泛酸、煙酸、生物素、肌醇和葉酸等),酵母菌還可以促進(jìn)植酸酶的產(chǎn)生,提高單胃動(dòng)物對(duì)磷的利用率。
1.2降低飼料中粗纖維含量
一般發(fā)酵水平可使發(fā)酵基料的粗纖維含量降低,增加適口性和消化率。發(fā)酵后飼料中的植酸磷或無(wú)機(jī)磷酸鹽被降解或析出,變成了易被動(dòng)物吸收的游離磷。
1.3抑制有害物質(zhì)生成
由于直接飼用微生物能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,因而可減少氨和其它腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生。研究表明:飼喂直接飼用微生物飼料可以減少內(nèi)容物、糞便、門靜脈中的氨含量以及腸內(nèi)容物中的對(duì)甲酚、吲哚、3-甲基吲哚等腐敗物質(zhì)的含量,緩解糞便臭味,凈化畜禽環(huán)境。此外,直接飼用微生物飼料中的有益菌在腸道內(nèi)能生長(zhǎng)形成致密性膜菌群,形成生物屏障,防止有害物質(zhì)和廢物的吸收。
1.4抑菌物質(zhì)的生成
許多乳酸菌和鏈球菌可以產(chǎn)生細(xì)菌素,如乳酸鏈球菌肽等,這些多肽類物質(zhì)能抑制沙門氏菌、志賀氏菌、綠膿桿菌和大腸桿菌等有害菌的生長(zhǎng)。有些乳酸菌如嗜酸乳桿菌和保加利亞乳桿菌,可以產(chǎn)生少量的過(guò)氧化氫,過(guò)氧化氫可以抑制許多細(xì)菌的生長(zhǎng),尤其是革蘭氏陰性病原菌。另外有些有益微生物可以產(chǎn)生酶類,如雙歧桿菌和乳酸桿菌產(chǎn)生的胞外糖苷酶可以阻止細(xì)菌毒素在上皮細(xì)胞的黏附和侵入。
1.5化學(xué)屏障作用
通過(guò)有益微生物(主要是乳酸菌類)產(chǎn)生有機(jī)酸如乳酸、丙酸、乙酸等使消化道內(nèi)pH降低,抑制其它病原性微生物生長(zhǎng)(環(huán)境pH達(dá)到4.5時(shí)大腸桿菌和沙門氏菌就不能增殖),從而保持或恢復(fù)腸道內(nèi)微生物群落的平衡,達(dá)到防病促生長(zhǎng)的目的。并且消化道內(nèi)pH降低和有機(jī)酸的增多還能促進(jìn)礦物質(zhì)元素鈣、磷、鐵以及維生素D的吸收與利用。
1.6生物屏障作用
有益菌通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用(包括定殖位點(diǎn)和奪取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì))阻止有害微生物在腸黏膜附著與繁殖。由于微生物之間存在著相互作用,某一生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)存的微生物會(huì)阻止新的有機(jī)體在這一部位的入侵,如嗜酸乳桿菌對(duì)豬腸道上皮的親附能力非常強(qiáng),從而減少大腸桿菌與腸道上皮結(jié)合的機(jī)會(huì)。因此對(duì)那些菌群形成遲緩或有障礙的幼小動(dòng)物服用微生物飼料有著十分重要的意義?,F(xiàn)代孵化方法養(yǎng)殖的小雞因沒(méi)有接觸過(guò)成年雞,不能像農(nóng)莊圈養(yǎng)的雞那樣迅速地建立起腸道菌群,給雛雞接種適當(dāng)?shù)哪c道微生物,幫它們建立起自己的腸道菌群,就能提高其對(duì)沙門氏菌的抗性。而對(duì)于成年動(dòng)物,由于許多微生物只能在腸道內(nèi)存活相當(dāng)一段時(shí)間,因此必須連續(xù)服用活菌制劑才能保持某一微生物在腸道內(nèi)的定植。在某些情況下,如應(yīng)激、疾病,以及長(zhǎng)期使用廣譜抗菌藥等,都可破壞腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡。而飼喂微生物發(fā)酵飼料,有益微生物到達(dá)消化道后,在消化道內(nèi)迅速繁殖,在數(shù)量上便占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),加上它們生長(zhǎng)代謝造成厭氧環(huán)境,就大大抑制了那些需氧性致病菌原生長(zhǎng)繁殖。
2微生物發(fā)酵飼料在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1發(fā)酵飼料在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用
通過(guò)研究表明,發(fā)酵飼料能夠促進(jìn)斷奶仔豬的生長(zhǎng)和提高飼料轉(zhuǎn)化率。使用乳酸菌發(fā)酵液體飼料能顯著提高斷奶仔豬的采食量和生長(zhǎng)速度。飼料經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵之后提供了許多生物活性物質(zhì),如功能性多肽、酶等,使飼料的消化吸收率大大提高,從而改善了斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能。
