生物发酵饲料在养猪生产中的应用
广东科邦饲料科技有限公司 颜洪芳 李丽华 黄庭汝 黄友培 严树勤
1、引言
生猪是我国重要的畜牧业生产动物之一。然而，当前我国生猪养殖面临着严峻的挑战，饲料原料价格上涨、非洲猪瘟疫情等严重影响着我国生猪业，现在生物安全和健康养殖模式越来越成为行业关注焦点。当前我国养猪业饲用抗生素全面禁用，导致猪生长性能下降、仔猪死亡率和腹泻率上升、治疗用药物增加等一系列问题。另一方面，生猪养分消化吸收率低，臭气粪污处理难度大，叠加环保政策压力，使生猪养殖困难加大。为了解决上述问题，生物发酵饲料应运而生。生物发酵饲料是一种含有益生菌及其代谢产物的生物活性饲料，微生物发酵可以通过改变饲料理化特性，提高饲料的消化利用率；同时在发酵过程中，有益益生菌菌体数量增加，并提供其中间代谢产物，维持猪肠道微生物多样性和稳态，改善肠道健康和机体免疫，提升生猪健康养殖效率。因此，使用生物发酵饲料是目前非洲猪瘟、饲料禁抗和环保压力背景下，实现生猪健康养殖的重要技术手段。本文主要围绕生物发酵饲料在养猪生产中的应用进行综述。
2. 生物发酵饲料的生产与应用
生物发酵饲料的制备方法具有严格的步骤，包括：原料和底物选择、添加发酵剂（菌种的筛选、搭配及比例）、调节饲料的水分和温度、发酵方式、饲喂前的处理等。近年来生物发酵饲料发展迅速，产量从刚开始的小规模生产，已经迅猛增长。虽然微生态制剂及发酵饲料的市场趋于饱和，但发酵豆粕、酵母培养物、发酵糟渣和湿鲜发酵全价料等发酵产品呈稳定增长趋势，在饲料和养殖行业得到广泛认可和应用。
为了保证发酵饲料良性发展，保证质量，国家先后出台大量政策和标准，比如《生物饲料产品分类》《发酵饲料技术通则》《哺乳母猪用菌酶协同发酵饲料》《生长育肥猪用菌酶协同发酵饲料》《饲料原料——酵母水解物》和《饲料添加剂——丁酸梭菌》等等，这些标准和规范对我国生物饲料行业的规范性和健康发展做出了重要指引。
3. 生物发酵能改善饲料及其原料的营养价值
通过发酵，饲料及其原料中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等营养成分可以得到改善，抗营养因子能够消除，提升饲料的营养价值。豆粕中含有多种抗营养因子—大豆抗原蛋白和胰蛋白酶抑制因子，降低了猪对其营养物质的消化和吸收利用。生物发酵能提高豆粕营养价值，研究表明，生物发酵可使豆粕抗原蛋白降解率达90%，小肽含量提高到了20%以上。菜粕和棉粕通过发酵后，可以成为优质蛋白源饲料。同时有益菌，包括枯草芽孢杆菌、产朊假丝酵母和粪肠球菌的固态发酵，能有效降低菜粕抗营养因子—粗纤维、硫苷、异硫氰酸酯和植酸水平。微生物对棉粕进行发酵，可以使其游离棉酚和粗纤维含量降低，小肽和无机磷含量提高。
目前，乳酸菌广泛用于发酵饲料的生产，主要因为其能在饲料发酵过程中产生有机酸（主要是乳酸）并降低底物的pH值，对改善饲料品质具有重要作用。Hao等研究发现，发酵混合饲料（玉米20%、豆粕20%、麸皮48%和大豆皮12%）能够有效降解混合饲料的抗营养因子，提高饲料酸溶蛋白水平，增加赖氨酸、苏氨酸等必需氨基酸、鲜味氨基酸和油酸、不饱和脂肪酸和有机酸含量，同时提高发酵混合饲料肌肽、叶酸等含量。朱新强等]发酵豆渣、苹果渣和葡萄渣等混合非常规原料，提高了其粗蛋白含量，并降低纤维水平，提高饲料的营养价值。
4. 生物发酵饲料在养猪生产中的应用
4.1 生物发酵饲料能提高猪的生产性能
