無抗發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)上的應用研究進展
最近十幾年來，隨著人們對長期大量使用抗生素所帶來危害的認識的逐漸深化，飼料安全(食品安全)問題已成為畜牧生產(chǎn)者以及消費者關注的焦點。目前世界范圍內(nèi)的飼料行業(yè)都在努力尋求新型、綠色、無公害的生物飼料生產(chǎn)方式。生物飼料一般是指以飼料和飼料添加劑為對象，以基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等高新技術(shù)為手段，利用微生物工程發(fā)酵開發(fā)的新型飼料資源和飼料添加劑。經(jīng)過微生物發(fā)酵的飼料中有益微生物大量繁殖，從而抑制有害菌等其他雜菌的生長，并且這些有益微生物能夠產(chǎn)生生物活性物質(zhì)(如2%～3%的乳酸等)，對預防幼畜腹瀉和調(diào)節(jié)其腸道微生物平衡起重要作用;飼料經(jīng)過微生物的發(fā)酵能夠使其中原本難以被動物機體消化利用的粗纖維、大分子物質(zhì)等降解為小分子、易被吸收的物質(zhì)，并且發(fā)酵能使飼料產(chǎn)生芳香氣味，增加適口性，從而提高飼料的利用率。人們目前正在努力尋求抗生素的替代品，無抗微生物發(fā)酵飼料的應用，無疑為今后人們吃上綠色、健康的無抗生素肉類食品提供了一條新思路。文章綜述了無抗發(fā)酵飼料對畜禽的作用機理以及其在畜禽生產(chǎn)中的應用研究進展，以期為無抗發(fā)酵飼料在畜牧生產(chǎn)中的應用提供理論依據(jù)。
無抗發(fā)酵飼料就是通過將一些有益微生物、復合酶等作為生物飼料發(fā)酵劑菌種，以飼料原料為底物，通過發(fā)酵將底物中原有的大分子、粗纖維等物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，并且這些發(fā)酵菌種在發(fā)酵過程中會代謝產(chǎn)生生物活性物質(zhì)，如乳酸、丁酸等，與飼料原料混合，共同組成生物發(fā)酵飼料。這類飼料不僅能彌補常規(guī)飼料中常見的氨基酸不足的問題，而且能改善飼料組成，具有增強飼料消化利用率的能力。發(fā)酵飼料通過將飼料中可能存在的有毒或難以消化的物質(zhì)降解掉，從而在一定程度上減少或避免了抗生素或其他藥物類添加劑的使用，從而使畜禽產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高。 無抗發(fā)酵飼料經(jīng)過幾種復合微生物發(fā)酵后，含有大量有益微生物及生物活性物質(zhì)，經(jīng)飼喂到達畜禽體內(nèi)，對畜禽體內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生作用，其作用機理如下。 2.1 補充有益菌，調(diào)節(jié)腸道的微生態(tài)平衡 動物消化系統(tǒng)內(nèi)微生態(tài)環(huán)境保持動態(tài)平衡是機體健康的重要保障。無抗發(fā)酵飼料使用的復合菌種主要為乳酸菌、酵母菌和芽孢桿菌，根據(jù)生物奪氧學說，其中的酵母菌和芽孢桿菌等好氧菌的存在，使得在同好氧有害細菌競爭氧氣的同時也為乳酸菌創(chuàng)造了厭氧環(huán)境;接著厭氧微生物(如乳酸菌等厭氧產(chǎn)酸的有益菌)大量生長繁殖，與有害菌競爭附著位點、產(chǎn)酸，抑制有害菌的生長，有益菌在腸道內(nèi)占優(yōu)勢，從而使動物腸道的微生態(tài)平衡得到保證。 2.2 產(chǎn)生生物活性物質(zhì)，增強機體的免疫功能 有文獻記載，口服乳酸菌等有益菌可促進人體和畜禽的健康。這一機制可能是由于大腸桿菌等致病菌不能在低pH值的條件下生存，而乳酸菌等有益菌能夠產(chǎn)生乙酸、丙酸等有機酸使消化道處于酸性環(huán)境，從而抑制對酸敏感的致病菌的生長繁殖。許多微生物在發(fā)酵過程中，還能產(chǎn)生對大多數(shù)病原菌生長繁殖不利的細菌素，如革蘭氏陽性菌在乳酸菌產(chǎn)生乳酸鏈球菌素時就不能正常生長繁殖，革蘭氏陰性菌在有過氧化氫存在的條件下不能生存，嗜酸乳桿菌和保加利亞乳桿菌就可產(chǎn)生少量的過氧化氫;另外有益菌的存在可激活宿主腸道黏膜固有層中的免疫細胞，使畜禽的各項免疫水平提高，從而保證動物機體健康。 