吳興群,徐 駿,胡 聰,陸黎明

(1.漳州大北農(nóng)農(nóng)牧科技有限公司,福建 漳州 363000;2.北京大北農(nóng)科技集團股份有限公司,北京 100080;3.華僑大學(xué)華僑大學(xué)先進碳轉(zhuǎn)化技術(shù)研究院,福建 廈門 361021)

目前世界范圍內(nèi)的飼料行業(yè)都在努力尋求新型、綠色、無公害的生物飼料生產(chǎn)方式,無抗微生物發(fā)酵飼料以其特有芳香味、提高動物適口性、降低抗營養(yǎng)因子、減少腹瀉以及調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡保障腸道健康等優(yōu)點已越來越廣泛地應(yīng)用在飼料行業(yè)上[1-3]。利用復(fù)合微生態(tài)制劑發(fā)酵飼料原料開發(fā)高效、安全、穩(wěn)定的生物飼料對生豬養(yǎng)殖,尤其母仔豬飼養(yǎng)環(huán)節(jié)尤為重要。研究表明,發(fā)酵飼料中含有乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌等有益微生物,使飼料中抗營養(yǎng)因子水平顯著下降[4]。發(fā)酵飼料特有的濃郁酸香味,具有一定的誘食效果,能夠提高母仔豬采食量[5],調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,維持腸道健康[6],能夠增強母仔豬免疫功能[7],提高動物的抗病力和生產(chǎn)性能[8-9]。胡新旭等[10]研究表明無抗發(fā)酵飼料能提高仔豬的生長性能,改善腸道菌群平衡,增強免疫能力和消化能力。近年來,一種基于高效呼吸袋生物發(fā)酵技術(shù)受到人們的廣泛重視,該技術(shù)的核心是利用一種呼吸膜發(fā)酵袋,使有益微生物在自然狀態(tài)下保持高活性生長代謝,巧妙地解決了微生物固態(tài)發(fā)酵散熱、厭氧控制,以及包裝、儲藏運輸、穩(wěn)定性等難題。而不同益生菌株之間的協(xié)同作用機制尚不清楚,如何利用多種益生菌復(fù)配發(fā)酵最大化提升飼料原料飼養(yǎng)價值有待考證。本試驗基于前期篩選出的乳酸菌和芽孢桿菌復(fù)合菌株,通過對接種量、發(fā)酵水分、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間等發(fā)酵工藝進行分析和優(yōu)化,研制了一種復(fù)合菌發(fā)酵飼料。同時,添加發(fā)酵飼料到母豬和仔豬日糧中,進行動物飼養(yǎng)試驗,研究該發(fā)酵飼料對母仔豬的生產(chǎn)性能影響,為母仔豬發(fā)酵飼料的開發(fā)和應(yīng)用提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗菌株

芽孢枯草桿菌(BS-PCA)、植物乳桿菌KA、植物乳桿菌KC由漳州大北農(nóng)農(nóng)牧科技有限公司研發(fā)實驗室前期分離自豬腸道。

1.2 發(fā)酵飼料生產(chǎn)

根據(jù)公司依托的國家飼用微生物國家重點實驗室數(shù)據(jù)和發(fā)酵飼料研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗,復(fù)合菌發(fā)酵液由芽孢枯草桿菌(BS-PCA)、植物乳桿菌KA、植物乳桿菌KC種子液按照3∶1∶1組成,活菌數(shù)≥2×109CFU/mL。發(fā)酵原料為玉米、小麥粉和豆粕按照20∶60∶20組成混合發(fā)酵原料。動物試驗所用發(fā)酵飼料按照復(fù)合菌發(fā)酵液5.0%接種量、40%發(fā)酵水分、30～35℃發(fā)酵溫度、發(fā)酵3 d制備。

1.3 復(fù)合菌株工藝優(yōu)化評價

將復(fù)合菌發(fā)酵液按照不同濃度接種到發(fā)酵原料中,然后加入不同量的水調(diào)節(jié)發(fā)酵水分,在攪拌均勻后采樣轉(zhuǎn)入密封錫箔袋,放入培養(yǎng)箱發(fā)酵培養(yǎng),按要求采樣檢測指標。

固體發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化試驗設(shè)計見表1。

粗蛋白質(zhì)和酸溶蛋白的測定:按照國家標準GB/T 6432—2018和GB/T 22492—2008。

總菌數(shù)量的測定:按照國家標準GB/T 13093—2006測定。

乳酸菌的測定:采用計數(shù)法測定。

pH值的測定:將1 g樣品溶于10 mL蒸餾水中,6 000 r/min離心5 min,測定上清液的pH值。

1.4 動物試驗

試驗選用健康、體況、胎次、預(yù)產(chǎn)期接近的妊娠母豬40頭,隨機分2個處理組,對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗組飼喂基礎(chǔ)日糧+10%的發(fā)酵飼料。試驗從母豬分娩當日開始,直至仔豬21日齡斷奶時結(jié)束。分娩5 d后自由采食,充分飲水。母豬基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

