復合益生菌發酵飼料在動物生產中的應用進展

■ 王 歡 尹珺伊 張 軍 白長勝 劉秋瑾 田秋豐 王 巖 沈思思

（黑龍江省農業科學院畜牧獸醫分院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

我國是畜禽養殖大國，對飼料需求量非常大，近年來我國飼料原料60%以上依賴于進口，飼料原料供不應求呈長期態勢，且飼料需求量持續增長[1]。隨著規模化養殖水平不斷提高，飼料原料需求會繼續增長，除了增加飼料糧種植面積和增加進口量，也需從飼料利用率上下功夫。目前，利用益生菌發酵飼料提高飼料利用率具有良好的應用前景，是當前研究熱點，利用農副產品加工下腳料、牧草、玉米秸稈、大豆秸稈等非糧飼料，是提高我國飼料糧的重要措施。

1 發酵飼料常用菌種及作用機理

1.1 發酵飼料常用菌種

常用發酵飼料的益生菌主要包括細菌和真菌兩大類，其中細菌主要有芽孢桿菌屬（枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌）、乳桿菌屬（發酵乳桿菌、植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌）、雙歧桿菌屬、革蘭氏陽性球菌屬（糞腸球菌、嗜熱鏈球菌）；真菌屬主要有酵母菌（釀酒酵母菌、假絲酵母菌）、霉菌屬（米曲霉菌、黑曲霉菌）[2-4]。

1.2 作用機理

益生菌在生長過程中能夠合成產生一些功能性物質如細菌素、消化酶、短鏈脂肪酸[5]。主要體現在提高動物的生長性能、維持動物腸道微生態平衡、增強動物機體免疫力及抗氧化能力等方面[6]。益生菌作用機理見圖1。

圖1 益生菌作用機理

1.2.1 提高動物生長性能

益生菌在腸道中生長繁殖的過程中可以產生多種營養物質，如乳酸、維生素、氨基酸等，還可以產生多種消化酶，促進營養物質的消化吸收[7]。乳酸可以降低腸道pH，進而抑制有害菌生長繁殖，促進乳酸菌、雙歧桿菌等益生菌的增殖并合成多種維生素[8]。腸道內低pH 環境有利于提高胃蛋白酶的活性，促進蛋白質的消化吸收，提高蛋白質的利用率及鈣磷等微量元素的消化吸收[9]。而且腸道內pH 環境能改變小腸絨毛高度和隱窩深度，間接促進營養物質的消化吸收，促進動物生長[10]。

1.2.2 維持動物腸道微生態平衡

益生菌進入機體消化道內定植，促進益生菌的生長繁殖，抑制有害菌的生長，維持動物腸道微生態的穩定。通過“生物奪氧”“菌群屏障”等方式與有害菌競爭生長環境和營養物質，提高動物腸道菌群屏障功能，保障腸道微生態的穩定[11-12]。

1.2.3 增強動物機體免疫力及抗氧化能力

益生菌不僅能產生細菌素抑制有害菌的生長還可以刺激激活巨噬細胞，促進免疫球蛋白及免疫因子的分泌，如白細胞介素IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子、干擾素等，從而提高動物機體免疫力[13-15]。

2 發酵飼料的應用優勢

2.1 提高飼料適口性，增加動物采食量

經益生菌發酵后的飼料呈金黃色、氣味清香有酒香味、口感佳，可提高飼料適口性，增加采食量[16]。

2.2 替代部分飼料原料，降低飼料成本

飼料發酵后能量飼料轉化成菌體蛋白飼料，可以減少魚粉、豆粕等蛋白質飼料原料的添加，大大降低飼料成本。

2.3 抑制有害菌增殖，提高飼料安全性

發酵飼料中含有大量有益菌，創造飼料酸性環境，能夠有效抑制霉菌等有害菌大量繁殖增長，營造了一個良好的微生態環境，特別在夏季高溫的自然環境下，能夠有效地防止飼料的霉變，提高飼料的安全性[17]。

2.4 調節腸道菌群平衡，增強動物免疫力

益生菌隨飼料進入動物體內能夠直接參與機體腸道占位屏障作用，豐富腸道有益菌群，形成益生優勢菌群，阻礙大腸桿菌、沙門氏菌等有害微生物的定殖，維持腸道微生態穩定，提高動物機體抗病能力[18]。