在斷奶仔豬日糧中添加5%乳酸菌液體菌種進(jìn)行約8h的發(fā)酵后,仔豬平均日增重提高13.9%(P<0.01),差異極顯著;料肉比下降了21.7%(P<0.05),差異顯著;腹瀉率降低50%以上;仔豬糞便中大腸桿菌數(shù)減少,乳酸菌數(shù)目大大增加,改善了仔豬腸道微生態(tài)平衡,降低了肉類制品被致病菌污染的風(fēng)險(xiǎn),提高了肉類食品的屠宰前的安全性。
在肥育豬中飼用微生物發(fā)酵飼料(添加無(wú)抗發(fā)酵濃縮料和發(fā)酵配合料),比常規(guī)飼料表現(xiàn)出較好生產(chǎn)性能的趨勢(shì),平均日增重提高了4.67%,但各項(xiàng)指標(biāo)(平均日增重、平均采食量和料肉比)均沒(méi)有表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05)。而在豬的基礎(chǔ)日糧中添加天然精選活菌酵素復(fù)合的微生物制劑(含乳酸桿菌、枯草桿菌、乳酸球菌等)可以提高育肥豬屠宰率和瘦肉率,肌肉肉色較鮮紅,豬肉品質(zhì)也較好。
2.2發(fā)酵飼料在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
趙華等實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,試驗(yàn)期間飼喂氨基酸發(fā)酵劑發(fā)酵飼料的試驗(yàn)組。每頭泌乳牛平均日產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)乳21.68kg,未飼喂發(fā)酵飼料的對(duì)照組,每頭泌乳牛平均日產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)乳19.47kg,試驗(yàn)組比對(duì)照組提高產(chǎn)奶量11.4%,差異極顯著(P<0.01)。張乃鋒等的肉羊飼喂試驗(yàn),表明蘋果發(fā)酵飼料能夠提高肉羊增重速度(平均日增重比對(duì)照組提高2.08%),增加疾病抵抗力。
2.3發(fā)酵飼料在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用
在肉雞日糧中適當(dāng)添加玉米秸稈粉發(fā)酵飼料,不僅降低了飼料成本,而且由于減少投藥,改善了肉的品質(zhì),為生產(chǎn)綠色肉雞產(chǎn)品提供了一個(gè)有效途徑。朱立國(guó)在用發(fā)酵飼料對(duì)肉鴨的飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中表明,發(fā)酵飼料可以提高適口性、降低料肉比、提高了屠宰性能、降低了飼料成本等。
2.4發(fā)酵飼料在海產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)石斑魚配合飼料中發(fā)酵豆粕和豆粕部分替代魚粉的研究,結(jié)果表明,在石斑魚飼料中添加14%發(fā)酵豆粕,其增重率與對(duì)照組比較沒(méi)有顯著差異(P>0.05),以后隨著豆粕添加量的上升,增重率顯著下降(P<0.05)。周國(guó)忠在魚餌料中補(bǔ)加35%瘤胃飼料節(jié)省精料可觀,這對(duì)節(jié)糧養(yǎng)魚有很大的經(jīng)濟(jì)飼用價(jià)值,很適于養(yǎng)魚業(yè)推廣應(yīng)用。
3前景展望
我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),畜牧養(yǎng)殖業(yè)占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比重較大,畜產(chǎn)品安全日趨突出。發(fā)酵飼料能有效地抑制消化道中的大腸桿菌、沙門氏菌及一些致病性細(xì)菌與病原體的繁殖與生長(zhǎng),同時(shí)又能提高豬只的免疫力及抗病能力,目前國(guó)家提倡綠色食品,放心肉,發(fā)酵飼料在不使用抗生素的情況下,可為達(dá)到這一目的提供一條有效的途徑。
目前,為了生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的發(fā)酵飼料,還需要研發(fā)一些規(guī)模較大、自動(dòng)化程度較高的固體發(fā)酵設(shè)備,同時(shí)我國(guó)許可使用的微生物菌種還不能滿足發(fā)酵飼料的要求,因此需選育一些性能優(yōu)良且無(wú)毒害作用的品種,來(lái)提高發(fā)酵飼料的產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。
(新疆維吾爾自治區(qū)畜牧總站,楊帆)
