利用发酵饲料养猪效果好
2020-12-17刘国信闫玉楠
刘国信, 杨 锋, 闫玉楠
(山西省阳城县南环路畜牧局,山西 晋城 048100)
近年来,畜禽养殖中抗生素滥用导致的环境污染与动物产品安全问题受到社会的广泛关注,饲料“禁抗”已成为必然趋势[1],发酵饲料的推广应用因此得到业界前所未有的重视。生产实践表明,发酵饲料具有适口性好,活菌含量高,营养更全面,绿色无残留等特点。利用其养猪能够调节猪肠道的微生态平衡,促进肠道健康,提高饲料转化利用率,降低饲养成本,增强免疫功能,减少发病死亡,提高生产性能,改善酮体品质,减少环境污染,是饲料“禁抗”后的最佳替代物,具有广阔的市场前景[2]。
1 何为发酵饲料
发酵饲料是近年来兴起的新型绿色环保型饲料。它是以微生物发酵技术为核心生产的动物饲料或饲料原料,其主要特征是含有大量的乳酸菌、酵母菌或有机酸等有益于动物健康的微生物及其代谢产物,是兼顾动物营养需求和肠道微生态健康的一种集成创新型生物饲料产品[3]。
长期以来,抗生素类药物饲料添加剂在养殖业中的滥用已经带来了明显的副作用,被禁止或取代已成为全球性趋势[4]。近年来,作为“禁抗”后的取代物——各类微生态制剂、益生素、酶制剂、酸化剂、植物提取物等被广泛应用于生产实践。但由于微生态制剂、酶制剂、益生素等产品属于活菌制剂不易保存,而且在饲料加工的高温制粒过程中易被灭活,使其生物活性大大降低。植物提取物、酸化剂等虽然副作用小,绿色环保无残留,但使用方式过于单一,适口性较差。而生物发酵饲料是以植物性农副产品为主要原料底物,加入各类活菌制剂后,通过微生物代谢作用而形成的活菌制剂和发酵底物的复合物,其功能成分几乎包括了目前市面上所有的绿色饲料添加剂,不仅改善了饲料的适口性,提高了营养价值,更易被猪只采食、消化和吸收利用,而且活菌含量高,品质更稳定,方便保存,是饲料“禁抗”后的最佳取代物。
根据微生物种类、设备工艺等的不同,发酵饲料有不同的分类。按微生物作用方式可分为好氧性发酵饲料和厌氧性发酵饲料;按发酵工艺可分为固体发酵饲料、液体发酵饲料和复合发酵饲料;按发酵产品类型可分为发酵原料、发酵全价配合饲料和发酵浓缩饲料等。
近年来,发酵饲料的开发研究已进入新高度,目前已有不少品牌的商品发酵饲料面市,其都是依据国内养殖业的实际情况及动物生长发育各阶段的消化生理特性,结合饲料原料底物及发酵加工工艺,精心筛选优质高效微生物菌种,经过综合试验研究和实际应用开发而成的复合发酵饲料。其储存、运输和使用非常方便,养猪从业者购买回来根据产品标签说明,合理添加在日粮中即可使用。
2 发酵饲料的主要功能性营养成分
众所周知,猪只养殖本质就是养肠道。猪只健康生长与肠道菌群平衡密切相关。近年来,随着肠道微生态理论相关性研究的不断深化,在饲料配方中添加益生菌等微生态制剂已得到养殖从业者的认可,逐渐进入常态化应用阶段。但调查表明,由于在饲料生产加工和实际养殖环节应用中,受多种因素制约,其应有的益生与微生态功能并不能充分发挥出来。而发酵饲料是经过发酵形成的复合物,其中的益生菌等既能保持高活性水平,又含有丰富的代谢产物,能够携同发挥作用,可以避免单独使用带来的弊端[5-6]。
目前,发酵饲料常用的活菌制剂及主要功能性营养成分包括乳酸菌、芽孢菌、酵母菌、霉菌等益生菌,益生菌代谢产物寡糖以及丁酸梭菌等数十种,现将其作用机理与生理功能介绍于下。
2.1 益生菌
研究表明,益生菌进入动物胃肠道内,通过代谢能够产生大量的有机酸和嗜酸素、乳酸链球菌肽等少量抗菌物质,从而改善消化道的pH,抑制有害微生物在肠道内的生长繁衍。长期饲喂发酵饲料,大量的益生类微生物可以源源不断地进入消化道,使其菌群数量在肠道始终保持绝对优势,有利于调节肠道菌群结构,改善肠道内环境的健康,使其一直处于平衡稳定状态,从而促进猪只健康生长[7-8]。目前,常用的益生菌主要分为以下三类。
2.1.1 乳酸菌
乳酸菌属于厌氧菌,是存在于猪只消化道中的重要益生菌。目前生产中按其代谢途径可分为同型乳酸发酵、专性异型乳酸发酵、兼性乳酸发酵和双歧杆菌异型乳酸发酵等4种类型。
