发酵饲料在猪生产上的替抗研究进展

吕 航， 黄晓灵， 申远航， 王 众， 郑 宁

（广东广垦畜牧工程研究院有限公司，广东广州510000）

抗生素作为饲料添加剂使用在预防细菌性疾病和促进动物生长方面都有显著作用， 给养殖业创造了巨大的经济效益（蒋宗勇等，2012）。 然而，抗生素大量使用所带来的问题也日益凸显并被关注， 例如抗生素的耐药问题以及药物残留引发的食品安全问题；此外，抗生素随动物排泄物进入环境，破坏了环境中微生物平衡（周桂莲等，2007）。因此，在减抗和禁抗的政策下，寻找抗生素代替物是保障和促进养殖业和饲料业发展唯一途径。 研究表明， 发酵饲料在微生物的作用下可降解饲料原料中的纤维素、蛋白质、脂肪等大分子物质，产生有机酸、肽、多糖小分子物质。 饲喂发酵饲料可提高动物免疫力、改善肠道健康状况、降低动物腹泻率、 提高饲料消化率， 同时发酵饲料适口性较好，能促进动物采食（宋高杰等，2016）。 因此，发酵饲料是目前较好的替代抗生素的新型饲料。 然而，由于发酵工艺以及发酵条件等原因，国内关于发酵饲料在猪生产上的替抗应用效果报道不一，且关于发酵饲料应用的机理尚未完全清楚。因此，本文就发酵饲料在猪生产上的替抗应用研究以及相关机理进行综述， 为发酵饲料在猪生产上的进一步应用提供参考。

1 发酵饲料的替抗应用研究

1.1 发酵饲料在仔猪上的替抗应用研究 研究表明， 发酵饲料替代部分配合饲料对仔猪生长具有促进作用，能够显著提高日增重和降低料肉比，且效果与抗生素相当。经部分文献统计分析，大多数研究中发酵饲料替代量在30%以下，应用时期在断奶仔猪阶段（表1）。

表1 发酵饲料在仔猪上的替抗研究

李玉侠等（2018）、胡新旭等（2013）、邱涓等（2011）研究表明，日粮中使用发酵饲料代替20%的无抗基础日粮， 能够显著提高断奶仔猪日增重和降低腹泻率（P ＜0.05），效果与抗生素组相当。王玉田等（2018）试验结果显示，在断奶仔猪日粮中， 用5%的发酵饲料替代30 mg/kg 金霉素和用10%的发酵饲料替代60 mg/kg 金霉素，两组效果均优于60 mg/kg 金霉素组，且均能显著提高断奶仔猪平均日增重（P ＜0.05）。 其中用10%的发酵饲料替代60 mg/kg 金霉素组效果最佳。 俞清霞等（2011）利用5%发酵豆粕替代玉米和豆粕，且保持和对照组日粮营养水平相当。结果显示，用发酵豆粕饲喂仔猪，可显著提高仔猪日增重，显著降低料肉比。

综上所述，断奶仔猪日粮中添加合适（30%以下）的发酵饲料能够提高仔猪生长性能，可以减少甚至代替抗生素的使用。

1.2 发酵饲料在生长育肥猪上的替抗应用研究生长育肥猪的消化系统已经完全发育成熟， 对养分消化利用率髙，对饲料的适应性强。 因此，在生长育肥阶段， 试验中发酵饲料的替抗添加量差别较大，但结果显示都能够改善育肥猪生长性能，如表2 所示。

表2 发酵饲料在生长育肥猪的替抗研究

胡新旭等（2015）在基础日粮中添加20%无抗发酵饲料与抗生素组对比发现，20%发酵饲料组平均日增重提高了10.89%，平均日采食量提高了5.86%，料重比降低了4.83%（P ＜0.05）。 严念东等（2010）、涂小丽等（2015）采取100%全价发酵饲料替代基础日粮， 试验发现发酵饲料组生长育肥猪的平均日增重显著提高（P ＜0.05），且效果与抗生素组相当。 这可能是生长育肥猪消化吸收能力强， 发酵饲料中的营养水平能满足其日常生长，加上发酵饲料能够提高营养物质的消化率，增强猪对营养物质的消化吸收， 从而改善育肥猪的生长性能。

