發酵飼料在豬生產上的替抗研究進展

2021-06-23 16:34:19 點擊：

摘要：隨著畜牧業的健康發展，抗生素在飼料中的限用和禁用已經成為必然趨勢。發酵飼料具有提高豬免疫力、改善腸道健康狀況、降低腹瀉率、提高飼料消化率等優點，是目前認為較好的可替代抗生素使用的新型飼料。因此，本文綜述了發酵飼料在豬生產上的替抗研究以及相關機理，以供參考。

抗生素作為飼料添加劑使用在預防細菌性疾病和促進動物生長方面都有顯著作用，給養殖業創造了巨大的經濟效益（蔣宗勇等，2012）。然而，抗生素大量使用所帶來的問題也日益凸顯并被關注，例如抗生素的耐藥問題以及藥物殘留引發的食品安全問題；此外，抗生素隨動物排泄物進入環境，破壞了環境中微生物平衡（周桂蓮等，2007）。因此，在減抗和禁抗的政策下，尋找抗生素代替物是保障和促進養殖業和飼料業發展唯一途徑。研究表明，發酵飼料在微生物的作用下可降解飼料原料中的纖維素、蛋白質、脂肪等大分子物質，產生有機酸、肽、多糖小分子物質。飼喂發酵飼料可提高動物免疫力、改善腸道健康狀況、降低動物腹瀉率、提高飼料消化率，同時發酵飼料適口性較好，能促進動物采食（宋高杰等，2016）。因此，發酵飼料是目前較好的替代抗生素的新型飼料。然而，由于發酵工藝以及發酵條件等原因，國內關于發酵飼料在豬生產上的替抗應用效果報道不一，且關于發酵飼料應用的機理尚未完全清楚。因此，本文就發酵飼料在豬生產上的替抗應用研究以及相關機理進行綜述，為發酵飼料在豬生產上的進一步應用提供參考。

1 發酵飼料的替抗應用研究

1.1 發酵飼料在仔豬上的替抗應用研究

研究表明，發酵飼料替代部分配合飼料對仔豬生長具有促進作用，能夠顯著提高日增重和降低料肉比，且效果與抗生素相當。經部分文獻統計分析，大多數研究中發酵飼料替代量在30%以下，應用時期在斷奶仔豬階段（表1）。

李玉俠等（2018）、胡新旭等（2013）、邱涓等（2011）研究表明，日糧中使用發酵飼料代替20%的無抗基礎日糧，能夠顯著提高斷奶仔豬日增重和降低腹瀉率（P<0.05），效果與抗生素組相當。王玉田等（2018）試驗結果顯示，在斷奶仔豬日糧中，用5%的發酵飼料替代30mg/kg金霉素和用10%的發酵飼料替代60mg/kg金霉素，兩組效果均優于60mg/kg金霉素組，且均能顯著提高斷奶仔豬平均日增重（P<0.05）。其中用10%的發酵飼料替代60mg/kg金霉素組效果最佳。俞清霞等（2011）利用5%發酵豆粕替代玉米和豆粕，且保持和對照組日糧營養水平相當。結果顯示，用發酵豆粕飼喂仔豬，可顯著提高仔豬日增重，顯著降低料肉比。

綜上所述，斷奶仔豬日糧中添加合適（30%以下）的發酵飼料能夠提高仔豬生長性能，可以減少甚至代替抗生素的使用。

1.2 發酵飼料在生長育肥豬上的替抗應用研究

生長育肥豬的消化系統已經完全發育成熟，對養分消化利用率髙，對飼料的適應性強。因此，在生長育肥階段，試驗中發酵飼料的替抗添加量差別較大，但結果顯示都能夠改善育肥豬生長性能，如表2所示。

胡新旭等（2015）在基礎日糧中添加20%無抗發酵飼料與抗生素組對比發現，20%發酵飼料組平均日增重提高了10.89%，平均日采食量提高了5.86%，料重比降低了4.83%（P<0.05）。嚴念東等（2010）、涂小麗等（2015）采取100%全價發酵飼料替代基礎日糧，試驗發現發酵飼料組生長育肥豬的平均日增重顯著提高（P<0.05），且效果與抗生素組相當。這可能是生長育肥豬消化吸收能力強，發酵飼料中的營養水平能滿足其日常生長，加上發酵飼料能夠提高營養物質的消化率，增強豬對營養物質的消化吸收，從而改善育肥豬的生長性能。

