液体饲料在养猪生产中的应用效果及其影响因素

李永明，李 芳，吴 杰，徐子伟*

（1.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所，杭州 310021；2.浙江省丽水市公安局，浙江 丽水 323000）

液体饲料在养猪生产中的应用效果及其影响因素

李永明1，李 芳2，吴 杰1，徐子伟1*

（1.浙江省农业科学院畜牧兽医研究所，杭州 310021；2.浙江省丽水市公安局，浙江 丽水 323000）

1 液体饲料的使用历史追溯

关于养猪业的饲料形态，经历了传统的液体饲料——现代饲料工业的固体饲料——新近出现的新型液体饲料的发展。传统的液体饲料，如我国过去农户养猪方式，把剩饭菜及农副产品等猪食和汤、水拌在一起以液态饲料形式饲喂。这是一种原始的饲养方式，未按科学配方配制和调制，营养多不合理；不符合卫生条件，难以控制液体饲料孳生有害菌；且全凭人工喂料，劳动强度大，无法适应规模饲养。因此，随着饲料工业的兴起，养猪业便普遍推广应用固体饲料（包括颗粒饲料和粉状饲料）。固体饲料除了可按科学配方实现标准化生产以外，还有饲喂简便的优点，可实现自动化、半自动化喂料，适用于规模化养猪业。目前已有多种类型的固体饲料自动化喂料系统和半自动化喂料设施在世界各地规模化猪场推广应用，大大降低了劳动强度，提高了生产效率。但固体饲料仍存在不便于利用液态饲料资源（如食品工业副产品以及其他农副产品）、其理化特性不如液体饲料那样符合猪只的适口性和可消化性等难以克服的缺点。反过来，如果液体饲料能在科学配制、卫生调制、自动化饲喂等方面有所突破，它又将重新显示出广阔的应用前景。随着电子技术、信息技术和自动化控制技术的进步及其向各领域的扩展应用，畜牧机械制造商成功地开发出了计算机控制的自动化液体饲喂系统，养猪业又出现了向液体饲料回归的态势。

2 液体饲料加工工艺

广义的液体饲料包括液态配合饲料和液态饲料原料（糖蜜、液态蛋氨酸羟基类似物等）；狭义的液体饲料专指可直接用于喂猪的液态配合饲料，包括非发酵液体饲料和发酵液体饲料。

1）非发酵液体饲料（NFLF）：即通常所称的液体饲料，其加工工艺简单，一般是在饲喂前由粉状配合饲料或固态、液态饲料原料和水按适当比例（1∶3左右）混合搅拌而成。与传统的固态饲料相比，非发酵液体饲料的变化主要体现在其物理形态上，从而能充分使用食品和发酵工业副产物，降低养殖成本；改善饲料适口性，提高采食量；降低舍内粉尘浓度，减少呼吸道疾病发生。

