無(wú)抗發(fā)酵飼料在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用研究進(jìn)展
最近十幾年來(lái)，隨著人們對(duì)長(zhǎng)期大量使用抗生素所帶來(lái)危害的認(rèn)識(shí)的逐漸深化，飼料安全(食品安全)問(wèn)題已成為畜牧生產(chǎn)者以及消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)。目前世界范圍內(nèi)的飼料行業(yè)都在努力尋求新型、綠色、無(wú)公害的生物飼料生產(chǎn)方式。生物飼料一般是指以飼料和飼料添加劑為對(duì)象，以基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程等高新技術(shù)為手段，利用微生物工程發(fā)酵開(kāi)發(fā)的新型飼料資源和飼料添加劑。經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵的飼料中有益微生物大量繁殖，從而抑制有害菌等其他雜菌的生長(zhǎng)，并且這些有益微生物能夠產(chǎn)生生物活性物質(zhì)(如2%～3%的乳酸等)，對(duì)預(yù)防幼畜腹瀉和調(diào)節(jié)其腸道微生物平衡起重要作用;飼料經(jīng)過(guò)微生物的發(fā)酵能夠使其中原本難以被動(dòng)物機(jī)體消化利用的粗纖維、大分子物質(zhì)等降解為小分子、易被吸收的物質(zhì)，并且發(fā)酵能使飼料產(chǎn)生芳香氣味，增加適口性，從而提高飼料的利用率。人們目前正在努力尋求抗生素的替代品，無(wú)抗微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用，無(wú)疑為今后人們吃上綠色、健康的無(wú)抗生素肉類食品提供了一條新思路。文章綜述了無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)畜禽的作用機(jī)理以及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展，以期為無(wú)抗發(fā)酵飼料在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
無(wú)抗發(fā)酵飼料就是通過(guò)將一些有益微生物、復(fù)合酶等作為生物飼料發(fā)酵劑菌種，以飼料原料為底物，通過(guò)發(fā)酵將底物中原有的大分子、粗纖維等物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，并且這些發(fā)酵菌種在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)代謝產(chǎn)生生物活性物質(zhì)，如乳酸、丁酸等，與飼料原料混合，共同組成生物發(fā)酵飼料。這類飼料不僅能彌補(bǔ)常規(guī)飼料中常見(jiàn)的氨基酸不足的問(wèn)題，而且能改善飼料組成，具有增強(qiáng)飼料消化利用率的能力。發(fā)酵飼料通過(guò)將飼料中可能存在的有毒或難以消化的物質(zhì)降解掉，從而在一定程度上減少或避免了抗生素或其他藥物類添加劑的使用，從而使畜禽產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高。 無(wú)抗發(fā)酵飼料經(jīng)過(guò)幾種復(fù)合微生物發(fā)酵后，含有大量有益微生物及生物活性物質(zhì)，經(jīng)飼喂到達(dá)畜禽體內(nèi)，對(duì)畜禽體內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生作用，其作用機(jī)理如下。 2.1 補(bǔ)充有益菌，調(diào)節(jié)腸道的微生態(tài)平衡 動(dòng)物消化系統(tǒng)內(nèi)微生態(tài)環(huán)境保持動(dòng)態(tài)平衡是機(jī)體健康的重要保障。無(wú)抗發(fā)酵飼料使用的復(fù)合菌種主要為乳酸菌、酵母菌和芽孢桿菌，根據(jù)生物奪氧學(xué)說(shuō)，其中的酵母菌和芽孢桿菌等好氧菌的存在，使得在同好氧有害細(xì)菌競(jìng)爭(zhēng)氧氣的同時(shí)也為乳酸菌創(chuàng)造了厭氧環(huán)境;接著厭氧微生物(如乳酸菌等厭氧產(chǎn)酸的有益菌)大量生長(zhǎng)繁殖，與有害菌競(jìng)爭(zhēng)附著位點(diǎn)、產(chǎn)酸，抑制有害菌的生長(zhǎng)，有益菌在腸道內(nèi)占優(yōu)勢(shì)，從而使動(dòng)物腸道的微生態(tài)平衡得到保證。 