综上所述， 日粮中添加适宜营养水平的发酵饲料，对育肥猪的生长有促进作用，可减少甚至替代抗生素的使用。

2 发酵饲料在猪日粮上应用的注意要点

虽然发酵饲料的效果已经被确认， 但由于产品生产没有统一的标准、发酵质量不稳定、运输难等原因， 目前发酵饲料的应用仍面临着诸多问题（王秀，2010）。而且现有的发酵饲料技术存在急需解决的瓶颈， 如发酵饲料菌种选择与生产工艺复杂、机械化、水平低、制造成本高、装备落后等。 因此，在应用发酵饲料时，必须关注以下几个方面。

2.1 产品质量 发酵的最终目的是实现营养物质的转化，发酵只是一种处理手段，并非所有的原料都需要发酵，也并非所有的原料都适合发酵。在猪生产上，一些非常容易利用的原料（如乳清粉），或者一些确实难以利用的原料（如稻壳），通过发酵改善其消化率，是非常不经济的行为。 因此，在衡量发酵效果的时候， 一般选择需要考虑其营养成分是否得到改善，原料是否得到有效脱毒，适口性及消化率是否得到提高， 发酵饲料的损失是否可以接受等问题。

另外，发酵饲料配方的营养能够得到保证，尤其是对所发酵的物料，如木薯渣、淀粉渣等粗蛋白质含量较少，建议发酵时，加入少量的菜籽粕、棉籽粕、豆粕、蓖麻饼、橡胶籽粕、花生麸等蛋白原料，进行配合发酵，以提高发酵后的饲料蛋白质水平，满足动物营养需求，保障动物健康生长。

2.2 杂菌污染 在发酵饲料应用的过程中，杂菌污染是多方面的，比如原料本身、运输过程中人、环境甚至空气都有可能带来杂菌污染，尤其是当发酵密封不严格的时候。 杂菌污染会严重影响产品质量（钟启平和刘伯丽，1998）。 因此，对有害菌的污染必须采取综合的防治措施，如严格控制环境卫生，做好产品质量监测工作，选择性控制有害菌群的生长繁殖空间， 采取必要的防霉剂等。

2.3 贮存与运输 发酵饲料因存储或运输不当可能会导致饲料霉变或者生虫， 直接影响到饲料以及原料的营养成分，给畜禽带来诸多危害。因此，建议在贮存与运输过程中，应当注意以下几点。

2.3.1 温度 合理的发酵需要适宜的温度。 杨建平等（2017）探究不同温度（30、40、50 ℃）对饲料发酵效果的影响，结果证明30 ℃是发酵饲料最适宜的生产温度。 可能原因是菌种的生长环境要求温度在37 ℃左右，但是发酵过程中饲料本身会产生一部分热量， 因此外界发酵温度应该设定低于37 ℃。

2.3.2 虫鼠蚁害 虫鼠蚁的危害不仅仅是糟蹋饲料，还容易携带病原菌，通过饲料传播疾病，危害畜禽健康。 因此， 在保存发酵饲料时可通过多种途径进行杀灭工作。

3 发酵饲料机理研究

目前， 关于发酵饲料作用机理主要分为两个方面： 一是经过猪采食后， 直接对其机体产生作用，如发酵菌种能够影响猪的微生物区系，发酵后产生的酸甜口感有利于动物的采食等； 二是通过消化吸收，间接影响猪的抗氧化、免疫等功能，从而改善猪的生长性能。

3.1 消除抗营养因子，提高营养物质消化率 研究表明，发酵过程中可产生蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等多种酶，消除抗营养因子，把大分子量的营养物质分解为小分子物质， 如可将大豆分解为多肽、寡肽；纤维类物质分解为糖、乳酸等，从而增加水溶性，提高消化率（王海超，2012）。 彭辉才等（2008）研究发现，发酵过程中，菌体会分泌许多酶作用于抗营养因子， 从而导致胰蛋白酶抑制因子和凝集素被分解和钝化； 且发酵前后干物质消化率为（73.66±3.82）%、（76.47±4.44）%，粗蛋白质的消化率为（89.11±2.96）%、（90.94±3.27）%，两者均有所提高， 但差异不显著（P ＞0.05）。 张建等（2012）研究表明，发酵玉米-豆粕型日粮，淀粉含量降低了3.5 个百分点， 直链淀粉含量提高了4.13 个百分点（P ＜0.05）。抗原蛋白和棉子糖家族寡糖发生了大幅的降解， 发酵后蛋白质相对分子质量主要集中在18 kda 以下，小于5 kda 的小分子肽含量从发酵前的1.35%提高到了3.6%（P ＜0.05）， 蛋白质的体外消化率提高了4.0 个百分点（P ＜0.05）。 氨基酸的组成和含量也有一定的变化和提高。综上所述，利用发酵可以减少饲料中的抗营养因子，并提高其营养价值。

