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发酵饲料作用机理及在家禽生产中的应用
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2024/7/11 6:37:26 关注：228 评论： 我要投稿
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引言
随着饲用抗生素的全面禁止，开发饲用抗菌素替代产品及技术成为养殖业者的迫切需求和研究热点。发酵饲料具有提高机体免疫力及防病能力的特性，成为诸多需求与研究热点中的重要组成部分。发酵饲料是指根据国家相关法规允许使用的单一饲料或混合饲料经过微生物发酵生产出的饲料。在家禽生产中使用发酵饲料可以有效改善家禽消化道微生态平衡、增强机体免疫力、提高生长性能，在一定程度上减少养殖过程中饲用抗生素的使用量，降低养殖成本。本研究对发酵饲料的作用机理及其在家禽生产中的应用进展进行综述，以期为发酵饲料在家禽生产中的推广应用提供参考。
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发酵饲料作用机理
1.1补充益生菌，改善宿主肠道微生物生态平衡，提高机体免疫力动物消化道内的微生物在调控机体营养物质消化代谢和免疫、促进肠道分泌和信号传递等方面具有重要作用，特别是定殖在肠道黏膜上的有益微生物。正常情况下，动物肠道内存在的各种微生物种群之间保持着动态平衡，当机体受到某些应激因素的影响，这种微生态平衡可能被破坏，导致肠道中各种微生物菌群之间比例失调，这些菌群之间一旦失去平衡，就会使优势菌群发生更替，一些需氧菌或兼性厌氧菌如大肠杆菌、沙门氏菌等大量增加，成为优势菌群，打破肠道的微生态平衡，引起机体消化机能紊乱。发酵饲料产生的大量乳酸菌等益生菌进入肠道后对肠道上皮细胞有更强的亲和性，会与肠道内已经存在的有害菌及条件致病菌展开竞争，随着益生菌的持续补充，益生菌在肠道中逐渐定殖并变成优势菌群，通过竞争性抑制作用并产生抗黏附物质来限制致病菌在肠道黏膜上皮细胞的黏附和生长，使有益菌成为优势菌种，保护宿主的机体健康。同时，进入肠道的益生菌会快速消耗肠道内氧气，并分泌乳酸等代谢产物来降低肠道pH，使肠道形成酸性厌氧环境，不利于致病菌的生长增殖，进而改善动物胃肠道微生态环境，提高机体免疫功能。有益菌群产生一些溶菌酶、细菌素等多肽类物质，可以有效抑制有害菌的生长，进一步维系宿主动物肠道菌群的微生态平衡。此外，饲料原料经过生物发酵，大分子蛋白质被降解为小肽物质，而部分小肽物质具有较强的抗氧化功能，可保护宿主免疫系统，避免其遭受体内过量自由基的损失。与此同时，发酵饲料中的酵母菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌等益生菌还可通过其代谢产生的抑菌素等物质进行免疫激活，刺激肠道免疫器官的生长发育，增强B细胞产生抗体的能力，激发机体的体液免疫和细胞免疫功能，增强机体的免疫能力和抗病能力。如饲料微生物发酵产生的短链脂肪酸中的丁酸可诱导杯状细胞MUC2的分泌和T细胞的分化，同时可抑制核因子-κB表达，进而提高动物机体的免疫功能。
1.2促进饲料营养物质的消化吸收，提升生产性能及产品品质饲料经过发酵产生大量有机酸，具有酸香味，可以刺激家禽采食，提高采食量，进而提高饲料利用率。发酵饲料通过微生物自身的代谢活动，将饲料蛋白质转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽、氨基酸、微生物活性益生菌，产生大量有机酸、酶等代谢物，同时将纤维素、蛋白质等大分子物质分解成易被动物消化利用的小分子物质，提高饲料中营养物质的消化利用率。进入家禽体内的饲料中含有难以被降解的抗营养因子，如α-半乳糖苷、非淀粉多糖、植酸、单宁、环丙烯脂肪酸、硫甙等，以及影响家禽机体消化功能、免疫功能及生产性能下降甚至威胁生命的毒素，如因霉变产生的黄曲霉毒素、残留在棉籽粕中的游离棉酚等，发酵饲料中的益生菌能够将这些大分子的抗营养因子和毒素降解，从而改善饲料品质。邱良伟等采用植物乳杆菌和黑曲霉对普通菜籽粕进行固态发酵，结果表明，发酵后的菜籽粕中粗蛋白含量提高6.57%，小肽含量提高88.76%，粗纤维含量降低11.31%；抗营养因子异硫氰酸酯降低64.00%，恶唑烷硫酮降低84.82%，硫苷降低75.16%；总氨基酸含量提高11.59%。张煜等采用枯草芽孢杆菌BS12对玉米-豆粕型饲料进行单菌发酵，发现大豆中的大豆球蛋白被降解87.40%，β-伴球蛋白降解率为76.60%；采用枯草芽孢杆菌BS12和粪肠球菌进行混菌发酵，当二者比例为8∶1（质量比）时，大豆球蛋白含量减少至8.31mg/g，β-伴球蛋白含量降至6.44mg/g。
