断奶仔猪发酵饲料生产技术初探

2019-12-02 05:52怀文辉
安徽农学通报 2019年19期
关键词:断奶仔猪发酵饲料应用

怀文辉

摘 要:发酵饲料是一种绿色、环保、新型饲料,可代替抗生素改善动物健康,提高饲料的营养价值及利用率、改善养殖生态环境。该文介绍了发酵饲料的分类、生产工艺、作用以及其在断奶仔猪中的应用。

关键词:断奶仔猪;发酵饲料;功能;生产;应用

中图分类号 S828文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)19-0053-02

1 发酵饲料的分类

发酵饲料是指在人工控制的条件下,微生物通过自身的代谢活动,将植物性、动物性及矿物性物质中的抗营养因子分解或转化,产生更能被畜禽采食、消化、吸收且无毒害作用的饲料原料。可分为液体发酵饲料和固体发酵饲料2类。

1.1 液体发酵饲料 液体发酵饲料是指饲料与水的比例为1∶(1.4~1.5),通过与水混合,乳酸菌和酵母在饲料中自然增殖,产生乳酸、乙酸和乙醇,降低pH。酸度能抑制病原菌在饲料中繁殖、抑制致病菌,如大肠杆菌和沙门氏菌在胃肠道内的增殖。使用液体发酵饲料可起到同时饲喂饲料和水地作用,从而有利于仔猪从母乳向固体饲料过渡。

1.2 微生物固体发酵饲料 固态发酵饲料是指微生物在有少量游离水的固态湿培养基上发酵的过程。主要应用的菌种包括乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、光合细菌。发酵原料包括全价料、浓缩料、豆粕、酵母培养物及其他工农业副产品。具有原料来源广、发酵设备简单、环境污染小、可操作性強等优点。缺点是菌种限制于耐低水活性的微生物,菌种选择性小,发酵速度慢。

2 发酵饲料生产工艺

2.1 液体发酵饲料 液体发酵饲料可直接发酵全价料,或先发酵单一谷物,然后将发酵谷物和其他成分混合形成全价料。液体发酵分为自然发酵和接种微生物发酵2种。自然发酵多采用分批发酵,优点是发酵过程更易于控制,如果发生不良发酵损失相对较小。分批发酵需要时间长,在商业条件下,很难实行分批运输。但在自然发酵介质中添加铜能加速乳酸的产生,提高发酵质量。发酵全价料是生产液体发酵饲料最容易的方式,该方法竜引起很多必需营养素如维生素和氨基酸的损失。

2.2 固态发酵饲料 固态发酵多为开放式发酵,分为浅层和深层发酵2种。浅层发酵适合枯草芽孢杆菌、酵母菌等好氧型菌,能将有氧呼吸产生的热量及时扩散,物料厚度一般小于5cm,占地面积大。深层发酵主要包括地板堆放发酵、池式发酵、槽式发酵及箱式发酵,适用于混合菌种发酵,前期适合好氧菌生长,中后期适合兼性厌氧菌。固态发酵的主要流程包括菌种的接种、扩大培养、原料预处理、混合接种发酵、干燥及打包成品等。

3 发酵饲料的作用

3.1 改善饲料风味 发酵饲料中含有大量的有机酸,可以刺激动物味蕾细胞,使唾液分泌增加,增进食欲,增加采食量。另外,也会产生一些糖类物质,增加水分,改变饲料的物理化学性质,使饲料变软变香,提高适口性。

3.2 抑制病原微生物的生长 发酵饲料中,某些乳酸杆菌可以抑制霉菌的生长和毒素的形成。乳酸菌产生的细菌素,对链球菌、沙门氏菌、葡萄球菌、假单胞菌及大肠杆菌均有一定的抑制作用。植物乳酸杆菌可抑制寄生曲霉的孢子萌发。粪肠球菌产生的细菌素能抑制单孢增生、利斯特菌和酪丁酸梭菌等病原菌和污染菌。

3.3 降低饲料中抗营养因子和有毒物质的含量 微生物发酵既可以抑制霉菌生长,也通过代谢产物分解或结合有毒物质,降低饲料中毒素的含量。例如,发酵产生的甘露聚糖可以有效地降解黄曲霉毒素,棉籽糖、胰蛋白酶抑制因子、脲酶和植酸等抗营养因子也被微生物降解。棉籽粕经微生物固态发酵后,游离棉酚地水平显著降低。采用枯草芽孢杆菌对菜籽粕进行固态发酵,硫甙、异硫氰酸酯和恶唑烷硫酮成分得到基本降解。采用少孢根霉发酵豆类,降低抗营养因子α-半乳糖苷、植酸盐、胰蛋白酶抑制剂、单宁和皂苷。发酵豆粕中抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子及植酸磷等抗营养因子含量降低。

