发酵饲料在羊生产中的应用进展

陈张华，张 玲，林建和

（内江职业技术学院，四川 内江 641100）

随着人们生活水平的提高，肉类食品多元化，羊肉消费量呈上升态势，养羊业也迎来了发展机遇。由于羊生长速度慢、饲料转化率低，优质蛋白质饲料资源紧缺，尤其是精饲料短缺已成为羊生产发展的主要限制因素。丰富的农业和工业副产物，如农作物秸秆、棉子粕、菜子粕、麦麸、酒糟和马铃薯渣等粗饲料资源，因无法充分利用而被闲置或焚烧，既浪费资源又污染环境。探索应用微生物发酵方法对粗饲料资源进行加工、处理以提高非常规饲料的营养价值，推广应用到羊生产中，不但可以实现资源的再利用，还可以缓解饲料资源紧缺问题，对改善羊的健康水平、提高生产性能等方面具有重要意义。

1 养羊业生产现状

1.1 饲料品种单一，营养供给不足

羊生产因饲料成本高、优质饲料少，以靠天养畜为主，饲养方式粗放、简单，由于饲料种类过于单一、饲草品质差、日粮营养搭配不科学，导致饲料利用率低。大量的非常规能量和蛋白质原料、植物有机钙磷等没有充分利用，不能做到精养精喂，因此发病率较高，常呈现夏肥、秋壮、冬消瘦、春死亡的现象，羊生产处于被动局面。

1.2 饲养管理不规范，严重污染环境

现代畜牧业的发展要求养殖专业化、经营集约化、管理企业化、服务社会化，但现阶段的养羊业无论在技术、管理还是理念上仍比较落后，为了弥补因疾病而导致的生产不足，盲目提高饲料营养水平，尤其是粗蛋白质水平，人为增加氮排放；滥用抗生素、重金属、片面追求高负荷生产等不合理现象，导致动物抗病能力降低，疫病防不胜防，养殖风险愈来愈高，外围环境污染日趋严重，制约了舍饲养羊产业的发展。

2 发酵饲料的特点

发酵饲料是指在人工调控的条件下，通过利用有益微生物将饲料原料中营养物质和抗营养因子分解或转化为集微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌和复合酶制剂为一体的能被动物所采食、消化、吸收且无毒害作用的生物饲料。发酵饲料种类包括原料发酵、全价料发酵和植物秸秆类发酵等，具有促进饲料消化、改善饲料风味、补充益生菌和对饲料进一步脱毒的作用，临床常用于降低饲料应激、促进动物生长、提高黏膜免疫等方面。研究表明，在反刍动物中，微生物发酵饲料产品可通过调节瘤胃功能和微生物区系来促进瘤胃代谢，从而改善动物的生产性能［1］。

2.1 发酵饲料工艺

2.1.1 固体发酵饲料 通常以低附加值的糠麸类和废渣粕类为原料，将底物和水以适宜比例混合后，加入微生物发酵，主要包括菌种扩大培养、原料预处理、接种发酵、干燥灭活、成品包装5 个环节。该类发酵具有原料成本低、原料广、生产过程简单的优点。缺点在于菌种经多级培养和敞开式发酵易使杂菌感染，深层发酵不彻底，占地面积大，且机械化程度低。

2.1.2 液体发酵饲料 以糖蜜、味精废水、酒糟等工业废液为原料，将微生物培养在固体基质上的发酵过程，生产过程比较复杂，与固态发酵相比多了脱水、收集和干燥等环节。在发酵时应根据不同的菌种调控适宜的营养成分、pH、温度、水分等发酵条件，经过发酵能使益生菌增殖并产生乳酸、乙酸和乙醇等物质，可有效降低饲料的pH，抑制有害细菌产生。具有发酵时间短、效率高、适合大规模工业化生产、易于控制等优点，但也存在风险大、技术要求高、投资规模大等缺点。

