抗生素對飼料發酵質量的影響

趙紅波 金娉婷 張文娟 劉俊珍 盛清凱

摘要：旨在研究飼料中的抗生素對飼料發酵質量的影響。采用二因素析因設計，研究飼料中添加林可霉素和益生菌[乳酸菌、枯草芽孢桿菌、乳酸菌+枯草芽孢桿菌混合菌（簡稱混合菌）]對發酵飼料中乳酸、支鏈淀粉、直鏈淀粉、總淀粉含量和直鏈淀粉與支鏈淀粉比值（簡稱直/支）的影響。結果顯示，0～24天，隨著發酵時間的不斷延長飼料中的乳酸、直鏈淀粉和總淀粉含量逐漸升高然后降低;飼料發酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），對其它淀粉指標無影響（P>0.05）;乳酸菌、混合菌對飼料乳酸含量的影響呈增加趨勢，對支鏈淀粉、總淀粉含量的影響呈降低趨勢;林可霉素與乳酸菌、枯草芽孢桿菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指標的“枯草×林可”、直/支指標的“乳酸菌×林可”表現顯著外，其它的交互作用皆不顯著（P>0.05）。所以認為，添加林可霉素不利于飼料發酵，添加益生菌有助于減緩林可霉素的不利影響。

關鍵詞：發酵飼料;林可霉素;乳酸菌;枯草芽孢桿菌;淀粉

中圖分類號：S816.34 ?文獻標識號：A ?文章編號：1001-4942（2020）01-0140-04

Abstract The aim of this experiment was to study the effect of antibiotics on the quality of feed fermentation. A two-factor factorial design was used to study the addition effects of lincomycin and probiotics such as lactic acid bacteria， Bacillus subtilis， mixed bacteria of lactic acid bacteria + Bacillus subtilis （abbreviated mixed bacteria） in feeds on the lactic acid， amylopectin， amylose and total starch contents， and amylose to amylopectin ratio （abbreviation： amylose/amylopectin）. The results showed that the content of lactic acid， amylose and total starch in the feed gradually increased and then decreased with the extension of fermentation time from 0 to 24 days. The addition of lincomycin in feed fermentation significantly reduced the lactic acid concentration （P﹤0.01） and amylose/amylopectin ratio（P﹤0.05）， but had no significant effects on other starch indicators （P>0.05）. The effects of lactic acid bacteria and mixed bacteria on lactic acid content in feed increased， while those on amylopectin and total starch content decreased. The interactions of lincomycin with lactic acid bacteria， Bacillus subtilis and mixed bacteria were not significant （P>0.05） except Bacillus subtilis × lincomycin in lactic acid and lactic acid × lincomycin in amylose/amylopectin ratio. Therefore， the addition of lincomycin was not conducive to feed fermentation， and the addition of probiotics helped to slow down the adverse effects of lincomycin.

Keywords Fermented feed; Lincomycin; Lactic acid bacteria; Bacillus subtilis; Starch

豬飼料中常常添加抗生素。添加抗生素不但容易導致機體耐藥性，而且在豬肉等畜產品中存在抗生素殘留，威脅人們的生命安全。隨著食品安全的重視，飼料中禁止添加抗生素的呼聲日益高漲。2020年我國擬禁止飼料中添加抗生素。發酵是利用益生菌將飼料中的碳水化合物、蛋白質等大分子物質降解為小分子物質的一種技術。發酵過程中，碳水化合物等被降解，轉化為乳酸等有機物質。淀粉作為人類和動物機體重要的能量來源，國內外研究者發現淀粉的直支鏈比例直接影響機體對淀粉的消化吸收，高直支鏈比例淀粉在調控腸道代謝、改善血脂及血糖水平等方面發揮重要的作用。飼料中含有抗生素對發酵是否有影響，是否影響直鏈和支鏈淀粉含量，以及發酵可否降解抗生素等都未見報道。本試驗研究配合飼料中分別添加林可霉素，乳酸菌溶液，枯草芽孢桿菌溶液和混合菌溶液以及林可霉素與各種菌的組合對發酵乳酸和淀粉相關指標的影響，旨在為無抗飼料的推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

