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发酵液体饲料的研究进展发酵液体饲料的研究进展摘要:发酵液体饲料在欧洲已广泛使用，并成为当前人们研究的新热点。
本文仅从发酵液体饲料对猪的生产性能、胃中酸度及肠道菌群的影响、发酵液体饲料的发酵控制(pH、温度、水料比及日粮组成、发酵促进剂)和发酵液体饲料的应用现状及存在的问题几个方面的研究进展进行论述。
近来，研究者们发现液体饲料经发酵较使用酸化剂可产生更多的酸(PIG INT,1999a)。
这使得发酵液体饲料成为人们研究的新热点。
本文就发酵液体饲料近来的研究进展作一简要的论述。
1 发酵液体饲料对猪生产性能的影响Brooks(1998)指出，在仔猪断奶后第1周使用发酵液体饲料可大幅度提高仔猪的日增重，发酵液体饲料较液体非发酵饲料对仔猪的健康和生长有更大的影响。
JiHoon(1999)用干粉料和液体发酵饲料做比较研究发酵液体饲料对后期生长性能和蛋白沉积的影响时发现，14日龄时试验组(喂发酵液体饲料)较对照组(喂干粉料)个体重提高21%(P＜0.001);日增重、采食量和料重比分别较对照组提高44%、18%和22%。
而在生长肥育阶段，其生长性能及胴体质量差异并不显著(P＞0.10)。
Benevenga等(1990)、Harrell等(1993)、Zijkstra等(1996)、Azain等(1994,1995,1996)、Azain(1997)、Fisher等(1997)和Heo等(1999)也得到了类似的结果。
另外，JiHoon还发现，对于前2周饲喂发酵液体饲料的仔猪其优越的生长性能可一直维持到上市(P＜0.05)，而且其达到110kg 所需要的天数较对照组少3.7d。
同时发现饲喂液体发酵饲料还可降低猪上市体重的差异。
Harrel等(1993)报道，仔猪从2日龄饲喂发酵液体饲料到23日龄时，可提前10d上市(体重达110kg)。
Azain(1997)报道，早期断奶的仔猪(7～10日龄断奶)仅在断奶后第1周喂给发酵液体饲料，其优越的增重性能可一直保持到6～7周龄。
发酵液态乳猪料，仔猪饲养新趋势历史上，在脱脂牛奶和乳清生产中，其副产品通过液态运输用于养殖业较多。
到20世纪70年代人们发现，许多液态饲料的成分相对固体，能够促进生长，提高家畜胴体品质，降低饲养成本。
而发酵液体饲料作为一种新型饲料，最早使用是在20世纪80年代末的荷兰，当时的发酵液体饲料实际上就是湿拌料。
之后，丹麦、法国、瑞典、西班牙、瑞士等国也陆续加入到了使用者的行列，发酵液体饲料开始得以探索性地使用。
近几年来，发酵液体饲料在欧洲已广泛使用，并成为人们研究的热点。
1 发酵液态乳猪料，好处诸多时下，不同形式的育儿奶粉广告充斥荧屏，为人父母者，所做之事皆为儿女。
作为养殖人员，一如小猪们的父亲母亲，愿给它们最安全，最营养的饲料。
从颗粒料，粉料发展至今，液体料已经在时下的欧洲逐渐流行开来。
1.1 提高适口性，促进采食量发酵液体饲料在发酵过程中会产生大量的乳酸和挥发酸等，具有良好的适口性、且混合均匀、营养均衡、避免仔猪挑食，因此可提高仔猪的采食量，改善仔猪的生长性能。
1.2 改善肠道健康和生理功能发酵液态饲料通过提高酸度从而对猪胃酸度及肠道产生影响，这是发酵液体饲料对比液体饲料最大的特点，也是发酵液态饲料的优越性所在。
