吳業(yè)陽，孫瑞健，米海峰，王武剛，文遠紅，王用黎

（通威股份技術中心，四川成都 61004l）

生物發(fā)酵飼料是指在人為控制的條件下，以動植物性農副產品為原料，如豆粕、棉籽粕、菜籽粕等，通過枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌等微生物的代謝作用，將原料中的抗營養(yǎng)因子經過分解及合成而轉化為更適合被動物采食、吸收的養(yǎng)分的生物原料。李永凱等（2009）研究表明，生物發(fā)酵飼料經益生菌發(fā)酵后會產生更多的活性益生菌菌體、各種酶、多種維生素、活性小肽、氨基酸、抑菌素、免疫增強因子、促生長因子等有益物質，其可以促進動物生長，維持動物腸道菌群平衡，同時有效避免了添加抗生素等藥物，不會產生耐藥性、藥物殘留等問題。

1 生物發(fā)酵飼料的分類

生物發(fā)酵飼料依水分含量的多少可以分為液態(tài)生物發(fā)酵飼料和固態(tài)生物發(fā)酵飼料。液態(tài)生物發(fā)酵飼料多采用飼料自身天然存在的乳酸菌、酵母菌發(fā)酵；固態(tài)生物發(fā)酵飼料多采用益生菌發(fā)酵劑或益生菌種發(fā)酵。

1.1 液態(tài)生物發(fā)酵飼料 液態(tài)發(fā)酵飼料作為一種新型飼料，最早使用是在20世紀80年代末的荷蘭，在當時20%的豬都使用濕拌料，到現(xiàn)在已達50%以上。之后，丹麥、法國、瑞典等也陸續(xù)加入到使用者的行列（李軍和李日俊，2001），液態(tài)發(fā)酵飼料在制作過程中一般不添加菌種，而是依靠飼料中天然存在的益生菌發(fā)酵，在液態(tài)發(fā)酵飼料中乳酸菌是優(yōu)勢菌種，占據(jù)主導地位。發(fā)酵飼料在改善飼料的消化性能，提高動物的生產性能，尤其應用在仔豬養(yǎng)殖中提高其采食量和日增重及預防仔豬腹瀉方面起到了明顯的效果。

1.2 固態(tài)生物發(fā)酵飼料

1.2.1 全價固態(tài)生物發(fā)酵飼料 全價固態(tài)生物發(fā)酵飼料采用營養(yǎng)均衡的全價配合飼料為基礎物質，加入益生菌種和水，混合后在適宜的溫度下經過好氧或厭氧發(fā)酵而成。此種飼料不僅能全面滿足動物的營養(yǎng)需要，還能增加多種消化酶、有機酸、維生素、多肽、小肽及氨基酸的含量，并且富含大量益生菌?？梢詭椭~蝦修復腸道，增強腸壁絨毛膜厚度，有利于腸道消化吸收，降低餌料系數(shù)，具有明顯的促生長、防治腸道疾病的作用。吳淑梅（2014）發(fā)現(xiàn)采用生物發(fā)酵飼料飼喂混養(yǎng)南美白對蝦，此模式下對蝦不會出現(xiàn)拖便、腸炎等癥狀，體質好、成活率高，產量高出同樣模式未投喂生物發(fā)酵飼料對蝦1倍左右。

1.2.2 固態(tài)生物發(fā)酵飼料原料 固態(tài)生物發(fā)酵飼料原料主要是指將動、植物蛋白原料接種益生微生物，利用有益微生物發(fā)酵作用，將粗飼料加工成營養(yǎng)成分高、適口性好的飼料原料，以增加適口性和提高養(yǎng)分利用率或解毒脫毒。目前在水產飼料中應用較多的主要是發(fā)酵豆粕，發(fā)酵棉籽粕和發(fā)酵菜籽粕也已在水產養(yǎng)殖中成功應用。

