复合益生菌发酵饲料在动物生产中的应用进展

■ 王 欢 尹珺伊 张 军 白长胜 刘秋瑾 田秋丰 王 岩 沈思思

（黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

我国是畜禽养殖大国，对饲料需求量非常大，近年来我国饲料原料60%以上依赖于进口，饲料原料供不应求呈长期态势，且饲料需求量持续增长[1]。随着规模化养殖水平不断提高，饲料原料需求会继续增长，除了增加饲料粮种植面积和增加进口量，也需从饲料利用率上下功夫。目前，利用益生菌发酵饲料提高饲料利用率具有良好的应用前景，是当前研究热点，利用农副产品加工下脚料、牧草、玉米秸秆、大豆秸秆等非粮饲料，是提高我国饲料粮的重要措施。

1 发酵饲料常用菌种及作用机理

1.1 发酵饲料常用菌种

常用发酵饲料的益生菌主要包括细菌和真菌两大类，其中细菌主要有芽孢杆菌属（枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、纳豆芽孢杆菌）、乳杆菌属（发酵乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌）、双歧杆菌属、革兰氏阳性球菌属（粪肠球菌、嗜热链球菌）；真菌属主要有酵母菌（酿酒酵母菌、假丝酵母菌）、霉菌属（米曲霉菌、黑曲霉菌）[2-4]。

1.2 作用机理

益生菌在生长过程中能够合成产生一些功能性物质如细菌素、消化酶、短链脂肪酸[5]。主要体现在提高动物的生长性能、维持动物肠道微生态平衡、增强动物机体免疫力及抗氧化能力等方面[6]。益生菌作用机理见图1。

图1 益生菌作用机理

1.2.1 提高动物生长性能

益生菌在肠道中生长繁殖的过程中可以产生多种营养物质，如乳酸、维生素、氨基酸等，还可以产生多种消化酶，促进营养物质的消化吸收[7]。乳酸可以降低肠道pH，进而抑制有害菌生长繁殖，促进乳酸菌、双歧杆菌等益生菌的增殖并合成多种维生素[8]。肠道内低pH 环境有利于提高胃蛋白酶的活性，促进蛋白质的消化吸收，提高蛋白质的利用率及钙磷等微量元素的消化吸收[9]。而且肠道内pH 环境能改变小肠绒毛高度和隐窝深度，间接促进营养物质的消化吸收，促进动物生长[10]。

1.2.2 维持动物肠道微生态平衡

益生菌进入机体消化道内定植，促进益生菌的生长繁殖，抑制有害菌的生长，维持动物肠道微生态的稳定。通过“生物夺氧”“菌群屏障”等方式与有害菌竞争生长环境和营养物质，提高动物肠道菌群屏障功能，保障肠道微生态的稳定[11-12]。

1.2.3 增强动物机体免疫力及抗氧化能力

益生菌不仅能产生细菌素抑制有害菌的生长还可以刺激激活巨噬细胞，促进免疫球蛋白及免疫因子的分泌，如白细胞介素IL-6、IL-8、肿瘤坏死因子、干扰素等，从而提高动物机体免疫力[13-15]。

2 发酵饲料的应用优势

2.1 提高饲料适口性，增加动物采食量

经益生菌发酵后的饲料呈金黄色、气味清香有酒香味、口感佳，可提高饲料适口性，增加采食量[16]。

2.2 替代部分饲料原料，降低饲料成本

饲料发酵后能量饲料转化成菌体蛋白饲料，可以减少鱼粉、豆粕等蛋白质饲料原料的添加，大大降低饲料成本。

2.3 抑制有害菌增殖，提高饲料安全性

发酵饲料中含有大量有益菌，创造饲料酸性环境，能够有效抑制霉菌等有害菌大量繁殖增长，营造了一个良好的微生态环境，特别在夏季高温的自然环境下，能够有效地防止饲料的霉变，提高饲料的安全性[17]。

2.4 调节肠道菌群平衡，增强动物免疫力

益生菌随饲料进入动物体内能够直接参与机体肠道占位屏障作用，丰富肠道有益菌群，形成益生优势菌群，阻碍大肠杆菌、沙门氏菌等有害微生物的定殖，维持肠道微生态稳定，提高动物机体抗病能力[18]。

