發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)上的替抗研究進(jìn)展
摘要：隨著畜牧業(yè)的健康發(fā)展，抗生素在飼料中的限用和禁用已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。發(fā)酵飼料具有提高豬免疫力、改善腸道健康狀況、降低腹瀉率、提高飼料消化率等優(yōu)點(diǎn)，是目前認(rèn)為較好的可替代抗生素使用的新型飼料。因此，本文綜述了發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)上的替抗研究以及相關(guān)機(jī)理，以供參考。
抗生素作為飼料添加劑使用在預(yù)防細(xì)菌性疾病和促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)方面都有顯著作用，給養(yǎng)殖業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益（蔣宗勇等，2012）。然而，抗生素大量使用所帶來(lái)的問(wèn)題也日益凸顯并被關(guān)注，例如抗生素的耐藥問(wèn)題以及藥物殘留引發(fā)的食品安全問(wèn)題；此外，抗生素隨動(dòng)物排泄物進(jìn)入環(huán)境，破壞了環(huán)境中微生物平衡（周桂蓮等，2007）。因此，在減抗和禁抗的政策下，尋找抗生素代替物是保障和促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)和飼料業(yè)發(fā)展唯一途徑。研究表明，發(fā)酵飼料在微生物的作用下可降解飼料原料中的纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)，產(chǎn)生有機(jī)酸、肽、多糖小分子物質(zhì)。飼喂發(fā)酵飼料可提高動(dòng)物免疫力、改善腸道健康狀況、降低動(dòng)物腹瀉率、提高飼料消化率，同時(shí)發(fā)酵飼料適口性較好，能促進(jìn)動(dòng)物采食（宋高杰等，2016）。因此，發(fā)酵飼料是目前較好的替代抗生素的新型飼料。然而，由于發(fā)酵工藝以及發(fā)酵條件等原因，國(guó)內(nèi)關(guān)于發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)上的替抗應(yīng)用效果報(bào)道不一，且關(guān)于發(fā)酵飼料應(yīng)用的機(jī)理尚未完全清楚。因此，本文就發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)上的替抗應(yīng)用研究以及相關(guān)機(jī)理進(jìn)行綜述，為發(fā)酵飼料在豬生產(chǎn)上的進(jìn)一步應(yīng)用提供參考。
1 發(fā)酵飼料的替抗應(yīng)用研究
1.1 發(fā)酵飼料在仔豬上的替抗應(yīng)用研究
研究表明，發(fā)酵飼料替代部分配合飼料對(duì)仔豬生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，能夠顯著提高日增重和降低料肉比，且效果與抗生素相當(dāng)。經(jīng)部分文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析，大多數(shù)研究中發(fā)酵飼料替代量在30%以下，應(yīng)用時(shí)期在斷奶仔豬階段（表1）。
李玉俠等（2018）、胡新旭等（2013）、邱涓等（2011）研究表明，日糧中使用發(fā)酵飼料代替20%的無(wú)抗基礎(chǔ)日糧，能夠顯著提高斷奶仔豬日增重和降低腹瀉率（P<0.05），效果與抗生素組相當(dāng)。王玉田等（2018）試驗(yàn)結(jié)果顯示，在斷奶仔豬日糧中，用5%的發(fā)酵飼料替代30mg/kg金霉素和用10%的發(fā)酵飼料替代60mg/kg金霉素，兩組效果均優(yōu)于60mg/kg金霉素組，且均能顯著提高斷奶仔豬平均日增重（P<0.05）。其中用10%的發(fā)酵飼料替代60mg/kg金霉素組效果最佳。俞清霞等（2011）利用5%發(fā)酵豆粕替代玉米和豆粕，且保持和對(duì)照組日糧營(yíng)養(yǎng)水平相當(dāng)。結(jié)果顯示，用發(fā)酵豆粕飼喂仔豬，可顯著提高仔豬日增重，顯著降低料肉比。
綜上所述，斷奶仔豬日糧中添加合適（30%以下）的發(fā)酵飼料能夠提高仔豬生長(zhǎng)性能，可以減少甚至代替抗生素的使用。
