微生物发酵饲料的应用现状及其对猪肠道健康的影响

王海东，蔡庆双

（1.宾县居仁镇乡村振兴发展服务中心，黑龙江 宾县 150432；2.宾县畜牧兽医局，黑龙江 宾县 150400）

近年，受到新冠疫情等因素的影响，饲料原料价格持续上涨，导致养殖业的饲料成本增加70%～80%[1]，因此寻找优质且具有价格优势的饲料原料成为当前养猪业关注的重点。微生物发酵饲料因营养物质均匀丰富、饲养价值高、绿色健康等优势成为当前研究热点。在生猪养殖过程中饲喂微生物发酵饲料可显著改善动物肠道功能，提高动物营养物质消化率，进而达到降低饲料成本和提高经济效益的目的[2-3]。周映华等[4]研究发现，以18 kg 左右断奶仔猪为试验动物，饲喂无抗发酵饲料可以显著提高生长育肥猪的生产性能，改善肠道微生态平衡，达到增强机体消化能力的目的。涂小丽等[5]研究给出了相同的结论，饲喂发酵饲料组可以显著提高生猪生产性能和营养成分消化率。发酵饲料除能提高动物生产性能外，还可起到促进肠道微生态平衡、维持肠道pH和内环境稳定的作用[6-8]。本文综述了微生物发酵饲料在国内外研究中的应用及其对生猪肠道健康的影响，旨在为微生物发酵饲料进一步在生猪生产中应用提供理论依据。

1 当前国内外微生物发酵饲料的研究进展

1.1 改善饲料品质

饲料的微生物发酵可以有效减少抗营养物质、膳食纤维和其他复杂成分含量，向猪释放更多可用的营养物质。例如，玉米和大豆发酵后，可以分解其中的非淀粉多糖和纤维素，减少饲料中的抗营养物质含量，提高饲料的消化率和营养价值，从而改善猪的肠道健康和生长性能。众多研究表明，使用微生物发酵饲料可提高饲料转化率、生长速度和性能，减少疾病的发生，改善生猪肠道健康。

1.2 增加有益微生物数量

微生物发酵饲料中含有的有益菌群，可以促进动物肠道内有益细菌的生长和繁殖，抑制有害细菌的生长，从而维持肠道内菌群平衡。特别是乳酸菌和双歧杆菌等有益细菌可以产生有益的代谢物，如乳酸和醋酸，从而降低肠道的pH 并抑制有害细菌生长。此外，有益细菌可以消化一些难以消化的物质，增加食物的营养价值，并产生类似抗生素的物质，对肠道有害细菌起到抑制作用。

1.3 提高免疫力

微生物发酵饲料可以通过产生短链脂肪酸和细胞因子等物质，促进肠道黏膜细胞的生长和增殖，增加黏膜屏障的完整性；竞争性排斥和抗菌作用也可以减少有害菌群对黏膜屏障的损伤；某些有益微生物还可以激活免疫系统，促进肠道黏膜屏障上皮细胞的免疫反应，增强免疫功能。综合利用这些机制，微生物发酵饲料可以增强猪肠道黏膜屏障的完整性和免疫功能，提高猪的免疫力。

1.4 减少抗生素使用

据中国农业科学院畜牧兽医研究所调查，2018年我国养猪业共消耗抗生素的量为33 000 t，其中约有50%用于预防和治疗疾病，另外50%用于促生长和预防疾病[3]。抗生素的滥用导致了猪肉中抗生素残留的问题。而微生物发酵饲料的应用可以通过促进肠道健康、减少病原菌的生长，从而减少对抗生素的使用，降低猪肉中抗生素残留量，同时也有助于预防和控制抗生素抗性菌株的产生。部分研究发现，使用微生物发酵饲料，可减少猪的抗生素使用量。

1.5 改善肠道健康

微生物发酵饲料中的有益微生物和代谢产物，可以刺激肠道上皮细胞的生长和分化，从而增加肠道黏膜绒毛的高度和数量。这样可以提高肠道对养分的吸收和利用能力，进一步改善猪的生长性能和肌肉品质。目前，国内外已有一些研究关于微生物发酵饲料对猪肠道健康的作用，主要集中在饲料添加剂对肠道微生态、肠道屏障功能和肠道形态的影响等方面。此外，还有研究调查了微生物发酵饲料对猪生长性能、肉质和免疫功能的影响，为在养猪生产中使用微生物消化饲料提供了理论依据。