动物消化利用营养物质主要是通过消化道内消化酶的作用，肠道消化酶活性越高，越有利于消化和吸收饲料中的粗蛋白、粗脂肪等营养物质。饲料在发酵过程中产生的有机酸、活性菌体蛋白、叶酸、活性寡肽及促生长因子能够改善肠道微生态环境，刺激蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等内源性消化酶分泌。研究表明，发酵饲料可提高家禽肠道消化酶活性。同时，发酵产生的非淀粉多糖水解酶可降低小肠消化内容物的黏度，提高消化酶活性。微生物发酵饲料中的乳酸菌等有益菌群分泌的乳酸、乙酸等各种有机酸，可以降低肠道pH，提高动物肠道对矿物质如钙、磷、铁、锌及维生素D的吸收，从而提升畜禽产品品质。益生菌及其代谢产物能够降低机体的胆固醇，还可水解胆盐，与胆固醇发生共沉淀，影响胆固醇吸收相关转运蛋白基因的表达，进而调节蛋鸡的脂质代谢功能。
1.3其他作用
发酵饲料中富含乳酸杆菌和双歧杆菌，可以影响宿主代谢特别是宿主的肝脏和肠道组织，提高超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶的活性，降低机体氧化应激反应，从而提高畜禽产品品质。发酵饲料调节肠道菌群，维持肠道健康，提高饲料养分利用率，降低后肠段残留蛋白质的含量及其分解相关菌群丰度，进而降低后肠道微生物发酵肠道残余的蛋白质产生的吲哚、组胺、硫化氢、粪臭素等有害代谢产物，降低畜舍有害气体浓度，减少家禽呼吸道及眼部疾病。
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发酵饲料在家禽生产的应用
2.1在肉鸡生产中的应用
罗利龙研究发现，发酵饲料可有效提高育肥期文昌鸡的平均日增重，提高其肠道菌群的多样性，促进有益菌增殖，抑制有害菌生长。魏炳栋等的研究表明，在肉鸡饲粮中添加5%和10%的发酵玉米蛋白粉均显著降低料重比，提高其生长性能，调节其肠道菌群结构，提高其血清中抗氧化酶的活性。Feng等的研究表明，在饲粮中添加5%的发酵麦麸部分替代玉米，能够提高肉鸡十二指肠消化酶活性和肠道菌群丰度。叶成智等的研究表明，日粮中添加2.5%的发酵饲料能改善肉鸡的生产性能，显著提高1~21日龄和1~42日龄肉鸡日采食量和日增重；能显著降低蒸煮损失和剪切力，提高胸肌肌苷酸的含量，改善氨基酸、脂肪酸和挥发性风味物质的组成，改善肌肉理化特性及风味，且5.0%的添加量改善效果较好。陈昭琪等在发酵菜籽粕的试验中发现，发酵饲料可以改善肉鸡肉的品质。综上所述，发酵饲料可以改善肉鸡肠道菌群平衡，提高其生长性能，改善鸡肉品质。
2.2在蛋鸡生产中的应用
生产性能、蛋品质是蛋鸡养殖的主要经济指标。李明艳用25%、50%EM发酵饲料替换蛋鸡日粮，产蛋率分别提高7.13%、8.16%，料蛋比分别下降13.18%、11.63%，且差异极显著。Engberg等、Ko?thari等的研究表明，在蛋鸡日粮中添加发酵饲料可以显著提高蛋鸡的产蛋性能，改善蛋品质，如鸡蛋的蛋黄色、蛋壳色、蛋壳断裂强度和蛋黄抗氧化能力等鸡蛋质量参数。朱风华等的研究表明，在蛋鸡日粮中添加乳酸菌发酵饲料可提高产蛋率及蛋白哈氏单位，降低料蛋比，提高经济效益，乳酸菌发酵饲料以15%的比例置换蛋鸡配合饲料是适宜的。Kang等的研究发现，在海兰褐壳蛋鸡饲粮中添加10g/kg的乳酸菌发酵沙棘，可以显著提高蛋鸡的日产蛋量及蛋重，提高肠道乳酸菌数量，降低大肠杆菌数量。王雅敏等研究了益生菌发酵饲料对蛋鸡生产性能、蛋品质及脂质代谢的影响，发现饲粮中加入益生菌发酵饲料能够提高蛋鸡的产蛋率和平均蛋重，降低蛋黄中胆固醇、甘油三酯和血清中胆固醇的含量。综上所述，发酵饲料可提高蛋鸡的生产性能和蛋的品质，提高养殖效益。
2.3在肉鸭生产中的应用
