乳酸菌發酵飼料的優勢及其在畜禽養殖中的應用
近年來，隨著許多國家限制和禁止使用抗生素以及飼料資源的日趨緊張，尋找高效、生態健康型飼料成為當務之急。乳酸菌是應用最早、最廣泛的益生菌，是一類可利用碳水化合物發酵產生大量乳酸的細菌總稱，且被廣泛應用于乳制品等發酵食品和醫藥保健制品中。隨著乳酸菌自身優良特性被不斷深入了解，其在飼料領域的應用也具有巨大潛力。
乳酸菌作為替代抗生素的新型飼料發酵劑，具有益生菌的效用，如維持動物胃腸道菌群平衡、提高機體免疫水平、促進動物生長和改善環境，且具有無殘留、不產生耐藥性和無毒害作用等優點，進而確保人類健康與生態環境的安全，同時，乳酸菌發酵飼料作為功能性飼料，其還具有氣味香、適口性好、飼喂簡單方便、消化率高、功效穩定等優勢，具有良好的生產和應用價值。目前，市場上常見的市售產品有乳酶生、抗痢靈和EM 微生態制劑。
1發酵飼料的定義
發酵飼料是指利用微生物在飼料原料中的生長繁殖和新陳代謝，積累有用的菌體、酶和中間代謝產物來生產加工和調制的飼料，因此也稱為微生物飼料 。此外，農業部飼料工業中心發酵飼料課題組經過多年研究，對發酵飼料也給出了如下定義：發酵飼料是指在人為可控制的條件下，以植物性農副產品為主要原料，通過微生物的代謝作用，降解部分多糖、蛋白質和脂肪等大分子物質，生成有機酸、可溶性多肽等小分子物質，形成營養豐富、適口性好、活菌含量高的生物飼料或飼料原料 。
2乳酸菌發酵飼料的優勢
乳酸菌發酵飼料技術是一種生態健康型飼料生產技術，經過發酵處理不僅可以改善飼料營養的吸收水平、降解飼料原料中可能存在的毒素，將其飼喂禽還能促進動物體生長、維持動物體腸道內微生態平衡、增強機體免疫力，此外，還能夠改善飼養環境。
2.1 改善飼料的品質
2.1.1 改善飼料營養水平
據報道，飼料經乳酸菌發酵處理后其品質得以提高。有些飼料中可能含有某些抗營養因子，如蛋白酶抑制劑、植酸、凝集素、芥酸、棉酚、單寧酸、硫苷等，這些成分的存在可降低飼料中營養物質的利用率、影響動物的生長速度和動物的健康水平。這些抗營養因子可通過微生物發酵技術得以消除。
Feng等研究表明，飼料經發酵處理能夠消除其中的蛋白酶抑制類物質，顯著提高蛋白酶的活性。
Carlson等報道，飼料經乳酸菌發酵，其中的植酸磷可被降解或析出，從而變成了更易被動物機體吸收的游離磷。同時，發酵過程中的一系列生物化學反應使飼料中的淀粉、纖維素、蛋白質等復雜的大分子有機物降解為動物易消化吸收的單糖、雙糖、低聚糖和氨基酸等小分子物質，提高了飼料的適口性。
此外，飼料發酵過程中還會產生營養豐富的微生物菌體蛋白以及有用的代謝產物，如氨基酸、有機酸、酯、醇、醛、抗生素、維生素、激素、活化的微量元素等，從而改變了飼料的物化性質，提高其營養水平。Tajima 等使用植物乳桿菌發酵液體飼料，發酵18h時，飼料pH值降低至3.93，乳酸含量達到237.4mmol／g ，乙酸含量為32.0 mmol／g ，動物采食這種飼料后，能增加胃腸道酸度，有助于增強胃腸道內消化酶活性，提高消化能力。
2.1.2 減少飼料中的毒素
飼料原料經乳酸菌發酵后可降低飼料中毒素的含量，較常見的毒素有黃曲霉毒素。魏愛彬使用乳酸菌Lactobacillus casei Zhang 和Lactobacillusplantarum IMAU10120發酵豆粕，豆粕中黃曲霉素B1含量較對照組均顯著降低（P＜0.05）。