2）发酵液体饲料（FLF）：它是由粉状配合饲料或固态、液态原料和水按适当比例混合后经微生物发酵而成，其pH通常维持在3.5～4.5［1］，较低的pH能有效抑制致病菌在饲料及动物胃肠道的增殖，具有较好的抑菌效果［2-3］。它与非发酵液体饲料的区别是在混合后至饲喂前这段时间内微生物发酵活动达到了稳定状态。发酵液体饲料不仅改变了饲料的理化特性，还改变了其微生物学特性。它在保留非发酵液体饲料优点的同时，因其富含有机酸、乳酸菌和低pH特性而兼具酸化剂和益生菌等多种功效，是一种功能型液体饲料。根据发酵底物可分为全料发酵和谷物发酵2种工艺，前者是将粉状配合饲料或所有固态、液态饲料原料与水按比例混合后进行液态发酵，后者只将饲料配方中的谷物部分与水混合进行液态发酵，发酵产物再与配方中的其他固态及液态原料和水按比例混合搅拌制作液体饲料。与全料发酵液体饲料相比，谷物发酵液体饲料加工工艺略显复杂，但可避免饲料中外源添加的氨基酸等营养素被微生物降解破坏。根据发酵过程微生物来源可分为自然发酵和接种发酵2种工艺。前者将配合饲料或原料与水混合后利用原料中天然存在的微生物进行液态发酵，后者外源添加乳酸菌等发酵促进剂进行液态发酵。自然发酵从饲料和水混合后即开始发生，制作的液体饲料质量并不稳定，容易受杂菌污染，且饲料中还伴有高浓度的乙酸和生物胺等会影响适口性及安全性［4-5］，猪只饲喂效果变异幅度较大；接种发酵在发酵过程中加入能产生大量乳酸的菌株而使饲料中有害菌数量得到有效控制，质量稳定［5］，因而应用较为广泛。根据操作方式可分为批次发酵和连续发酵2种工艺。前者每次根据待喂猪群数量，将一定量的饲料或原料与水按比例混合进行液态发酵，发酵结束用于饲喂，喂完后重新开始制作下一批发酵饲料。后者液态发酵连续进行，并将整个发酵过程细分为许多个周期，每个周期发酵结束后，取出一定比例的发酵产物供饲喂，剩余作为发酵种子与新加入的原料混合后继续发酵，周而复始。发酵产物取出的比例根据需要而不同， 50%～90%不等。连续发酵的第1个发酵周期即相当于常规的批次发酵，主要作用是为后续发酵提供菌种，其品质与菌群组成对发酵产物的质量具有决定性影响；在此后的若干个连续发酵周期中，取出的发酵产物往往弃之不用，原因是产物的菌群组成尚未稳定达到预估的状态，经过数个周期运行后，产物的组成将逐步趋于稳定，此阶段一般在2～5个周期左右；微生物发酵一旦稳定后，产物可定期不断取出供利用。李芳等研究提出了玉米大麦混合物连续液态发酵工艺：25 ℃恒温，第1个周期48 h，其余24 h，不同周期间发酵产物的留置率50%，料水比1∶2.5，发酵初期接种植物乳杆菌；发酵产物品质优良，乳杆菌含量9.58 Log10CFU/g，大肠杆菌含量5.89 Log10CFU/g［6］。

3 液体饲料在养猪生产中的应用效果

3.1 扩展饲料来源

与现行的粉状饲料和颗粒饲料相比，液体饲料配方中可以大量使用廉价的食品及发酵工业副产物（乳清、啤酒副产物、马铃薯加工副产物等）［7］，这不仅减少了环境污染，提高了资源利用率，同时大大降低了饲料生产成本，增进养殖效益。英国肉类与家畜管理委员会（MLC）对欧洲的统计结果表明，使用副产品的液体饲料后能降低饲料成本，随着谷物价格的上涨，这种优势更明显。同时某些副产物应用于仔猪饲料中可取得意想不到的效果，而这些物质在固态饲料中添加时往往需要先干燥。如从马铃薯提取淀粉后的废水中分离得到的马铃薯蛋白粉，研究表明其具有一定的抑菌活性，在400 μg/mL浓度下能抑制大肠杆菌和猪霍乱沙门氏菌生长，当浓度达到500 μg/mL时，可抑制葡萄球菌生长；仔猪日粮中添加马铃薯蛋白粉能改善日增重、采食量、饲料转化率和干物质消化率，降低盲肠、结肠中有害菌的数量［8-9］。使用液体饲料则能直接利用这些副产物，避免干燥能耗。

3.2  改善饲粮适口性

仔猪在哺乳期摄食液态的母乳，断奶后继续饲喂液态的饲料，有利于早期断奶仔猪由母乳到饲料的平稳过渡，可提高仔猪采食量，提高饲料消化率，增进早期断奶仔猪的生长性能，降低仔猪断奶后的腹泻频率。Missotten等总结4个试验后发现，与固态饲料相比，使用液体饲料使断奶仔猪日增重提高22.3%，饲料利用率提高10.9%［10］。Russe11等发现使用液体饲料能提高断奶仔猪干物质的摄入量，同时也免去了其分开学习如何使用采食和饮水装置［11］。

母猪的采食量和泌乳力始终是规模化猪场的焦点问题。夏天高温季节，母猪采食量低下，泌乳不足，严重影响哺乳期仔猪的生产性能和成活率。使用液体饲料可改善母猪食欲，提高采食量，促进乳汁的生成和分泌，使仔猪得到更多的营养和乳源性生物活性物质供给增强仔猪的抗病和抗应激能力，提高仔猪断奶重和成活率。笔者的研究结果也表明，饲喂液体饲料的母猪哺育的仔猪成活率提高6.4%，断奶重提高9.7%，哺乳期增重提高14.8%。

