适宜母猪配合饲料发酵的菌种筛选及其发酵条件的优化研究

亓秀晔，谢全喜，陈 振，于佳民，徐海燕，谷 巍

（山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东泰安271000）

适宜母猪配合饲料发酵的菌种筛选及其发酵条件的优化研究

亓秀晔，谢全喜，陈 振，于佳民，徐海燕，谷 巍*

（山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东泰安271000）

本试验对适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌进行了筛选，并对最适发酵菌种的发酵工艺进行了优化。结果表明：适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌为BLCC2-0015和BLCC2-0092，发酵48 h时，pH最低分别达到4.12和4.25，活菌数分别达到60×108和81×108，总酸含量分别为22.56 mg/g和23.50 mg/g；适宜乳酸菌BLCC2-0015生料发酵的条件为：温度 28 ～ 42 ℃，料水比 5∶2、5∶3 或 5∶4；其中最优的条件为：温度 28 ～ 32 ℃，料水比 5∶3 或 5∶4，活菌数最高达96×108，pH 最低为 3.92。 适宜乳酸菌 BLCC2-0092 生料发酵的条件为：温度 28 ～ 32 ℃，料水比 5∶2、5∶3 或 5∶4；其中最优的条件为：温度28℃，料水比5∶4和温度32℃、料水比5∶3或5∶4，活菌数可达到109CFU/g以上。

乳酸菌；发酵饲料；活菌数；pH；总酸

微生物发酵饲料是一种利用乳酸菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等有益微生物对一种或多种饲料原料进行厌氧或好氧发酵，从而提高饲料原料营养物质的利用率，消除抗营养因子，同时有益微生物大量繁殖、富集，功能性初级、次级代谢产物大量生成（马传兴等，2014；林标生等，2013）。乳酸菌是应用最早、最广泛的益生菌，其是一类可利用碳水化合物发酵产生大量乳酸细菌的总称，通常为厌氧或者兼性厌氧菌，耐酸，在pH为4.5以下时仍可生长，因此被广泛应用于乳制品等发酵食品中（李晓晖，2002）。乳酸菌发酵饲料可以降低仔猪胃内的酸度，增加仔猪的采食量，从而提高其生产性能（杨璐等，2014）；其代谢产物和活菌液对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌都有很强的抑菌效果，并且pH越低，抑菌作用越强（王晓伟等，2015）；此外，乳酸菌发酵饲料作为功能性饲料，其还具有气味香、适口性好、饲喂便捷、消化率高、功效稳定等优势，具有良好的生产和应用价值，其在饲料领域的应用具有较大潜力。

本试验旨在研究适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌的筛选，并对筛选得到的两株乳酸菌发酵配合饲料的工艺进行优化，为乳酸菌发酵配合饲料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 发酵基料和菌株 玉米-豆粕型配合饲料由山东泰安普瑞纳饲料有限公司提供。

6 株 乳 酸 菌 菌 株 ：BLCC2-0001、BLCC2-0015、BLCC2-0038、BLCC2-0092、BLCC2-0111、BLCC2-0114均由山东宝来利来生物工程股份有限公司研究院保存。

1.1.2 培养基 MRS培养基：葡萄糖20 g/L、蛋白胨 10 g/L、牛肉膏 8 g/L、酵母膏 4 g/L、硫酸镁0.5 g/L、硫酸锰0.3 g/L、柠檬酸铵2 g/L、乙酸钠5 g/L、吐温-80 1 ml/L，pH 6.0，121 ℃灭菌 20 min。

1.2 试验方法

1.2.1 乳酸菌发酵液的制备 将4℃条件下保存的乳酸菌斜面活化，转接到装有100 mL MRS培养基的三角瓶中，37℃培养箱静置培养24 h备用。

1.2.2 乳酸菌的筛选 称取一定量的基料按料水比 1∶0.4 （g∶mL）配制好，装袋（100 g/袋），每个样品设3个平行，分别按照2%接种量接入培养好的乳酸菌发酵液，以不接种任何菌株的空白料为对照，压实后于37℃培养箱进行生料厌氧发酵，分别于发酵24、48 h和72 h取样，测定pH、活菌数和总酸含量。