2.1.3 发酵的影响因素 在饲料的发酵过程中，由于接种量、底物含水量、发酵时间、发酵温度、初始pH 等因素不同，对发酵效果产生不同程度的影响。接种量过大会引起耗氧量增加，使得氧气供应相对不足，影响微生物的正常生长代谢，同时也会造成物料浪费；接种量较小会使微生物生长缓慢，发酵效率降低等；发酵温度、底物含水量、发酵时间和初始pH过高或过低也会影响发酵效果，具体应视发酵所选的微生物种类和发酵原料而定。胡红伟等［2］研究发现，以乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌为复合菌种对饲料进行发酵时，最佳条件为接种量5%、温度30～35 ℃发酵3 d、发酵水分含量40%。

2.2 发酵饲料的原料

为缓解饲料原料价格高、人畜争粮局面，通常选用相对廉价的农业和轻工业副产物，如秸杆、饼粕糟渣等作为发酵饲料的原料，但无论是饼粕、糟渣还是秸秆类物质都存在营养不均衡、含有大量抗营养因子和有毒物质等问题，影响饲料的适口性，也降低了营养物质的消化吸收和利用，甚至将其大量遗弃或者燃烧，不仅造成了资源的大量浪费，还污染了环境。通过发酵的方式可以将其生产为高质量的蛋白质饲料，可有效提高动物对原料的利用率、适口性和消化利用率［3］。不同原料经发酵后营养的变化见表1。

表1 不同原料经发酵后营养的变化

2.3 发酵微生物选择

根据农业部2013 年12 月发布的第2045 号公告“饲料添加剂品种目录”，有地衣芽孢杆菌、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、粪肠球菌、两歧双歧杆菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、屎肠球菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳杆菌、酿酒酵母、乳酸片球菌、沼泽红假单胞菌戊糖片球菌等30 多种微生物可用于养殖业。市场上常用于发酵饲料的益生菌主要有酵母菌、芽孢杆菌、乳酸菌和霉菌。发酵饲料常用微生物的功能及其适用原料见表2。

表2 发酵饲料常用微生物的功能及其适用原料

3 发酵饲料在羊生产中的应用

3.1 发酵饲料对羊生长性能的影响

粗饲料是反刍动物饲粮的重要组分，但除粗纤维外其他养分成分含量均较低，严重影响饲料的适口性，限制了其在反刍动物养殖中的应用。发酵饲料在一定程度上可以提高粗蛋白质、粗脂肪和中性洗涤纤维的表观消化率，改善饲料的适口性，提高动物生产性能，缩短出栏效率，提高养殖效益。仲伟光等［11］研究表明，玉米秸秆膨化发酵饲料饲喂育肥羊，可有效提高生产性能；王智［12］研究发现用构树发酵饲料饲喂奶山羊可提高奶山羊的平均日采食量和产奶量，降低饲料成本；王莉梅等［13］研究表明，土豆渣发酵饲料可提高小尾寒羊的日增重；邱玉朗等［14］研究表明，秸秆与玉米浆混合微生物发酵饲料使肉羊ADG（平均日增重）显著提高，料重比显著降低；王小平等［15］研究表明，在青贮玉米中加入乳酸菌和酵母菌的复合菌剂，滩羊的日均采食量极显著提高，ADG、末增重、料重比降低。