乳酸菌进入十二指肠后,会在其末端快速生长,随后在空肠、回肠及直肠等所有后肠道均衡释放生长。乳酸菌在代谢过程中能够不断产生乳酸,降低肠道环境中的pH,使肠道处于强酸环境,抑制多种有害菌生长繁殖,进而达到天然预防某些细菌病害的目的[9]。研究发现,乳酸菌除具有抑菌作用外,还可以调节肠道菌群平衡,激活消化酶原,帮助机体合成维生素,提高其对营养物质的消化吸收利用率[10]。
2.1.2 芽孢菌
芽孢杆菌属于革兰氏阳性菌,目前在生产中应用的主要有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等。
芽孢属杆菌大多具有耐高温,耐酸碱的特性,生命力极强。芽孢杆菌在发酵过程中,能够消耗底物中的氧气,产生淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等高活性物质。饲喂芽孢菌发酵的饲料后,能够给肠道创造厌氧环境,保证乳酸菌、酵母菌等有益菌的正常生长繁殖,使厌氧致病菌的繁殖生长受到进一步抑制,从而保持肠道菌群结构的平衡;同时,芽孢杆菌发酵过程中产生的这些酶类物质,能够有效清除某些饲料中存在的抗营养因子,促进消化吸收,提高猪只的饲料转化利用率。
近年来研究还发现,有些芽孢杆菌还能代谢产生抗菌肽等物质,可针对性地用以破坏、杀灭沙门氏菌、大肠杆菌等有害微生物,而对酵母菌和乳酸菌等有益菌没有任何不良影响[11]。
2.1.3 酵母菌
酵母菌属于真菌,目前在生产中应用的主要有酿酒酵母、热带假丝酵母、产朊假丝酵母等,其中应用最多的是啤酒酵母和产朊假丝酵母。
酵母菌是一类喜欢在糖分含量较高与偏酸性的环境中生存的单细胞真核微生物的总称。酵母菌不仅自身含有丰富的营养物质(如蛋白质、维生素、氨基酸、多糖及酶类等),能够提高猪只的营养水平[12],还能够通过发酵产生的β-葡聚糖和甘露寡糖来提高机体的免疫力;产生的核酸、核苷酸(公认的抗应激物质),能够缓解猪只的应激反应。此外,酵母菌代谢还能产生益生元(即酵素)等促生长物质,建立生物屏障,对致病菌产生颉颃作用,增强猪只免疫力,提高猪只对疾病的抵抗能力[13]。
2.2 益生菌代谢产物——寡糖
寡糖是益生菌产生的代谢产物,属于低度聚合糖类,具有很强的生物活性,其进入猪只机体后,自身分泌的消化酶不能吸收利用,直达肠道后段才能被有益菌吸收利用。有益菌得到寡糖等特殊营养供给后,生物活性增强,繁衍生长速度加快,从而挤占了其他有害菌的生存空间,改善猪只肠道的菌群结构[14];有些寡糖还能与致病菌的外源凝集素相结合,使其不能在肠壁上吸附,并抑制有害菌在肠道内繁殖生长,促使其排出体外,从而减轻有害菌对猪只机体的侵害,有利于预防疾病[15-17]。
2.3 丁酸梭菌
丁酸梭菌为梭菌属革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌,是猪肠道内存在的正常菌群之一。丁酸梭菌能够到达完全厌氧的回盲结合部、盲肠和结肠并进行定植、繁殖和代谢[18]。其在代谢过程中能够产生丁酸、丁酸梭菌素(抗菌肽)、淀粉酶、叶酸等多种维生素、氢气等,能够抑制有害菌繁殖,促进有益菌生长,纠正肠道菌群紊乱,修复肠道黏膜,增强肠道屏障功能,从而起到维护猪只肠道健康的作用,最终可以提高猪只的生产性能[19-21]。
3 发酵饲料养猪好处多
大量试验研究和生产实践证明,发酵后的饲料具有营养更全面,适口性好,活菌含量高,绿色无残留等优点。利用其养猪能够调节猪只肠道的微生态平衡,提高饲料利用率,降低养殖成本,增强免疫功能,降低发病率和死亡率,提高生产性能,减少养殖业对环境的污染,提升生物安全水平,可谓一举多得[22-24]。
3.1 降解抗营养因子,改善适口性,提高饲料转化率
发酵后的饲料一般气味清香,适口性好,营养更全面,能够弥补精料的不足,满足猪的杂食习性。发酵饲料可以降解植物原料中的抗营养因子和毒素,提高饲料的安全性,减轻对猪只健康的影响。可以破解某些饲料或原料中不易消化的生物结构,使营养物质得以释放,从而被直接消化吸收,提高了饲料的转化利用率。
研究表明,豆粕经过乳酸菌发酵,可以降低其中的胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子水平。种籽和谷物发酵时在酶的裂解下,能够将其含有的纤维素、半纤维素和类似的聚合物等不易消化的物质,转化成单糖类及糖的衍生物等易被消化的物质,提高其生物学价值[25]。马铃薯、甘薯等淀粉类物质或加工的副产物渣类都可经过发酵加工,降低其纤维素含量,改善适口性,提高动物对非常规原料的利用率。