1.2.3 乳酸菌发酵条件的优化 发酵过程中菌种含量、营养成分变化复杂，由于发酵过程是各菌共同作用结果，其中又主要以乳酸菌为主，因此最终选定以总菌含量和pH变化为指标考察发酵效果（孙合美等，2014）。将筛选得到的乳酸杆菌发酵哺乳母猪配合饲料，发酵方式为厌氧发酵，2%接种量， 发酵时间：24、48、72 h； 初始料水比：5∶2、5∶3和5∶4；发酵温度为常温（夜间温度为21℃，白天温度 21～ 23℃），28、32、37、42℃， 测定发酵料pH、乳酸菌活菌数，研究不同初始料水比和发酵温度对饲料品质的影响。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 样品pH测定 取10 g样品加入90 mL灭菌后的生理盐水中，搅拌均匀后直接测定。

1.3.2 乳酸菌活菌数的测定 准确称取发酵饲料10.0 g，用生理盐水10倍递增稀释，取适当稀释度的样品分别至MRS培养基和孟加拉红培养基中，分别于37℃和30℃培养48 h，根据菌落数计算样品中乳酸菌数量，结果用CFU/g表示。

1.3.3 总酸含量的测定 采用酸碱滴定法测定样品中总酸含量。参照国标GB/T 12456-2008，即根据酸碱中和原理，用碱液滴定试液中的酸，以酚酞为指示剂确定滴定终点，按碱液的消耗量计算样品中的总酸含量。

1.4 数据分析 试验数据用Excel软件进行初步处理后，采用SPSS 13.0进行统计分析，采用One-way ANOVA进行方差分析，LSD法进行组间多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 乳酸菌对发酵饲料品质的影响 由表1可知，除24 h时BLCC2-0038发酵pH较高外，其余均在5以下，均显著低于对照组（P＜0.05），其中以BLCC2-0015最低；48 h和72 h时，各组pH均有所下降，以BLCC2-0015和BLCC2-0092较低，BLCC2-0015在发酵48 h时达到最低，仅为4.12。

活菌数方面：各菌株发酵活菌数均在109水平，各取样时间点均以BLCC2-0015和BLCC2-0092活菌数较高，其中BLCC2-0092发酵48 h活菌数达到 81×108CFU/g。

总酸含量方面：各菌株发酵料总酸含量随发酵时间延长均逐渐升高，BLCC2-0015和BLCC2-0092的总酸含量一直处于较高水平，均显著高于其他组 （P＜0.05），其中以72 h-BLCC2-0015最高，为 24.84 mg/g。

综合pH、活菌数和总酸含量，适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌优选BLCC2-0015和BLCC2-0092。

2.2 适宜配合饲料发酵的乳酸菌发酵工艺优化

2.2.1 乳酸菌BLCC2-0015发酵工艺优化 由表2可知，常温21～23℃，料水比5∶2发酵48 h时活菌数仅在107水平；料水比5∶3发酵24h时，活菌数在108水平，到48 h及以后达到109水平；料水比5∶4时，活菌数在109水平。48 h pH和活菌数均显著低于其他组（P＜0.05）。结合pH结果，说明常温下乳酸菌生长较慢，至少48 h以后才发酵起来。

温度 28 ℃和 32 ℃时， 料水比 5∶2、5∶3 和 5∶4时，活菌数均在109水平，几乎均高于其他温度同等条件下的几十亿（忽略个别计数误差），32℃最高达到96×108CFU/g；pH呈降低趋势，32℃时最低达到3.92，说明这两个温度下乳酸菌均生长良好，且料水比为 5∶3 和 5∶4 时优于 5∶2。

表1 乳酸菌对发酵饲料品质的影响

表2 乳酸菌BLCC2-0015发酵工艺优化

温度 37 ℃和 42 ℃，料水比 5∶2、5∶3 和 5∶4 条件下，活菌数也均在109水平，稍低于28℃和32℃时的活菌数，pH均在5及以下，说明这两个温度下乳酸菌均生长良好。

结合计数结果及pH的结果得出，适宜乳酸菌BLCC2-0015生料发酵的条件为：温度28～42℃，料水比 5∶2、5∶3 或 5∶4； 其中最优的条件为：温度28 ～ 32 ℃，料水比 5∶3或 5∶4，活菌数最高达 96×108CFU/g，pH 最低为 3.92。