2 微生物发酵饲料的种类和制备方法

2.1 微生物发酵饲料的种类及其特点

2.1.1 乳酸菌发酵饲料

乳酸菌是一种常见的有益菌，饲料通过发酵可降低饲料的pH 且能抑制有害菌的发育，增加有益菌的数量和种类，提高猪的肠道健康状况。此外，乳酸菌还能够分解饲料中的一些难以消化的物质，提高饲料的可利用性。

2.1.2 酵母发酵饲料

酵母是一种含有丰富营养成分的微生物，可分解碳水化合物中抗营养因子，提高饲料的营养价值。同时，酵母还能够产生多种有益代谢产物，如乙醇、有机酸等，能够促进猪的消化吸收和生长发育。

2.1.3 混合微生物发酵饲料

混合微生物发酵饲料通常是将不同种类的微生物进行混合发酵，通过协同作用，达到提高饲料营养价值的目的。这种类型的饲料通常包括乳酸菌、酵母、青贮菌等不同种类的微生物。综上所述，饲料通过微生物发酵后，其中有益菌群能促进猪肠道健康，提高猪免疫力和生长性能。

2.2 微生物发酵饲料的制备方法

国外发酵饲料的工业化生产时间比较早，技术成熟，主要以液态发酵或酶解技术为主。而我国的微生物发酵饲料工业化生产起步较晚，主要以固态发酵工艺为主，生产工艺流程见图1。

图1 微生物发酵饲料生产工艺流程

2.2.1 原料预处理

制备高质量微生物发酵饲料需要选择适合发酵的原料，并对其进行处理。处理后的原料需要满足微生物发酵的要求：选择营养成分丰富、易于发酵、无抗生素残留、易于处理和储存的原料。同时，应避免选择可能被污染的原料，如含有霉菌的谷物。

2.2.2 添加菌种

在饲料中加入适当的有益菌种。有益菌一般包括乳酸菌、酵母菌和双歧杆菌等。这些菌种可在发酵过程中促进有益菌的生长和繁殖。

2.2.3 发酵条件控制

将原料和菌种混合后，在一定温度、湿度、通风等条件下进行发酵。发酵过程中，菌群将原料中的可溶性糖类、蛋白质等物质分解为有益代谢产物，如乳酸和醋酸等，同时还会产生一些有益酶和维生素等物质，根据具体情况进行适当调整。合理控制发酵时间，通常需要在适当温度和湿度下进行数天到数周的发酵。

2.2.4 干燥和包装

微生物发酵饲料制备完成后需要进行干燥，以提高饲料的稳定性和保质期。干燥方法包括自然晾晒和机械干燥，后者包括气流干燥、真空干燥和微波干燥等。干燥完成后，发酵饲料需要进行密封包装和储存，常用包装材料包括聚乙烯袋、铝箔袋和塑料桶等。储存条件需要保持饲料的干燥、通风和防潮，避免阳光直射和潮湿环境，防止霉菌和其他微生物的污染。一般来说，微生物发酵饲料的储存期限为6个月至1年左右。

3 微生物发酵饲料对生猪肠道健康的影响

3.1 对猪肠道微生物菌群结构的影响

猪肠道健康对于猪的生长发育和健康有着重要影响。微生物发酵饲料是一种易于消化吸收且能增加肠道有益菌数量的饲料。通过乳酸菌和酵母等微生物发酵的饲料，可显著减少肠道中大肠杆菌和沙门氏菌的数量，同时增加肠道中双歧杆菌和乳酸菌的数量，从而改善肠道微生物群落结构，促进有益菌生长和繁殖，提高猪体重增长率和饲料转化率，增加饲料营养价值，并产生抗生素样物质，对肠道有害菌具有抑制作用。因此，微生物发酵饲料对于改善猪肠道健康、促进生长发育和提高饲料利用率具有重要意义。