大量研究发现，生物发酵饲料提高了断奶仔猪和生长猪的平均日增重、饲料转化率以及干物质、氮、能量消化率。此外，发酵饲料可以提高育肥猪肉亮度、红度、大理石纹和风味，并减少滴水损失。发酵中草药渣提高了不同阶段猪的生长性能，不同添加比例试验发现发酵原料和发酵中草药的最佳添加量分别为8%和0.15%左右。
4.2 生物发酵饲料能改善猪的肠道健康
生物发酵饲料中富含益生菌和益生元，可以调控猪肠道微生态平衡，促进肠道健康。断奶仔猪日粮中添加发酵豆粕，可在属水平提高粪便中乳酸菌、双歧杆菌相对丰度，同时提高了结肠中乳酸菌的相对丰度；生长育肥猪饲喂发酵饲料，其十二指肠乳酸菌数量升高。同时也有研究发现，泌乳母猪饲喂发酵饲料，提高了母猪肠道中的乳酸菌和琥珀酸菌含量。目前绝大部分报道都认为发酵饲料可以提高猪肠道中乳酸菌数量，促进猪的肠道健康。
生物发酵过程一方面使饲料物理结构变得松散，另一方面大分子营养物质分解成小分子，提高机体消化水平，促进肠道对饲料养分消化吸收效率。发酵玉米、豆粕混合饲料饲喂仔猪，饲料中总氨基酸和赖氨酸的回肠表观消化率分别提高了5.32%及6.78%，同时磷的表观全肠道消化率和标准全肠道消化率分别提高了21.03%和19.83%。在泌乳母猪饲粮中添加15%玉米、豆粕混合发酵饲料，可提高母猪对饲粮总能、干物质和总磷的表观全肠道消化率。这些结果都证明，发酵饲料可以提高猪肠道对饲料营养物质的消化吸收效率，说明猪的肠道更健康。
肠道屏障与肠道健康有密切关系，发酵饲料中的益生菌及其代谢物可以改善猪的肠道屏障功能。Ruiz等发现，益生菌和肠道上皮层的互作，能增强肠道上皮细胞紧密连接蛋白表达。Woo等发现发酵饲料剂量依赖式的缓解DSS诱导的结肠炎症，维持肠绒毛和肠道屏障的完整性。其机理是，生物发酵饲料中含有丰富的小肽物质，可激活猪肠道免疫细胞发挥特异性免疫作用，增强淋巴细胞功能。乳酸菌发酵饲料可通过降低促炎细胞因子的表达，来减轻断奶仔猪肠道炎症。张秀林等的研究也证实，发酵玉米、豆粕混合饲料，可提高断奶仔猪肠道黏膜中免疫细胞的数目，改善肠道黏膜免疫相关基因的表达，同时益生菌可以直接与肠道黏膜、肠道上皮细胞和肠道相关淋巴组织相互作用，以发挥其益生功能，促进肠道健康。
4.3 生物发酵饲料能改善猪肉品质
生物发酵饲料能改善猪肉品质，主要通过提高肉色红度，肌内脂肪含量和肌肉嫩度，改善猪肉脂肪酸（油酸、亚油酸、亚麻酸等）、风味氨基酸（谷氨酸、天冬氨酸等）、挥发性风味物质（醇、醛、酮）等含量。其机理可能是，有益菌和发酵菌体代谢产物—生物活性因子，通过提高肌肉抗氧化水平，调节糖和脂肪代谢相关的菌群，同时代谢产物如短链脂肪酸、脂多糖、氧化三甲胺、胆汁酸代谢物及色氨酸衍生物等，调控机体蛋白质和脂质代谢。
Hao等研究发现，添加8%发酵饲料可以提高猪肉肉色红度、肌内脂肪含量和肌肉嫩度，改善猪肉不饱和脂肪酸，如油酸、亚油酸、二十碳二烯酸、花生四烯酸含量；提高肌肉中挥发性风味物质如异辛醇、壬醇等醇类物质含量，己醛、庚醛、辛醛、壬醛、2,4-葵二烯醛、苯甲醛等醛类物质含量，以及显著提高苯乙酮、3-羟基-2-丁酮、甲基庚烯酮等酮类物质的含量；增加肌肉鲜味氨基酸，如谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸含量。同时发酵饲料能提高育肥猪肌肉中酚类物质含量，降低肌肉中酸类和酯类化合物。此外，发酵原料也有改善生长育肥猪肉质的效果。发酵苹果渣可提高育肥猪背部脂肪组织中亚油酸、亚麻酸和花生酸水平，降低棕榈酸、棕榈烯酸和十七烯酸水平；发酵糟渣可提高肌肉中天冬氨酸、精氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸和赖氨酸等氨基酸含量。发酵中草药（石榴、银杏、甘草）可降低猪背膘厚，增加瘦肉产量，提高背最长肌中ω-3脂肪酸含量，延长猪肉货架期。发酵茶渣可降低猪肉滴水损失和剪切力。