1.2.2.1 發(fā)酵豆粕 發(fā)酵豆粕是在人工控制條件下，利用微生物的新陳代謝來生產加工的豆粕產品。經過生物發(fā)酵處理的豆粕中抗營養(yǎng)因子明顯減少，而且還富含小分子大豆肽、消化酶等營養(yǎng)因子，極大地改善了營養(yǎng)品質，可增加其在飼料中的用量（宋文新和邵慶均，2009）。李曉梅等（2012）用發(fā)酵豆粕替代日糧中等量魚粉來投喂凡納濱對蝦，研究其對生長性能的影響，結果表明，用28.6%發(fā)酵豆粕替代魚粉時，試驗組對蝦成活率和增重率分別比對照組提高11.29%和7.92%，飼料系數(shù)比對照組降低19.22%。李惠等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，在斑點叉尾鮰飼料中，發(fā)酵豆粕可完全代替魚粉使用，魚粉替代量為25%～75%時的各組生長率、干物質和粗蛋白質表觀消化率在數(shù)值上均高于對照組。黃峰等 （2008）報道，用發(fā)酵豆粕（25%、50%、75%）替代魚粉，各試驗組斑點叉尾鮰腸道和肝胰臟的淀粉酶活性均高于全魚粉組，其中50%發(fā)酵豆粕組淀粉酶活性最高，斑點叉尾鮰肝胰臟蛋白酶活性隨著發(fā)酵豆粕替代比例的增加而呈上升趨勢，其高于對照組。陳萱等（2005）報道，在日糧中添加發(fā)酵豆粕能夠提高異育銀鯽吞噬百分比和吞噬指數(shù)，其中發(fā)酵豆粕30%組白細胞吞噬百分比和吞噬指數(shù)分別較對照組提高12.5%和32.56%。由此可見，在日糧中用發(fā)酵豆粕替代部分魚粉可以提高水產動物消化酶活性、增強免疫機能、促進水產動物生長。

1.2.2.2 發(fā)酵棉籽粕 目前隨著水產養(yǎng)殖放養(yǎng)密度和投飼量的增加，棉籽粕在水產養(yǎng)殖中的用量越來越多，但是棉籽粕中含有的棉酚等對水產動物有毒害作用，以及氨基酸組成不平衡，大大限制了棉籽粕在水產飼料中的應用。目前利用微生物發(fā)酵的方法處理棉籽粕，可以降低棉籽粕中棉酚的含量，分解纖維素及破除細胞壁，產生功能性小肽、氨基酸和促生長因子，使得棉籽粕的營養(yǎng)價值得到顯著提高。李巧云等（2014）采用枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、釀酒酵母和乳酸鏈球菌等混合固態(tài)發(fā)酵棉籽粕，使得粗蛋白質從38.70%上升到44.80%，可溶性蛋白從發(fā)酵前的25.40 mg/g上升到發(fā)酵后的145.70 mg/g。陳道仁等（2010）利用23%發(fā)酵棉籽粕替代9%豆粕和全部棉籽粕（15%），飼養(yǎng)平均體重為125 g的草魚魚種90 d，結果表明，發(fā)酵棉籽粕組較對照組魚體增重率提高24.52%，餌料系數(shù)降低了11.89%，血清溶菌酶、肝胰臟SOD活力均有顯著提高。