2.5 優化飼料營養，提高飼料利用率

益生菌可以產生多種酶系，如蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶等，可以將飼料原料中的大分子物質降解成單糖、寡糖等小分子物質同時產生多種維生素、有機酸、氨基酸等多種生長因子，大大提高了飼料原料中營養物質的利用，提高飼料的消化率[19-20]。

3 益生菌發酵對飼料品質的影響

益生菌發酵飼料根據飼料原料的不同，有針對性地選擇功能菌株。復合益生菌發酵飼料是當前研究熱點之一，綜合利用復合益生菌生物學特性能夠更好地降低飼料原料中抗營養因子，提高飼料營養價值（見表1）。

表1 益生菌發酵對飼料品質的影響

4 復合益生菌發酵飼料在畜禽生產中的應用

4.1 復合益生菌發酵飼料在牛生產中的應用

牛日糧中最重要組成成分是粗飼料，其粗纖維含量高其他營養成分相對較少，且適口性較差。利用益生菌發酵粗飼料可有效改善粗飼料中營養成分特性、提高適口性、提高牛的生產性能、增加牛的采食量、產奶量、提高牛的免疫功能等[29]，有效解決牛飼料中營養成分缺少的重要問題（見表2）。

4.2 復合益生菌發酵飼料在羊生產中的應用

益生菌發酵飼料主要應用于肉羊、奶山羊的基礎日糧中，可以調節瘤胃中優勢菌群相對豐度維持菌群平衡及瘤胃發酵功能，提高生長性能及飼料營養物質表觀消化率，降低飼料成本，以及提升奶山羊泌乳性能等（見表3）。

表3 復合益生菌發酵飼料對羊生產性能的影響

4.3 復合益生菌發酵飼料在豬生產中的應用

益生菌發酵飼料廣泛應用于豬各個生長階段且具有積極的促進作用，如斷奶仔豬、育肥豬、母豬都有良好的應用效果。由于斷奶仔豬各器官發育不完全且本身分泌的消化酶不足，容易導致消化不良引起仔豬腹瀉，斷奶造成的應激反應引起仔豬腸道菌群失調、免疫功能下降也會導致仔豬腹瀉，大大降低仔豬成活率[47]。益生菌發酵飼料應用于斷奶仔豬可以調節仔豬腸道菌群，維持腸道微生態平衡、提高仔豬免疫功能、抗氧化能力，從而降低仔豬腹瀉，提高仔豬成活率[48]。此外，益生菌發酵飼料應用于母豬，可以提高母豬免疫功能和繁殖性能，應用于育肥豬可以提高育肥豬生長性能、提高豬肉品質、提高飼料利用率、降低飼料成本等[49]（見表4）。

表4 復合益生菌發酵飼料對豬生產性能的影響

4.4 復合益生菌發酵飼料在家禽生產中的應用

益生菌發酵飼料在家禽生產中主要在雞、鴨、鵝的基礎日糧中，可以提高肉雞、肉鴨、肉鵝生長性能、抗氧化能力及免疫功能，調節腸道微生態平衡，改善肉品質等；在蛋雞、蛋鴨、蛋鵝中的應用主要是提高機體免疫功能，提升蛋品質，降低料蛋比等[58]（見表5）。

表5 復合益生菌發酵飼料對家禽生產性能的影響

5 復合益生菌發酵飼料在動物生產中應用存在的問題及展望

復合益生菌發酵飼料在動物生產中應用廣泛，經過益生菌發酵后的常規飼料和非常規飼料中抗營養因子、有毒有害物質含量大大降低，提高飼料適口性及營養物質表觀消化率，改善動物腸道微生態環境，提高機體免疫力，提升肉品質等。但在實際生產中存在許多局限性和不可預見性：①菌種的不穩定性及不同菌種之間的協同與拮抗作用尚不明確，研究尚淺；②益生菌發酵過程中益生機理、作用機制等方面研究技術體系不夠完善，需要進一步研究解決；③益生菌發酵技術的基礎研究及應用推廣體系匱乏，需進一步擴大推廣。

未來益生菌發酵飼料的研究要充分利用生物工程技術，篩選功能菌株，研究益生菌的益生特性進而優化發酵工藝，更深層次地研究探索其發酵過程中菌株的作用機理及益生特性，不斷優化發酵工藝，提升發酵飼料品質，降低飼料原料成本；重視益生菌發酵技術的基礎研究，擴大宣傳力度，為盡早實現畜牧業無抗養殖、綠色養殖作出貢獻。