3.4 提高营养物质利用率 饲料在发酵过程中,大分子蛋白质会逐渐转变为小分子肽和游离氨基酸。饲料发酵处理后,游离氨基酸和限制性氨基酸显著增加(刘玺等,2004;李维炯等,2003),VA、VB1、VB6含量均有所提高,其中VB1增幅达2倍(李维炯等,2003)。使用发酵豆粕提高了仔猪对氨基酸的表观消化率,发酵饲料中植酸酶的含量显著增加,植酸含量降低,总磷及有效磷含量显著增加(鲍振国等,2013)。另外,乳酸菌在降低豆粕中棉籽糖、水苏糖和蔗糖含量的同时,还可以提高了葡萄糖、果糖及乳糖的含量(Wang等,2006)。利用酵母和黑曲霉复合固体发酵棉籽粕,粗蛋白、总氨基酸、必需氨基酸含量显著增加,其中赖氨酸和蛋氨酸分别增加20.24%、66.29%,提高了粗蛋白、总氨基酸和必需氨基酸的体外消化率。

4 发酵饲料在断奶仔猪中的应用

由于早期断奶仔猪的免疫系统发育不完善,使得抗病力下降;仔猪断奶应激会造成免疫抑制;仔猪断奶后采食饲料不含乳糖,消化道内pH值较高,有利于大肠杆菌的繁殖,致使肠道有益菌群活性减弱,菌群失调。发酵饲料通过降低胃肠道这pH作为预防病原菌的第一道防线,增强断奶仔猪胃功能和生产性能。

4.1 对断奶仔猪生长性能的影响 饲料发酵处理后,大分子有机物降解为动物易消化的小分子物质,同时产生了营养丰富的菌体蛋白及代谢物。发酵饲料具有酸味和香味,能刺激仔猪食欲,提高仔猪生产性能和饲料转化率。徐博成等应用Meta分析发现,发酵单一原料、混合原料和中草药能极显著提高断奶仔猪的平均日增重,发酵单一原料和中草药显著提高了断奶仔猪地平均日采食量,较低浓度的发酵饲料显著提高了平均日采食量,但较高浓度发酵饲料无明显作用,发酵混合原料和发酵中草药极显著地降低了断奶仔猪料重比,但发酵单一原料无明显作用。

4.2 对断奶仔猪肠道养分消化率的影响 仔猪日粮中添加10%发酵饲料,使干物质、粗蛋白和磷的消化率显著增加,空肠中淀粉酶、胰蛋白酶活力显著增加。使用发酵豆粕提高了仔猪对氨基酸的表观消化率。仔猪日粮中添加14.27%和28.54%的发酵酶解豆粕,显著提高了日粮中干物质、粗蛋白、有机物的消化率。采用液体和固体发酵饲料,能使断奶仔猪血清中碱性磷酸酶的含量升高,其活性与猪的平均日增重、钙磷的利用率均呈正相关。

4.3 对断奶仔猪免疫性能的影响 发酵饲料能提高断奶仔猪免疫性能。仔猪日粮中添加14.27%和28.54%的发酵酶解豆粕,显著提高了血液中总蛋白、白蛋白的含量,显著降低了尿素氮和丙二醛的含量,使断奶仔猪血清中的IgA、IgG及IgM的含量显著增加;还可增加仔猪血液白细胞数量和淋巴细胞转化率以及免疫球蛋白IgA的含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)的活性。添加乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌发酵的饲料,能提高断奶仔猪血清中溶菌酶的含量和超氧化物酶的活性。添加10%发酵豆粕饲喂注射LPS的仔猪,外周血细胞中谷胱甘肽过氧化酶、谷胱甘肽水解酶和谷胱甘肽转移酶表达增加,参与炎症反应的脂联素、肿瘤坏死因子超家族5表达下调。

4.4 对断奶仔猪肠道健康的影响 肠道微生物参与了宿主对营养物质的消化吸收和供给,维持肠道菌群稳态,有利于动物健康。乳酸杆菌是仔猪肠道中的优势菌群,不仅可以维持宿主肠道功能和健康,而且抑制了潜在病原菌。在断奶仔猪日粮中添加20%的发酵饲料,增加了仔猪结肠微生物中乳酸杆菌的比例。大肠杆菌是断奶仔猪的疾病主要菌种之一,定植在肠道内引起仔猪腹泻。液态发酵饲料和固态发酵饲料均能极显著地降低断奶仔猪的腹泻率。饲喂仔猪50%的液态发酵饲料,仔猪腹泻率降低54.88%。混合菌发酵(乳酸菌、酵母菌、地衣芽孢杆菌),添加0~50%的生物发酵饲料,仔猪粪便中乳酸菌量提高,大肠杆菌量大幅度降低;添加40%~50%发酵饲料,腹泻率显著降低。断奶仔猪饲喂固态发酵全价料,腹泻率降低77.8%。固体发酵饲料采用微生物组合包括:地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌,以玉米粉、麸皮、豆粕为固态基质,在基础日粮中添加1%的发酵饲料时,显著提高了直肠中双歧杆菌、乳酸杆菌的数量,腹泻率降低66.65%。饲喂液态和固态发酵饲料的仔猪与对照组相比,空肠和回肠的绒毛高度/隐窝深度差异显著。空肠、盲肠和结肠的绒毛高度显著增加,十二指肠和空肠隐窝显著降低,空肠、回肠和结肠的粘膜厚度显著增加[23]。

(责编:张宏民)

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