表2 母豬基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

選擇健康、日齡和體重接近的21日齡斷奶仔豬100頭,隨機分為2個處理組,對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗組飼喂基礎(chǔ)日糧+10%的發(fā)酵飼料。

試驗從35日齡開始到57日齡結(jié)束,試驗期22 d。自由采食,充分飲水。仔豬基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表3。

表3 仔豬基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.5 測定指標及相關(guān)方法

1.5.1母豬生產(chǎn)性能

試驗期每天記錄母豬采食量,計算采食量,記錄試驗期始末背膘,計算母豬失重。母豬斷奶時記錄窩均斷奶數(shù)、窩均斷奶重及仔豬成活率。

3) 在特征上，主權(quán)和契約權(quán)源的縱向競合包含兩種不同屬性的協(xié)調(diào)權(quán)，兩者產(chǎn)生的法律和理論的依據(jù)都有差別，故而會存在明顯的順位。這表明在特定的情況下，契約權(quán)源下的協(xié)調(diào)權(quán)應(yīng)該讓位并遵從于主權(quán)權(quán)源下的協(xié)調(diào)權(quán)，只是在何種情形或程度下才能體現(xiàn)并運用這一順位，需要進一步探討與分析。

1.5.2仔豬生長性能

試驗期間每天觀察仔豬的精神狀態(tài),每天記錄采食量,試驗期始末稱重,計算采食量、平均日增重和料重比;每天記錄腹瀉和死亡情況,計算腹瀉率和死淘率。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2013作初步處理,用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析,試驗結(jié)果以“平均值±標準差”表示,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)酵參數(shù)對發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

發(fā)酵前飼料產(chǎn)品品質(zhì)見表4。

表4 發(fā)酵前飼料產(chǎn)品分析

由表5可知,不同接種量發(fā)酵后,飼料粗蛋白質(zhì)含量無顯著差異;7.5%接種量時,飼料細菌總數(shù)和乳酸菌數(shù)顯著高于其他兩組;5.0%接種量時,細菌總數(shù)和乳酸菌數(shù)高于低接種量組,而低于高接種量組;7.5%和5%接種量的酸溶蛋白含量顯著高于2.5%接種量。

表5 不同接種量對發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

由表6可知,不同發(fā)酵水分,飼料粗蛋白質(zhì)含量無顯著差異;發(fā)酵水分為40%時,乳酸菌數(shù)顯著高于其他兩組;40%和50%發(fā)酵水分的pH值顯著低于30%發(fā)酵水分的pH值;酸溶蛋白含量,40%和50%發(fā)酵水分顯著高于30%發(fā)酵水分。

表6 不同發(fā)酵水分對發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

由表7可知,發(fā)酵溫度對粗蛋白質(zhì)含量無明顯影響。發(fā)酵溫度為35℃時,乳酸菌數(shù)量顯著高于其他兩組,發(fā)酵溫度35℃時,乳酸菌數(shù)量顯著高于發(fā)酵溫度25℃;發(fā)酵溫度35℃和30℃,pH值顯著降低;酸溶蛋白含量,發(fā)酵溫度35℃顯著高于其他兩組。

表7 不同溫度對發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

由表8可知,隨著發(fā)酵時間的增加,粗蛋白質(zhì)含量有略微增加。發(fā)酵3 d以上的乳酸菌數(shù)量和酸溶蛋白含量顯著高于發(fā)酵1 d,pH值顯著低于發(fā)酵1 d。

表8 不同發(fā)酵時間對發(fā)酵飼料品質(zhì)的影響

2.2 發(fā)酵飼料對母仔豬生產(chǎn)性能的影響

由表9可知,發(fā)酵飼料可顯著提高斷奶窩重和斷奶均重,提高仔豬增重和斷奶成活率;此外,發(fā)酵飼料還顯著提高母豬平均日采食量,降低母豬泌乳期掉膘情況。表明發(fā)酵飼料可以提高母豬泌乳量,提高母豬采食量,降低料重比。

表9 發(fā)酵飼料對母豬生產(chǎn)性能的影響

由表10可知,試驗組仔豬的日采食量較對照組略有提高,但差異不顯著(P>0.05),與對照組相比,發(fā)酵飼料組可顯著提高日增重,降低飼料料重比(P<0.05)。同時,發(fā)酵飼料還能提高仔豬成活率,顯著降低仔豬腹瀉率(P<0.05)。