骆延波等的研究表明，在使用全价配合饲料的基础上添加乳酸菌和枯草芽孢杆菌进行发酵，能促进肉鸭增重，提高饲料报酬，降低死亡率。李宁等的研究表明，在全价配合饲料中添加2.5%和5%的发酵饲料能够维持肉鸭肠道菌群平衡，增强肉鸭免疫力，增加出栏率，减少用药量，降低粪便中的营养物质残留和空气中氨气含量，减少对肉鸭呼吸道和体表的刺激，既增加了养殖效益，又保护了环境。添加5%发酵饲料对肉鸭肠道菌群的改善效果要明显优于添加2.5%发酵饲料。尹鹏鹏采用乳酸菌和芽孢杆菌1∶1（质量比）配置的0.1%混菌发酵粉饲喂1日龄樱桃谷肉鸭，发现35日龄时肉鸭体重显著高于对照组（基础日粮）；肉鸭血清总蛋白和白蛋白指数、胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数等免疫器官指数显著提高；肉鸭回肠乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌及总厌氧菌数量极显著增加，大肠杆菌及总需氧菌数量极显著减少。张艾珈等的研究结果表明，日粮中添加2.5%和5%麸皮-玉米-豆粕混合发酵饲料显著提高了肉鸭宰后45min胸肌的红度值，日粮中添加2.5%混合发酵饲料显著增加了肉鸭胸肌肌纤维横截面积，但同时显著降低MyHC-I的蛋白表达量，日粮中添加7.5%的混合发酵饲料显著上调了胸肌中甘油三酯水平，且日粮中添加混合发酵饲料的所有试验组FASN蛋白表达量都显著上升，添加5%和7.5%发酵饲料的胸肌中PNPLA2的蛋白水平也显著上升。综上所述，发酵饲料可以提高肉鸭生长性能、免疫力功能、屠宰性能和肉品质。
2.4在蛋鸭生产中应用
阮栋等研究发酵饲料对蛋鸭产蛋性能、蛋品质、肠道消化酶活性及免疫功能的影响，结果表明，饲粮中添加2%和4%的发酵酒糟显著升高了龙岩山麻鸭的日产蛋重及蛋鸭空肠糜蛋白酶和胰蛋白酶活性；饲粮中添加4%的发酵酒糟显著降低蛋鸭的料蛋比，显著增加蛋清重、蛋黄颜色及蛋鸭空肠黏蛋白、分泌型免疫球蛋白A（SIgA）的mRNA相对表达量以及SIgA含量；饲粮中添加4%的发酵混合饲料和4%的发酵酒糟显著降低了蛋鸭肌胃和腺胃pH；饲粮中添加4%发酵混合饲料显著提高了蛋鸭空肠脂肪酶和糜蛋白酶活性。说明发酵酒糟对蛋鸭产蛋性能、蛋品质、肠道消化酶活性和免疫功能优于发酵混合饲料，且4%的添加水平效果更好。饲料中添加中药提取副产物的发酵产物可以提高金定鸭的产蛋水平。Sandi等的研究发现，发酵饲料对Pegagan鸭蛋指数、蛋黄评分、蛋壳厚度、蛋的整齐度和洁净度均有一定影响，且在发酵基础上饲喂全价饲料的水平越高，蛋黄指数和蛋黄评分越高，蛋壳厚度越小。上述研究表明，发酵饲料可以提高蛋鸭生产性能，改善蛋品品质。
2.5在肉鸽、鹌鹑、鹅等其他家禽生产中的应用黄笑筠等的研究发现，在乳鸽饲粮中添加5%的活性微生物发酵饲料可以显著提高乳鸽的平均日增重，降低料重比，群体均匀度及健康状况较好。许镨文的研究发现，饲喂发酵饲料可以维持鹌鹑的肠道健康，调节菌群平衡，改善其内环境，同时提高蛋重、改善蛋品质以及降低蛋黄的胆固醇含量。牛自康等的研究发现，日粮中添加芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌的发酵混合饲料，可以提高1~55日龄肉鹅的生长性能，增强其免疫力，其中7.5%的添加量效果最佳。刘长忠等的研究表明，发酵饲料可以降低生长鹅的腹泻率，提高其十二指肠内容物和胰脏组织的胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，同时也可以提高生长鹅的平均日增重并降低料肉比。Chachaj等的研究表明，火鸡饲粮中添加7%的发酵豆粕，能够显著增加绒毛的高度和绒隐比，改善小肠的组织结构；添加水平在9%~10%时可以显著增加火鸡的体重，改善其生长性能；发酵饲料还可以刺激火鸡机体免疫系统及抗氧化系统。综上所述，发酵饲料在鹅等家禽生产中也具有良好的效果，对家禽生长性能、肠道菌群、肉品质和蛋品质等方面均具有积极影响。
03
小结
发酵饲料具有适口性好、蛋白质和氨基酸等营养物质含量高的特点，在提高家禽生产性能、产品品质和降低舍内有害气体浓度等方面具有重要作用，具有广阔的发展前景和应用价值。实际应用过程中由于发酵原料、发酵菌种、发酵饲料的营养成分以及在日粮中的用量和水分含量等各不相同，结果存在一定差异，其功能、工艺技术有待进一步探索与研究。除应用益生菌进行发酵外，菌酶协同也是提高饲料利用率、提高饲料营养物质、改善饲料风味的方式。
作者:蒋春青，屠平光，陈均丽，楼芳芳，杜喜忠
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| 文章来源：生物饲料工程研究中心 文章编辑：一米优讯 |
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