1.2.2.3 發(fā)酵菜籽粕 菜籽粕是我國最豐富的植物源蛋白之一，其蛋白質含量為28%～44%。其氨基酸組成平衡，因此可作為良好的蛋白源應用于水產養(yǎng)殖業(yè)中，替代部分魚粉、豆粕，可有效降低飼料成本。但菜籽粕中存在的硫甙、單寧、芥子堿及纖維素等有毒物質和其他抗營養(yǎng)因子限制了其在飼料中的添加量。隨著發(fā)酵工藝的發(fā)展，目前采用生物發(fā)酵法處理菜籽粕可有效去除菜籽粕中的有毒物質及抗營養(yǎng)因子，同時有益微生物生長代謝所產生的各種蛋白酶可將菜籽粕中的蛋白分解為更適宜水產動物吸收的多肽物質，從而提高了菜籽粕的消化利用率和營養(yǎng)價值。孫宏等（2009）在使用干酪乳桿菌：蠟質芽孢桿菌：枯草芽孢桿菌為 3∶2∶1 基礎上， 設定料水比為 1∶0.8，pH自然，溫度30℃，持續(xù)時間為48 h的發(fā)酵條件下處理菜籽粕，結果顯示，粗蛋白質含量為40.91%，比發(fā)酵前提高了13.5%；小肽含量比發(fā)酵前提高了403.12%；硫甙降解率達到70.28%；單寧降解率達31.16%。吳先華等（2014）綜合國內外的研究得出，在畜禽飼料中用適量的發(fā)酵菜籽粕代替普通豆粕，可改善畜禽生長性能，促進畜禽生長，提高飼料轉化率，并能降低飼料成本。孔麗等（2011）設置3%和6%兩個梯度的氨基酸粉、發(fā)酵菜籽粕、發(fā)酵棉籽粕分別替代等量的魚粉、棉籽粕、菜籽粕投喂平均體重為17.3 g的異育銀鯽80 d，以研究其對異育銀鯽生長性能、氨基酸吸收、體成分及肝功能的影響。結果顯示，用6%發(fā)酵菜籽粕等量替代菜籽粕，可以顯著提高異育銀鯽的生長性能及其對氨基酸的吸收效果。

1.2.2.4 發(fā)酵白酒糟 白酒糟是白酒工業(yè)副產物，數(shù)量巨大，來源集中。白酒糟營養(yǎng)成分較為豐富，其已在飼料行業(yè)得到廣泛應用。但是白酒糟內粗纖維含量高、家畜適口性差、消化率低，加上酒糟水分大、酸度較高、不易保存，嚴重影響了酒糟的飼用價值和飼養(yǎng)效果。而利用生物發(fā)酵的方法處理白酒糟，可提高其蛋白質含量，并使白酒糟的營養(yǎng)品質得以改善，生物發(fā)酵處理技術是白酒糟利用的有效途徑。吳丹等（2011）對白酒糟進行粉碎和氨化后發(fā)酵使得其粗蛋白質含量由16.52%增加到41.23%，中型洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素的含量分別由47.18%、45.16%、14.82%降低至32.29%、26.88%、10.12%，并提高了瘤胃發(fā)酵效果，顯著改善了白酒糟的品質。近年，利用有益微生物發(fā)酵白酒糟得到的蛋白飼料和活性菌體飼料產品促進養(yǎng)殖效果明顯，已逐步得到重視，在畜牧業(yè)廣泛應用，其在雞、鴨、豬、牛、羊的應用較多。

1.2.3 單細胞蛋白和菌體蛋白飼料 單細胞蛋白和菌體蛋白是利用有益微生物在液態(tài)基質中大量生長繁殖的菌體以生產單細胞蛋白，例如常見的酵母飼料、細菌飼料、藻體飼料等。單細胞蛋白最大的特點是所含的8種人體必需氨基酸含量略高于大豆蛋白質，同時，還富含維生素B2、維生素B6、胡蘿卜素及其他營養(yǎng)素。酵母飼料蛋白含量高，含有多種消化酶，適口性較好，且無毒無害無副作用，可促進水產動物生長（楊麗英和周小燕，2010）。上述兩種生物發(fā)酵飼料蛋白質含量豐富，且含有多種維生素和微量元素，因此是一種高營養(yǎng)價值的生物發(fā)酵飼料，加之其原料來源廣泛，生產成本低，因此可以作為一種生產高效蛋白飼料的有效途徑。

1.2.4 氨基酸、酶制劑、抗生素及維生素 在利用有益微生物發(fā)酵過程中，積累微生物的中間代謝產物或特殊代謝產物，以此生產飼用氨基酸、維生素、酶制劑及抗生素等。細菌、霉菌發(fā)酵生產的淀粉酶、蛋白酶及纖維素酶，可以提高養(yǎng)殖動物體內反應速度，提高飼料轉化率，促進飼料養(yǎng)分的吸收。如芽孢桿菌能分泌多種消化酶（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等）促進營養(yǎng)物質的消化吸收，酵母菌能產生氨基酸、維生素（K、C、B1、B2、泛酸、煙酸、葉酸等），酵母菌還可以促進植酸酶的產生，提高動物對磷的利用率（熊勇等，2015）。

