隨著畜牧業(yè)的*發(fā)展以及市場的需求加大，飼料原料價格持續(xù)上漲，養(yǎng)殖企業(yè)在飼料上的成本越來越大，因此新的低成本飼料原料的*與生產(chǎn)引起關注。青貯飼料已經(jīng)在動物生產(chǎn)上應用很*，極大地降低了生產(chǎn)成本，然而還存在較多問題，如：營養(yǎng)損失較多，儲存不當容易發(fā)霉。微生物誘導的TMR（total mixed ration,TMR）發(fā)酵已被*應用于提高飼料質(zhì)量。TMR青貯可以穩(wěn)定瘤胃功能，避免動物的自我選擇，如果在青貯過程中通過發(fā)酵改變其氣味和風味，則可能會將不良副產(chǎn)品納入到飼料中。乳酸菌改善了青貯發(fā)酵過程，使青貯具有較好的營養(yǎng)價值，是青貯飼料中常用的添加劑。另一方面，枯草芽孢桿菌也被用作青貯添加劑，因為它們能夠產(chǎn)生纖維分解酶和抗真菌化合物。其中枯草芽孢桿菌作為飼料接種劑能夠提高青貯的有氧穩(wěn)定性，產(chǎn)生淀粉酶、阿魏酸酯酶等酶。研究表明，單獨接種枯草芽孢桿菌或與乳酸菌聯(lián)合接種可提高乳酸菌濃度，降低霉菌和酵母數(shù)量，提高玉米青貯的有氧穩(wěn)定性和改善營養(yǎng)價值，提高腸道有益菌群數(shù)量和營養(yǎng)物質(zhì)消化率。此外，乳酸菌與枯草芽孢桿菌共培養(yǎng)可提高TMR的質(zhì)量。

微生物發(fā)酵飼料因為在動物生產(chǎn)上的價值高、價格低廉而被人們所喜愛。微生物發(fā)酵飼料所用的原料種類較多，如玉米、豆粕、棉籽粕、菜籽粕、蘋果渣、馬鈴薯渣和作物秸稈等，由于這些飼料中抗營養(yǎng)因子含量高，很難被動物直接消化吸收，導致飼料利用率低，采用微生物發(fā)酵*能*去除飼料中的抗營養(yǎng)因子，提高飼料的利用率，且發(fā)酵后的飼料風味更加濃烈，適口性*，從而被動物*地利用。乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌是發(fā)酵飼料中使用*常見也是使用*多的微生物，這些微生物可*抑制內(nèi)源性*原體的生長。

益生菌對動物機體的有益作用還受多種因素的影響，如復合益生菌制劑的定植能力、劑量比等。因此，有必要通過評價發(fā)酵飼料對動物機體的健康狀況來研究細菌定植和益生菌的劑量效應。一般情況下，菌株在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生有機酸、特殊酶和細菌等一系列代謝產(chǎn)物，刺激免疫系統(tǒng)、消化酶活性和腸道微生物群，從而提高動物的生長性能。此外，由于腸道內(nèi)活躍的微生物數(shù)量眾多，構(gòu)成了一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，因此評估飼料對動物腸道菌群的影響至關重要。

微生物發(fā)酵飼料的定義及其生產(chǎn)工藝種類

1.1 微生物發(fā)酵飼料的定義

微生物發(fā)酵飼料是在人力控制的條件下，將植物性農(nóng)副產(chǎn)品等原料，通過微生物的發(fā)酵作用，分解成部分多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等一些大分子物質(zhì)，生成有機酸和可溶性小肽等小分子物質(zhì)，形成營養(yǎng)豐富、適口性好的生物飼料。

1.2 生產(chǎn)工藝種類

1.2.1 按發(fā)酵工藝分類

按照發(fā)酵工藝發(fā)酵分為：固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵。固態(tài)發(fā)酵是指在微生物生長的培養(yǎng)基中沒有可以流動的游離水而進行的發(fā)酵。固態(tài)發(fā)酵的發(fā)酵物質(zhì)來源*，具有發(fā)酵終產(chǎn)物濃度較高、易于保存、發(fā)酵過程產(chǎn)生的廢水較少等特點。液態(tài)發(fā)酵是指在生化反應器中，通過人工的方式將菌株生長所需要的糖、氮鹽以及無機鹽等營養(yǎng)物質(zhì)全部溶在水中作為培養(yǎng)基，滅菌后進行接種，進行菌大量繁殖的過程。液體發(fā)酵具有原料來源*、菌體生長*、生產(chǎn)周期短等特點。