仔猪断奶后，肠道内缺乏胃酸这一防御细菌入侵的首道防线，而发酵液体饲料能加强日粮的酸化作用，显著提高胃中酸度，控制日粮和肠道中的病原菌，促进小肠绒毛生长，较好地保护断奶仔猪黏膜。
1.3 降低饲料成本液态饲料的应用设备投入较大，且每种液态原料都必须安装各自独立的液态添加系统，需要专门的管道和料仓，而添加这些系统相对比较昂贵。
发酵液体饲料相对于液体饲料，或多或少地克服了费时与昂贵的缺点，能够有效的降低饲料成本。
2 发酵液态乳猪料，海外应用较多，国内尚未形成规模从20世纪80年代起，荷兰20%的猪多使用湿拌料，发展至今已至少占50%。
丹麦有30%以上的母猪使用发酵液体饲料，70%以上的母猪在泌乳期也使用发酵液体饲料。
发酵饲料研究进展摘要近年来，发酵饲料再度兴起，并引起了广泛关注。
发酵饲料的发展有优势，也存在一定的问题。
本文阐述了发酵饲料的作用机理，介绍了其生产工艺，并对其品质评定方法做了概述。
关键词发酵饲料，作用机理，生产工艺，品质评定我国畜牧养殖业发展突飞猛进，规模化、集约化的商品养殖成为趋势，且发展迅速，畜禽养殖规模和产值每年的递增速度超过10%[1]，但与此同时，由养殖业带来的人畜共粮问题、环境污染问题与食品安全问题等越来越严重。
为解决这一难题，广大养殖工作者与科研人员都作出了很大努力。
在该过程中，发酵饲料越来越受到青睐，并且以其适口性好、消化率高、无抗生素添加、可提高动物机体免疫力、无激素和药物残留等优点，使其使用越来越普遍。
发酵饲料已经历了相当长的发展历程，发酵工艺也日臻成熟。
自1965年广西容县推广黑曲霉糖化发酵饲料以来，各种发酵饲料陆续出现。
到上世纪80年代，以酵母发酵饲料为代表的固体发酵饲料兴起。
90年代起，我国便开始了微生物发酵饲料的研究与生产。
农业部1999年公布了12种可以直接使用的饲料级微生物添加剂菌种。
以小型饲料厂生产发酵饲料再配制为浓缩饲料为主, 这样就使产品质量有了很大的提高。
1.发酵饲料的作用机理1.1 发酵饲料的定义发酵饲料是指在人工控制条件下, 微生物通过自身的代谢活动, 将植物性、动物性和矿物质中的抗营养因子分解、合成, 产生更能被畜禽采食、消化、吸收养分和无毒害作用的单一饲料, 称发酵饲料[2]。
1.2 发酵饲料的作用机理1.2.1 缺氧和酸性环境抑制有害菌的生长发酵饲料一般都在缺氧条件下，在饲料中添加枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒酵母菌等厌氧或兼氧有益微生物进行发酵。
在发酵过程中会产生以乳酸为主的多种有机酸，使饲料的pH值降低，一般在4.5左右。
这就破坏了中性、好氧的有害菌生长的环境，抑制了其生长。
李维炯等研究证明，饲料发酵4天后，pH值由7下降至5以下成为酸化饲料，有利于保持胃肠道的酸性环境，既减少了有害微生物的作用和对养分的消耗，又大大降低了消化道疾病尤其是腹泻的发生率[3]。
发酵液体饲料：面向未来的古老技术（续完）作者：张江来源：《国外畜牧学·猪与禽》2016年第12期中图分类号：S816.6 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）12-0056-034 发酵液体饲料对胃肠道中微生物菌群的影响使用发酵液体饲料可改变胃肠道中微生物菌群构成。
最常见的变化是乳酸菌浓度提高，特别是胃肠道中乳酸菌的浓度。
饲喂发酵液体饲料的断奶仔猪后段肠道乳酸菌比例增高，而在饲喂干饲料的仔猪大肠杆菌比例提高。
该比例还受发酵条件的影响。