2 生物發(fā)酵飼料在水產養(yǎng)殖中的應用

2.1 提高水產動物的營養(yǎng)吸收，促進生長 生物發(fā)酵飼料中的有益微生物本身就是一種高蛋白的營養(yǎng)物質，同時有益微生物在水產動物腸道內代謝過程中，可產生多種有助于動物營養(yǎng)消化的有益因子，促進養(yǎng)殖魚蝦的發(fā)育和增重。如有益微生物產生的脂肪酶、蛋白酶等，可促進水產動物的消化吸收，顯著提高飼料的利用率，加快水產動物的生長速度。飼料經過生物發(fā)酵后還可產生多種不飽和脂肪酸和芳香酸，具有特殊的香氣和良好的適口性，可顯著刺激水產動物的食欲，增加攝食量。

2.2 形成防御屏障，保護水產動物免受病害侵襲隨著生物發(fā)酵飼料的攝入，在水產動物腸道內有益微生物通過與有害微生物競爭定植位點，從而抑制和阻止有害微生物在水產動物腸道內的繁殖與附著，減少對水產動物腸道的侵害。因為有益微生物產生的肽細菌素和多種酶類等可抑制有害微生物的生長或阻礙有害微生物菌毒素在上皮細胞的黏附和侵害。另外，通過有益微生物的某些代謝產物，如乳酸菌類產生的丙酸、乳酸及乙酸等使腸道內pH降低，還可抑制有害微生物的增殖，起到維持水產動物腸道菌群的穩(wěn)定與平衡。同時，酸性環(huán)境還能促進消化道對多種礦物元素鐵、磷、鈣及維生素D的吸收和利用。

2.3 提高機體免疫力，增強水產動物體質 生物發(fā)酵飼料中的有益微生物可作為一種非特異免疫調節(jié)因子，通過細菌本身或細胞壁成分刺激并激活宿主免疫細胞，激發(fā)吞噬細胞活力或作為免疫佐劑發(fā)揮作用。另外，有益微生物還可以起到特異性免疫作用提高水產動物體內B細胞產生抗體的能力。飼喂生物發(fā)酵飼料后，其本身攜帶的有益微生物可促進機體的體液免疫和細胞免疫活動，提高水產動物抗體水平，強化自身的免疫功能，及時殺滅侵入機體的致病菌。在消除有害菌的同時補充有益微生物，各種微生物群落之間形成相互依存、相互制約的關系，在魚蝦腸道內構建一個微生態(tài)平衡系統(tǒng)，對抵御病原性微生物侵害具有十分重要的意義。

3 生物發(fā)酵飼料的應用前景

生物發(fā)酵飼料利用工業(yè)、農業(yè)副產品或下腳料等作為原料，經過現(xiàn)代高科技生物發(fā)酵過程，改變了原料的理化性狀，提高原料的消化吸收率、降解原料的有毒物質，或將原料轉化為大量微生物菌體蛋白，同時積累了有益微生物的中間代謝產物（李旋亮等，2010）。生物發(fā)酵飼料使用安全、無污染，由于不添加抗生素等藥物，不會造成抗生素殘留和抗藥性等問題。同時，生物發(fā)酵飼料的原料來源廣泛、制造成本低廉、方法簡單、便于推廣普及，既能節(jié)省大量的原料成本，又能提高飼料效價及預防疾病。隨著當前水產養(yǎng)殖行業(yè)向綠色產業(yè)發(fā)展，對水產品的安全、無污染、無殘留的要求也更加嚴格。水產品的安全，首先是飼料的安全，因此飼料產品的安全是關鍵之關鍵。生物發(fā)酵飼料技術集成了微生物學、發(fā)酵工程學、生物學、營養(yǎng)科學等先進科學技術，無論在理論研究還是實踐應用上都有很大的發(fā)展前景。生物發(fā)酵飼料對新時期下的水產養(yǎng)殖業(yè)具有重大的現(xiàn)實意義，也必然會成為大勢所趨。