2.2 產(chǎn)生生物活性物質(zhì)，增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能 有文獻(xiàn)記載，口服乳酸菌等有益菌可促進(jìn)人體和畜禽的健康。這一機(jī)制可能是由于大腸桿菌等致病菌不能在低pH值的條件下生存，而乳酸菌等有益菌能夠產(chǎn)生乙酸、丙酸等有機(jī)酸使消化道處于酸性環(huán)境，從而抑制對(duì)酸敏感的致病菌的生長(zhǎng)繁殖。許多微生物在發(fā)酵過(guò)程中，還能產(chǎn)生對(duì)大多數(shù)病原菌生長(zhǎng)繁殖不利的細(xì)菌素，如革蘭氏陽(yáng)性菌在乳酸菌產(chǎn)生乳酸鏈球菌素時(shí)就不能正常生長(zhǎng)繁殖，革蘭氏陰性菌在有過(guò)氧化氫存在的條件下不能生存，嗜酸乳桿菌和保加利亞乳桿菌就可產(chǎn)生少量的過(guò)氧化氫;另外有益菌的存在可激活宿主腸道黏膜固有層中的免疫細(xì)胞，使畜禽的各項(xiàng)免疫水平提高，從而保證動(dòng)物機(jī)體健康。 2.3 改善飼料組成，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng) 發(fā)酵用有益微生物通過(guò)以發(fā)酵底物為能量來(lái)源，快速生長(zhǎng)繁殖，在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生大量的活性消化酶(如乳酸菌能夠產(chǎn)生蛋白酶、脂肪酶、植酸酶及淀粉酶等)，能夠使原來(lái)動(dòng)物機(jī)體難以消化的大分子物質(zhì)降解為易被機(jī)體吸收的小分子物質(zhì)(如小肽和氨基酸等)，從而提高飼料的消化率和利用率;含有大量有益菌的發(fā)酵飼料進(jìn)入動(dòng)物腸道后，在動(dòng)物消化系統(tǒng)中生長(zhǎng)繁殖，并代謝產(chǎn)生多種營(yíng)養(yǎng)組分，如芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種維生素(如B族維生素等)和消化酶(如蛋白酶、淀粉酶等)，優(yōu)化飼料組成，提高飼料消化率和利用率，促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和增重。H.Sun等研究表明:用枯草芽孢桿菌發(fā)酵棉籽粉，由于微生物的作用使發(fā)酵后飼料中的粗脂肪、粗纖維等大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，而粗蛋白含量增加;微生物使用菜籽粕中的碳水化合物作為碳源來(lái)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，使粗蛋白含量降低，也證明了這一點(diǎn)。 無(wú)抗發(fā)酵飼料研制的一個(gè)很明確的目的就是探討不含抗生素的發(fā)酵飼料在對(duì)畜禽的生產(chǎn)性能以及免疫性能等的影響上是否能替代含有抗生素的普通飼料，為人們目前正在迫切尋求的新型飼料添加劑貢獻(xiàn)一份力量。 3.1 無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)豬的影響 目前，無(wú)抗發(fā)酵飼料與含有抗生素的普通飼料對(duì)豬的各種性能影響的研究主要集中在斷奶仔豬和生長(zhǎng)肥育豬階段。胡新旭等將無(wú)抗發(fā)酵飼料運(yùn)用到斷奶仔豬中，驗(yàn)證了最適添加量和對(duì)仔豬各項(xiàng)指標(biāo)的影響。試驗(yàn)組選擇了120頭平均體重9.5kg左右的杜長(zhǎng)大三元雜交斷奶仔豬，分為4個(gè)處理組，對(duì)照組飼喂含抗生素(20mg/kg硫酸黏桿菌素+40mg/kg桿菌肽鋅)的基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組分別飼喂含不同濃度梯度(10%、20%、30%)的無(wú)抗發(fā)酵飼料，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果綜合各生產(chǎn)性能指標(biāo)來(lái)看，無(wú)抗發(fā)酵飼料添加量以20%最好，在這一劑量下仔豬平均日增重和平均日采食量都有所增加，料重比和腹瀉率下降明顯。