3.2 对生猪肠道微生物代谢功能的影响

微生物发酵饲料中的乳酸和醋酸等代谢产物可以降低肠道pH，防止有害细菌生长，促进有益菌的生长和繁殖。含有乳酸菌和酵母等微生物的日粮，可以增加猪肠道中乳酸菌和双歧杆菌的数量，减少肠道中厌氧菌的数量，增加肠道内有益代谢产物的含量，并降低有害代谢产物的含量。代谢组学分析表明，微生物发酵饲料组的猪肠道内有益代谢产物含量明显增加，有害代谢产物含量明显降低，与常规饲料组成明显不同[9]。

3.3 对猪肠道屏障功能的影响

生猪采食微生物发酵饲料，可以显著提高猪的肠道屏障功能，降低肠道炎症水平，减轻肠道损伤，并增加猪的生长性能和肌肉品质。具体表现为以下几点：增加肠道黏膜细胞的紧密连接度，增强黏膜屏障的完整性，从而减少有害物质的渗透，保护肠道免受损伤；调节肠道免疫细胞的活性和分泌免疫因子的水平，增强肠道免疫功能，对抗病原微生物和其他有害物质含量；通过调节炎症介质的产生和分泌，减轻肠道炎症的程度，从而减少对肠道屏障的损害；促进肠道上皮细胞的再生和修复，从而加强肠道的屏障功能。

3.4 对猪肠道免疫功能的影响

微生物发酵饲料中的有益菌群可以增强猪的免疫力和降低发病率。乳酸菌和双歧杆菌等有益菌可以产生生物活性物质，刺激免疫系统反应，提高机体免疫力[10-11]。这些有益菌还可以促进肠道内免疫细胞的发育和增殖，增强肠道免疫功能。添加乳酸菌和酵母等微生物进行发酵的饲料可以显著提高猪的免疫指标，包括血清免疫球蛋白、肠道免疫球蛋白A（IgA）含量，对猪的免疫系统产生积极影响，提高猪的免疫力和抵抗力[12]。微生物发酵饲料还可以显著提高猪肠道中抗氧化酶的活性和免疫球蛋白水平，降低生猪的发病率。胡虹等[13]选用体重20 kg左右的三元杂交仔猪150头，进行了基础日粮、含抗生素的基础饲料、乳酸菌液体发酵饲料的对比试验，结果表明，饲喂乳酸菌发酵液体饲料的仔猪血液中总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白G、葡萄糖的含量显著提高。明雷等[14]研究也表明，玉米皮发酵饲料不但质地柔软、带有醇香酸香味、适口性好、增加采食量，还可以提高猪体免疫能力，促进猪体生长，提高猪胴体性能，改善猪肉品质，提高饲料利用率，降低饲养成本，减少或替代抗生素的用量，有效提高生猪养殖的经济效益。

4 微生物发酵饲料当前的挑战

尽管微生物发酵饲料有诸多好处，但也面临着严峻挑战。第一，微生物发酵饲料的制备需要高水平的技术和设备支持，对生产厂家的技术水平有很高的要求。第二，微生物发酵饲料的制备成本相对较高，需要对其经济效益进行充分评估。第三，目前缺乏统一的微生物发酵饲料标准，导致产品质量和效果存在差异，需要加强标准化管理和监管。第四，随着微生物发酵饲料的应用逐渐扩大，市场竞争也会日益激烈，需要不断提高产品质量和技术水平，以满足市场需求。第五，微生物发酵饲料的制备需要严格的质量控制，一旦出现质量问题，可能会对生猪饲养和消费者健康造成严重影响，需要加强质量管理和风险控制。

5 结 语

微生物发酵饲料是一种有着广阔应用前景的新型饲料，已经在生猪生产中得到了广泛的应用，在提高动物生长性能的同时改善了肉品品质，减少抗生素的使用。微生物发酵饲料不仅可以改善猪的生长性能，还可以调节肠道微生态环境平衡，增加机体对于疾病的抵抗能力，从而减少疾病的发生和降低病死率。尽管微生物发酵饲料的应用前景广阔，但是也面临一些挑战。其中，最大的挑战是微生物发酵饲料生产技术不成熟，还需进一步研究和探索。