发酵液体饲料的研究进展

蒋德秀

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。Jensen等(1998)比较了猪的干饲料(DF)、鲜配液体饲料(LF)和发酵饲料(FLF)的饲喂效果。结果表明，F证和LF较DF日增重分别提高22.3%和l2.3%，而饲料转化率却降低;FLF较LF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(Mikkelsen等，1997)。Moran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(Jensen等，1998)。Moran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(Tielen等,1997)。丹麦农业部Foulum研究中心的Jensen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。Winsen等(1997)的研究发现，胚芽乳杆菌(L.plantarum)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.ty pHimurium)，没有发酵的饲料中存在鼠伤寒沙门氏菌，并在贮存l0h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(Brooks,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(PIG INT 1998)。Holm(1999)指出，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。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(PIG INT,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(PIG INT,1998)。Smith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。Hansen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。Plymouth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。Hugo Holm(1999)(PIG INT,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(PIG INT，1998)。Jensen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%。Jensen博士研究了l0度～30度不同温度.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度。要达到该PH并保持稳定;最低需要25度,25度～30度效果会更好，但在实际生产中因成本太高而不现实。丹麦农业部Foulum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l5度的情况下8h便可使用。Brooks(1998)指出，在发酵的起始期，补充热量是必要的，尽管发酵l0d后混合物的温度会达到26度。 　   　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(Cill等，1987)。Barber(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，从而有利于消化酶更有效的渗透到饲料当中。 　   　Brooks(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(acid bindng capacity，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(PIG INT,l999a)。Geary，等(1999)试验发现，添加乳酸和乳酸片球菌(P.Acidilactici)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。 　   　4 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科和饲料的主要原料。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(PIG INT 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(PIG INT,20Olb)。 　  　 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 湿拌科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干干饲料。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。 　 　 5.2 发酵不良 人们在使用发酵液体饲料碰着的最主要的问题是发酵效果不好。其原因可能是:①饲喂系统含有大量的杂菌; ②原料中不含有适于发酵的菌或含量太低不足以抑制有害菌; ③原料质量差异导致发酵失败(例如来自发酵工艺的饲料工业副产品会带来不相关的杂菌);④氧气过多导致异体发酵物产生乙酸而不是乳酸(乙酸适口性差);⑤温度过低导致酵母大量繁殖; ⑥发酵设施长时间使用破旧损坏。 　  　5.3 发酵过程受到限制 以下几种情况都有可能限制发酵过程:①发酵池温度过低或重新启动系统时添加冷水而导致“冷休克”(在25℃时向发酵饲料中添加5℃的冷水就会导致发酵失败);②发酵时间过短;③原料的酸碱度不适于发酵或原料中添加了药物抑制了发酵。 　　 综上所述，发酵液体饲料作为一种新型饲料，可改善饲料的消化特性，提高猪的生产性能，尤其在提高仔猪采食量和日增重，预防仔猪腹泻方面收到了明显的效果。相信随着发酵液体饲料生产技术的不断完善，必然会被生产者普遍接受和广泛使用，进一步提高畜牧场的生产水平，推动绿色食品生产技术的发展。