当胃肠道内容物在37 ℃下培养时，生长猪远端小肠中乳酸菌数量不存在差异（表1）。
但是，在 20 ℃（与发酵饲料的生产温度相同）下培养时，饲喂发酵液体饲料的生长猪胃及小肠远端中乳酸菌比例显著提高。
胃肠道中微生物菌群的另外一个显著变化是酵母细胞数量增加，乳酸菌和酵母细胞的增加似乎是减少肠道病原体如沙门氏菌和大肠杆菌的极好策略。
发酵液体饲料可显著降低沙门氏菌的发生率。
5 发酵液体饲料对胃肠道pH的影响研究表明，当猪饲喂发酵液体饲料、液体饲料或干饲料时，胃肠道不同部位pH是不同的，最明显的变化是胃pH下降（表2）。
胃是抵抗病原体的重要屏障，降低pH可增强屏障作用，并防止大肠杆菌性腹泻，尤其是在无法生成足够胃酸的新断奶仔猪中。
胃部pH下降可提高胃蛋白水解活性，改善猪的生长。
饲喂发酵液体饲料的仔猪小肠pH通常高于饲喂干饲料或液体饲料的仔猪，这可能与胰液分泌增加有关，因为胰液分泌受到发酵液体饲料中低pH和高乳酸浓度的刺激。
6 饲喂发酵液体饲料的优点猪饲喂发酵液体饲料的主要优点是改善性能。
发酵液体饲料是替代抗生素生长促进剂最有效的一种饲喂策略，对乳猪、断奶仔猪和生长肥育猪均有效果。
性能改善的程度与猪原有致病菌水平有关。
新生仔猪肠道是无菌的，通过与母猪和环境的接触获得其特有的菌群。
出生后的很短一段时间是建立潜在有益菌群的重要时期，可形成终身稳定的菌群，也被称为细菌“印记”。
液体饲料应用研究液体饲料广义上可以包括常温下任何形式的液态饲料原料和产品，例如废糖蜜(molasses)、液态油脂、液体蛋氨酸类似物(1iquidmethionineanalog)、液体代乳品(Liquid milk replacer)以及用于养猪的全价液体饲料。
典型的液体饲料通常是指水与饲料的混合物或者食品工业液体副产品与常规饲料原料的混合物，干物质含量在20%～30%。
如果水和饲料按照1.5∶1～4∶1的比例混合后即刻饲喂，或者发酵时间很短，就叫液体饲料(Liquid feed, LF)或非发酵液体饲料(Non-fermented liquid feed, NFLF)。
如果饲料和水混合后经过足够长时间的发酵，已达到稳定状态，就叫做发酵液体饲料(Fermented liquid feed, FLF)，通常包括自然发酵法(spontaneous fermented liquid feed, SFLF)和乳酸菌发酵法(controlled or inoculated fermented liquid feed，IFLF)。
用于生猪生产体系中的液体饲料通常是发酵液体饲料。
1、液体饲料的发展历史1814年，Henderson首次倡导使用液体饲料，商业规模的液体饲料生产在美国始于1951年，是一个发展较快的领域(Williams, 2003)。
当前年产量约200万吨(AFIA，2002、2008)。
美国饲料工业协会(American Feed Industry Association)所属液体饲料委员会(LiquidFeedCommittee)每年召开一次行业会议。
但是直到1976年，Smith第一次指出在饲喂之前，把饲料浸泡在水中一定的时间，谷物中自然带有的乳酸菌和酵母菌繁殖并生成乳酸，乙酸和乙醇，然后可减低饲料的pH，这可能是发酵液体饲料的雏形。
到20世纪60-70年代，悬浮技术得到应用，从而使液体饲料的生产具有更大的灵活性。
发酵液体饲料的研究进展李军1,张日俊2(1.宁夏农学院草业科学研究所,宁夏 750105;2.中国农业大学动物科技学院,北京 100094)摘要:发酵液体饲料在欧洲已广泛使用,并成为当前人们研究的新热点。