2.3 改善飼料組成，促進動物生長 發(fā)酵用有益微生物通過以發(fā)酵底物為能量來源，快速生長繁殖，在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的活性消化酶(如乳酸菌能夠產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶、植酸酶及淀粉酶等)，能夠使原來動物機體難以消化的大分子物質(zhì)降解為易被機體吸收的小分子物質(zhì)(如小肽和氨基酸等)，從而提高飼料的消化率和利用率;含有大量有益菌的發(fā)酵飼料進入動物腸道后，在動物消化系統(tǒng)中生長繁殖，并代謝產(chǎn)生多種營養(yǎng)組分，如芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種維生素(如B族維生素等)和消化酶(如蛋白酶、淀粉酶等)，優(yōu)化飼料組成，提高飼料消化率和利用率，促進動物的生長發(fā)育和增重。H.Sun等研究表明:用枯草芽孢桿菌發(fā)酵棉籽粉，由于微生物的作用使發(fā)酵后飼料中的粗脂肪、粗纖維等大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，而粗蛋白含量增加;微生物使用菜籽粕中的碳水化合物作為碳源來進行生長繁殖，使粗蛋白含量降低，也證明了這一點。 無抗發(fā)酵飼料研制的一個很明確的目的就是探討不含抗生素的發(fā)酵飼料在對畜禽的生產(chǎn)性能以及免疫性能等的影響上是否能替代含有抗生素的普通飼料，為人們目前正在迫切尋求的新型飼料添加劑貢獻一份力量。 3.1 無抗發(fā)酵飼料對豬的影響 目前，無抗發(fā)酵飼料與含有抗生素的普通飼料對豬的各種性能影響的研究主要集中在斷奶仔豬和生長肥育豬階段。胡新旭等將無抗發(fā)酵飼料運用到斷奶仔豬中，驗證了最適添加量和對仔豬各項指標的影響。試驗組選擇了120頭平均體重9.5kg左右的杜長大三元雜交斷奶仔豬，分為4個處理組，對照組飼喂含抗生素(20mg/kg硫酸黏桿菌素+40mg/kg桿菌肽鋅)的基礎飼糧，試驗組分別飼喂含不同濃度梯度(10%、20%、30%)的無抗發(fā)酵飼料，根據(jù)試驗結(jié)果綜合各生產(chǎn)性能指標來看，無抗發(fā)酵飼料添加量以20%最好，在這一劑量下仔豬平均日增重和平均日采食量都有所增加，料重比和腹瀉率下降明顯。試驗通過測試斷奶仔豬的生長性能、腸道菌群、免疫性能等方面的各項指標，發(fā)現(xiàn)適宜濃度的無抗發(fā)酵飼料與含有抗生素的普通飼料相比，前者能提高仔豬的生長性能、改善腸道微生物平衡、增強免疫能力和消化能力。這與林標聲等進行的添加抗生素(70mg/kg金霉素)的基礎日糧與添加無抗發(fā)酵飼料的日糧對斷奶仔豬生產(chǎn)性能和免疫性能方面的研究結(jié)果一致，從而為這一安全、綠色的新型飼料添加劑成為可替代飼用抗生素產(chǎn)品提供了有力的證明。 周映華等選擇了60頭18kg左右的杜長大三元雜交保育仔豬，分為兩個處理組，對照組飼喂含抗生素(10mg/kg黃霉素)的基礎日糧，試驗組飼喂含20%的無抗發(fā)酵飼料，來驗證無抗發(fā)酵飼料對生長育肥中大豬生產(chǎn)性能、血液指標、免疫指標和肉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在生長育肥全階段合理添加益生菌發(fā)酵無抗飼料能提高豬的生產(chǎn)性能，增強免疫能力，提高豬肉品質(zhì)。從而證明利用無抗發(fā)酵飼料可以實現(xiàn)無抗健康生豬養(yǎng)殖，生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)無抗豬肉，可以滿足市場對豬肉安全和優(yōu)質(zhì)的雙重需求，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。 王娟娟等研究日糧添加無抗發(fā)酵飼料、抗生素對仔豬抗氧化功能的影響，結(jié)果表明微生物發(fā)酵飼料中多種益生素可使仔豬血液白細胞數(shù)量、T淋巴細胞轉(zhuǎn)化率、免疫球蛋白A的含量增加，超氧化物歧化酶(SOD)的活性增高，進而刺激仔豬機體的非特異性免疫反應和體液免疫反應，最終使仔豬機體的免疫功能和抗應激能力增強。