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发酵饲料在哺乳母猪生产中的应用研究进展

来源:    作者:    时间: 2022-07-14

罗 文1,许超华1,张一筝1,王亚平1,王慧晟1,刁新平1*,武洪志2*

1.东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨 150030;2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南海口 571101)

在养猪生产中,哺乳母猪的生产性能易受到多方面因素的影响,其中哺乳母猪自身有效营养物质的摄入量是重要因素。因此,在现代养猪生产中保证哺乳母猪的营养摄入及维持其肠道微生态平衡变得极为重要。

2020 年7 月以来我国农业农村部陆续发布公告,要求养殖业加快实施减抗、替抗、无抗发展战略。通过营养调控等手段提高动物的饲料消化利用率,增强动物的体质,减少动物发生疾病,进而提高动物的生产性能,已成为畜牧工作者研究的热点之一。

发酵饲料作为生物饲料具有绿色、安全、效益高和原料多样化等优点,是推行无抗养殖的有效手段,也是解决动物性食品安全问题的重要途径。发酵饲料是指在人工控制条件下将微生物添加到动物饲料中,通过微生物自身的代谢和繁殖功能使饲料中大分子物质和抗营养物质得到分解而产生的营养、安全且适口性良好的饲料。同时,微生物发酵产生大量有益菌群可以改善动物的肠道菌群结构,促进动物肠道健康,对哺乳母猪提高生产性能具有极为重要的作用。本文主要综述发酵饲料的分类和功能及其在哺乳母猪生产中的应用,为发酵饲料在哺乳母猪生产中的应用提供理论依据和实践指导。

1发酵饲料的分类及功能

1.1 发酵饲料分类

2018 年1 月1 日,由我国生物饲料开发国家工程研究中心和中国农业科学院饲料研究所等机构起草并发布的团体标准《生物饲料产品分类》(T/CSWSL001-2018)根据原料的组成、菌种或酶制剂组成以及原料营养特性将生物饲料分为4 个主类(发酵饲料、酶解饲料、菌酶协同发酵饲料和生物添加剂)、10 个亚类、1 个次亚类、50 个小类和112 个产品类别。该标准并给出发酵饲料定义:使用《饲料原料目录(2013)》和《饲料添加剂品种目录(2013)》等国家相关法规允许使用的饲料原料和微生物通过发酵工程技术生产含有微生物或其代谢产物的单一饲料和混合饲料。

1.2 发酵饲料的功能

1.2.1 降低饲料中抗营养因子水平

饲料经发酵后其有益菌分泌的多种酶作用于抗营养因子,对抗营养因子降解或代谢,消除其抗营养作用,进而提高营养成分含量。杨玉娟等通过抽取市场上销售的54 批次发酵豆粕和65 批次普通豆粕并测定其抗营养因子含量,发现豆粕发酵后胰蛋白酶抑制因子含量下降59.1%,大豆球蛋白含量下降57.7%,β-伴大豆球蛋白含量下降63.2%,棉籽糖和水苏糖含量均下降82.5%。陈娟等研究表明,菜籽粕经微生物发酵后降低了抗营养因子水平,同时多菌株发酵对饲料品质改善的效果优于单菌株发酵。饲料经发酵后营养成分也会发生变化,大分子物质被降解,同时一些多肽和游离氨基酸的产量也不断增加。李莹等检测发现,发酵豆粕的粗蛋白质和酸溶蛋白含量较豆粕分别升高了7%和2.69%。李园成等研究发现,棉籽粕经枯草芽孢杆菌和酿酒酵母发酵后可以降低游离棉酚并提高酸溶蛋白含量。综上所述,微生物发酵饲料可以改善饲料品质,对饲料原料中抗营养因子的降解和消除具有积极作用并且可以提高饲料中营养成分含量。