4.4 生物发酵饲料能增强猪的免疫力
生物发酵饲料经过有益微生物的作用，产生大量生物活性物质，这些活性物质和菌都可以激活生猪的免疫系统，增强猪的抗病能力。首先生物发酵饲料有助于维持猪肠道菌群的平衡，对提高机体免疫力有一定作用。存在于生物发酵饲料中的有益微生物在进入肠道后迅速繁殖，与肠道内的有害菌形成竞争，并在数量上占据绝对优势，对有害菌起到了抑制作用。同时有益微生物的代谢产物（如乳酸和乙酸）降低消化道pH，造成的酸性环境也可以有效抑制大多数有害微生物的生长繁殖，从而达到维持猪只胃肠道微生物菌群平衡的效果，维持机体健康。最重要的是发酵饲料中含有的菌体代谢生物活性物质，可激活猪肠道免疫系统发挥特异性免疫作用，进而增强机体免疫力。
4.5 生物发酵饲料能促进猪对饲粮养分消化吸收，改善环境，达到降氨除臭的效果
生物发酵饲料中的活性物质可以促进猪胃肠道蠕动，增强消化液的分泌，提高生猪对饲料的消化吸收能力。同时生物发酵饲料中的营养物质经过微生物预处理，适合猪的消化吸收，能降低粪便中蛋白氮和营养物质含量，源头起到降氨除臭的作用。另一方面生物发酵饲料富含多种有益菌群，生物活性强，不仅能在肠道有效快速去除粪便中氨氮、亚硝酸盐、硫化氢、重金属与毒素等有害物质，而且随着食糜排出体外，也能快速分解废弃物，减少蚊蝇孽生繁殖, 从而改善环境，减少养殖废弃物的污染和臭气的产生。
黄宏坤等(1999)用EM菌发酵饲料饲喂育肥猪和(或)EM饮水，使猪舍氨气浓度降低21.97%，猪场及周围环境空气污染状况得到明显改善。李维炯等(2003) 在猪场使用EM技术后，猪舍内氨气浓度明显下降，圈舍内苍蝇密度比对照组减少46.2%。魏玉明等 (1998) 在妊娠和分娩母猪的饲粮内分别加入8%、10%的发酵饲料分，妊娠舍、分娩舍和保育舍氨气含量分别较对照组猪舍降低3.6%、54.9%和13.6%，硫化氢含量分别降低17.6%、50.6%和57.5%，苍蝇明显减少。
5 结语
饲喂生物发酵饲料是有效提高生猪养殖效益和保障生猪健康的技术手段。发酵饲料不仅可以通过对营养大分子预消化、消除抗营养因子、提高饲料利用效率，促进猪生长性能，改善肠道健康和猪肉品质，更重要的是在未来生猪养殖节本增效中发挥重要作用。目前发酵饲料存在整体研发和产业化技术水平不高、产品质量标准不够完善、发酵工艺和饲喂模式等有待提高等问题。
颜洪芳
1967年8月出生，1992年7月毕业于华南农业大学动物科学学院。2004年12月，创立广东科邦饲料科技有限公司，并担任公司总经理，现任董事长。个人荣誉：2008年“农业科学推广一等奖”，2011年广东省创业先进个人，2012年广东省人民政府“广东省科学技术一等奖”；2023年被评为杰出农业技术推广工作者。参与发明专利和实用新型专利共3个、发表多篇论文。
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来源：2023年《猪业》第3期
编辑：毛洪
注：本文仅供参考，不构成任何投资建议
