微生物发酵饲料的研究进展及其在肉牛养殖中的应用

摘要：在规模化养殖背景下，动物生长性能、免疫功能及饲料利用率成为关注的重点。而随着饲料工业的不断发展，动物营养需要及饲料营养供给逐渐趋于平衡，要想进一步提高养殖经济效益，并且保证动物源性食品安全，可以尝试从微生物发酵饲料入手，通过微生物的代谢作用和菌落繁殖，有效规避饲料原料氨基酸不平衡、抗营养因子含量过高、养分消化率偏低等问题。为此，本文对微生物发酵饲料的发展历程和研究进展进行分析，进一步论述了微生物发酵饲料在肉牛养殖中的实践应用。

关键词：微生物发酵饲料；生长性能；免疫功能；饲料利用率；肉牛养殖

面对“饲料停抗、养殖减抗”的客观要求，开发绿色环保、无毒无副作用的饲料原料及添加剂成为当下的研究热点[1]。其中，微生物发酵饲料主要是以微生物、复合酶等为发酵剂菌种，以玉米、豆粕、棉粕、菜籽粕、玉米秸秆、苜蓿等为发酵原料，这种微生物发酵的过程，能够使饲料原料中的大分子物质、抗营养因子有效转化为菌体蛋白、小分子活性肽、氨基酸等，起到降解抗营养因子，平衡氨基酸，提高养分消化率的作用[2]。而且微生物发酵饲料富含活性益生菌，这些益生菌进入动物体内后，能通过定殖方式维持肠道菌群平衡，提高动物免疫力，并且促进营养物质的消化吸收[3]。鉴于微生物发酵饲料的诸多益处，该方法已经成为解决饲料原料紧缺，提高动物生长性能和饲养经济效益的重要途径。

1 微生物发酵饲料的发展历程

2009年，美国联邦食品药品监督管理局和美国饲料管控协会共同公示，能作为饲料添加剂的微生物共有46种。随着研究进一步深入，越来越多的新菌种、新菌株被用于发酵饲料中。尤其是在美国、欧盟等发达国家，微生物发酵饲料超过饲料总产量的50%。微生物发酵饲料的研究成果最早出现于上世纪80年代，起初人们直接将益生菌混合到饲料中，并未对饲料进行发酵处理，这种方法的饲养效果较为有限，没有从根本上解决抗营养因子偏高和养分消化率偏低的问题，但依然可以将其视为微生物发酵饲料的雏形[4]。而我国对微生物发酵饲料的研究，最早集中在玉米、豆粕等常规饲料原料上，但限于国内粮食资源紧缺的问题，为了缓解粮食进口压力，缓解人畜争粮的局面。诸多学者开始将微生物发酵技术用于非常规饲料原料和农副产品中，以丰富饲料营养成分，提高相对饲用价值等方式，保障饲料原料及饲料产品的稳定供给，这对保障我国粮食安全具有重要的现实意义[5]。

2 微生物发酵饲料的研究进展

2.1 发酵剂菌种

微生物发酵饲料中，较为常见的发酵剂菌种有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、丁酸梭菌等。牛琼梅等[6]对比了自然发酵和添加布什乳杆菌作为发酵剂菌种，对全株玉米发酵特性及营养品质的影响，在同等发酵条件下，与自然发酵组相比，布什乳杆菌组全株玉米的乙酸含量显著提高，拥有较高的有氧稳定性，且不良微生物数量和氨态氮含量得到降低，由此可见，布什乳杆菌发酵全株玉米的品质更佳。王慧和李恒[7]尝试用乳酸杆菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌复合益生菌发酵豆粕，并用75%发酵豆粕替代育肥猪基础日粮中的豆粕，结果发现，用75%发酵豆粕替代后，育肥猪的平均日增重、瘦肉率、眼肌面积显著提高，料重比、背膘厚显著降低，且扣除饲料成本后，饲养经济效益提高了84.27元/头。由此可见，选择合适的发酵剂菌种，更能提高微生物发酵饲料的营养价值、促生长作用和饲养经济效益。