羅建在對無抗微生物發(fā)酵飼料對斷奶仔豬免疫功能影響的研究中發(fā)現(xiàn)，添加無抗微生物發(fā)酵飼料能顯著提高仔豬血清中各抗體的含量，進而增強斷奶仔豬體液免疫功能。 3.2無抗發(fā)酵飼料對雞的影響 趙春全選用180只290日齡的海蘭蛋雞，將其分成3組，對照組飼喂不含抗生素的基礎日糧，其他兩組為對照組，分別飼喂添加5%和10%的無抗發(fā)酵飼糧，來驗證無抗發(fā)酵飼料對蛋雞生產(chǎn)性能以及蛋品質(zhì)的影響，結(jié)果表明:5%的發(fā)酵飼料對蛋雞的生產(chǎn)性能具有較好的促進作用;發(fā)酵飼料在蛋雞養(yǎng)殖中的應用能夠改善雞蛋的品質(zhì)(如蛋清的黏稠度增加，蛋黃各項參數(shù)得到改善等);10%的發(fā)酵飼料對蛋品質(zhì)的改善作用非常明顯(P＜0.01)，尤其是蛋黃等級，從而為養(yǎng)殖戶帶來更大的收益。 V.Jazi等用發(fā)酵棉籽粉替代普通棉籽粉來探討二者對肉雞生長性能、胃腸道內(nèi)微生物數(shù)量以及小腸形態(tài)的影響。該課題組選用308只300日齡的羅斯肉雞，隨機分成5個試驗組，分別飼喂0、10%、20%基礎棉籽粉或發(fā)酵棉籽粉，發(fā)酵用微生物為枯草芽孢桿菌、黑曲霉和米曲霉。結(jié)果表明:發(fā)酵過程顯著減少了基礎棉籽粉飼料中的粗纖維以及游離棉酚的含量，卻增加了其中粗蛋白以及乳酸菌的含量;用發(fā)酵棉籽粉替代普通棉籽粉顯著增加了肉雞的生長性能，飼喂含發(fā)酵棉籽粉飼料的試驗組在腹部脂肪含量上要明顯比其他處理組含量低，且雞腸道中乳酸菌數(shù)量的增加以及回腸大腸桿菌數(shù)量的減少要比其他處理組顯著，說明含有發(fā)酵棉籽粉的日糧對肉雞生長性能以及腸道健康具有促進作用，可以為發(fā)酵飼料替代抗生素提供理論依據(jù)，推動了發(fā)酵飼料正式進入工廠化生產(chǎn)的進程。 A.Ashayerizadeh等驗證了發(fā)酵菜籽粕對肉雞生長性能以及沙門氏菌在腸道中定殖的影響。在這個試驗中，黑曲霉和枯草芽孢桿菌為嗜酸乳桿菌等厭氧菌的生長創(chuàng)造了厭氧環(huán)境。在發(fā)酵后檢測到發(fā)酵飼料中pH值降低，乳酸菌數(shù)量增加。據(jù)報道，在pH值低于4.5的情況下，病原菌、腐敗菌在發(fā)酵以及儲存過程中停止生長。G.Chiang等用發(fā)酵乳桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和糞鏈球菌發(fā)酵菜籽粕，結(jié)果降低了pH值，并增加了乳酸菌的數(shù)量。同樣S.Skrede等報道稱發(fā)酵小麥和大麥全粉面粉中的pH值降低，同時乳酸菌數(shù)量增加。對常規(guī)肉仔雞的研究表明，發(fā)酵飼料能夠提高其生長性能，其機制可能是由于發(fā)酵飼料提高了飼料的營養(yǎng)品質(zhì)，或者是減少了像菜籽粕中的硫代葡萄糖苷這樣的抗營養(yǎng)物質(zhì)。 發(fā)酵飼料可充分利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物，如各種作物殘渣、稻殼、秸稈等作為發(fā)酵底物，充分利用飼料資源，節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效益;另外用乳酸菌等有益菌發(fā)酵飼料原料，在發(fā)酵過程中乳酸菌等可產(chǎn)生乳酸、丁酸以及各種消化酶等改善飼料組成，提高飼料適口性，促進畜禽生長。發(fā)酵飼料還能抑制動物腸道中大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長繁殖，調(diào)節(jié)動物胃腸道微生態(tài)平衡，提高動物的免疫力。 就目前來看，人們對發(fā)酵飼料的研究熱度有增無減，相信隨著人們對其作用機理的進一步理解，所存在的問題會一一得到解決。作為抗生素和蛋白質(zhì)的替代品，微生物發(fā)酵飼料迎合了人民大眾的需要，為社會和個人都帶來了巨大的益處，必將會成為未來飼料行業(yè)主推的產(chǎn)品。1無抗發(fā)酵飼料定義
2無抗發(fā)酵飼料對畜禽的作用機理
3無抗發(fā)酵飼料的應用研究進展
4發(fā)展前景
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