乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪养分表观消化率、粪样菌群、血液生化指标和生产性能的影响

■张秀江 胡 虹* 王秋菊 权淑静 冯 菲 谷立峰 卓 辉

（1.河南省科学院生物研究所有限责任公司,河南郑州450008；2.河南省工业酶工程技术研究中心，河南郑州450008）

我国在养殖业中规定允许使用的饲用抗生素的种类越来越少，禁用饲用抗生素已是大势所趋。研发饲用抗生素的替代品成为动物营养领域的一个研究热点。发酵饲料作为一类新型、绿色、环保的饲料,由于其在生产过程中微生物发酵可以产生大量有益于动物健康的代谢产物,可在一定程度上减少养殖过程中饲用抗生素的使用，从而降低养殖成本。因此,发酵饲料的研发与推广应用备受关注[1]。在动物生产中使用发酵饲料可维持动物消化道微生态平衡[2],增强动物机体的免疫力、提高生长性能[3-4]。

乳酸菌是应用发酵饲料最早、最广泛的一类益生菌，通常为异养厌氧菌[5]。乳酸菌具有一些特殊的生物学功能，发酵饲料过程可产生有机酸、多糖、生长因子、维生素等，显著提高饲料消化率和生物效价。乳酸菌发酵产生的蛋白酶类把结构复杂、分子量较大的蛋白质降解为小分子肽和游离氨基酸，利于胃肠消化吸收[6]。乳酸菌在发酵饲料过程中可以产生大量的乳酸和挥发酸（如乙酸等）等酸性物质,使饲料酸度增强,抑制或杀灭沙门氏菌和大肠杆菌[7]。当前我国关于发酵饲料在养猪方面的研究和应用主要集中于发酵饲料对猪生长性能等指标的影响，而且多在仔猪阶段。有关发酵饲料对育肥猪养分表观消化率、粪样菌群、血液生化指标和生产性能的影响的研究报道较少。本试验以选育的乳酸菌制作液体发酵饲料，探讨液体发酵饲料替代日粮部分全价饲料对育肥猪养分表观消化率、粪样菌群、血液生化指标和生产性能的影响，为发酵饲料在养猪生产中的应用提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验设计

试验选择200头体重60 kg左右的“杜×长×大”三元杂交猪，按照体重相近、公母各半的原则随机分为4组，每组5个重复，每个重复10头猪。对照组（Ⅰ组）饲喂基础日粮，三个试验组分别饲喂添加10%（Ⅱ组）、30%(Ⅲ组)、50%（Ⅳ组）的乳酸菌液体发酵饲料替代基础日粮中相应比例的全价配合饲料。试验猪群采用群饲，每舍饲养10 头（1 个重复），自由采食和采用鸭舌式自动饮水器饮水，饲养管理按常规进行，试验前对猪舍进行消毒。试验于2019年4月20日至6 月5 日在罗山县鑫隆家庭农场养猪场进行，预试期7 d，试验期40 d。

1.2 基础日粮

表1 基础日粮组成及营养水平

1.3 发酵饲料

1.3.1 菌种

液体发酵饲料菌种为植物乳杆菌（lactobacillus plantarum）UR-3，由河南省科学院生物研究所有限责任公司采用微生物菌种选育技术筛选而来，保存于河南省工业酶工程技术研究中心。

1.3.2 乳酸菌液体发酵饲料

乳酸菌液体发酵饲料由河南省科学院生物研究所有限责任公司提供。考虑到本次发酵饲料仅供试验和养殖场自用，所以采用20 kg 桶装式液体发酵。发酵桶装排气阀，密封完好不漏气,保质期可达一个月。将基础日粮中的玉米、豆粕和麸皮与水按1:3的比例加入发酵桶中，每桶总质量20 kg，接入河南省科学院生物研究所有限责任公司液体发酵培养的植物乳杆菌UR-3 种子液1 200 ml，在自然温度条件下发酵48～72 h，饲喂前按每桶基础日粮配方干物质的量添加钙粉、磷酸氢钙、食盐、赖氨酸和1%的中大猪预混料，制成乳酸菌液体发酵饲料，再分别与90%、70%、50%的基础日粮相混合，配成试验组（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组）的饲喂日粮。

