胡鵬程

（1.鼎正新興生物技術(shù)(天津)有限公司，天津 300383；2.天津市生物飼料添加劑企業(yè)重點實驗室，天津 300384）

在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，養(yǎng)殖生物的健康情況與日常飼料供給、飼養(yǎng)密切相關(guān)，而現(xiàn)階段要想提升養(yǎng)殖效率就需要消耗大量的飼料。常見水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料有植物蛋白和動物蛋白兩種，目前大規(guī)模使用的還是以飼料中摻入魚粉為主。但這種精飼料因為資源稀缺或其他的一系列原因?qū)е鲁杀旧蠞q，沒辦法滿足水產(chǎn)生產(chǎn)和養(yǎng)殖的需求。尋求成本低，而且蛋白質(zhì)相對穩(wěn)定的一種替代飼料，已成為當前水產(chǎn)養(yǎng)殖的迫切問題。而微生物發(fā)酵飼料以其成本低廉得到了廣泛的關(guān)注和運用，并取得了更好的經(jīng)濟效益，同時也為水產(chǎn)的養(yǎng)殖安全提供了支持。

1 微生物發(fā)酵飼料的特征

微生物發(fā)酵飼料泛指利用各種有益于動物機體的微生物將飼料作為底物發(fā)酵產(chǎn)生的功能性一級、二級代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物是更容易被動物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，是更有價值的生物產(chǎn)品，可作為飼料滿足實際生產(chǎn)、養(yǎng)殖與喂養(yǎng)等方面的需求。目前微生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)主要選定的益生菌包括：乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）、酵母菌（saccharomyces）和芽孢桿菌（Bacillus）等一系列的微生物，這些微生物對飼育動物是一種有益的菌種。在適宜這些微生物的發(fā)酵條件下將微生物與一種或多種飼料原材料混合發(fā)酵形成發(fā)酵飼料。目前這類飼料已經(jīng)逐漸成為養(yǎng)殖生產(chǎn)的新寵。此類飼料原材料分布比較廣泛，成本投入較低，能為水產(chǎn)行業(yè)提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益提供支持，也可壓低養(yǎng)殖過程中的成本消耗。新型微生物發(fā)酵飼料的利用率得到了明顯提升，能夠盡地降低資源浪費和解決資源消耗的問題。微生物發(fā)酵飼料經(jīng)過了發(fā)酵和脫毒等一系列處理，對水產(chǎn)生物的代謝壓力明顯降低，因為微生物發(fā)酵飼料更容易被水產(chǎn)生物吸收；同時顯著提高了使用和喂養(yǎng)的安全性；適口性也得到優(yōu)化，可以明顯改善養(yǎng)殖水體環(huán)境，降低環(huán)境污染的發(fā)生率，最終促進水產(chǎn)養(yǎng)殖、生產(chǎn)環(huán)境的整體改善。

新型微生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)制備，需要合理篩選不同菌種為主的一系列物質(zhì)，然后根據(jù)原材料特點和養(yǎng)殖的具體情況進行相應(yīng)的發(fā)酵飼料生產(chǎn)。只有完成微生物對底物材料的發(fā)酵才可以投入到實際使用之中，因此微生物發(fā)酵飼料對技術(shù)能力的要求要比傳統(tǒng)飼料更高一些。

2 微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)與應(yīng)用環(huán)節(jié)

2.1 菌種篩選在新型微生物發(fā)酵飼料生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，最核心就是用于發(fā)酵過程的微生物選擇。功能優(yōu)秀的微生物是保證飼料能夠發(fā)酵成功和后續(xù)有效喂養(yǎng)的基礎(chǔ)。目前已知的可用于發(fā)酵飼料的微生物種類大概有34種，其中使用最廣泛的是乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌。

（1）乳酸菌屬于革蘭氏陽性菌，發(fā)酵過程的底物主要是碳水化合物，發(fā)酵過程會生成大量的乳酸，是目前在養(yǎng)殖與食品領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的一種益生菌添加劑。因為乳酸菌無論是對人類的消化系統(tǒng)還是對動物腸胃系統(tǒng)都有著積極價值。乳酸菌通?？梢哉{(diào)節(jié)腸道內(nèi)的菌群平衡，幫助消化功能的恢復，進而改善腸道的健康狀況，促進動物營養(yǎng)吸收和健康生長。而且乳酸菌在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的非特異性免疫酶，這些酶可以增強其動物機體的免疫能力，降低各類傳染病發(fā)生的風險，特別是對各類消化系統(tǒng)疾病具有積極的預防作用。因為乳酸菌的代謝產(chǎn)物主要為乳酸，而乳酸可以下調(diào)腸道系統(tǒng)的pH值環(huán)境，這種酸性環(huán)境又恰好是消化酶發(fā)揮作用的最佳環(huán)境條件，由此飼料的利用率和吸收率都會得到提升。

（2）芽孢桿菌也屬于革蘭氏陽性菌，是一類能夠生成芽孢的桿菌，也是水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中諸多水生動物不可或缺的一類益生菌，屬于目前研究最多的一類菌株。芽孢桿菌的各個種屬比如枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌等均得到了較為細致的研究。而其中枯草芽孢桿菌的應(yīng)用相對廣泛，并且取得了很好的成果?？莶菅挎邨U菌的主要生物特性體現(xiàn)在具備較強的耐氧化和耐高溫的特性，對酸堿度不敏感，對外界的不良環(huán)境有較強的抵抗能力，在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶等一系列的消化酶。水產(chǎn)動物在攝取枯草芽孢桿菌之后可以進行飼料的發(fā)酵、消化和利用。而且在發(fā)酵和代謝的過程中，芽孢桿菌還可以生成各類氨基酸和維生素，提升飼料的營養(yǎng)價值。