哺乳母豬配合飼料：臨邑綠葉種豬場提供。

乳酸菌和枯草芽孢桿菌溶液：山東省農業科學院畜牧獸醫研究所提供，菌液活菌數均為1×108 CFU/mL。

抗生素：鹽酸林可霉素（85%），北京普博欣生物科技有限公司產品。

1.2 試驗設計

試驗于2018年在山東省農業科學院畜牧獸醫研究所實驗房進行。飼料發酵：將全價配合飼料分為試驗組和對照組。試驗組：添加林可霉素（30 mg/kg）;添加乳酸菌溶液（5%）;添加枯草芽孢桿菌溶液（5%）;添加混合菌溶液（乳酸菌∶ 枯草芽孢桿菌溶液=1∶ 1）;林可霉素與各種菌液的組合;對照組都不添加。發酵飼料添加液體比例為50%（料水比為1∶ 1）。各處理組發酵飼料調制完成后，以每袋1 500 g裝入聚乙烯發酵袋中，用真空封口機抽真空并封口，室溫（30℃）下避光存放，之后在室溫條件下發酵。飼料發酵前組成及營養水平見表1。

1.3 測定指標與方法

分別在發酵0、6、12、18、24天時開封采樣，每個取樣時間設3個重復，測定乳酸、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量。添加林可霉素、乳酸菌溶液、枯草芽孢桿菌溶液、混合菌溶液以及林可霉素與各種菌液組合的發酵飼料在篩選的最佳發酵時間取樣，重復3個，測定乳酸、直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉的含量。支鏈、直鏈淀粉以及總淀粉含量使用雙光束紫外可見光分光光度計雙波長法測定[1]。乳酸濃度使用南京建成生物工程有限公司的乳酸檢測試劑盒測定。

1.4 數據處理與分析

數據采用SAS 9.1.3 軟件中的GLM過程進行方差分析，多重比較采用Duncans法。

2 結果與分析

2.1 飼料發酵時間對乳酸和淀粉相關指標的影響

由表2可知，隨飼料發酵時間增加，乳酸濃度顯著增加（P<0.001），發酵第18天達到最大值，隨后（第24天）顯著降低;直鏈淀粉和總淀粉含量顯著增加（P<0.001），均在發酵第18天達到最大值，隨后（第24天）顯著降低;飼料發酵第12天，直鏈與支鏈淀粉的比值最大，第24天顯著降低（P<0.001）。

2.2 抗生素與乳酸菌對乳酸和淀粉相關指標的影響

由表3可知，與其它三組比較，發酵飼料中單獨添加林可霉素顯著降低乳酸含量和直/支比值（P<0.05），不影響其它淀粉指標含量。發酵飼料中添加乳酸菌不影響飼料中乳酸濃度和淀粉相關指標（P>0.05）。飼料同時添加乳酸菌和林可霉素組較僅添加林可霉素組，乳酸含量顯著增加。林可霉素與乳酸菌對飼料中乳酸濃度和淀粉主要指標的影響不存在交互作用（P>0.10）。

2.3 抗生素與枯草芽孢桿菌對乳酸和淀粉相關指標的影響

由表4可知，飼料發酵中添加林可霉素顯著降低乳酸含量（P<0.01）和直/支比值（P<0.05），對其它淀粉指標無顯著影響（P>0.05）;添加枯草芽孢桿菌能降低支鏈淀粉和總淀粉含量，增加直/支比（P<0.05）。同時添加枯草芽孢桿菌和林可霉素組與添加林可霉素組相比，乳酸濃度和淀粉相關指標無顯著差異。林可霉素與枯草芽孢桿菌對飼料中淀粉相關指標的影響不存在交互作用（P>0.05）。

2.4 抗生素與混合菌對乳酸和淀粉相關指標的影響

由表5可知，飼料發酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.001）和直/支比（P<0.05）;添加混合菌對飼料中乳酸濃度影響不顯著（P>0.05），但顯著降低總淀粉含量（P<0.05）。飼料發酵中同時添加混合菌和林可霉素與單獨添加林可霉素相比，顯著增加乳酸含量，不影響淀粉相關指標。林可霉素與混合菌對飼料中乳酸濃度和淀粉相關指標的影響不存在交互作用（P>0.05）。

3 討論

3.1 飼料發酵時間對乳酸濃度以及淀粉相關指標的影響

王赫等[2]研究表明，發酵5天后，乳酸含量增加明顯，隨著發酵時間的延長，乳酸含量呈增加趨勢，但增幅較小。本試驗發現，隨飼料發酵時間增加，乳酸濃度顯著增加（P<0.01），發酵第18天時達到最大值，第24天顯著降低。閆征等[3]試驗證明，終產物乳酸的積累是抑制乳酸菌生長和導致乳酸產量下降的直接原因。