3.3 促进养分消化吸收

液体饲料通过浸泡软化、激活内源酶、降低胃pH促进胃蛋白酶原激活成为有活性的胃蛋白酶、延长胃排空时间有益菌分泌促消化酶等多种途径，降解植酸、非淀粉多糖等抗营养因子，提高饲料养分消化率。Dung等发现发酵液体饲料可提高蛋白质和有机物的粪表观消化率以及有机物、微量元素和氨基酸的回肠末端表观消化率［12］。Hong等报道饲喂添加大米酒糟的液体饲料能显著改善仔猪有机物和粗蛋白的回肠表观消化率，提高生长性能［13］。Schwarz等报道在生长肥育猪液体发酵饲料中以黑麦替代部分大麦不影响猪增重、饲料转化率和胴体品质，经济效益增加11.3%［14］。Katie等报道含50%小麦副产品的液体饲料与固态饲料相比，可提高饲料转化率和回肠能量、粗蛋白消化率［15］。Lyberg等发现在液体发酵饲料中植酸酶活性显著提高，从而使回肠磷表观消化率从30%提高至48%［16］Car1son等在以大麦为基础的液体饲料中发现，在10～38 ℃的发酵环境范围内均能有效降低饲料中的植酸含量［17］。

3.4 改善肠道健康

发酵液体饲料富含乳酸菌和有机酸具有益生菌和酸化剂等多重功效，是目前养猪生产中取消或减少饲用抗生素使用的重要途径。Moran等发现饲喂液体饲料的断奶仔猪肠道中乳酸菌与大肠杆菌比值显著提高，而饲喂固体饲料肠道中大肠杆菌的繁殖则更为活跃［18］。仔猪饲喂发酵液体饲料或添加大米酒糟的液体饲料，能降低胃、回肠和中段结肠pH，提高这些部位的有机酸含量，增加胃和回肠乳酸菌数量，降低整个胃肠道的大肠杆菌和总大肠菌群数量［13］。母猪饲喂发酵液体饲料能同时改善母猪及其仔猪胃肠道健康。母猪产前2周、产后3周饲喂接种植物乳杆菌的液体发酵饲料，母， 猪粪中大肠菌含量显著低于饲喂相同配方的颗粒饲料和非发酵液体饲料的母猪，其初乳中对肠上皮细胞和血液淋巴细胞的促有丝分裂活性也显著高于饲喂颗粒饲料的母猪；与饲喂颗粒饲料相比，饲喂发酵液体饲料母猪所带仔猪粪中乳酸菌含量显著提高，大肠菌数显著降低［19］。Tajima等报道仔猪饲喂发酵液体饲料能增加回肠和盲肠的细菌多样性［20］。仔猪、 断奶期间往往会因为食物及环境的改变而导致采食量降低，肠道形态结构破坏。研究表明，与饲喂固态饲料相比，液体饲料能缓解仔猪断奶引起的肠道结构的破坏［21］。并且发酵液体饲料较未发酵液体饲料饲喂效果更好，Scho1ten等发现饲喂发酵液体饲料仔猪，小肠前段绒毛高度比常规非发酵液体饲料组提高25.4%，绒毛高度和隐窝深度比值降低36.4%，绒毛形状有改善趋势［22］。Missotten等研究表明，与固态饲料相比，饲喂发酵液体饲料能显著增加断奶仔猪小肠绒毛长度，提高增重和饲料转化率［23］。

3.5 降低沙门氏菌感染

人沙门氏菌食物中毒是一种常见的细菌性食物中毒。畜禽在宰杀前感染的沙门氏菌是肉类食品中沙门氏菌的主要来源。欧洲食品标准化协会数据显示欧盟猪屠宰时淋巴结沙门氏菌感染率平均为10.3%，种猪沙门氏菌感染率为28.7%，猪生产过程沙门氏菌感染率为33.3%。采食被沙门氏菌污染的饲料是引起猪沙门， 氏菌感染的重要途径。研究表明液体发酵饲料的高乳酸及低pH环境能有效降低饲料中沙门氏菌含量，饲料中70 mmo1/kg含量的乳酸能有效抑制沙门氏菌生长，当浓度大于100 mmo1/kg时则能杀灭饲料中的沙门氏菌，液体饲料接种乳酸菌并在30 ℃左右发酵24 h即可产生足量乳酸以快速高效地去除饲料中的沙门氏菌等肠道致病菌［24］。而且液体发酵饲料还能降低胃及肠道的pH，抑制沙门氏菌的生长［12，25］。Farzan等对加拿大安大略省农场采样发现，饲喂固态饲料农场粪便、饲养环境和饲料中沙门氏菌的检出率为6%、23.75%、19%，而饲喂液体饲料的农场检出率仅为0.8%、0%、5%［26］。Wo1f等对荷兰南部猪场调研发现饲喂发酵液体饲料能显著降低肥育猪群粪中沙门氏菌的检出率［27］。Stojanac等在塞尔维亚也证实了液体发酵饲料对降低沙门氏菌的作用［28］。