1.2 發(fā)酵飼料在生長(zhǎng)育肥豬上的替抗應(yīng)用研究
生長(zhǎng)育肥豬的消化系統(tǒng)已經(jīng)完全發(fā)育成熟，對(duì)養(yǎng)分消化利用率髙，對(duì)飼料的適應(yīng)性強(qiáng)。因此，在生長(zhǎng)育肥階段，試驗(yàn)中發(fā)酵飼料的替抗添加量差別較大，但結(jié)果顯示都能夠改善育肥豬生長(zhǎng)性能，如表2所示。
胡新旭等（2015）在基礎(chǔ)日糧中添加20%無(wú)抗發(fā)酵飼料與抗生素組對(duì)比發(fā)現(xiàn)，20%發(fā)酵飼料組平均日增重提高了10.89%，平均日采食量提高了5.86%，料重比降低了4.83%（P<0.05）。嚴(yán)念東等（2010）、涂小麗等（2015）采取100%全價(jià)發(fā)酵飼料替代基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)發(fā)酵飼料組生長(zhǎng)育肥豬的平均日增重顯著提高（P<0.05），且效果與抗生素組相當(dāng)。這可能是生長(zhǎng)育肥豬消化吸收能力強(qiáng)，發(fā)酵飼料中的營(yíng)養(yǎng)水平能滿足其日常生長(zhǎng)，加上發(fā)酵飼料能夠提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，增強(qiáng)豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，從而改善育肥豬的生長(zhǎng)性能。
綜上所述，日糧中添加適宜營(yíng)養(yǎng)水平的發(fā)酵飼料，對(duì)育肥豬的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，可減少甚至替代抗生素的使用。
2 發(fā)酵飼料在豬日糧上應(yīng)用的注意要點(diǎn)
雖然發(fā)酵飼料的效果已經(jīng)被確認(rèn)，但由于產(chǎn)品生產(chǎn)沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)酵質(zhì)量不穩(wěn)定、運(yùn)輸難等原因，目前發(fā)酵飼料的應(yīng)用仍面臨著諸多問(wèn)題（王秀，2010）。而且現(xiàn)有的發(fā)酵飼料技術(shù)存在急需解決的瓶頸，如發(fā)酵飼料菌種選擇與生產(chǎn)工藝復(fù)雜、機(jī)械化、水平低、制造成本高、裝備落后等。因此，在應(yīng)用發(fā)酵飼料時(shí)，必須關(guān)注以下幾個(gè)方面。
2.1 產(chǎn)品質(zhì)量
發(fā)酵的最終目的是實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，發(fā)酵只是一種處理手段，并非所有的原料都需要發(fā)酵，也并非所有的原料都適合發(fā)酵。在豬生產(chǎn)上，一些非常容易利用的原料（如乳清粉），或者一些確實(shí)難以利用的原料（如稻殼），通過(guò)發(fā)酵改善其消化率，是非常不經(jīng)濟(jì)的行為。因此，在衡量發(fā)酵效果的時(shí)候，一般選擇需要考慮其營(yíng)養(yǎng)成分是否得到改善，原料是否得到有效脫毒，適口性及消化率是否得到提高，發(fā)酵飼料的損失是否可以接受等問(wèn)題。
另外，發(fā)酵飼料配方的營(yíng)養(yǎng)能夠得到保證，尤其是對(duì)所發(fā)酵的物料，如木薯渣、淀粉渣等粗蛋白質(zhì)含量較少，建議發(fā)酵時(shí)，加入少量的菜籽粕、棉籽粕、豆粕、蓖麻餅、橡膠籽粕、花生麩等蛋白原料，進(jìn)行配合發(fā)酵，以提高發(fā)酵后的飼料蛋白質(zhì)水平，滿足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求，保障動(dòng)物健康生長(zhǎng)。
2.2 雜菌污染
在發(fā)酵飼料應(yīng)用的過(guò)程中，雜菌污染是多方面的，比如原料本身、運(yùn)輸過(guò)程中人、環(huán)境甚至空氣都有可能帶來(lái)雜菌污染，尤其是當(dāng)發(fā)酵密封不嚴(yán)格的時(shí)候。雜菌污染會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量（鐘啟平和劉伯麗，1998）。因此，對(duì)有害菌的污染必須采取綜合的防治措施，如嚴(yán)格控制環(huán)境衛(wèi)生，做好產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作，選擇性控制有害菌群的生長(zhǎng)繁殖空間，采取必要的防霉劑等。