2.2 饲料原料

因为不同饲料原料的营养成分存在一定差异，即便在相同发酵条件下，也会对微生物发酵饲料的营养成分构成影响。宋军帅[8]从营养价值角度对4种发酵豆粕进行测定，结果发现，与上海源耀发酵豆粕（50%）相比，韩国（55%）发酵豆粕的水溶性蛋白质含量提高了51.17%，大豆球蛋白含量降低了34.19%，β-伴大豆球蛋白含量降低了37.12%，而四种发酵豆粕的其他营养成分均无显著差异。陈雪等[9]对比了4种青贮玉米发酵后的营养成分，在相同发酵工艺下，“高油958”青贮玉米的氨态氮含量显著低于其他3种；“大康205”青贮玉米的淀粉含量显著高于其他3种，且中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低。由此可见，合理选择微生物发酵饲料中的饲料原料尤为重要。

2.3 发酵工艺

发酵工艺的时间、接种量、温度、液料比等都会对微生物发酵饲料的营养成分构成影响。苗欣宇等[10]对豆粕的固态发酵工艺进行分析，发现在温度37℃、接种量12%、时间47 h、液料比0.58 mL/g情况下，发酵豆粕的粗蛋白质、游离氨基酸含量最高，且有效降低了豆粕中的抗营养因子。程彦茗等[11]以稻壳粉作为饲料原料，从营养成分角度分析发酵工艺参数的优化，结果发现，在温度25℃、接种量7%、时间为96 h情况下，发酵稻壳粉的营养最佳，与发酵前相比，酸溶蛋白质含量提高109%，粗脂肪含量提高69%，且pH值极显著下降。由此可见，对发酵工艺的研究，也成为微生物发酵饲料的热点，只有探索出合理的发酵工艺，才能更好提高微生物发酵饲料的营养价值。

3 微生物发酵饲料在肉牛养殖中的应用

山东不仅是经济大省、人口大省，而且是农业大省，究其原因，还在于农林牧渔行业的GDP占比较高。而肉牛养殖的关键在于饲料供给和营养配比，充足的饲料供给能够推动肉牛养殖的规模化发展，以规模化效应提高饲养经济效益，合理的营养配比能够提高饲料的适口性和肉牛的采食量，促进肉牛的生长发育。根据山东省农业农村厅数据统计，2023年山东省玉米播种面积5 845.51万亩，玉米总产量2 589.52万t。并且根据《2023年全省大豆玉米带状复合种植工作实施方案》，2023年山东省落实了200万亩大豆玉米带状复合种植推广任务，从而提高大豆产能，保障粮食的稳定安全供给。其中，玉米、豆粕是肉牛精饲料的主要成分，玉米秸秆、玉米芯等副产物可作为肉牛粗饲料，充足的精粗饲料供给，给推广微生物发酵饲料，发展肉牛养殖提供了良好条件。

另外，诸多学者对微生物发酵饲料在肉牛养殖中的应用进行了深入研究。李燕[12]尝试以50%发酵豆粕替代犊牛基础日粮中的豆粕，通过生长性能的测定发现，与豆粕组相比，50%发酵豆粕组犊牛的末重显著提高6.08%，平均日增重显著提高20.51%，腹泻率极显著降低52.37%。叶娟和郑鸿云[13]在西门塔尔杂交公肉牛的养殖中，用不同比例发酵玉米秸秆等量替代玉米秸秆，经过60 d的试验期后发现，当替代水平为15%时，肉牛平均日采食量显著提高；当替代水平为30%时，肉牛平均日采食量、平均日增重、末重显著提高，料重比显著降低。刘依莎等[14]用微生物发酵方式处理玉米芯，并用发酵玉米芯饲喂肉牛，结果发现，发酵玉米芯添加水平为10%～20%时，肉牛的平均日采食量、平均日增重显著提高，料重比显著降低。车雷杰和郝王宝[15]以纤维素酶（300U/g）作为发酵剂，青贮发酵玉米秸秆后饲喂肉牛，与直接饲喂玉米秸秆相比，肉牛血清GSH-Px活性、IgA和IgG含量显著提高，血清丙二醛含量显著降低。由此可见，以微生物发酵饲料饲喂肉牛，能够对肉牛的生长性能、血清抗氧化能力、血清免疫功能、屠宰性能等方面起到积极