本文仅从发酵液体饲料对猪的生产性能、胃中酸度及肠道菌群的影响、发酵液体饲料的发酵控制(pH、温度、水料比及日粮组成、发酵促进剂)和发酵液体饲料的应用现状及存在的问题几个方面的研究进展进行论述。
关键词:发酵液体饲料;生产性能;发酵控制中图分类号:S816.6 文献标识码:A 文章编号:100226746(2001)0620021203 近来,研究者们发现液体饲料经发酵较使用酸化剂可产生更多的酸(P IG I N T,1999a)。
这使得发酵液体饲料成为人们研究的新热点。
本文就发酵液体饲料近来的研究进展作一简要的论述。
1 发酵液体饲料对猪生产性能的影响B rook s(1998)指出,在仔猪断奶后第1周使用发酵液体饲料可大幅度提高仔猪的日增重,发酵液体饲料较液体非发酵饲料对仔猪的健康和生长有更大的影响。
J i Hoon(1999)用干粉料和液体发酵饲料做比较研究发酵液体饲料对后期生长性能和蛋白沉积的影响时发现,14日龄时试验组(喂发酵液体饲料)较对照组(喂干粉料)个体重提高21%(P<0.001);日增重、采食量和料重比分别较对照组提高44%、18%和22%。
而在生长肥育阶段,其生长性能及胴体质量差异并不显著(P> 0.10)。
B enevenga等(1990)、H arrell等(1993)、Zijk stra等(1996)、A zain等(1994,1995,1996)、A zain(1997)、F isher等(1997)和H eo等(1999)也得到了类似的结果。
另外,J i Hoon还发现,对于前2周饲喂发酵液体饲料的仔猪其优越的生长性能可一直维持到上市(P<0.05),而且其达到110 kg所需要的天数较对照组少3.7d。
同时发现饲喂液体发酵饲料还可降低猪上市体重的差异。
H arrel等(1993)报道,仔猪从2日龄饲喂发酵液体饲料到23日龄时,可提前10d上市(体重达110kg)。
A zain(1997)报道,早期断奶的仔猪(7～10日龄断奶)仅在断奶后第1周喂给发酵液体饲料,其优越的增重性能可一直保持到6～7周龄。
Jen sen等(1998)比较了猪的干饲料(D F)、鲜配液收稿日期:2001204204体饲料(L F)和发酵饲料(FL F)的饲喂效果。
结果表明,FL F和L F较D F日增重分别提高22.3%和12.3%,而饲料转化率却降低;FL F较L F日增重提高13.4%,饲料转化率也降低。
2 发酵液体饲料对猪胃酸度及肠道菌群的影响发酵液体饲料能显著降低胃中的酸度(M ikkelsen等,1997)。
M o ran等的研究结果表明,发酵液体饲料能够使断奶仔猪胃中的酸度降低2个pH值,消化道其它部位的pH变化不大,但短链脂肪酸的相对比例受到一定影响。
饲喂发酵液体饲料未能明显改变整个消化道的乳酸菌的数量,但显著降低小肠后部、盲肠和结肠中大肠杆菌的数量(Jen sen等,1998)。
M o ran等最近的研究也得到相似的结论。
荷兰320个农场的调查统计发现,饲喂发酵液体饲料可使大肠杆菌的隐性感染率降低10倍,饲喂酸乳酪的效果更为明显(T ielen等,1997)。
丹麦农业部Fou lum研究中心的Jen sen报道,饲喂发酵液体饲料的猪群沙门氏菌的爆发次数要明显少于饲喂干粉料的猪群,进一步的研究发现酵母菌可通过与沙门氏菌或类似病原菌结合而有利于猪的健康。