1.4 饲料养分表观消化率

每个重复随机选取1头猪分别于试验10、20、30、40 d采集粪样500 g，加10%盐酸进行固氮，所采集的粪样在60 ℃条件下烘干至恒重，粉碎过60 目分样筛冷藏备用。本试验采用酸不溶灰分（AIA）法[8]测定饲料养分表观消化率，参照美国AOAC(2000)[9]的分析方法测定饲料和粪便中的养分含量。营养成分表观消化率的计算参照Stein等（2001）[10]所采用的方法，试验不同时间的营养成分表观消化率分别计算，取其平均数，计算公式为：

D(%)=(1-FIA/EIA)×100

式中：D——营养成分表观消化率；

FIA——饲料中酸不溶灰分含量；

EIA——粪样中酸不溶灰分含量。

实际操作按下述公式进行：

饲料中营养成分表观消化率（%）=[1-饲料中指示剂含量（%）/粪样中指示剂含量（%）×粪样中营养成分含量（%）/饲料中营养成分含量（%）]×100

1.5 粪样菌群

1.5.1 样品采集

试验第20 d和40 d早上，每个重复随机选择2头健康猪进行粪样收集，用50 ml 灭菌管管采集新鲜无污染粪样，放入-20 ℃冰箱保存待测。

1.5.2 粪样的稀释

无菌条件下取1 g 粪样于无菌试管内，加入磷酸盐缓冲液9 ml，用磁力振荡器振荡5 min，此液为10-1稀释液，吸取1 ml此液于盛有9 ml无菌磷酸盐缓冲液试管中进行10-2稀释，振荡5 min，依次进行10-3～10-6倍稀释。

1.5.3 培养及菌落计数

大肠杆菌：取粪样10-6稀释液10 μl 接种于伊红美蓝(EMB)琼脂培养基平皿上，设3个重复，37 ℃有氧条件下培养24 h，对大肠杆菌进行形态学和生理生化鉴定后分别进行菌落计数，取其平均数。

乳酸菌：取粪样10-6稀释液10 μl 接种于乳酸细菌(MRS)培养基平皿上，设3个重复，37 ℃厌氧条件下培养48 h后分别进行菌落计数，取其平均数。

沙门氏菌：粪样10-3稀释液10 μl 接种于沙门志贺菌属琼脂培养基（SS琼脂培养基）的平皿上，设3个重复，37 ℃有氧条件下培养24 h后进行菌落计数，取其平均数。

1.6 血液生化指标

1.6.1 血清的制备

试验结束的前一天，将试验猪禁饲12 h，禁饲期间自由饮水。每个重复随机选取1 头猪，颈静脉采血，室温放置15 min 后4 000 r/min 离心5 min 分离血清，-20 ℃冰箱保存备用。

1.6.2 血液生化免疫指标的测定

血清样品解冻后，取200 μl用CX4型全自动血液生化分析仪（美国Beckman 公司）测定血清中总胆固醇、三酰甘油、总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖，血清免疫球蛋白A、免疫球蛋白G和免疫球蛋白M采用免疫透射比浊法测定。

1.7 生长性能

试验期的第0 d和第40 d的早上，试验猪空腹称重，记录体重数据，计算育肥猪在试验期间的平均日增重。试验期间每天记录每个猪圈的饲料总的采食量，计算育肥猪试验期间的平均日采食量，按平均日采食量和平均日增重计算料肉比。试验期间密切观察猪的采食情况、粪便质量、记录发病及死亡数量。

发病率(%)=总发病头次数/(总头数×试验天数)×100

1.8 数据处理

试验数据采用dps 统计软件进行单因素的方差分析。

2 结果

2.1 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪养分表观消化率的影响（见表2）

表2 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪养分表观消化率的影响（%）

从表2 可以看出，与对照组相比，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组养分表观消化率：粗蛋白质分别提高2.90%、8.53%和11.39%(P＜0.05)，粗脂肪分别提高3.45%、10.33%和12.19%(P＜0.05)，粗纤维分别提高20.02%、20.95%和23.26%(P＜0.05)，钙 分 别 提 高14.07%、20.52%和23.02%(P＜0.05)，总磷分别提高21.67%、28.63%和35.31%(P＜0.05)，氮分别提高4.36%、9.00%和10.45%(P＜0.05)。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组粗蛋白质、钙、总磷养分表观消化率差异显著(P＜0.05)，粗纤维养分表观消化率差异不显著(P＞0.05)。粗脂肪、氮的养分表观消化率Ⅱ组与Ⅲ、Ⅳ组差异显著(P＜0.05)，Ⅲ、Ⅳ组间差异不显著(P＞0.05)。