2.2 改善動物體的健康狀態
2.2.1 促進動物體生長
乳酸菌在飼料發酵的過程中會產生蛋白酶、脂肪酶、植酸酶及淀粉酶等活性消化酶，能夠改善飼料的適口性，提高飼料利用率，提高動物的進食欲，進而有助于動物體生長。Jonas 等對犢牛飼喂腸糞球菌和益生素（不可消化的低聚糖NDO） ，評價其生長性能。試驗結果證實，試驗組犢牛飼料和干物質攝取量均高于對照組，平均日增重和飼料轉化率分別提高15.3％ 和12.8％ ，對犢牛的生長起到積極作用。據報道，母豬攝取屎腸球菌發酵飼料，可增加母豬采食量，減少其哺乳期間的體重損失。另外，飼料經發酵處理后產生的有機酸可促進礦物質的吸收利用，且發酵飼料中的乳酸菌還可在腸道內代謝產生幾種B 族維生素。
2.2.2 維持動物體腸道內微生態平衡
飼料在乳酸菌發酵過程中會產生以乳酸為主的多種有機酸，使飼料的pH 值降低至4.5左右，破壞了中性、好氧的有害菌生長環境，抑制了有害菌生長，動物攝入后，菌體及其代謝物質所導致的環境可促進其腸道內有益菌（乳酸菌、雙歧桿菌）增殖，增加腸道有益菌的數量，故可改善腸道微生態環境。Demecková 等證實給母豬飼喂Lactobacillusp lantarum 液體發酵飼料，其糞便中大腸桿菌類細菌顯著降低（P＜ 0.01） 。劉金萍用發酵飼料喂仔豬，試驗組仔豬空腸、盲腸內乳酸菌數量較對照組仔豬分別提高了9.65％ 、18.11％ ；而空腸內大腸桿菌和沙門氏菌的數量分別降低了9.26％ 、5.93％ ，盲腸內大腸桿菌和沙門氏菌的數量分別降低了12.32％ 、17.58％ 。白獻曉等證實給蛋雞飼喂含有乳酸菌的復合微生態制劑發酵飼料，可較強地抑制蛋雞胃、小腸、大腸、盲腸內大腸桿菌的生長和繁殖，且在預防和治療消化道疾病方面要優于抗生素。
2.2.3 增強機體免疫力
細胞因子具有調節白細胞、介導炎性反應、參與免疫應答和組織修復等生理功能。某些乳酸菌能夠刺激產生腫瘤壞死因子、白細胞介素及干擾素等細胞因子，進而提高機體的免疫水平。另外，乳酸菌活菌液和其代謝產物中含有大量的超氧化物歧化酶，能提高動物體的免疫力。Muscettola 等研究發現，含L.bulgaricus 和L.thermopliilus 活菌的酸奶可促進幼年小白鼠及成年小白鼠體內IFN‐Y 的產生，用乳酸菌發酵飼料飼喂亦可增加其體內IFN‐a和IFN‐Y 的含量。
2.2.4 防病
乳酸菌可有效減少動物腸道中病原微生物的數量，對致病菌起到生物拮抗作用，進而達到防病的目的。Winsen 等研究表明，飼料經發酵后，乳酸和乙酸含量的增加使得pH 值下降到4.0，低pH 值的環境導致沙門氏菌的數量減少。動物飼喂液體發酵飼料，可減少腸道中的潛在致病菌，促進胃腸健康。Jonas 等對犢牛飼喂腸糞球菌和益生素（不可消化的低聚糖NDO） ，結果表明：試驗組犢牛與對照組相比，斷乳后其腹瀉發生率和腹瀉嚴重程度均顯著降低，其中腹瀉發生率降低了40％ 。金樁等在豬的日糧中添加乳酸菌發酵飼料，對照組豬的流行性腹瀉發病數為18頭，治療時間為7d ；而試驗組豬的發病數為７頭，治療時間為3d 。試驗說明豬飼喂乳酸菌發酵飼料能降低流行性腹瀉的發病數及治療時間。
2.3 改善飼養環境