1.2.2 按照所用菌種類分類

根據(jù)發(fā)酵所用菌種類又分單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵：單菌發(fā)酵所用菌主要有乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌、酵母菌，發(fā)酵時只選擇其中一株菌；混菌發(fā)酵主要使用黑曲霉、木霉和乳桿菌、芽孢桿菌、酵母菌等，菌種之間按照比例混合，用于菜籽粕、棉粕、大豆秸稈、茶葉渣、玉米片等雜粕或農(nóng)產(chǎn)品副產(chǎn)物發(fā)酵。

1.2.3 按照對氧氣的需要情況

按照微生物對氧氣的需要情況可將發(fā)酵飼料工藝分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵以及兩段式發(fā)酵這三種。對于這三種發(fā)酵方式來說，在實際應用過程中，好氧發(fā)酵*為實用，這種方式在我國生物發(fā)酵中的應用較為*，它的特點在于發(fā)酵周期短，物料轉(zhuǎn)化率高。厭氧發(fā)酵的特點在于發(fā)酵呼吸耗損少、香味醇厚。大多情況下，可以進行兩段式的發(fā)酵，*行好氧發(fā)酵，然后再進行厭氧發(fā)酵。

2微生物發(fā)酵飼料的作用機理

2.1 產(chǎn)生化學屏障

飼料中添加的益生菌中乳酸菌占很大一部分比例，會產(chǎn)生像乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等有機酸，*原微生物在酸性環(huán)境下，其生長就會遭受抑制，尤其是沙門氏菌和大腸桿菌的生長繁殖功能大幅減弱，從而維持了動物為腸道微生物菌群的平衡，提高了動物機體健康水平。

2.2 產(chǎn)生生物屏障

飼料中添加的有益微生物通過競爭性作用會抑制有害微生物在腸道黏膜上的定植，比如嗜酸乳桿菌率先附著在豬腸道，這樣就使得大腸桿菌與腸道上皮結(jié)合的位點減少，從而在腸道中建立優(yōu)勢菌群。

2.3 產(chǎn)生營養(yǎng)屏障

微生物發(fā)酵飼料的原理就是將大分子的多糖、蛋白質(zhì)降解成為小分子的有機酸、小肽、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，從而更容易被動物體所消化吸收。

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微生物發(fā)酵飼料對于飼料*的影響

3.1 微生物發(fā)酵飼料對飼料形態(tài)、色澤、氣味的影響

李紹章等用植物乳酸菌對飼料進行了發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)液態(tài)轉(zhuǎn)固態(tài)發(fā)酵*為理想，飼料形態(tài)，隨發(fā)酵時間的延長，質(zhì)地逐漸變得松散；飼料色澤在發(fā)酵72小時內(nèi)呈現(xiàn)淡黃色或黃白色，72小時之后逐漸呈現(xiàn)灰黃色；氣味隨發(fā)酵時間的增長，由酸香味變?yōu)橄闾鹞?后出現(xiàn)醇味。吳進東等用乳酸菌對毛苕子進行發(fā)酵發(fā)現(xiàn)：對照組的飼料顏色呈現(xiàn)黃褐色，添加乳酸菌的飼料顏色隨接種量的增加，飼料顏色從黃褐色變成黃色再到黃綠色；氣味方面，對照組的飼料逐漸出現(xiàn)霉味，添加乳酸菌的飼料隨乳酸菌接種量的增加，氣味由開始的輕微酸味過渡到芳香味、酒酸味；在質(zhì)地形態(tài)方面，對照組的飼料發(fā)霉腐爛、結(jié)塊，而添加了乳酸菌的飼料，飼料柔軟松散。

3.2 微生物發(fā)酵飼料對飼料pH及有機酸的影響

魏立民等用復合酪酸芽孢桿菌對木薯渣發(fā)酵后發(fā)現(xiàn)：pH、丙酸含量顯著降低，乳酸和乙酸含量顯著升高，丁酸含量升高，但差異不顯著，并且丁酸隨著菌液添加量的增多而略有下降。劉圈煒等用復合酶制劑對玉米秸稈青貯發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：發(fā)酵后產(chǎn)物較未發(fā)酵相比，pH顯著降低，乳酸、乙酸、丙酸有不同程度的升高，丁酸含量呈現(xiàn)下降趨勢。