1.2.2 促进动物消化和生长性能

饲料经过发酵后产生多种有益菌,如枯草芽孢杆菌和酵母菌好氧菌可消耗氧气并创造厌氧环境有利于乳酸菌等厌氧菌的繁殖,乳酸菌由于可产生大量乳酸而降低pH使饲料产生酸香味,对饲料适口性有较大改善,使动物采食量增加。研究表明,在肉鸡日粮中添加发酵菜籽粕可提高营养物质消化利用效率。Feng等研究表明,在肉仔鸡饲料中添加发酵豆粕可提高肉仔鸡的平均日采食量,且可提高其对饲料的转化率,进而增加肉仔鸡平均日增重。饲料经乳酸菌发酵后,无机磷酸盐和植酸磷等可被析出或降解转变为游离磷,更易被动物吸收。Feng等研究表明,在断奶仔猪饲料中添加发酵豆粕可提高仔猪十二指肠和空肠的总蛋白酶和胰蛋白酶活性,提高其对饲料的消化率和生长性能。Yang等和Wang等研究表明,饲料中添加发酵豆粕的仔猪生长性能和营养物质消化率优于饲喂普通饲料的仔猪。乔艳明等研究表明,多种菌复合发酵饲料可提高杜×长×大育肥猪生长性能,降低耗料增重比。综上所述,饲料发酵后具有良好的适口性和消化利用率,可增加动物对饲料的采食量,并对动物的生长具有促进作用。

1.2.3 提高动物抗病力

动物肠道内有大量菌且各种菌之间可相互制约、相互影响。发酵饲料富含的有益菌进入动物肠道后可产生多种有机物质,如乳酸菌产生的乳酸使动物肠道pH 降低可抑制某些酸敏感性致病菌的生长繁殖,同时乳酸菌与芽孢杆菌等代谢的抑菌素也可抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的生长。发酵饲料中益生菌在肠道中占优势时,会促进动物肠黏膜分泌大量的免疫球蛋白,其中包括免疫球蛋白A、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M等,是反映动物机体免疫机能的重要指标。有研究表明,给小鼠饲喂发酵饲料可增强脾自然杀伤细胞的活性和辅助性t-1(Th1)介导的免疫反应,干扰素-γ、白细胞介素-4、免疫球蛋白G1和免疫球蛋白G2a的产生比例也有所增加。Ahmed等研究表明,在生长育肥猪饲料中添加发酵药草可以提高生长育肥猪血清中的免疫球蛋白G含量。发酵饲料中的有益菌可以作为一种非特异性免疫调节因子,可通过吞噬细胞或以佐剂激活肠道黏膜中免疫相关细胞(巨噬细胞、T细胞、DC细胞等),增强母猪自身的免疫应答反应,提高抗病力]。Liu 等研究表明,在肉鸡饲料中添加发酵银杏叶可增加肉鸡的ND 抗体滴度和防御素RNA表达水平,从而改善肉鸡的免疫机能提高抗病能力。综上所述,发酵饲料通过其丰富的有益菌可改善动物免疫机能,提高动物对疾病的抵抗力。

2发酵饲料在哺乳母猪生产中的应用

2.1 提高哺乳母猪营养物质消化吸收率

饲料经过微生物发酵后富含的有益菌可产生多种酶,并将原料中的大分子降解产生多种多肽、氨基酸和维生素以及其他小分子产物,促进动物的消化吸收。饲料经酿酒酵母发酵后具有良好的适口性,可提高哺乳母猪自愿采食量。Grela等研究表明,在母猪饲料中添加4%~9%发酵菜籽粕可提高哺乳母猪对粗蛋白质、脂肪和粗纤维的消化率,且可改善有益菌丰度并提高菌群的多样性及稳定性,对哺乳母猪的肠道微生物菌群产生积极影响。此外,胰蛋白酶抑因子与哺乳母猪肠液内蛋白酶结合形成复合物使其活性丧失,降低猪的蛋白质消化率,但豆粕经过发酵后可降低其主要抗营养因子之一的胰蛋白酶抑制因子浓度,因此,发酵豆粕可降低胰蛋白酶抑制剂浓度,并提高动物对蛋白质的消化吸收,从而提高动物生长性能。芦春莲等研究发现,补饲20%发酵稻壳粉后母猪的妊娠期增重高于补饲普通稻壳粉,稻壳粉发酵后可产生多种益生菌使饲料产生多种维生素和必需氨基酸,加快母猪对饲料的消化吸收。肠道微生物产生的消化酶对母猪肠道内食糜的消化也产生积极作用。综上所述,发酵饲料可以提高哺乳母猪对营养物质的消化利用率。