綜上所述，日糧中添加適宜營養水平的發酵飼料，對育肥豬的生長有促進作用，可減少甚至替代抗生素的使用。

2 發酵飼料在豬日糧上應用的注意要點

雖然發酵飼料的效果已經被確認，但由于產品生產沒有統一的標準、發酵質量不穩定、運輸難等原因，目前發酵飼料的應用仍面臨著諸多問題（王秀，2010）。而且現有的發酵飼料技術存在急需解決的瓶頸，如發酵飼料菌種選擇與生產工藝復雜、機械化、水平低、制造成本高、裝備落后等。因此，在應用發酵飼料時，必須關注以下幾個方面。

2.1 產品質量

發酵的最終目的是實現營養物質的轉化，發酵只是一種處理手段，并非所有的原料都需要發酵，也并非所有的原料都適合發酵。在豬生產上，一些非常容易利用的原料（如乳清粉），或者一些確實難以利用的原料（如稻殼），通過發酵改善其消化率，是非常不經濟的行為。因此，在衡量發酵效果的時候，一般選擇需要考慮其營養成分是否得到改善，原料是否得到有效脫毒，適口性及消化率是否得到提高，發酵飼料的損失是否可以接受等問題。

另外，發酵飼料配方的營養能夠得到保證，尤其是對所發酵的物料，如木薯渣、淀粉渣等粗蛋白質含量較少，建議發酵時，加入少量的菜籽粕、棉籽粕、豆粕、蓖麻餅、橡膠籽粕、花生麩等蛋白原料，進行配合發酵，以提高發酵后的飼料蛋白質水平，滿足動物營養需求，保障動物健康生長。

2.2 雜菌污染

在發酵飼料應用的過程中，雜菌污染是多方面的，比如原料本身、運輸過程中人、環境甚至空氣都有可能帶來雜菌污染，尤其是當發酵密封不嚴格的時候。雜菌污染會嚴重影響產品質量（鐘啟平和劉伯麗，1998）。因此，對有害菌的污染必須采取綜合的防治措施，如嚴格控制環境衛生，做好產品質量監測工作，選擇性控制有害菌群的生長繁殖空間，采取必要的防霉劑等。

2.3 貯存與運輸

發酵飼料因存儲或運輸不當可能會導致飼料霉變或者生蟲，直接影響到飼料以及原料的營養成分，給畜禽帶來諸多危害。因此，建議在貯存與運輸過程中，應當注意以下幾點。

2.3.1 溫度

合理的發酵需要適宜的溫度。楊建平等（2017）探究不同溫度（30、40、 50℃）對飼料發酵效果的影響，結果證明30℃是發酵飼料最適宜的生產溫度。可能原因是菌種的生長環境要求溫度在37℃左右，但是發酵過程中飼料本身會產生一部分熱量，因此外界發酵溫度應該設定低于37℃。

2.3.2 蟲鼠蟻害

蟲鼠蟻的危害不僅僅是糟蹋飼料，還容易攜帶病原菌，通過飼料傳播疾病，危害畜禽健康。因此，在保存發酵飼料時可通過多種途徑進行殺滅工作。

3 發酵飼料機理研究

目前，關于發酵飼料作用機理主要分為兩個方面：一是經過豬采食后，直接對其機體產生作用，如發酵菌種能夠影響豬的微生物區系，發酵后產生的酸甜口感有利于動物的采食等；二是通過消化吸收，間接影響豬的抗氧化、免疫等功能，從而改善豬的生長性能。

3.1 消除抗營養因子，提高營養物質消化率

研究表明，發酵過程中可產生蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等多種酶，消除抗營養因子，把大分子量的營養物質分解為小分子物質，如可將大豆分解為多肽、寡肽；纖維類物質分解為糖、乳酸等，從而增加水溶性，提高消化率（王海超， 2012）。彭輝才等（2008）研究發現，發酵過程中，菌體會分泌許多酶作用于抗營養因子，從而導致胰蛋白酶抑制因子和凝集素被分解和鈍化；且發酵前后干物質消化率為（73.66±3.82）%、（76.47±4.44）%，粗蛋白質的消化率為（ 89.11±2.96）%、（90.94±3.27）%，兩者均有所提高，但差異不顯著（P>0.05）。張建等（2012）研究表明，發酵玉米-豆粕型日糧，淀粉含量降低了3.5個百分點，直鏈淀粉含量提高了4.13個百分點（P<0.05）。抗原蛋白和棉子糖家族寡糖發生了大幅的降解，發酵后蛋白質相對分子質量主要集中在18kda以下，小于5kda的小分子肽含量從發酵前的1.35%提高到了3.6%（P<0.05），蛋白質的體外消化率提高了4.0個百分點（P<0.05）。氨基酸的組成和含量也有一定的變化和提高。綜上所述，利用發酵可以減少飼料中的抗營養因子，并提高其營養價值。