（3）酵母菌是被人類最早應(yīng)用的一類微生物，屬于一種天然發(fā)酵劑。作為一種單細胞真菌，酵母菌具有生長繁殖速度極快，發(fā)酵周期較短的明顯優(yōu)勢。目前已經(jīng)被人類發(fā)現(xiàn)和使用的酵母有1000多種，其中很大一部分可以用于微生物發(fā)酵飼料，從而提高發(fā)酵飼料的營養(yǎng)價值。

2.2 蛋白源選擇微生物發(fā)酵的關(guān)鍵因素有：碳源、氮源、水、無機鹽以及生長因子。在微生物發(fā)酵飼料工業(yè)上碳源是我們所使用的飼料底物，水、無機鹽在水產(chǎn)領(lǐng)域?qū)ξ⑸锇l(fā)酵制約性不強，生長因子雖然關(guān)鍵但也不會因為飼料發(fā)酵條件的變化受到顯著影響。唯一可以調(diào)控的關(guān)鍵因子就是氮源，也即蛋白源。不同微生物對氮源的需求程度不同，因此在選定微生物后，挑選適合其高效表達代謝產(chǎn)物的氮源就顯得尤為重要。常見的蛋白源有豆粕、棉籽粕等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中的副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品中氨基酸含量較高，而且蛋白質(zhì)的占比較大，并且因其為農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品的特性使用成本極低，可作為飼料中蛋白質(zhì)的主要來源。這些副產(chǎn)品通過微生物發(fā)酵之后，可提高飼料中短支鏈肽含量的占比以及動物腸道系統(tǒng)中胰蛋白酶的消化率。另外，利用菜籽粕作為微生物發(fā)酵飼料的底物可以降低抗藥因子以及植物酸的水平，提升蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的含量。

這些微生物發(fā)酵飼料可以代替現(xiàn)階段水產(chǎn)領(lǐng)域各種日糧中的魚粉，不僅可以提升經(jīng)濟效益，而且還有極高的生物安全性。不同的蛋白源配合不同的微生物發(fā)酵后的產(chǎn)物存在一定的差異，可以不同比例的替代傳統(tǒng)魚粉的應(yīng)用。

3 微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用前景

3.1 應(yīng)用情況微生物發(fā)酵飼料可以促進水產(chǎn)飼養(yǎng)動物的消化和吸收，從而起到促生長的作用。生產(chǎn)上以降低魚粉為主的一系列動物蛋白應(yīng)用之后，不僅飼養(yǎng)效果很好，而且具有優(yōu)化水產(chǎn)動物自身消化能力和吸收能力的附加特性。這種新型替代飼料具有以下優(yōu)勢。（1）微生物發(fā)酵選取的都是益生菌，可以提升食用動物自身的消化、吸收能力，保證動物消化系統(tǒng)的菌落平衡和機體健康。比如，長期食用微生物發(fā)酵飼料的羅非魚，其成活率明顯提高。同時，微生物發(fā)酵飼料添加的比例需要一定的調(diào)整，這樣既能優(yōu)化養(yǎng)殖，又適當減少了魚粉類餌料的添加。一般來說，對羅非魚飼養(yǎng)時添加15%的微生物發(fā)酵飼料，效果較好。此外，對絨鰲蟹，加入微生物發(fā)酵的魚粉、蝦殼粉、豆粕后，其腺體與體重比值明顯增加，成活率得到了顯著提高。

（2）微生物發(fā)酵飼料還有提升免疫能力的作用。水產(chǎn)動物食用后可以促進機體免疫細胞代謝，提升自身抗體水平，強化自身的免疫能力。通過補充相應(yīng)的益生菌之后，腸道系統(tǒng)內(nèi)微生物菌落之間產(chǎn)生了密切的關(guān)聯(lián)性，可以進一步促進水產(chǎn)動物消化系統(tǒng)生態(tài)平衡的建立和保持，有助于抵抗各類病原微生物。普通飼料在使用時往往容易導致渾水等現(xiàn)象，殘余飼料相對較多。而微生物發(fā)酵飼料在水中的溶解速度相對較慢，這就使得飼料本身不容易出現(xiàn)流失，飼料的利用率得到了提高。而且在具體使用時，微生物還會產(chǎn)生大量的中間物質(zhì)，可分解水中的有害物質(zhì)，為水質(zhì)的平衡和穩(wěn)定帶來積極作用。

3.2 前景展望雖然目前水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)正在向可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展的方向前進，但是不可否認的是微生物發(fā)酵技術(shù)及相關(guān)飼料的運用仍然面臨著一定的困境，缺乏統(tǒng)一的標準和相應(yīng)的生產(chǎn)制度。飼料產(chǎn)品的質(zhì)量也面臨著較多的影響因素，因此在未來的發(fā)展中還需要加大研究力度。只有完成更加深入和徹底的研究，成立相應(yīng)的原則和標準，才可能促進微生物發(fā)酵飼料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，避免出現(xiàn)活菌質(zhì)量等問題。作為未來發(fā)展中必不可少的一個綠色發(fā)展方向，除了需要對其進行深入性的研究和細致性的分析外還要不斷對其多樣化的使用有更直觀的認知。

4 結(jié)論

現(xiàn)階段水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中對微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用與微生物自身的代謝機制呈現(xiàn)著極高的關(guān)聯(lián)性，不同的代謝機制決定了不同的發(fā)酵飼料的應(yīng)用領(lǐng)域。那么在將來針對微生物發(fā)酵飼料的研發(fā)一定要在對其應(yīng)用現(xiàn)況充分認知的基礎(chǔ)上再進一步開發(fā)相關(guān)技術(shù)。