W in sen等(1997)的研究发现,胚芽乳杆菌(L.p lan tarum)发酵猪饲料的头2h内具有抑菌作用,以后就表现出杀菌效果,6h后就检不出鼠伤寒沙门氏菌(S. typH i m u rium),没有发酵的饲料中存在鼠伤寒沙门氏菌,并在贮存10h内繁殖。
3 发酵液体饲料的发酵控制目前,还没有足够的发酵参数来保证发酵的效果(B rook s,1998)。
英国、荷兰及丹麦的研究者们认为,发酵控制应当有益于动物的健康和生长性能的发挥(P IG I N T,1998)。
Ho l m(1999)指出,・12・国外畜牧科技 第28卷第6期 2001年12月发酵彻底就意味着在饲料中乳酸菌的浓度最大,从而可使最终pH达到3.8～4.0。
3.1 pH 通常干饲料的pH接近7,这正是病原微生物生长繁殖的最佳pH条件。
而当pH小于5时,消化蛋白的酶的活性才最大。
发酵可使饲料的pH降到4或更低。
从而可抑制潜在病原的滋生,提高饲料的消化率。
人们试图在液体饲料发酵过程中使用有机酸来获得更低的pH和减少有害微生物数量。
然而,目前却没有确定出取得理想发酵效果的具体酸度条件。
添加含有奶制品的发酵液可使乳酸菌短时间内大量繁殖,从而可得到大量的乳酸。
但也有可能使糖类转化成酒精,酒精再被氧化成乙酸(P IG I N T,1998)。
丹麦的一项研究结果表明,生成乳酸所需的饲料的能量仅是生成乙酸需量的3%,也就是说大量的乙酸生成会降低饲料的能值。
乙酸的生成与二氧化碳的过量释放而致的泡沫有关(P IG I N T,1998)。
Sm ith等(1976)报道,谷物中自然存在的乳酸杆菌在湿拌饲料中繁殖会降低日粮的pH值。
饲料湿拌后立即饲喂,其pH值为5.81;饲喂前4h拌料,pH下降到4.1;提前84h拌料,pH没有降低的迹象。
H an sen等(1989)在丹麦的大量调查结果表明,液体饲喂系统乳酸菌的定植需要3～5d。
对液体饲喂系统管道消毒是有害的,因为这样消除了乳酸菌的存在,饲料pH值也因此提高了1.5～2.0,同时,其中的大肠杆菌在1～5d内也会大量繁殖,直到乳酸菌群重新建立使pH降到一定程度。
液体饲喂管道消毒后,由于大肠杆菌大量繁殖而导致猪群爆发腹泻。
P lym ou th大学的研究发现,断奶仔猪自由采食的液体饲喂系统中有乳酸菌的繁殖,并伴随着pH值下降和大肠杆菌数量的减少。
H ugo Ho l m (1999)(P IG I N T,1999a)报道,发酵液体饲料在料槽中的pH应控制在5以内,接近4.5时更好。
3.2 温度 控制发酵的温度,一方面可促进发酵,另一方面可避免在寒冷的冬季由于饲料的温度太低而对猪造成不必要的应激(P IG I N T,1998)。
Jen sen等(1998)证实,温度在控制液体饲料发酵和降低其pH过程中起重要作用。
同时发现,发酵过程中损失的干物质大约为3%Jen sen博士研究了10℃～30℃不同温度条件下对发酵效果的影响,结果表明,要使pH保持稳定(这里指pH=4. 5;当pH不大于4.5时,可解决大肠杆菌和沙门氏菌的感染问题),温度必须高于15℃。
要达到该pH并保持稳定,最低需要25℃,25℃～30℃效果会更好,但在实际生产中因成本太高而不现实。
丹麦农业部Fou lum研究中心为生长肥育猪设计了每日3次的饲养模式。
该模式的发酵采用半保留的发酵方式,即每次使用发酵产物的50%,另一半再与新的原料混合发酵。
该发酵方式在温度不低于15℃的情况下8h便可使用。