3.2 清除過量自由基，增強機體抗氧化能力

自由基是機體正常代謝過程的中間產物，一定量的自由基對維持機體組織功能是必需的，但是一旦受到氧化應激如斷奶等，畜禽體內的自由基水平會升高，從而打破這種平衡，影響機體生理健康（鐘麗，2006）。許多研究證明，益生菌具有清除活性氧和自由基作用，并提高機體的抗氧化能力（王進波等，2014）。因此，對于益生菌發酵飼料來說，其同樣具有類似的功能。王娟娟等（2011）研究發現，日糧中添加發酵飼料可顯著提高仔豬血液SOD含量（P<0.05），增強仔豬機體抗氧化能力，利于緩解斷奶應激。蘇家宜等（2017）研究發現，發酵中藥渣能夠顯著提高仔豬血漿過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性，降低丙二醛含量（P<0.05），得出發酵中藥渣可提高斷奶仔豬的抗氧化能力，且效果優于抗生素。

3.3 消除腸道病原菌，維持腸道菌群平衡

目前，用于發酵飼料的益生菌種類主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等。而這些菌種隨著發酵飼料進入到動物體內，能夠競爭性抑制病原菌，并充分發揮自身益生作用，保持優勢菌群平衡，從而保證機體生理健康。李旋亮（2017）研究發現，發酵飼料可顯著提高十二指腸、空腸、盲腸和結腸中乳酸桿菌的數量（P<0.05），顯著降低盲腸和結腸中大腸桿菌的數量（P<0.05）。胡新旭（2013）試驗證明，與對照組相比，在日糧中添加20%發酵飼料能夠顯著提高糞便中乳酸桿菌含量，顯著降低大腸桿菌的含量（P<0.05）。

綜上，發酵飼料可以通過益生菌改善豬腸道菌群平衡。

3.4 提高免疫功能，保證機體健康

發酵飼料可作為一種非特異性免疫調節因子，通過益生菌自身或者其發酵中分泌的特定成分刺激宿主免疫細胞，使其激活，促進免疫因子的釋放以及免疫細胞的生長發育，提高機體免疫功能和抗病能力。羅建（2010）在斷奶仔豬日糧中添加微生物發酵飼料，與對照組相比，免疫球蛋白IgA、IgG、IgM的含量顯著提高(P<0.05），說明無抗微生物發酵飼料對增強斷奶仔豬免疫功能具有一定的功效。李國忠（2012）試驗發現，當發酵黃芩的添加量為0.15%時，該組結果中IgA、IgG、IgM、TNF-α、IL-4等指標較空白組分別提高了36.8%、33.1%、22.9%、90.7%、78.3%，其中免疫球蛋白的三項指標結果顯著高于抗生素組（P<0.05）。但是目前關于發酵飼料如何影響免疫功能的報道較少。有研究表明，發酵飼料中的有益菌進入腸道后，一部分與腸上皮表面的特異性受體結合，穩定有序地定植在腸上皮表面，增加抗體細胞數量，進而發揮黏膜屏障保護效應；一部分可刺激腸道內其他有益菌增殖，分泌大量免疫因子如IgA免疫球蛋白等（李亞杰和趙獻軍，2006）。其相關分子機理還有待進一步研究。

4 小結

在斷奶仔豬階段添加適宜比例的發酵飼料能夠減少或者完全替代抗生素的使用，緩解仔豬斷奶應激，提高仔豬生長性能；在育肥豬階段，保持發酵飼料適宜的營養水平下，也可以部分或者完全替代抗生素的使用，促進豬的生長。而發酵飼料機理方面，多與其使用的益生菌相關，因此在發酵飼料生產以及使用過程中，保持有效的益生菌種類以及數量可能是發酵飼料發揮作用的基礎。

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