2.3 貯存與運(yùn)輸
發(fā)酵飼料因存儲(chǔ)或運(yùn)輸不當(dāng)可能會(huì)導(dǎo)致飼料霉變或者生蟲(chóng)，直接影響到飼料以及原料的營(yíng)養(yǎng)成分，給畜禽帶來(lái)諸多危害。因此，建議在貯存與運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)。
2.3.1 溫度
合理的發(fā)酵需要適宜的溫度。楊建平等（2017）探究不同溫度（30、40、 50℃）對(duì)飼料發(fā)酵效果的影響，結(jié)果證明30℃是發(fā)酵飼料最適宜的生產(chǎn)溫度。可能原因是菌種的生長(zhǎng)環(huán)境要求溫度在37℃左右，但是發(fā)酵過(guò)程中飼料本身會(huì)產(chǎn)生一部分熱量，因此外界發(fā)酵溫度應(yīng)該設(shè)定低于37℃。
2.3.2 蟲(chóng)鼠蟻害
蟲(chóng)鼠蟻的危害不僅僅是糟蹋飼料，還容易攜帶病原菌，通過(guò)飼料傳播疾病，危害畜禽健康。因此，在保存發(fā)酵飼料時(shí)可通過(guò)多種途徑進(jìn)行殺滅工作。
3 發(fā)酵飼料機(jī)理研究
目前，關(guān)于發(fā)酵飼料作用機(jī)理主要分為兩個(gè)方面：一是經(jīng)過(guò)豬采食后，直接對(duì)其機(jī)體產(chǎn)生作用，如發(fā)酵菌種能夠影響豬的微生物區(qū)系，發(fā)酵后產(chǎn)生的酸甜口感有利于動(dòng)物的采食等；二是通過(guò)消化吸收，間接影響豬的抗氧化、免疫等功能，從而改善豬的生長(zhǎng)性能。
3.1 消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率
研究表明，發(fā)酵過(guò)程中可產(chǎn)生蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等多種酶，消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，把大分子量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，如可將大豆分解為多肽、寡肽；纖維類(lèi)物質(zhì)分解為糖、乳酸等，從而增加水溶性，提高消化率（王海超， 2012）。彭輝才等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過(guò)程中，菌體會(huì)分泌許多酶作用于抗?fàn)I養(yǎng)因子，從而導(dǎo)致胰蛋白酶抑制因子和凝集素被分解和鈍化；且發(fā)酵前后干物質(zhì)消化率為（73.66±3.82）%、（76.47±4.44）%，粗蛋白質(zhì)的消化率為（ 89.11±2.96）%、（90.94±3.27）%，兩者均有所提高，但差異不顯著（P>0.05）。張建等（2012）研究表明，發(fā)酵玉米-豆粕型日糧，淀粉含量降低了3.5個(gè)百分點(diǎn)，直鏈淀粉含量提高了4.13個(gè)百分點(diǎn)（P<0.05）。抗原蛋白和棉子糖家族寡糖發(fā)生了大幅的降解，發(fā)酵后蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量主要集中在18kda以下，小于5kda的小分子肽含量從發(fā)酵前的1.35%提高到了3.6%（P<0.05），蛋白質(zhì)的體外消化率提高了4.0個(gè)百分點(diǎn)（P<0.05）。氨基酸的組成和含量也有一定的變化和提高。綜上所述，利用發(fā)酵可以減少飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，并提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
3.2 清除過(guò)量自由基，增強(qiáng)機(jī)體抗氧化能力