rook s(1998)指出,在发酵的起始期,补充热量是必要的,尽管发酵10d后混合物的温度会达到26℃。
3.3 水料比及日粮组成 提高液体饲料的水料比可提高日增重和饲料利用率但不会增加采食量(C ill等,1987)。
B arber(1991)报道,提高水料比可提高干物质的消化率和可消化能值。
这可能是由于液体饲料的原料相对于干饲料的粉碎粒度要小,增加了接触消化酶的表面积,提高了水和速度,从而有利于消化酶更有效的渗透到饲料当中。
B rook s(1998)指出,水料比对于发酵并不是关键影响因素。
通常的实用日粮也可发酵成功,尽管其中含有硫酸铜或 和抗生素促生长剂,但使用处方中使用的药物和氧化锌会出现问题。
故而,应选择有利于正常发酵的微生物有机体的促生长剂,否则会促使有害微生物群的生长。
另外,人们还需考虑发酵原料的发酵价值和酸结合力(acid2 b inding cap acity,ABC)。
Geary等(1996)对液体饲料的干物质与仔猪生长性能的关系进行了研究,结果表明,即使仔猪采食干物质很低的液体饲料,也能进食大量的干物质。
但为了控制排泄物的产量,建议液体饲料的干物质浓度不低于200g kg。
仔猪断奶后头几周饲喂干物质浓度较高(>250g kg)的日粮,而断奶后第4周降低干物质的浓度(200g kg 左右),可进一步提高断奶仔猪的生长性能。
3.4 发酵促进剂 丹麦的研究结果证实,用精选的有机物做起始培养剂虽可加速发酵过程,但很快可使发酵停滞,以至后来的3d都不会有任何变化。
荷兰的研究者也已不再使用液体发酵饲料来做发酵起始培养物。
目前,有活性的乳酸菌剂产品已经面世,它可使非接接种的液体饲料发酵达到所需pH的时间减少一半(P IG I N T,1999a)。
Geary等(1999)试验发现,添加乳酸和乳酸片球菌(P.A cidilactici)发酵日粮对猪的饲养效果没有差异,但两者的效果都比自然乳酸菌发酵好。
・22・A ni m al Science A broad D ec.2001V o l.28N o.64 发酵液体饲料的应用现状15年前,荷兰20%的猪都使用湿拌料,如今至少占50%。
丹麦有30%以上的母猪使用发酵液体饲料,70%以上的母猪在泌乳期也使用发酵液体饲料。
另外法国、瑞典、西班牙也陆续加入到了使用者的行列。
在欧盟国家,他们只是将各种饲料原料混合,在荷兰和瑞士,人们充分利用副产品,将其做成发酵液体饲料。
但是越来越多的人倾向于只发酵预混料和饲料的主要原料。
随着发酵液体饲料广泛使用,液体饲喂系统的普及,按性别分群饲养和分阶段饲养技术也越来越被广泛使用(P IG I N T ,1999b )。
随着发酵液体饲料的广泛使用,液体饲喂系统的生产也呈现出了巨大的商机。
德国、意大利、美国、丹麦、荷兰、西班牙、比利时等国家的饲料机械生产企业都纷纷推出其新的产品,从饲喂系统、输送系统、粉碎系统、发酵系统以及控制系统,名目繁多,品种齐全(P IG I N T ,2001b )。
5 发酵液体饲料存在的问题发酵液体饲料在欧盟等许多国家已被广泛使用,而且在预防断奶仔猪腹泻、提高采食量和日增重方面也已取得了显著的效果。
但在实际应用中还存在一些问题。
5.1 饲料转化率低 湿拌料和发酵液体饲料都会使饲料转化率降低。
但从代谢的研究中获知仔猪利用发酵液体饲料的效率应高于干饲料。
为此,饲料转化率低是否与仔猪采食行为或食槽结构造成的饲料浪费有关还需进一步研究。