試驗(yàn)通過(guò)測(cè)試斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能、腸道菌群、免疫性能等方面的各項(xiàng)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)適宜濃度的無(wú)抗發(fā)酵飼料與含有抗生素的普通飼料相比，前者能提高仔豬的生長(zhǎng)性能、改善腸道微生物平衡、增強(qiáng)免疫能力和消化能力。這與林標(biāo)聲等進(jìn)行的添加抗生素(70mg/kg金霉素)的基礎(chǔ)日糧與添加無(wú)抗發(fā)酵飼料的日糧對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和免疫性能方面的研究結(jié)果一致，從而為這一安全、綠色的新型飼料添加劑成為可替代飼用抗生素產(chǎn)品提供了有力的證明。 周映華等選擇了60頭18kg左右的杜長(zhǎng)大三元雜交保育仔豬，分為兩個(gè)處理組，對(duì)照組飼喂含抗生素(10mg/kg黃霉素)的基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組飼喂含20%的無(wú)抗發(fā)酵飼料，來(lái)驗(yàn)證無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)生長(zhǎng)育肥中大豬生產(chǎn)性能、血液指標(biāo)、免疫指標(biāo)和肉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在生長(zhǎng)育肥全階段合理添加益生菌發(fā)酵無(wú)抗飼料能提高豬的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)免疫能力，提高豬肉品質(zhì)。從而證明利用無(wú)抗發(fā)酵飼料可以實(shí)現(xiàn)無(wú)抗健康生豬養(yǎng)殖，生產(chǎn)安全優(yōu)質(zhì)無(wú)抗豬肉，可以滿足市場(chǎng)對(duì)豬肉安全和優(yōu)質(zhì)的雙重需求，具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 王娟娟等研究日糧添加無(wú)抗發(fā)酵飼料、抗生素對(duì)仔豬抗氧化功能的影響，結(jié)果表明微生物發(fā)酵飼料中多種益生素可使仔豬血液白細(xì)胞數(shù)量、T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率、免疫球蛋白A的含量增加，超氧化物歧化酶(SOD)的活性增高，進(jìn)而刺激仔豬機(jī)體的非特異性免疫反應(yīng)和體液免疫反應(yīng)，最終使仔豬機(jī)體的免疫功能和抗應(yīng)激能力增強(qiáng)。羅建在對(duì)無(wú)抗微生物發(fā)酵飼料對(duì)斷奶仔豬免疫功能影響的研究中發(fā)現(xiàn)，添加無(wú)抗微生物發(fā)酵飼料能顯著提高仔豬血清中各抗體的含量，進(jìn)而增強(qiáng)斷奶仔豬體液免疫功能。 3.2無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)雞的影響 趙春全選用180只290日齡的海蘭蛋雞，將其分成3組，對(duì)照組飼喂不含抗生素的基礎(chǔ)日糧，其他兩組為對(duì)照組，分別飼喂添加5%和10%的無(wú)抗發(fā)酵飼糧，來(lái)驗(yàn)證無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能以及蛋品質(zhì)的影響，結(jié)果表明:5%的發(fā)酵飼料對(duì)蛋雞的生產(chǎn)性能具有較好的促進(jìn)作用;發(fā)酵飼料在蛋雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用能夠改善雞蛋的品質(zhì)(如蛋清的黏稠度增加，蛋黃各項(xiàng)參數(shù)得到改善等);10%的發(fā)酵飼料對(duì)蛋品質(zhì)的改善作用非常明顯(P＜0.01)，尤其是蛋黃等級(jí)，從而為養(yǎng)殖戶帶來(lái)更大的收益。 V.Jazi等用發(fā)酵棉籽粉替代普通棉籽粉來(lái)探討二者對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、胃腸道內(nèi)微生物數(shù)量以及小腸形態(tài)的影響。