影响。

4 微生物发酵饲料存在的问题及对策措施

4.1 微生物发酵饲料存在的问题分析

虽然微生物发酵饲料具有诸多优势，但在具体的应用环节，还容易暴露出以下几个方面的问题。一是微生物发酵饲料的功能较为单一，大多只能起到促生长的作用，在免疫功能、饲料利用率既定的情况下，难以有效提高动物的饲养经济效益。二是缺乏微生物发酵饲料的质量标准，各饲料企业、大小规模的养殖场在制备微生物发酵饲料的过程中，对菌种选择、发酵工艺较为随意，使得制备的微生物发酵饲料质量参差不齐，低质甚至霉变的微生物发酵饲料容易造成动物生病、滞长、中毒等问题。三是微生物发酵饲料的保质期短，使用过程后没有及时密封保存，当微生物发酵饲料大面积、长时间暴露在空气中时，就会出现二次发酵，不仅造成能量消耗、养分流失，而且会加速微生物发酵饲料的腐败。

4.2 对策措施

在功能上，学术界要加强对微生物发酵饲料的研究，并以动物生长性能、免疫功能及饲料利用率等测定指标为导向，探索出最优的发酵剂菌种、饲料原料和发酵工艺。王欢等[16]指出，以复合益生菌作为发酵剂，能够通过多种益生菌的共同作用，起到增加动物采食量，降低饲料成本，抑制有害菌增殖，增强动物免疫力，提高饲料利用率等功效。究其原因，单一益生菌往往只具有特定的功能，而通过多种益生菌的联合使用，才能综合发挥作用，达到更广泛和更全面的功效。张尧钠等[17]对全混合日粮进行发酵处理，与发酵单一饲料原料相比，发酵全混合日粮能够保证饲料的均匀混合和营养一致，避免采食过量的精料、维生素、矿物质，对动物生理机能和机体健康产生负面影响。

在质量上，可以针对不同饲料原料制定相应的质量标准。比如，针对青贮玉米，《GB/T25882-2010青贮玉米品质分级》《DB62/T1438-2006玉米秸秆青贮技术规范》等系列标准得以制定，这为青贮玉米的推广应用，奠定了坚实基础。未来，还需要针对发酵豆粕、发酵棉粕、发酵菜籽粕、青贮苜蓿、青贮羊草等制定系列标准，从而切实保证微生物发酵饲料质量。

在保质期上，关键是要避免二次发酵的问题。在制备微生物发酵饲料前，要根据动物饲养规模计算用量，确保在发霉变质前用完；在使用微生物发酵饲料时，单次取料最好不低于15 cm，取完料后要立即密封保存，避免多次开窖加速微生物发酵饲料的腐败；对取得的微生物发酵饲料，喂养动物前可借助感官评价的方式，评估质量和安全性，比如让青贮玉米秸秆出现黑褐色、难闻臭味或质地黏软的情况，要停止喂养，避免动物出现中毒问题[18]。

5 结语

总之，鉴于微生物发酵饲料的营养价值和诸多功效，为推动饲料工业和养殖业的高质量发展，就需要深化微生物发酵饲料的研究，实现微生物发酵饲料的推广应用。而针对微生物发酵饲料存在的问题，一方面，要以政策作为引导，建立健全微生物发酵饲料的质量标准体系，另一方面，要从发酵剂菌种、饲料原料和发酵工艺等方面进行优化，切实保证微生物发酵饲料的质量和安全。

参考文献

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[18] 高燕春，袁凯，刘爱菊.不同微生物发酵剂对青贮玉米营养成分、感官评定及发酵品质的影响[J].中国饲料，2024（2）：76-79.