使用乳酸菌發酵飼料飼喂動物，乳酸菌可抑制腸道內的腐敗菌，減少生物胺、氨氣、吲哚等有害物質的產生，從而降低畜禽舍內NH3、H2S 的濃度及臭味，減少污染，改善飼養環境。江水平等證實使用發酵飼料飼喂生長豬可減輕豬舍內的牲畜異味和糞尿惡臭。Demeckov 等亦通過試驗表明飼喂液體發酵飼料母豬的糞樣中大腸菌群比對照組顯著降低（P＜ 0.01） ，進而可減少對環境的污染。李明艷證實在日糧中添加EM 發酵飼料，可明顯降低雞舍內NH3和CO3的濃度，改善飼養環境。
3乳酸菌發酵飼料在畜禽養殖中的應用
3.1 家禽類
乳酸菌是人類和動物益生菌制劑中使用和研究最多的菌種之一，對于禽用益生性乳酸菌的研究主要包括乳酸桿菌屬內多菌種混合物制劑，或含有乳酸桿菌的多屬混合益生菌制劑，如與雙岐桿菌、芽孢桿菌或酵母菌等組成的混合菌制劑 。
乳酸菌發酵飼料飼喂蛋雞，可以提高產蛋率，改善雞蛋品質，降低飼養成本；飼喂肉雞，能夠加快肉雞生長，提高飼料報酬和存活率。EM 微生態制劑（包含Lactobacillus acidophilus 、Lactococcus 及Strep tococcus faecalis）是一種復合型制劑，常被用于家禽飼養中。有研究證實，蛋雞采食EM 制劑發酵飼料能夠提高產蛋率及蛋品品質 。李明艷選用300只同批次健康無病的28周齡新羅曼蛋雞作為試驗動物，結果表明：在蛋雞飼料中添加EM發酵飼料可提高蛋雞的生產性能，其中產蛋率提高了7.13％ ～ 8.16％ ；平均日只產蛋量提高11.23％和9.54％ ；同時，也能提高蛋重和改善蛋品質。
植物乳桿菌發酵的代謝產物（如細菌素、有機酸）能夠改善肉雞的腸道菌群和腸道組織形態，進而能夠提高肉雞的食用性能。Missotten 等 將Lactobacillus plantarum NCIMB 40087 接種于潮濕的飼料（水料比為1.3 ︰ 1）中，于26℃ 分批發酵48h ，后將此發酵飼料飼喂1日齡的肉雞，試驗發現生長和肥育期結束后，試驗組空腸中段和回腸中段的絨毛高度較對照組分別提高了22.6％ 和16.0％ ，增加了腸道的吸收面積，亦提高了飼料利用率。
此外，許鐠文通過試驗證實，鵪鶉飼喂乳酸菌發酵飼料后，其總蛋重及產蛋率均顯著提高（P ＜0.05） ，且料蛋比明顯下降（ P ＜ 0.01） ；同時，蛋殼重、蛋黃重、蛋重都明顯提高（P ＜ 0.05） ，故應用乳酸菌發酵飼料飼喂鵪鶉可提高蛋重和改善蛋品質。尹鵬鵬使用由Lactobacillus JJB3和地衣芽孢桿菌組成的聯合微生態制劑發酵的飼料飼喂肉鴨，試驗結果表明此方法能顯著提高肉鴨的生長性能、血清指數、免疫器官指數及腸道菌群的多樣性。由于禽類的飼養周期短，而飼料報酬高，被視為最經濟、有效的模式用于飼用微生物添加劑的研究。故將乳酸菌生物制劑用于家禽的生產已成為一種發展趨勢。
3.2 反芻類
反芻動物采食的飼料有一多半是被瘤胃中的微生物分解代謝的。現在用于反芻動物的益生菌制劑主要是乳酸菌屬。
在牛養殖業中，飼喂乳酸菌發酵飼料，飼料消化吸收率提高，具有明顯的增重增奶效果。李澤英等在奶牛飼料中添加3％ 的EM 發酵飼料，平均日產奶量增加1.6kg ，乳脂率增加0.6％ 。嚴昌國等用發酵飼料飼喂延邊黃牛，試驗組與對照組的平均日增重分別為0.98kg 和0.77kg ，差異極顯著（P＜ 0.01） ；同時，試驗組和對照組的屠宰率分別為57.24％ 和52.84％ ，凈肉率為45.62％ 和40.9％ ；差異顯著（P＜ 0.05） 。Schmidt 等給15 ～ 18 月齡公牛飼喂Lactobacillus buchneri 40788 發酵的甘蔗青貯飼料，試驗組公牛的平均日增重值比對照組的高，飼料的利用率也平均提高了12％ ，進而提高了公牛的生產性能。