研究证明,普通蛋白类原料经益生菌发酵水解后,能够产生大量的小肽、活性肽乳酸等有机酸,有效刺激肠道内有益菌的增殖,利于整个消化道对营养物质的分解和利用,比选择高消化率的鱼粉等原料更具性价比[26-27]。据崔艺燕等的试验,用10%~15%的发酵豆粕替代普通豆粕饲喂哺乳母猪,能够显著提升母猪血清中催乳素水平和抗氧化能力,提高断奶仔猪成活率10.28%~21.98%[28]。
3.2 维持肠道菌群平衡,增强免疫功能,减少疾病发生
猪只饲喂发酵饲料后,其中的有益菌及其代谢产物,能够在其肠道内形成“优势有益菌群”,建立肠道生物屏障,抑制病原微生物的定植和生长繁殖,使肠道内微生态环境长期处于稳定、平衡状态,有利于增强猪体各项生理机能,提高对疾病的抵抗力,降低便秘、腹泻等常见病的发生率。
研究发现,给仔猪饲喂发酵饲料,能够提高其对矿物质、维生素的吸收率,提高血钙、血磷浓度,有利于防止贫血与佝偻病的发生,提高仔猪成活率和断奶窝重。发酵饲料产生的大量功能性小肽,有利于提高机体免疫力和抗应激能力,有效缓解应激反应,预防多种疾病的发生。
据胡波涛等[24]的研究,在日粮中加入20% 的发酵饲料饲喂断奶仔猪,与对照组相比,日增重可平均提高6.37%、降低耗料增重比5.54% 、降低腹泻率63.63%。张耿等[13]研究发现,在断奶仔猪日粮中添加10% 的生物发酵饲料,与对照组相比,平均日增重可提高15.69%、直肠中乳酸杆菌数量增加15.24%、双歧杆菌数量增加11.83%,耗料增重比降低12.89%,腹泻率降低66.65%,效果非常明显。
3.3 降低饲养成本,提高生产性能,改善酮体品质
近年来,随着饲料价格上涨,环保投入增加,导致养殖成本不断提高。发酵饲料选择的物料来源广泛,成本较低,用其部分替代全价饲料,不仅可以提高营养价值,促进猪只健壮生长,还能节省养殖成本,提高生产效益。
比如,在聚合草、苜蓿等牧草中加入发酵剂发酵,一般7~8 d就可进行饲喂,能改善适口性,增加猪只采食量,促进生长,改善酮体品质;将槐树、杏树、松针树的叶片及花生壳、藤、叶等副产物晒干后加工成粉,经发酵剂发酵,按日粮的25%~30%喂猪,既能节约成本,又能促进猪只生长。
经过发酵的饲料,富含乳酸、维生素、氨基酸等多种营养物质和未知促生长因子及各种消化酶,能够释放特殊的香味,不仅具有良好的诱食效果,而且能促进消化和吸收,提高猪只生产性能。研究发现,给母猪添加发酵饲料,能够改善其生殖机能,提高繁殖率,促进母乳分泌,保证母仔健壮生长。给育肥猪饲喂发酵饲料,猪只发病率降低,用药量明显减少,可以降低药物残留,有利于改善酮体品质,提高瘦肉率。
据马现永等[6]试验研究,用发酵全价饲料饲喂经产母猪,平均发情率提高6.7%、胎平均产仔数增加21.03%、仔猪平均出生重提高28.41%;用发酵全价饲料饲喂育肥大猪,平均日增重提高20.18%,耗料增重比下降3.77%。周学海等[15]研究表明,桑粉发酵后以15%的比例添加在日粮中喂猪,与对照组相比,试验组平均日增重提高2.51%、肌内脂肪含量提高17.82%、平均背膘厚度降低4.59%。
3.4 改善猪场环境,提升生物安全水平,有利推进绿色健康养殖
发酵饲料养猪,能够降低粪污排泄量,消解粪臭味,减少蚊蝇,降低猪舍内氨气、硫化氢等有害气体浓度,有效减少动物氮、磷等营养物质的排泄;降低粪便内大肠杆菌、沙门氏菌等有害杂菌;有利于改善猪场环境,提高生物安全水平,预防呼吸道疾病的发生,减少抗生素的使用,进而形成良性循环,推进绿色生态养猪。
据王小明等[29]研究发现,在育肥猪日粮中添加20%的生物发酵饲料,与对照组相比,试验组平均日增重提高10.89%,耗料增重比降低4.38%,同时添加生物发酵饲料还能够显著增加粪便中的乳酸菌数量,减少粪便中大肠杆菌和沙门氏菌数量。
实践证明,发酵饲料具有显著的功能特点和饲用效果[30],能够做到技术性和经济性的完美统一,被誉为饲料“禁抗”后的最佳替代物,代表着绿色健康、生态环保、节粮型畜牧业的发展方向,具有很高的推广应用价值和广阔的市场前景。