2.2 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪粪样菌群的影响（见表3）

表3 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪粪样菌群的影响（log10 CFU/g）

表3 表明，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与对照组相比，鲜粪中大肠杆菌和沙门氏菌的数量显著降低(P＜0.05)，乳酸菌的数量显著提高(P＜0.05)，差异显著。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组大肠杆菌数量的减少与乳酸菌数量的增加差异显著(P＜0.05)。沙门氏菌数量的减少Ⅱ、Ⅲ组和Ⅲ、Ⅳ组差异不显著(P＞0.05)，Ⅱ组与Ⅳ组差异显著(P＜0.05)。

2.3 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪血液生化指标的影响（见表4）

表4 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪血液生化指标的影响

由表4可知，试验四个组之间三酰甘油和免疫球蛋白M 差异不显著(P＞0.05)。总胆固醇有降低的趋势，对照组与Ⅱ、Ⅲ组差异不显著(P＞0.05)，与Ⅳ组差异显著(P＜0.05)。尿素氮Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与对照组相比明显降低，差异显著(P＜0.05)，Ⅱ组与Ⅲ组之间差异不显著(P＞0.05)。葡萄糖Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与对照组相比明显升高，差异显著(P＜0.05)，Ⅲ、Ⅳ组差异不显著(P＞0.05)。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白A、免疫球蛋白G与对照组相比升高明显，差异显著(P＜0.05)，其中：总蛋白和免疫球蛋白G Ⅱ组与Ⅲ、Ⅳ组差异显著(P＜0.05)，Ⅲ、Ⅳ组差异不显著(P＞0.05)；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组白蛋白差异不显著(P＞0.05)；免疫球蛋白A Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组差异显著(P＜0.05)。

2.4 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪生产性能的影响（见表5）

由表5 可知，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组与对照组相比，末重和平均日增重明显增加，分别增加4.34%、4.26%、5.20%和11.88%、12.87%、13.75%，差异显著(P＜0.05)。末重Ⅱ、Ⅲ组与Ⅳ组差异显著(P＜0.05)，Ⅱ、Ⅲ组间差异不显著(P＞0.05)。平均日增重Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组差异不显著(P＞0.05)。与对照组相比，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组平均日采食量分别增加2.20%、3.53%、4.86%，差异显著(P＜0.05)。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组料肉比与对照组相比都有不同程度的降低，但仅Ⅱ组降低了8.64%，差异显著(P＜0.05)。

试验期间全部试验猪无死亡，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的发病率较对照组分别降低34.56%、36.34、37.43%，差异显著(P＜0.05)，Ⅱ组与Ⅳ组之间差异显著(P＜0.05)，Ⅱ组与Ⅲ组、Ⅲ组与Ⅳ组差异不显著(P＞0.05)。

表5 乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪生产性能的影响

3 讨论

饲料养分表观消化率的高低跟育肥猪的生长性能密切相关，表观消化率越高，育肥猪的生长性能就会越好。乳酸菌液体发酵饲料除提供猪的正常营养外，富含的乳酸菌可以将饲料中的粗蛋白、碳水化合物、粗纤维、氨基酸等降解为小肽、游离氨基酸和小分子营养物质，有助于育肥猪对营养物质的消化吸收。本试验表明，添加10%、30%和50%乳酸菌液体发酵饲料的试验组与对照组相比，粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙、总磷、氮表观消化率显著提高，差异显著(P＜0.05)，证明乳酸菌液体发酵饲料有助于育肥猪对饲料营养成分的消化吸收，提高了猪的生产性能，这与刘瑞丽等[11]和张宇红[12]的研究结果一致。

Canibe 等[13]和Van Winsen 等[14]研究表明，饲喂发酵饲料能显著降低小肠中大肠杆菌和沙门氏菌的数量。陈鲜鑫等[15]研究表明，生长猪饲喂乳酸菌发酵液体饲料较饲喂干料和湿拌料，可显著提高猪粪中乳酸菌含量，显著降低大肠杆菌和沙门氏菌含量。李清定等[16]的试验结果也证明，微生物发酵饲料能够显著提高生长猪粪便中乳酸菌含量，降低大肠杆菌含量。本试验结果表明，添加乳酸菌液体发酵饲料的试验组与对照组相比，鲜粪中大肠杆菌和沙门氏菌的数量显著降低，乳酸菌的数量显著提高，差异显著(P＜0.05)，与前述的研究结果一致。

乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪血液生化指标影响的相关报道较少。朱坤等[1]报道用唾液乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌制作的发酵饲料可使育肥猪的血清中总蛋白和尿素氮含量显著升高(P＜0.05)，总胆固醇、甘油三酯和葡萄糖含量无显著差异(P＞0.05)。本试验结果表明，乳酸菌液体发酵饲料显著提高了血液中总蛋白、白蛋白、葡萄糖的含量，显著降低了尿素氮的含量，总胆固醇和三酰甘油含量降低不显著，与前述的研究结果不完全一致。血清中总蛋白含量反映了机体对蛋白质的吸收状况以及与体液免疫的关系。白蛋白是构成血浆胶体渗透压的主体和血液中水溶性较低物质的运输载体，对肝脏在蛋白质代谢中起着重要作用[17]。血液中的葡萄糖为机体蛋白质的合成提供能量，其含量越高代表机体利用血糖进行蛋白质合成和代谢能力越强。严念东等[18]认为，血清尿素氮含量可以较准确地反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况，氨基酸平衡良好时血清尿素氮含量下降。本试验结果说明，乳酸菌液体发酵饲料有助于育肥猪蛋白质的合成和代谢。Lye 等[19-20]对5株乳杆菌研究发现，通过降低体内合成酶活性和同化胆固醇的途径来降低动物血液中胆固醇含量，与本试验的结果基本一致。甘油三酯作为血液中的一种脂肪类物质，大部分是从饮食中获得的，甘油三酯过高，有利于育肥猪脂肪的积累，增加肥肉部位的比例。本试验研究结果显示，与对照组相比，乳酸菌液体发酵饲料对育肥猪血液中免疫球蛋白M无显著影响，总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白A、免疫球蛋白G显著升高，表明育肥猪的饲料中添加乳酸菌液体发酵饲料对蛋白质的合成和免疫力的提高有促进作用，与众多研究结果一致[21-25]。

许多研究表明,乳酸菌发酵饲料可以显著提高育肥猪平均日增重、平均日采食量和降低料肉比等，这与王长彦等[26]、金桩等[27]、Canibe 等[28]研究结果一致。本试验结果表明，与对照组相比，末重、平均日增重和平均日采食量都有明显增加，差异显著(P＜005)。料肉比方面，试验组均有不同程度的降低，但仅添加10%乳酸菌液体发酵饲料组降低8.64%，与对照组差异显著(P＜005)，究其原因可能为：乳酸菌液体发酵饲料在发酵过程中消除了饲料中部分植物性原料的抗营养因子，将原料中的大分子降解为小分子，有利于猪对饲料营养成分的消化吸收，改善猪的生长性能。发酵饲料所具有的特殊风味以及含有的乳酸等生物活性物质可提高饲料的适口性，增加采食量。液体发酵饲料由于含水量较大，猪采食量虽然上去了，但营养性干物质相对摄入不足，造成料肉比在添加10%、30%、50%乳酸菌液体发酵饲料的试验组有增高的趋势。

乳酸菌在动物体内代谢产生的乳酸可降低肠道内的氧化还原电位和pH 值，有害菌由于内环境改变而逐渐死亡。乳酸菌使革兰阴性菌和过氧化氢酶阳性细菌的生长受阻。乳酸菌产生的一些肽类，能够抑制致病菌。乳酸菌还能通过产生诱导酶，提高机体的抗病力[29]，这与本试验乳酸菌液体发酵饲料显著降低育肥猪发病率相吻合。

4 结论

综合本试验结果，在育肥猪的饲料中添加乳酸菌液体发酵饲料，粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、钙、总磷、氮的表观消化率显著提高；鲜粪中大肠杆菌和沙门氏菌的数量显著降低，乳酸菌的数量显著增加；显著提高了血液中总蛋白、白蛋白、免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、葡萄糖的含量，显著降低了尿素氮的含量，总胆固醇、三酰甘油、免疫球蛋白M无显著影响；平均日增重和平均日采食量明显增加，料肉比显示添加10%乳酸菌液体发酵饲料饲料报酬率为最佳；显著降低了育肥猪发病率。