2.2 提高哺乳母猪泌乳能力及乳品质

发酵饲料可提高哺乳母猪泌乳期的产奶量、改善初乳和常乳成分。豆粕经有益菌发酵后可有效转化大豆异黄酮糖苷,提高大豆异黄酮的生物活性。有研究表明,在哺乳母猪饲料中添加大豆异黄酮可以提高母猪乳汁中乳蛋白含量,且在泌乳21d后增加泌乳量;母猪饲料中补饲发酵饲料可提高哺乳母猪的泌乳量;在哺乳母猪饲料中添加1.0 g/kg发酵青花蒿可降低热应激,并提高血清、乳汁中的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性。此外,毛春瑕等研究发现,在每头妊娠母猪饲料中补饲0.25、0.5 kg发酵芦笋下脚料可以提高妊娠母猪初乳中乳蛋白质、生长激素、胰岛素和免疫球蛋白G水平,进而增强了仔猪免疫力。甘露聚糖为饲料发酵的代谢产物之一,可作为一种免疫促进剂增强动物机体的非特异性免疫能力。综上所述,发酵饲料可以提高母猪泌乳量,并对改善初乳及常乳营养成分具有积极作用。

2.3 提高哺乳母猪繁殖性能

发酵饲料可提高初生仔猪窝总产仔数、初生重、平均日增重及断奶窝重,改善哺乳母猪繁殖性能,提高生产力。芦春莲等研究表明,在母猪饲料中补饲20%发酵稻壳粉可改善妊娠母猪的生产性能,其中窝总产仔数、窝产活仔数、断奶活仔数和21日龄窝重均有显著提高,并对妊娠母猪缩短产程也有积极作用。仔猪21 日龄断奶窝重与母猪哺乳期泌乳量有很大关系。王小明等研究发现,在妊娠母猪妊娠后期和哺乳期分别单独饲喂发酵饲料可增加妊娠母猪的泌乳量,提高哺乳仔猪断奶重和平均日增重。苏莹莹等研究表明,饲粮中添加发酵苜蓿可提高哺乳母猪生产性能,表现为仔猪成活率和健仔数提高,死胎数、弱仔数和胎儿宫内发育迟缓率降低,并改善了仔猪窝重均匀度。章红兵等研究发现,用5%的发酵饲料代替妊娠母猪饲料中5%的玉米可提高母猪窝均产活仔数、断奶仔猪数、断奶成活率和平均断奶重,降低平均产程。

综上所述,哺乳母猪在饲喂发酵饲料后,饲料的消化率提高使有效营养物质摄入量得以满足,产生充足的母乳,从而使仔猪获得充足且高质量的母乳,可提高仔猪初生重、断奶窝重和断奶活仔数,缩短产程,提高哺乳母猪的繁殖性能。

3小结与展望

发酵饲料可以很大程度上改善饲料品质,提高妊娠母猪对营养物质的消化吸收利用率,使母猪摄入更多有效营养物质,从而改善自身泌乳能力,使仔猪摄入数量足够、质量较高的母乳,提高仔猪的断奶窝重、断奶活仔数等。发酵饲料虽然可有效提高哺乳母猪的生产性能,但在养猪生产实际中,仍需对饲料发酵时所采用的菌种品质、发酵工艺流程规范性、发酵饲料检测标准等进一步探索。通过调节复合菌种发酵时产生的菌种拮抗作用,保持发酵饲料中活菌质量稳定和活菌数,使用与发酵饲料存储和饲喂的配套技术,避免因发酵饲料变质而产生安全问题,并伴随着科学技术水平和规范化程度的提高,发酵饲料将具备更广阔的应用市场,将促进生猪养殖行业的健康和可持续发展,为现代规模化养殖做出更大贡献。

作者简介

作者简介:罗文(1998- ),男,山东邹城人,硕士研究生,主要从事动物营养与饲料科学研究,E-mailluowen081998@163.com

* 通讯作者:刁新平(1963-),男,硕士,副教授,主要从事单胃动物营养与饲料科学研究,E-maildiaoxp63@163.com;武洪志(1986- ),男,博士,助理研究员,主要从事单胃动物营养与饲料科学,E-mailhong-zhi@163.com

来源:中国畜牧杂志