3.3 微生物發(fā)酵飼料對飼料常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

程方等用黑曲霉和啤酒酵母對馬鈴薯渣進行發(fā)酵發(fā)現(xiàn)：馬鈴薯渣的粗蛋白（crudeprotein,CP）含量、蛋白酶活性、纖維素酶活性均顯著提高（P<0.05），粗纖維（crude fiber,CF）含量顯著降低（P<0.05）。魏立民等研究發(fā)現(xiàn)：在木薯渣中添加復合酪酸芽孢桿菌，其CP、粗脂肪（ether extract,EE）的含量均顯著增加（P<0.05），干物質(zhì)（dry matter,DM）、中性洗滌纖維（neutral detergent fibre,NDF）、酸性洗滌纖維（acid detergent fibre,ADF）以及鈣的含量均顯著降低（P<0.05）。孟碟方等用乳酸菌對平菇菌糠進行發(fā)酵發(fā)現(xiàn)：發(fā)酵產(chǎn)物中的氨態(tài)氮、可溶性碳水化合物、NDF、ADF與對照組相比均不顯著，這可能是隨著發(fā)酵時間的增長，適合乳酸菌生長的底物物質(zhì)消耗太多，導致有益菌生長變慢與有害菌的競爭作用減弱，從而使得有害菌生長加快，影響了發(fā)酵*。陸永祥等用植物乳桿菌對玉米進行發(fā)酵處理。結(jié)果表明：發(fā)酵產(chǎn)物中的氨態(tài)氮含量顯著上升（P<0.05），出現(xiàn)與上面結(jié)果不同的原因可能是植物乳桿菌較孟碟方等人選取的乳酸菌菌株不同，對發(fā)酵底物的消耗較少，從而*了有益菌的正常生長代謝，發(fā)酵*良好。吳鵬昊等在全株玉米中添加復合乳酸菌制劑，結(jié)果表明：和對照組（未添加菌劑）相比，淀粉含量顯著增加（P<0.05），有氧穩(wěn)定性優(yōu)于對照組，儲存時間更長。

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微生物發(fā)酵飼料在動物生產(chǎn)方面的應用

4.1 微生物發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)方面的應用

Lin等研究發(fā)現(xiàn)：6%發(fā)酵玉米芯飼料顯著提高了豬的日采食量（daily intake,DI）、日增重（ADG）（P<0.05）。屠宰性能、肉質(zhì)等指標均有明顯改善。此外，肥育豬腸道中乳酸菌等有益細菌顯著增加，腸道和糞便中大腸桿菌等致*菌顯著減少（P<0.05）。肥育豬的腸隱窩深度、回腸黏膜免疫力也顯著提高（P<0.05）。細胞因子含量及sIgA（分泌型IgA）、IL-8（白細胞介素8）、TNF-α（腫瘤壞死因子α）基因表達顯著升高（P<0.05）。熊瑩等研究表明：將發(fā)酵豆粕添加到保育豬基礎飼糧中，豬的ADG顯著提高，料重比、腹瀉率顯著下降（P<0.05），血清中的免疫球蛋白M（immunoglobulin M,IgM）、免疫球蛋白A（immunoglobulin A,IgA）的含量顯著提高（P<0.05），提高了保育豬的生產(chǎn)性能和免疫力。陳玉龍等研究發(fā)現(xiàn)：飼喂發(fā)酵豆粕后，保育豬腹瀉率與發(fā)酵豆粕的添加比例呈現(xiàn)負相關，血尿素氮（bloodurea nitrogen,BUN）呈現(xiàn)下降趨勢，血清中的白蛋白（albumin,ALB）、球蛋白（globulin,GLB）含量與發(fā)酵豆粕的添加比例呈現(xiàn)正相關，差異也不顯著，谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine aminotransferase,ALT）的活性在添加l5%的發(fā)酵豆粕后顯著降低（P<0.05）。辛小召等研究發(fā)現(xiàn)：飼喂發(fā)酵豆粕后，泌乳母豬的采食量、斷奶仔豬重、成活率顯著提高（P<0.05），縮短母豬斷奶發(fā)情間隔時間，降低哺乳期間仔豬的腹瀉率，促進母豬機體對CP、EE、鈣、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收；乳蛋白、乳糖、乳脂肪的含量提高，但差異不顯著（P>0.05），母豬血中總膽固醇、BUN和谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate aminotransferase,AST）水平均顯著降低（P<0.05）。Choi等研究發(fā)現(xiàn)：用發(fā)酵的開菲爾飼喂斷奶仔豬，仔豬的生產(chǎn)性能得到提高，糞便中大腸桿菌數(shù)量減少，IL-6促炎細胞因子減少，IgM增加，增加了機體的免疫力。