自由基是機(jī)體正常代謝過(guò)程的中間產(chǎn)物，一定量的自由基對(duì)維持機(jī)體組織功能是必需的，但是一旦受到氧化應(yīng)激如斷奶等，畜禽體內(nèi)的自由基水平會(huì)升高，從而打破這種平衡，影響機(jī)體生理健康（鐘麗，2006）。許多研究證明，益生菌具有清除活性氧和自由基作用，并提高機(jī)體的抗氧化能力（王進(jìn)波等，2014）。因此，對(duì)于益生菌發(fā)酵飼料來(lái)說(shuō)，其同樣具有類(lèi)似的功能。王娟娟等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加發(fā)酵飼料可顯著提高仔豬血液SOD含量（P<0.05），增強(qiáng)仔豬機(jī)體抗氧化能力，利于緩解斷奶應(yīng)激。蘇家宜等（2017）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵中藥渣能夠顯著提高仔豬血漿過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性，降低丙二醛含量（P<0.05），得出發(fā)酵中藥渣可提高斷奶仔豬的抗氧化能力，且效果優(yōu)于抗生素。
3.3 消除腸道病原菌，維持腸道菌群平衡
目前，用于發(fā)酵飼料的益生菌種類(lèi)主要是乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等。而這些菌種隨著發(fā)酵飼料進(jìn)入到動(dòng)物體內(nèi)，能夠競(jìng)爭(zhēng)性抑制病原菌，并充分發(fā)揮自身益生作用，保持優(yōu)勢(shì)菌群平衡，從而保證機(jī)體生理健康。李旋亮（2017）研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵飼料可顯著提高十二指腸、空腸、盲腸和結(jié)腸中乳酸桿菌的數(shù)量（P<0.05），顯著降低盲腸和結(jié)腸中大腸桿菌的數(shù)量（P<0.05）。胡新旭（2013）試驗(yàn)證明，與對(duì)照組相比，在日糧中添加20%發(fā)酵飼料能夠顯著提高糞便中乳酸桿菌含量，顯著降低大腸桿菌的含量（P<0.05）。
綜上，發(fā)酵飼料可以通過(guò)益生菌改善豬腸道菌群平衡。
3.4 提高免疫功能，保證機(jī)體健康
發(fā)酵飼料可作為一種非特異性免疫調(diào)節(jié)因子，通過(guò)益生菌自身或者其發(fā)酵中分泌的特定成分刺激宿主免疫細(xì)胞，使其激活，促進(jìn)免疫因子的釋放以及免疫細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育，提高機(jī)體免疫功能和抗病能力。羅建（2010）在斷奶仔豬日糧中添加微生物發(fā)酵飼料，與對(duì)照組相比，免疫球蛋白IgA、IgG、IgM的含量顯著提高(P<0.05），說(shuō)明無(wú)抗微生物發(fā)酵飼料對(duì)增強(qiáng)斷奶仔豬免疫功能具有一定的功效。李國(guó)忠（2012）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)酵黃芩的添加量為0.15%時(shí)，該組結(jié)果中IgA、IgG、IgM、TNF-α、IL-4等指標(biāo)較空白組分別提高了36.8%、33.1%、22.9%、90.7%、78.3%，其中免疫球蛋白的三項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果顯著高于抗生素組（P<0.05）。但是目前關(guān)于發(fā)酵飼料如何影響免疫功能的報(bào)道較少。有研究表明，發(fā)酵飼料中的有益菌進(jìn)入腸道后，一部分與腸上皮表面的特異性受體結(jié)合，穩(wěn)定有序地定植在腸上皮表面，增加抗體細(xì)胞數(shù)量，進(jìn)而發(fā)揮黏膜屏障保護(hù)效應(yīng)；一部分可刺激腸道內(nèi)其他有益菌增殖，分泌大量免疫因子如IgA免疫球蛋白等（李亞杰和趙獻(xiàn)軍，2006）。其相關(guān)分子機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。
4 小結(jié)
在斷奶仔豬階段添加適宜比例的發(fā)酵飼料能夠減少或者完全替代抗生素的使用，緩解仔豬斷奶應(yīng)激，提高仔豬生長(zhǎng)性能；在育肥豬階段，保持發(fā)酵飼料適宜的營(yíng)養(yǎng)水平下，也可以部分或者完全替代抗生素的使用，促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。而發(fā)酵飼料機(jī)理方面，多與其使用的益生菌相關(guān)，因此在發(fā)酵飼料生產(chǎn)以及使用過(guò)程中，保持有效的益生菌種類(lèi)以及數(shù)量可能是發(fā)酵飼料發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。
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