3.2 清除过量自由基，增强机体抗氧化能力 自由基是机体正常代谢过程的中间产物， 一定量的自由基对维持机体组织功能是必需的， 但是一旦受到氧化应激如断奶等， 畜禽体内的自由基水平会升高， 从而打破这种平衡， 影响机体生理健康（钟丽，2006）。 许多研究证明，益生菌具有清除活性氧和自由基作用，并提高机体的抗氧化能力（王进波等，2014）。 因此，对于益生菌发酵饲料来说，其同样具有类似的功能。 王娟娟等（2011）研究发现， 日粮中添加发酵饲料可显著提高仔猪血液SOD 含量（P ＜0.05），增强仔猪机体抗氧化能力，利于缓解断奶应激。苏家宜等（2017）研究发现，发酵中药渣能够显著提高仔猪血浆过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性， 降低丙二醛含量 （P ＜0.05），得出发酵中药渣可提高断奶仔猪的抗氧化能力，且效果优于抗生素。

3.3 消除肠道病原菌， 维持肠道菌群平衡 目前，用于发酵饲料的益生菌种类主要是乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌等。而这些菌种随着发酵饲料进入到动物体内，能够竞争性抑制病原菌，并充分发挥自身益生作用，保持优势菌群平衡，从而保证机体生理健康。李旋亮（2017）研究发现，发酵饲料可显著提高十二指肠、空肠、盲肠和结肠中乳酸杆菌的数量（P ＜0.05），显著降低盲肠和结肠中大肠杆菌的数量（P ＜0.05）。 胡新旭（2013）试验证明，与对照组相比，在日粮中添加20%发酵饲料能够显著提高粪便中乳酸杆菌含量， 显著降低大肠杆菌的含量（P ＜0.05）。 综上，发酵饲料可以通过益生菌改善猪肠道菌群平衡。

3.4 提高免疫功能，保证机体健康 发酵饲料可作为一种非特异性免疫调节因子， 通过益生菌自身或者其发酵中分泌的特定成分刺激宿主免疫细胞，使其激活，促进免疫因子的释放以及免疫细胞的生长发育，提高机体免疫功能和抗病能力。罗建（2010） 在断奶仔猪日粮中添加微生物发酵饲料，与对照组相比， 免疫球蛋白IgA、IgG、IgM 的含量显著提高（P ＜0.05），说明无抗微生物发酵饲料对增强断奶仔猪免疫功能具有一定的功效。 李国忠（2012）试验发现，当发酵黄芩的添加量为0.15%时，该组结果中IgA、IgG、IgM、TNF-α、IL-4 等指标较空白组分别提高了36.8%、33.1%、22.9%、90.7%、78.3%， 其中免疫球蛋白的三项指标结果显著高于抗生素组（P ＜0.05）。 但是目前关于发酵饲料如何影响免疫功能的报道较少。 有研究表明，发酵饲料中的有益菌进入肠道后，一部分与肠上皮表面的特异性受体结合， 稳定有序地定植在肠上皮表面，增加抗体细胞数量， 进而发挥黏膜屏障保护效应；一部分可刺激肠道内其他有益菌增殖，分泌大量免疫因子如IgA 免疫球蛋白等 （李亚杰和赵献军，2006）。 其相关分子机理还有待进一步研究。

4 小结

在断奶仔猪阶段添加适宜比例的发酵饲料能够减少或者完全替代抗生素的使用， 缓解仔猪断奶应激，提高仔猪生长性能；在育肥猪阶段，保持发酵饲料适宜的营养水平下， 也可以部分或者完全替代抗生素的使用，促进猪的生长。而发酵饲料机理方面，多与其使用的益生菌相关，因此在发酵饲料生产以及使用过程中， 保持有效的益生菌种类以及数量可能是发酵饲料发挥作用的基础。