2.2.2 乳酸菌BLCC2-0092发酵工艺优化 由表3 可知，常温 22 ～ 24 ℃，料水比 5∶2、5∶3 和 5∶4时，活菌数都在109水平，pH呈现降低的趋势；28℃时，除个别计数误差外，活菌数在109水平或以上，pH随料水比升高而降低，料水比5∶4时，活菌数达到或接近1010水平；32℃，料水比5∶2时，活菌数在 109水平，5∶3 和 5∶4 时均在 1010水平，pH也在同等条件下低于其他组；37℃和42℃，料水比 5∶2、5∶3 和 5∶4 条件下， 活菌数均在 109水平，pH也呈降低趋势，到72 h时，活菌数基本低于对照组，pH也与对照组相当，说明这两个温度下发酵不理想。

结合计数结果及pH的结果得出，适宜乳酸菌BLCC2-0092生料发酵的条件为：温度28～32℃，料水比 5∶2、5∶3 或 5∶4； 其中最优的条件为： 温度28 ℃，料水比 5∶4 和温度 32 ℃，料水比 5∶3 或 5∶4，活菌数可达到109CFU/g以上。

3 结论与讨论

饲料原料经过微生物发酵后可产生动物极易吸收的有益微生物菌体蛋白、酶类、生物活性小肽、氨基酸、有机酸和活性益生菌等（陆文清等，2008），形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料，能有效促进动物对各种营养物质的吸收和利用（李维炯等，2008）。乳酸菌产生的酸性代谢产物可使肠道环境偏酸性，而一般消化酶的最适pH均偏酸性，有机酸的产生还可加强肠道的蠕动和分泌，因此有利于各养分的消化吸收。

本试验对适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌进行了筛选，并对最适发酵菌种发酵工艺进行了优化。结果表明，适宜哺乳母猪配合饲料发酵的乳酸菌为BLCC2-0015和BLCC2-0092，发酵48 h时，pH最低分别为4.12和4.25；活菌数分别达到60×108CFU/g 和 81×108CFU/g； 总酸含量分别为22.56 mg/g和23.50 mg/g。适宜乳酸菌BLCC2-0015生料发酵的条件为：温度28～42℃，料水比5∶2、5∶3 或 5∶4；其中最优的条件为：温度 28 ～ 32 ℃，料水比 5∶3 或 5∶4， 活菌数最高达 96×108CFU/g，pH最低为3.92。适宜乳酸菌BLCC2-0092生料发酵的条件为：温度 28 ～ 32 ℃，料水比 5∶2、5∶3 或5∶4；其中最优的条件为：温度 28 ℃，料水比 5∶4和温度32℃，料水比5∶3或5∶4，活菌数可达到109CFU/g以上。

表3 乳酸菌BLCC2-0092菌种发酵工艺优化

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[8]杨 璐，鲁茗源.乳杆菌液体发酵饲料在仔猪生产上的应用[J].仔猪营养与饲料科技，2014，4：31 ～ 35.■

The Lactobacillus suitable for the compound feed fermentation of lactating sow was screened and the optimal fermentation strains and its fermentation conditions were optimized.The results showed that the Lactobacillus BLCC2-0015 and BLCC2-0092 were suitable for basic feed fermentation and the feed pH of 48 h-BLCC2-0015 and BLCC2-0092 reached the minimum of 4.12 and 4.25，the viable count reached 60×108and 81×108，the total acid content reached 22.56 mg/g and 23.50 mg/g.The suitable conditions for the fermentation of BLCC2-0015 were feed-water ratio of 5∶3 or 5∶4，the fermentation temperature of 28 ～ 32 ℃ for 48 h，under these conditions the viable count reached 96×108and the pH was 3.92；The suitable conditions for the fermentation of BLCC2-0092 were feed-water ratio of 5∶4，the fermentation temperature of 28 ℃ for 48 h and feed-water ratio of 5∶3 or 5∶4，the fermentation temperature of 32 ℃ for 48 h，under these conditions the viable count reached 109CFU/g.

Lactobacillus；fermentation feed；viable count of bacteria；pH；total acid content

S816.6

A

1004-3314（2017）18-0011-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171803

泰安市科技发展计划（201540701）

*通讯作者