3.6 减少呼吸道疾病

在运送和采食固态饲料特别是干粉料的同时会产生大量的扬尘，研究表明饲喂液体饲料能将猪舍中的扬尘降低至饲喂固态饲料时的一半。较低的猪舍扬尘密度不仅能提高猪舍的环境，而且还能减少因随扬尘传播的病原微生物及内毒素，降低猪及饲养员的呼吸道疾病［29］。

4 影响液体饲料应用效果的因素

4.1 水料比

Geary等报道液体饲料的水料比在一定范围内仔猪可通过调节饮水量和胃肠道容积维持相对恒定的干物质摄入，水料比（干物质含量分别为14.9%、17.9%、22.4%和25.5%）对仔猪干物质摄入量、增重和饲料转化率均无显著影响，但随着液体饲料中干物质含量的降低，猪只污水排放量显著增加，综合猪生长性能和污水排放量建议液体饲料的干物质含量应不低于20%（水料比3.5∶1以内）［30］。目前大多数液体饲料的水料比在2∶1和3∶1之间。

4.2 发酵过程控制

理想的液体发酵饲料pH应该控制在4.5以下，乳酸菌含量大于9 1og10CFU/ mL，乳酸含量大于150 mmo1/L，乙酸和乙醇含量分别低于40 mmo1/L、0.8 mmo1/L［2］。这种条件下的液体饲料能有效抑制有害菌繁殖，并且具有良好的适口性。然而自然发酵的液体饲料品质往往不稳定，液体饲料正常发酵应以产生乳酸为主，但自然发酵由于发酵过程不可控，常常导致以产乙酸为主，并且会出现发酵不足或发酵过度的情况，导致饲料能值及适口性降低，并且对动物有一定危害。提高自然发酵质量的有效方法是添加一定量的硫酸铜，Bea1等研究发现添加饲料级硫酸铜能显著提高乳酸的抑菌作用，50 mmo1/L乳酸和50 mg/L 铜离子联用的抑菌效果和200 mmo1/L乳酸效果一致［31］。温度对液体饲料发酵过程有重要影响，Merre11等建议发酵的温度应该维持在20℃以上［32］，在此温度下乳酸能快速生成，将饲料pH维持在4.5以下，并且有害菌如沙门氏菌、大肠杆菌数量能得到有效控制［33-34］。在加工发酵液体饲料中所添加的水也必须是温水，避免直接使用冷水，因为加入冷水会瞬间冷却发酵体系，抑制乳酸菌和酵母菌的生长［35］。

4.3 液体饲料分层

由于饲料各组分比重差异大，液体饲料在搅拌混合、管道输送过程及进入料槽后均可能出现分层，导致营养素分布不均匀，影响饲喂效果。Missotten等发现由于液体饲料中固体组分沉降的原因，饲喂发酵液体饲料的断奶仔猪生长性能比饲喂固态饲料的差，小肠绒毛长度和隐窝深度显著降低；而在液体饲料中加入海泡石降低固体组分的沉降速度后，饲喂发酵液体饲料的仔猪生长性能显著优于固态饲料［23］。要克服饲料分层，一方面可在液体饲料管道内壁设计内螺旋，使其在输送过程形成涡旋，缓解饲料沉降；另一方面，在液体饲料原料选择与加工工艺上要确保其与水能很好地融合，如小麦粉及小麦副产物与水的融合度优于玉米，提高玉米的粉碎细度能改善其与水的融合度，建议粉碎细度在0.8 mm以内；此外也可在饲料中添加乳化剂、食品级生物胶或黏土等来保持液体饲料的稳定性［36］。

4.4 料槽设计

多数研究均表明，与固态饲料相比，饲喂液体饲料的仔猪，生长速度提高，但饲料转化率下降，其主要原因是仔猪在采食过程中造成的饲料浪费。Russe11等报道在料槽设计改进前饲喂相同配方的颗粒饲料和液体饲料的仔猪料重比分别为1.31和1.89，在改进液体饲料用料槽的设计后两组仔猪的料重比分别为1.37和1.44［37］。由此可见，料槽设计优化在提高液体饲料的转化率方面具有很大潜力。