表10 發(fā)酵飼料對仔豬生長性能的影響

3 討論

3.1 不同工藝條件對復(fù)合菌株發(fā)酵的影響

本試驗通過優(yōu)化接種量、發(fā)酵水分、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間等對發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化和分析,建立了一套優(yōu)化發(fā)酵工藝,發(fā)酵飼料中乳酸菌數(shù)量>109CFU/g。本研究將這3株益生菌用于高效呼吸袋發(fā)酵,通過優(yōu)化發(fā)酵參數(shù),研制了一種母仔豬功能性發(fā)酵飼料。本試驗中,飼料經(jīng)芽孢枯草桿菌(BS-PCA)、植物乳桿菌KA和植物乳桿菌KC組成的復(fù)合菌發(fā)酵后,粗蛋白質(zhì)含量略有提高。任莉等[11]、馬文強等[12]研究表明,豆粕經(jīng)過發(fā)酵后粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量都有上升的趨勢,劉劍飛[13]報道,豆粕經(jīng)復(fù)合菌發(fā)酵后,粗蛋白質(zhì)含量達到53.5%?？赡苁且驗槲⑸锬軐暳显现械姆堑鞍椎?、培養(yǎng)基中的無機氮及抗營養(yǎng)因子等各種物質(zhì)分解利用合成自身高質(zhì)量的菌體蛋白[14];也可能是因為在發(fā)酵過程中微生物生長代謝消耗了部分有機物使粗蛋白質(zhì)相對含量增加[15]。低溫發(fā)酵(25℃)明顯影響了微生物的繁殖,致使乳酸菌減少、pH較高和酸溶蛋白較低。30℃與35℃發(fā)酵相比較,乳酸菌都已達到較高的水平,但酸溶蛋白含量35℃發(fā)酵比30℃發(fā)酵更高。發(fā)酵時間對產(chǎn)品品質(zhì)有顯著的影響,在細菌總數(shù)、乳酸菌數(shù)、酸溶蛋白含量比較明顯。綜上所述,本試驗以5.0%接種量、40%發(fā)酵水分、30～35℃發(fā)酵溫度、發(fā)酵3 d較為合適。

3.2 發(fā)酵飼料對母仔豬生產(chǎn)性能的影響

研究表明,由乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌組成的發(fā)酵飼料中含有大量的乳酸菌,還有代謝產(chǎn)生的蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶,可以增加飼料的適口性,提高動物消化能力,有利于提高動物的生長性能[16-17]。多菌種復(fù)合發(fā)酵飼料,不僅能快速增菌和產(chǎn)酸,加快發(fā)酵進程,而且可以豐富飼料中的代謝產(chǎn)物,提高發(fā)酵品質(zhì),有望成為未來發(fā)酵飼料的發(fā)展趨勢[18-19]。研究表明,生物發(fā)酵飼料能提高仔豬的采食量、生長性能和飼料利用率,降低腹瀉率。胡新旭等[10]利用枯草芽孢桿菌、乳酸桿菌和釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)的生物飼料飼喂9.5 kg左右的仔豬,結(jié)果表明,與對照組相比,20%發(fā)酵飼料組仔豬日增重提高6.37%,料重比降低5.54%,腹瀉率顯著降低63.63%。蔣載陽、董佳琦、隋潔等[20-22]研究表明母豬飼料中添加發(fā)酵飼料可以顯著提高仔豬斷奶重和仔豬平均日增重。朱原、陳婷等[23-24]研究表明,復(fù)合益生菌發(fā)酵飼料能使腸道有益菌群數(shù)量增加、有害菌群數(shù)量下降,提高了腸道健康水平。本研究中,飼喂生物發(fā)酵飼料母豬采食量顯著上升,仔豬斷奶窩重和斷奶均重顯著提高;仔豬飼喂生物發(fā)酵飼料使仔豬的采食量有所上升,日增重顯著提高,料重比與腹瀉率顯著降低,與上述研究結(jié)果一致。表明芽孢枯草桿菌(BS-PCA)、植物乳桿菌KA和植物乳桿菌KC組成的復(fù)合發(fā)酵飼料可以顯著提高母豬和仔豬的生產(chǎn)性能。究其原因,飼料經(jīng)生物發(fā)酵后理化性質(zhì)發(fā)生了改變,小肽含量明顯上升,可顯著改善母仔豬對養(yǎng)分的消化率和飼料利用率,從而提高了其各項生長性能指標。

4 結(jié)論

利用芽孢枯草桿菌(BS-PCA)、植物乳桿菌KA和植物乳桿菌KC組成復(fù)合菌發(fā)酵生產(chǎn)生物飼料,乳酸菌數(shù)量顯著上升,pH值顯著下降,粗蛋白質(zhì)含量略有提高,其營養(yǎng)價值明顯提升。母仔豬飼料中添加10%的該發(fā)酵飼料可以顯著提高母豬和仔豬的生產(chǎn)性能。