2.5 优化饲料营养，提高饲料利用率

益生菌可以产生多种酶系，如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶等，可以将饲料原料中的大分子物质降解成单糖、寡糖等小分子物质同时产生多种维生素、有机酸、氨基酸等多种生长因子，大大提高了饲料原料中营养物质的利用，提高饲料的消化率[19-20]。

3 益生菌发酵对饲料品质的影响

益生菌发酵饲料根据饲料原料的不同，有针对性地选择功能菌株。复合益生菌发酵饲料是当前研究热点之一，综合利用复合益生菌生物学特性能够更好地降低饲料原料中抗营养因子，提高饲料营养价值（见表1）。

表1 益生菌发酵对饲料品质的影响

4 复合益生菌发酵饲料在畜禽生产中的应用

4.1 复合益生菌发酵饲料在牛生产中的应用

牛日粮中最重要组成成分是粗饲料，其粗纤维含量高其他营养成分相对较少，且适口性较差。利用益生菌发酵粗饲料可有效改善粗饲料中营养成分特性、提高适口性、提高牛的生产性能、增加牛的采食量、产奶量、提高牛的免疫功能等[29]，有效解决牛饲料中营养成分缺少的重要问题（见表2）。

4.2 复合益生菌发酵饲料在羊生产中的应用

益生菌发酵饲料主要应用于肉羊、奶山羊的基础日粮中，可以调节瘤胃中优势菌群相对丰度维持菌群平衡及瘤胃发酵功能，提高生长性能及饲料营养物质表观消化率，降低饲料成本，以及提升奶山羊泌乳性能等（见表3）。

表3 复合益生菌发酵饲料对羊生产性能的影响

4.3 复合益生菌发酵饲料在猪生产中的应用

益生菌发酵饲料广泛应用于猪各个生长阶段且具有积极的促进作用，如断奶仔猪、育肥猪、母猪都有良好的应用效果。由于断奶仔猪各器官发育不完全且本身分泌的消化酶不足，容易导致消化不良引起仔猪腹泻，断奶造成的应激反应引起仔猪肠道菌群失调、免疫功能下降也会导致仔猪腹泻，大大降低仔猪成活率[47]。益生菌发酵饲料应用于断奶仔猪可以调节仔猪肠道菌群，维持肠道微生态平衡、提高仔猪免疫功能、抗氧化能力，从而降低仔猪腹泻，提高仔猪成活率[48]。此外，益生菌发酵饲料应用于母猪，可以提高母猪免疫功能和繁殖性能，应用于育肥猪可以提高育肥猪生长性能、提高猪肉品质、提高饲料利用率、降低饲料成本等[49]（见表4）。

表4 复合益生菌发酵饲料对猪生产性能的影响

4.4 复合益生菌发酵饲料在家禽生产中的应用

益生菌发酵饲料在家禽生产中主要在鸡、鸭、鹅的基础日粮中，可以提高肉鸡、肉鸭、肉鹅生长性能、抗氧化能力及免疫功能，调节肠道微生态平衡，改善肉品质等；在蛋鸡、蛋鸭、蛋鹅中的应用主要是提高机体免疫功能，提升蛋品质，降低料蛋比等[58]（见表5）。

表5 复合益生菌发酵饲料对家禽生产性能的影响

5 复合益生菌发酵饲料在动物生产中应用存在的问题及展望

复合益生菌发酵饲料在动物生产中应用广泛，经过益生菌发酵后的常规饲料和非常规饲料中抗营养因子、有毒有害物质含量大大降低，提高饲料适口性及营养物质表观消化率，改善动物肠道微生态环境，提高机体免疫力，提升肉品质等。但在实际生产中存在许多局限性和不可预见性：①菌种的不稳定性及不同菌种之间的协同与拮抗作用尚不明确，研究尚浅；②益生菌发酵过程中益生机理、作用机制等方面研究技术体系不够完善，需要进一步研究解决；③益生菌发酵技术的基础研究及应用推广体系匮乏，需进一步扩大推广。

未来益生菌发酵饲料的研究要充分利用生物工程技术，筛选功能菌株，研究益生菌的益生特性进而优化发酵工艺，更深层次地研究探索其发酵过程中菌株的作用机理及益生特性，不断优化发酵工艺，提升发酵饲料品质，降低饲料原料成本；重视益生菌发酵技术的基础研究，扩大宣传力度，为尽早实现畜牧业无抗养殖、绿色养殖作出贡献。