該課題組選用308只300日齡的羅斯肉雞，隨機(jī)分成5個(gè)試驗(yàn)組，分別飼喂0、10%、20%基礎(chǔ)棉籽粉或發(fā)酵棉籽粉，發(fā)酵用微生物為枯草芽孢桿菌、黑曲霉和米曲霉。結(jié)果表明:發(fā)酵過(guò)程顯著減少了基礎(chǔ)棉籽粉飼料中的粗纖維以及游離棉酚的含量，卻增加了其中粗蛋白以及乳酸菌的含量;用發(fā)酵棉籽粉替代普通棉籽粉顯著增加了肉雞的生長(zhǎng)性能，飼喂含發(fā)酵棉籽粉飼料的試驗(yàn)組在腹部脂肪含量上要明顯比其他處理組含量低，且雞腸道中乳酸菌數(shù)量的增加以及回腸大腸桿菌數(shù)量的減少要比其他處理組顯著，說(shuō)明含有發(fā)酵棉籽粉的日糧對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能以及腸道健康具有促進(jìn)作用，可以為發(fā)酵飼料替代抗生素提供理論依據(jù)，推動(dòng)了發(fā)酵飼料正式進(jìn)入工廠化生產(chǎn)的進(jìn)程。 A.Ashayerizadeh等驗(yàn)證了發(fā)酵菜籽粕對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能以及沙門氏菌在腸道中定殖的影響。在這個(gè)試驗(yàn)中，黑曲霉和枯草芽孢桿菌為嗜酸乳桿菌等厭氧菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了厭氧環(huán)境。在發(fā)酵后檢測(cè)到發(fā)酵飼料中pH值降低，乳酸菌數(shù)量增加。據(jù)報(bào)道，在pH值低于4.5的情況下，病原菌、腐敗菌在發(fā)酵以及儲(chǔ)存過(guò)程中停止生長(zhǎng)。G.Chiang等用發(fā)酵乳桿菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母和糞鏈球菌發(fā)酵菜籽粕，結(jié)果降低了pH值，并增加了乳酸菌的數(shù)量。同樣S.Skrede等報(bào)道稱發(fā)酵小麥和大麥全粉面粉中的pH值降低，同時(shí)乳酸菌數(shù)量增加。對(duì)常規(guī)肉仔雞的研究表明，發(fā)酵飼料能夠提高其生長(zhǎng)性能，其機(jī)制可能是由于發(fā)酵飼料提高了飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，或者是減少了像菜籽粕中的硫代葡萄糖苷這樣的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)。 發(fā)酵飼料可充分利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物，如各種作物殘?jiān)?、稻殼、秸稈等作為發(fā)酵底物，充分利用飼料資源，節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效益;另外用乳酸菌等有益菌發(fā)酵飼料原料，在發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌等可產(chǎn)生乳酸、丁酸以及各種消化酶等改善飼料組成，提高飼料適口性，促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)。發(fā)酵飼料還能抑制動(dòng)物腸道中大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長(zhǎng)繁殖，調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道微生態(tài)平衡，提高動(dòng)物的免疫力。 就目前來(lái)看，人們對(duì)發(fā)酵飼料的研究熱度有增無(wú)減，相信隨著人們對(duì)其作用機(jī)理的進(jìn)一步理解，所存在的問(wèn)題會(huì)一一得到解決。作為抗生素和蛋白質(zhì)的替代品，微生物發(fā)酵飼料迎合了人民大眾的需要，為社會(huì)和個(gè)人都帶來(lái)了巨大的益處，必將會(huì)成為未來(lái)飼料行業(yè)主推的產(chǎn)品。1無(wú)抗發(fā)酵飼料定義
2無(wú)抗發(fā)酵飼料對(duì)畜禽的作用機(jī)理
3無(wú)抗發(fā)酵飼料的應(yīng)用研究進(jìn)展
4發(fā)展前景
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