4.2 微生物發(fā)酵飼料在雞生產(chǎn)方面的應用

阿布都如蘇力艾爾肯等研究發(fā)現(xiàn)：在生長后期，飼喂嗜酸乳桿菌發(fā)酵的豆粕，肉雞料重比、腹脂率顯著降低（P<0.05），全凈膛率、腿肌率顯著提高（P<0.05）。陳婷等發(fā)現(xiàn)：添加復合益生菌發(fā)酵飼料，雪峰烏骨雞胸肌率、胸肌亮度顯著增加（P<0.05），胸肌pH、蒸煮損失、滴水損失顯著降低（P<0.05）。Gungor等研究發(fā)現(xiàn)：飼喂生石榴渣和發(fā)酵石榴渣不會改變?nèi)怆u血清中的谷胱甘肽過氧化物酶、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）和過氧化氫酶（catalase,CAT）水平，但會降低母乳中的丙二醛（malondialdehyde,MDA），高添加量的生石榴渣和高低添加量的發(fā)酵石榴渣都會顯著降低盲腸產(chǎn)氣莢膜梭菌（P<0.05），低添加量生石榴渣的隱窩深度高于對照組和高添加量組。Huāng等研究發(fā)現(xiàn)：添加植酸酶發(fā)酵的麥麩，可提高蛋殼的重量、厚度、強度，血清中的SOD、CAT顯著提高（P<0.05），同對照組相比，蛋雞糞便中的磷含量顯著降低（P<0.05）。

4.3 微生物發(fā)酵飼料在羊生產(chǎn)方面的應用

玉霞等研究發(fā)現(xiàn)：飼喂發(fā)酵玉米秸稈后，肉羊生長性能略有提高（P>0.05），心臟的重量、瘤胃氨態(tài)氮、丙酸的含量顯著提高，乙酸/丙酸的比例顯著下降（P<0.05）。邱玉朗等研究發(fā)現(xiàn)：飼喂秸稈與玉米漿混合微生物發(fā)酵飼料后，肉羊ADG顯著提高，料重比顯著降低，血液中總蛋白（total protein，TP）、ALB、BUN等血液生化指標都顯著提高。王小平等研究發(fā)現(xiàn)：在青貯玉米中加入乳酸菌和酵母菌的復合菌劑，灘羊的日均采食量極顯著提高（P<0.01），ADG、末增重降低了，料重比降低、但差異均不顯著（P>0.05），但跟上面趨勢相同。Ouyang等在生長羔羊上的研究表明：在青貯稻草中加入青貯植物乳桿菌、木霉屬木霉菌和麥麩的混合添加劑，可以顯著提高瘤胃液中的菌體蛋白（microbial protein,MCP），總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA），乙酸，丁酸和戊酸的濃度（P<0.05）。此外，稻草青貯飼料與植物乳桿菌，三葉草和小麥麩皮可以提高羔羊整體生長性能，瘤胃發(fā)酵能力。