4.5 卫生管理

液体饲料及其原料、饲喂设备、料槽等的卫生状况对其饲养效果有重要影响，尤其是仔猪对饲料的味道特别敏感。液体饲料是微生物的良好培养基，要避免其被微生物污染。储存液体原料的设施及加工液体饲料的设备要定期清洗，防止滋生霉菌；固态原料应与液体原料分开存放，并与液体饲料的加工区域保持适当距离，防止受潮及发霉；料槽应定期清洗，以免不新鲜的液体饲料影响猪的采食量。液体饲料的喂料量应适宜，避免料槽残留太多剩料滋生细菌。

5 发酵液体饲料常用菌种

自然发酵的液体饲料质量往往不稳定。采用接种发酵生产的液体饲料，质量较稳定。接种发酵的关键是菌种的筛选，用于液体饲料发酵的菌种应满足下述条件：能够产生高浓度的乳酸；能抑制病原微生物生长［38］。目前国外在发酵液体饲料中应用较多的菌株主要有乳杆菌属和片球菌属细菌。

乳杆菌属细菌中应用最广的是植物乳杆菌，属于同型发酵类型中的兼性异型发酵菌，发酵葡萄糖产生85%以上的乳酸。植物乳杆菌在发酵过程中可产生抑菌物质——植物乳杆菌细菌素。Canibe等在实验室条件下发现，液体饲料接种7 Log10CFU/L的植物乳杆菌，经20 ℃发酵24 h后饲料中乳酸菌含量达到10 Log10mo1/L，肠杆菌增殖减少［39］。P1umed-Ferrer等在实验室及实际生产条件下也发现接种8 Log10CFU/L植物乳杆菌能在1 d之内就将乳酸菌的数量提高至主导地位，饲料pH值控制在4左右，致病菌显著降低，而相同条件下的自然发酵则要10 d才能使饲料处于稳定状态［1］。O1storpe等也发现接种植物乳杆菌后饲料中乳杆菌种群迅速成为优势菌群，并且发酵过程中多次添加能显著提高饲料中有机酸的含量，提高液体饲料品质［40］。Missottena等从猪回肠内容物、盲肠内容物和发酵液体饲料分离的146株乳酸菌中，经产乳酸能力、酸化速度、对沙门氏菌等肠道病原菌的抑制能力、对低pH和胆盐等逆境的耐受能力以及模拟液体饲料发酵条件下pH、乳酸、乙酸、乙醇和乳酸杆菌等的检测分析，遴选到3株适于发酵液体饲料的菌株，均属于乳杆菌属，分别是约氏乳杆菌、唾液乳杆菌和植物乳杆菌［41］。

片球菌属细菌目前常用的是乳酸片球菌和戊糖片球菌。乳酸片球菌作为一种安全的益生菌，发酵产酸能力强，现已研究用于猪肉发酵、西式火腿发酵、中式乳酸香肠加工及青贮饲料制作等。乳酸片球菌在发酵过程中能产生抑菌多肽物质——乳酸片球菌素，对许多乳酸菌、单核细胞增多症李氏杆菌、枯草杆菌、沙门氏菌、蜡样芽孢杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌O157、金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌和产气荚膜梭状芽胞杆菌等均有抑制作用。戊糖片球菌是自然青贮苜蓿的优势菌［42］。研究发现液体饲料接种乳酸片球菌发酵模式与自然发酵模式的品质相似，乳酸片球菌接种未起作用［43］。Geary等的研究也表明，在接种乳酸片球菌的发酵液体饲料中，乳酸片球菌并不是优势菌［44］。Dujardin等报道在液体饲料发酵时接种乳酸片球菌，与自然发酵相比，可使总大肠菌和大肠杆菌数降低25～35倍［45］。Niven等报道在制作发酵液体饲料时接种植物乳杆菌或乳酸片球菌，均能提高饲料中乳酸菌数和乳酸含量，降低大肠杆菌数，减少赖氨酸被微生物降解破坏，提高饲料的营养价值［46］。Bea1等报道液体饲料接种戊糖片球菌在30 ℃条件下进行发酵，对饲料中沙门氏菌的抑制效果优于20 ℃下发酵的液体饲料［47］。

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2016-10-05）

现代农业产业技术体系（CARS-36）；国家科技支撑计划课题（2012BAD39B03-04）作者简介：李永明，男，研究员，主要从事畜禽健康养殖与营养调控研究，zjhzlym@126.com *通讯作者：徐子伟，研究员，博士生导师，xzwfyz@sina.com