3.2 发酵饲料对肠道菌群和动物健康的影响

微生物发酵饲料进入肠道后，一方面可与消化道内有益菌群相互协调，维持肠道菌群平衡，维持动物健康；另一方面可以通过增强机体的异性免疫功能，使动物体内B 细胞产生抗体起到免疫增强的作用；再者可以提高机体抗氧化应激能力，增强机体对疾病的抵抗力，为畜禽无抗、生态养殖奠定基础。叶以哲等［16］利用发酵日粮饲喂断奶湖羊，发现发酵日粮饲料对肠道菌群的菌属结构、菌种丰富度产生一定的影响，有利于维持肠道的微生态平衡，有提高机体免疫力的效果；陈柯等［17］研究表明，饲喂微生物发酵玉米秸秆可以提高山羊血清中IgG 和IgM 的含量，增加血清总抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）酶活，提高山羊的免疫力和抗氧化性能。赵鹏等［18］研究发现，在日粮中添加微生态饲料可以显著提高羊血清中IgG 和IgM 水平。崔莹等［19］研究表明，添加复合菌培养物可显著提高肉羊的IgG、IgM、IL-6 含量及GSH-Px 活性，提高肉羊的免疫功能。采用发酵饲料可显著促进免疫细胞产生多种免疫因子，促进免疫细胞增殖活性，提高机体免疫力，改善血清抗氧化酶的活性，具有提高动物免疫机能的效果。

3.3 发酵饲料对羊肉品质的影响

饲料经发酵后所含的多种有机酸具有改善畜产品品质的作用，羊肉品质通常用肉色、熟肉率、剪切力、肌间脂肪、酸碱度和嫩度等指标来评定。王莉梅等［13］发现给小尾寒羊饲喂土豆渣发酵饲料，对熟肉率、粗蛋白质、粗脂肪、嫩度、系水力及肉色泽产生良好的影响，具有改善肉品质的作用；仲伟光等［11］研究发现给育肥羊饲喂膨化玉米秸秆发酵饲料，可降低了羊肉的剪切力；胡宇超等［20］发现在饲粮中添加发酵麸皮产物多糖，可降低羊肉剪切力；成思源等［21］研究发现用甜菜糖蜜发酵饲料饲喂肉羊可以提升羊肉的嫩度、锁水能力以及改善羊肉肌糖原的强度和酵解延长羊肉的货架期。由于使用的发酵饲料中含有多种有益微生物，可对动物胃肠道菌群进行调节，有效降低了动物疫病的发生，减少了药物的使用，降低了药品在产品中的残留，有利于实现无抗养殖和保证肉类的品质。

3.4 发酵饲料对改善畜舍环境的影响

微生物发酵饲料富含益生菌、功能性寡聚糖、活性小肽、抗菌肽和多种活性代谢产物等，可减少畜禽代谢过程中产生的有害物质，降低畜禽养殖对环境带来的危害，起到改善饲养环境的作用。甲烷是反刍动物瘤胃内碳水化合物无氧酵解的代谢终产物，甲烷排放量约占全球的17%。减少甲烷排放的措施主要是从动物管理、饲料组成、瘤胃发酵和产甲烷菌方面着手，其中抑制产甲烷菌的生长或代谢效果最突出。发酵饲料在减少甲烷排放方面具有一定的作用，郝凌魁等［22］研究发现在蒙古绵羊日粮中添加酵母发酵饲料可以显著降低羊体内的产甲烷菌数量。魏炳栋等［23］研究表明，育肥山羊饲喂发酵玉米秸秆能显著降低试验羊的甲烷排放量，且随着体重的增长，显著低于对照组。由此可见，发酵饲料在改善畜舍环境方面具有较好效果。

4 讨论

微生物发酵饲料作为一种新型的饲料，通过一定的技术手段能很好地实现变废为宝，既解决了动物的饲料问题，提高生产性能，保护动物健康，也有效地降低环境污染和养殖成本，缓解人畜争粮的矛盾，为规模化、集体约化的健康、无抗养羊生产提供了重要保障，实现了发展绿色生态、降低环境污染的目标，对促进饲料产业的可持续发展具有重要意义。尽管发酵饲料在养殖业中取得了不错的成果，但仍存在很多问题。由于缺乏发酵饲料的工厂化生产工艺，使得生产效率低下，推广和应用受到较大限制；对发酵工艺和微生物的性质了解较少，监控、检测条件差，生产中易发生霉菌污染现象；发酵过程中所使用的菌种如何保存、对不同原料发酵所使用的混菌发酵比例如何确定、发酵后的饲料质量如何评定，发酵饲料含水量高、不耐储存等问题还有待进一步研究。