4.4 微生物發(fā)酵飼料在牛生產(chǎn)方面的應用

余淼等研究發(fā)現(xiàn)：在飼料中添加乳酸菌、酵母菌后，肉牛血清中TP、ALB、IgA、IgG和IgM的含量顯著提高（P<0.05），同時血清中MDA含量、AST、ALT活性顯著降低，總*能力、總SOD的活性極顯著增強（P<0.01）。Suryanto等研究發(fā)現(xiàn)：可可豆殼發(fā)酵的飼糧，飼喂肉牛后，其肉骨比、肋部眼肌面積和胴體率等生產(chǎn)性能均顯著增加（P<0.05），肉*也得到顯著改善。吳小燕等研究表明：用乳酸菌、枯草芽孢桿菌和酵母菌等益生菌對食品工業(yè)副產(chǎn)物進行發(fā)酵，奶牛的全期產(chǎn)奶量顯著提高，乳密度、乳糖、乳蛋白、乳脂肪的含量也顯著提高了（P<0.05）。Vailati等研究發(fā)現(xiàn)：在添加酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物應對奶牛乳房炎挑戰(zhàn)時，酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物能夠降低直腸溫度、體細胞評分和感染季的溫度。還發(fā)現(xiàn)，酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物補充劑上調(diào)了與免疫細胞抗菌功能、上皮組織保護和抗炎活性相關的乳腺基因。酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物奶牛對乳腺炎反應中TNF-α、熱休克蛋白（heat shock protein,HSP）反應的上調(diào)。其他解毒和細胞保護功能通路以及緊密連接通路也在酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物喂養(yǎng)的奶牛中上調(diào)。Wanapat等在肉牛上的研究發(fā)現(xiàn)：給肉牛飼喂桑麻青貯，瘤胃內(nèi)TVFA和單獨的揮發(fā)性脂肪酸（volatile fatty acid,VFA）極顯著升高（P<0.01）；氮利用效率和尿嘌呤衍生物含量極顯著提高（P<0.01）。金紅巖等研究發(fā)現(xiàn)：微生態(tài)制劑會提高圍產(chǎn)期牦牛瘤胃中乙酸、丙酸含量、降低丁酸含量，差異均不顯著（P>0.05）。我們推測其原因可能是由于圍產(chǎn)期要為泌乳期提供能量準備，乙酸、丙酸等通過糖異生途徑為機體提供能量，有生成又經(jīng)過消耗，*就不那么明顯了。Neves等在閹牛上的研究發(fā)現(xiàn)：添加益生菌組的ADG增加更大。各組間采食量差異不明顯，背*長肌面積和背脂厚度均增大。益生菌改善了生產(chǎn)性能，有助于纖維消化率的提高，并改善了胴體評價指標。

4.5 微生物發(fā)酵飼料在其他動物生產(chǎn)上的應用

吳靈麗等研究發(fā)現(xiàn)：在獺兔飼糧中添加發(fā)酵蘋果渣，養(yǎng)分消化率、ADG提高（P<0.01），料重比、腹瀉率顯著降低（P<0.01）。He等研究發(fā)現(xiàn)：添加10%的發(fā)酵大米蛋白代替飼料中的魚粉**，石斑魚的生長性能提高，差異不明顯，腸道中的消化酶如：淀粉酶、胰蛋白酶等活性高于對照組，TNF-α、IL-2等免疫相關基因等表達下調(diào)，腸道菌群α多樣性與對照組差異不顯著（P>0.05）。

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存在的問題

5.1 飼料報酬有待提高

我們學過免疫學都知道微生物的代謝產(chǎn)物是抗原，隨著動物采食飼料進入動物體內(nèi)，將會產(chǎn)生抗體，而動物體產(chǎn)生抗體的同時就會消耗自身的能量與蛋白，此時飼料報酬就會降低。

5.2 飼料營養(yǎng)物質(zhì)有損耗發(fā)酵

飼料在消毒、干燥的時候由于溫度較高，高溫會導致維生素遭到破壞，礦物質(zhì)的形態(tài)和分布發(fā)生改變。

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未來愿景

生物發(fā)酵飼料作為抗生素的替代品，備受行業(yè)的關注，生物發(fā)酵飼料的飼喂*已經(jīng)得到了業(yè)界的肯定，正在加大力度研究發(fā)酵飼料，經(jīng)過無數(shù)次的試驗，從剛開始的固態(tài)發(fā)酵逐漸傾向于液態(tài)發(fā)酵，這也說明了發(fā)酵*的成熟，因此我們可以堅信，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，行業(yè)人士將不斷攻堅克難，*更加*的發(fā)酵飼料，實現(xiàn)真正意義上的無抗養(yǎng)殖，為人類提供更加*健康的畜產(chǎn)品，實現(xiàn)人畜健康。