淀粉是人體及動物熱量的主要來源，是飼料與食品工業進一步加工利用的基礎原料[4]，淀粉的顆粒主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。熊柳[5]、周顯青[6]等研究發現，發酵后淀粉和直鏈淀粉含量均有所增加。魯戰會[7]研究發現，自然發酵使支鏈淀粉含量降低。本試驗發現，隨著發酵時間的延長，直鏈淀粉和總淀粉含量顯著增加（P<0.001），均在發酵第18天達到最大值，隨后（第24天）顯著降低;飼料發酵第12天，直鏈與支鏈淀粉比值最大，第24天顯著降低（P<0.001）。

3.2 抗生素與混合菌對發酵飼料乳酸濃度和淀粉相關指標的影響

本試驗中，自然發酵組、添加乳酸菌組、添加乳酸菌和林可霉素組發酵產生的乳酸含量都顯著高于抗生素組，說明30 mg/kg林可霉素添加量沒有影響到乳酸菌的生長和繁殖，添加乳酸菌仍能對飼料起到發酵作用。自然發酵組、枯草芽孢桿菌組發酵產生的乳酸含量都顯著高于抗生素組和枯草芽孢桿菌與抗生素組，說明30 mg/kg林可霉素添加量影響到枯草芽孢桿菌的生長和繁殖，對飼料無法起到發酵作用。微生物發酵過程中產生的異淀粉酶等淀粉水解酶將支鏈淀粉切割成不同的直鏈淀粉片斷，改變了淀粉的分子結構，使直鏈淀粉含量增加，改善了飼料的營養成分，相應提高了飼料的單位能量值[8]。

4 結論

本研究自然發酵組、乳酸菌組、枯草芽孢桿菌組、乳酸菌與枯草芽孢桿菌混合菌組、抗生素組和抗生素與三個菌制劑組合的發酵試驗結果顯示：0～24天，隨著發酵時間的不斷延長飼料中的乳酸、直鏈淀粉和總淀粉含量逐漸升高然后降低;飼料發酵中添加林可霉素顯著降低乳酸濃度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），對其它淀粉指標無影響（P>0.05）;乳酸菌、混合菌對飼料乳酸含量的影響呈增加趨勢，對支鏈淀粉、總淀粉含量的影響呈降低趨勢;林可霉素與乳酸菌、枯草芽孢桿菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指標的“枯草芽孢桿菌×林可霉素”、直/支指標的“乳酸菌×林可霉素”表現顯著外，其它的交互作用皆不顯著（P>0.05）。所以認為，添加林可霉素不利于飼料發酵，添加益生菌有助于減緩林可霉素的不利影響。

參 考 文 獻：

[1] 曾凡逵，趙鑫，周添紅，等. 雙波長比色法測定馬鈴薯直鏈/支鏈淀粉含量[J]. 現代食品科技，2012，28（1）：119-122.

[2] 王赫，朱風華，陳甫，等. 不同發酵時間對乳酸菌發酵飼料中主要營養物質、乳酸菌和乳酸含量的影響[J]. 中國家禽，2017，39（10）：27-31.

[3] 閆征，王昌祿，顧曉波. pH值對乳酸菌生長和乳酸產量的影響[J]. 食品與發酵工業，2003，29（6）：35-38.

[4] 傅曉麗，王順喜，龍蕾. 不同因素對淀粉糊化特性的影響[J]. 飼料工業，2012，33（3）：54-57.

[5] 熊柳，夏明濤，薛麗華，等. 自然發酵法對豌豆淀粉理化性質的影響[J]. 中國糧油學報，2012，27（5）：22-26.

[6] 周顯青，李亞軍，張玉榮. 不同微生物發酵對大米理化特性及米粉食味品質的影響[J].河南工業大學學報，2010，31（1）：4-8，13.

[7] 魯戰會. 生物發酵米粉的淀粉改性及凝膠機理的研究[D]. 北京：中國農業大學，2002.

[8] 張健，蔡國林，陸健. 微生物發酵提高玉米-豆粕型日糧營養價值的初步研究[J]. 中國油脂，2012，37（3）：27-30.