EM 發酵飼料氣味酸甜，適口性好，適于羊只采食，提高了飼料利用率，達到增產的目的。程俐使用EM 制劑發酵草菇渣，其粗蛋白質含量提高45％ ，粗纖維含量降低35％ ；提高了飼料的適口性及消化吸收率，試驗組山羊日增重比對照組提高了15％ 左右。Keles 等對Konya‐merino 羊羔飼喂由Lactobacillus buchneri 11A44發酵的野豌豆（巢菜）飼料，試驗組飼料的攝入量為656（gDM ）／d ，羊羔日增重為84 g ，較對照組有顯著提高，羊羔的生產性能得到改善。
此外，使用BMF 菌劑（包含Lactobacillusp lantarum DSM12837和L Buchneri DSM 12856 ）和LFLB 菌劑（包含Lactobacillus buchneri NCIMB 40788）發酵的青貯飼料具有良好的發酵特性，可顯著降低飼料的干物質含量、pH 值和丁酸含量（P＜ 0.05） ，但顯著提高水溶性碳水化合物、乳酸和乙酸的含量（P ＜ 0.05） ，水溶性碳水化合物是乳酸菌生長的必需物質，其含量低會抑制乳酸菌的生長，且乙酸是有效的抗真菌物質。羊羔飼喂經BMF菌劑發酵的飼料可提高其生長率，進而提高羊羔的生產性能。
3.3 豬
乳酸菌發酵飼料應用于養豬業，在提高豬采食量、飼料利用率、豬日增重和母豬繁殖性能及促進豬生長發育等方面具有優勢。劉金萍用Lactobacillusp lantarum A６ 發酵飼料飼喂仔豬，試驗組仔豬體重較對照組提高了13.85％ （P ＜ 0.05） ，同時也提高了采食量和飼料報酬。谷巍等研究證明，用乳酸菌發酵飼料喂斷奶仔豬，試驗組斷奶仔豬的總增重、日增重與對照組相比均差異顯著（ P ＜0.05） ；試驗組平均每頭日增重比對照組多0.05kg ，而每頭每日采食干料則比對照組少0.04 kg 。金樁等將乳酸菌發酵飼料添加至豬飼糧中，試驗組豬平均日增重為825.28g ，比對照組平均日增重多49.5g ；而試驗組的料重比低于對照組。Russell等研究表明，使用乳酸菌液體發酵飼料飼喂仔豬，斷奶仔豬的生長速度和采食量均得到顯著提高。Canibe 等使用乳酸菌發酵液體飼料飼喂豬，結果顯示其對豬后期生長性能有很大的影響，早期飼喂液體發酵飼料的仔豬有較好的生長性能，且明顯縮短豬的上市時間。
4結語
乳酸菌發酵飼料技術融匯了微生物學、動物營養學、飼料學等學科知識，結合了發酵工程技術、酶工程技術、飼料工業技術等專業技術。隨著人們對食品安全、生態安全和環境保護的日益關注，對無公害、保健型畜禽產品需求量的日益增加，乳酸菌發酵飼料必定會在動物生態養殖生產中發揮愈來愈重要的作用。然而，現階段乳酸菌發酵飼料仍存在許多問題，如發酵設備簡陋，發酵條件差，發酵原料滅菌不徹底，發酵菌種質量較差等，故飼料易霉變、易受污染。現今，飼料行業蓬勃發展，飼料逐步向無抗生素的原生態靠攏，畜禽產品也逐步邁向綠色產業，因此，上述問題亟待廣大科研人員研究解決。
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