随着居民收入水平提升、消费结构升级,羊肉消费需求比较旺盛。肉羊养殖也随着国家对生态环境的保护和草原保护政策的加强,逐渐由放牧模式向舍饲和半舍饲模式转变,由散养向规模化养殖发展, 尤其在全面禁止在饲料中添加促生长类抗生素的背景下,这种变化对肉羊养殖业带来了诸多挑战,如饲草料价格不稳定、饲草料资源短缺、肉羊健康等,所以探索新技术成为重中之重。利用微生物发酵技术发酵饲料不仅能提高非常规饲料营养价值,改善饲料口感,还具有抑制肠道病原微生物、促消化、提高动物免疫力等作用,从而提高动物生产性能,在肉羊生产中也得到了广泛应用。因此,本文综述了发酵饲料的原理、菌种、工艺等,以及在肉羊生产中的应用情况,以期为发酵饲料在肉羊实际生产的推广应用中提供一些理论基础。
1 微生物发酵饲料的概述
1.1 微生物发酵饲料的概念
微生物发酵饲料是指利用微生物将各种饲料原料发酵处理后,饲料原料中的抗营养因子(蛋白抑制因子、单宁以及致敏因子等)、大分子营养物质(纤维素、蛋白质和脂肪等),分解或转化为一些利于消化、吸收、利用的糖类、可溶性小肽和有机酸等小分子物质的一类发酵饲料。
1.2微生物发酵饲料常用菌种
微生物发酵饲料的品质主要是由所选菌种决定的,目前主要在发酵饲料中使用的有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和霉菌这四类。乳酸菌是利用最广泛的,乳酸菌发酵饲料中乳酸菌代谢产物可以抑制动物肠道有害菌的生长和吲哚等有害毒素的积累, 降低饲料pH,从而维持动物肠道健康,提高机体免疫能力;与纤维素酶共同作用可降低饲料中纤维素含量,提高饲料的营养价值。酵母菌本身含有大量的 B 族维生素和氨基酸,是一种菌体蛋白,在发酵饲料中除了自身繁殖提供营养物质外,还可以平衡瘤胃微生物、减少甲烷的产生,并酶解饲料中大分子营养物质,提高饲料利用率。芽孢杆菌能产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,在发酵饲料中可以提高营养物质的利用率,还能产生抗生素因子、抗氧化物质,增强动物机体免疫能力。霉菌在发酵过程中能够产生丰富的酶系,可以促进小分子肽和氨基酸的生成。
2 微生物发酵饲料在肉羊生产中的应用
2.1 微生物发酵饲料对肉羊生长性能的影响
肉羊生长性能是肉羊养殖效益最直接的体现,采食量、日增重、料重比等是反映生长性能的基本指标。微生物发酵饲料可改善饲料原料适口性,并具有一些特殊气味,可刺激肉羊的食欲,增加采食量,明显提高了湖羊的采食量。除此之外,微生物发酵饲料还可以提高肉羊的平均日增重,降低料重比。有研究表明, 饲喂发酵玉米秸秆可以极显著提高小尾寒羊日增重,料重比显著降低 26.84%,且显著降低了血清尿素氮水平;综上述研究发现,微生物发酵饲料可以提高肉羊生长性能, 可能是因为微生物发酵饲料降解了发酵原料中的大分子蛋白质、纤维素等,可促进胃肠道发育、生产有益菌群,提高胃肠道的消化功能,促进肉羊对营养物质消化吸收,从而提高肉羊的生长性能。
2.2 微生物发酵饲料对肉羊营养物质表观消化率的影响
营养物质的表观消化率是测定肉羊对饲料消化吸收的重要指标,可以衡量某种饲料的营养价值和饲用价值,现已有研究证明,经微生物发酵后的饲料能够提高肉羊的表观消化率。玉米秸秆作为粗饲料被肉羊利用率较低,但肉羊对微生物发酵玉米秸秆粗纤维的消化率达65.34%,提高了近 20%,粗蛋白质的消化率达 71.37%,提高了 5%,粗灰分、粗脂肪、无氮浸出物分别提高了近 3%、5%、1%。微生物发酵饲料更易被肉羊消化吸收,可能是饲料原料经发酵后,将粗纤维、脂肪酸或蛋白质等部分大分子物质降解为糖类、B 族维生素、可溶性多肽等小分子活性物质,同时促进消化道内消化酶分泌,提高饲粮中营养物质在体内的利用率, 因而提高肉羊营养物质的表观消化率 。
2.3 微生物发酵饲料对肉羊肉品质的影响
羊肉品质主要是指肉的食用品质和物理性状指标,是检验养殖效益的重要指标。pH 可以显示肉羊在屠宰后由于糖酵解,乳酸的堆积程度和速度,一般刚屠宰时的 pH 在 6.0 ~ 7.0, 降低的程度越小说明糖酵解的速度越慢。肉色指标包括亮度(L* )、红度(a* )、黄度(b* ),其值的大小取决于肌肉组织中血红蛋白和肌红蛋白的数量以及脂质氧化水平。剪切力反映的是肉的嫩度,剪切力越小,说明嫩度越好。熟肉率反映的是肌肉在蒸煮过程中的损失情况,即保水性能的高低。现已有研究表明,微生物发酵饲料可以在一定程度上改善肉羊的肉品质, 延长货架期。微生物发酵饲料中产生了多种有机酸, 以及提高了肌肉抗氧化能力等,从而改善了肉品质。
2.4 微生物发酵饲料对肉羊瘤胃发酵参数的影响
瘤胃是肉羊重要的消化器官,寄生着大量的微生物,是一个天然的发酵系统,可以降解利用纤维和非蛋白氮等物质,生成挥发性脂肪酸为机体供能,生成含碳氮物质,被微生物利用合成微生物蛋白,完成体内营养物质的转化。瘤胃液pH 是瘤胃内环境最直观的指标,在正常范围内能保证微生物的正常繁殖和发酵。目前的研究还没有发现微生物发酵饲料对瘤胃液 pH 有不良影响。瘤胃中氨态氮浓度是饲粮中各种含氮物质降解产生的,可被瘤胃微生物利用合成菌体蛋白,最终被机体利用,是反映肉羊对饲料中氮源分解利用程度的重要指标。挥发性脂肪酸是瘤胃微生物发酵碳水化合物的主要产物,为机体提供 70% ~ 80%的能量。发酵饲料的含氮物质更易于被降解为氨态氮,从而提高了菌体蛋白含量;另一方面发酵饲料可以降低中性洗涤纤维含量。
2.5 微生物发酵饲料对肉羊免疫功能的影响
免疫功能会直接影响肉羊健康,是肉羊生长发育的基础。免疫球蛋白可直接参与机体体液免疫反应,血清免疫球蛋白含量可以间接的反映动物机体免疫功能的强弱,细胞因子主要在免疫应答的调节和效应中起着重要作用,是一类能在细胞间传递信息的蛋白质或小分子多肽 。有研究表明,益生菌代谢产物(多糖、有机酸等)可以提高巨噬细胞数量,增加巨噬细胞吞噬能力,降低促炎性因子白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)释放,刺激 IgG、IgM 的分泌。微生物发酵饲料在一定程度上提高了肉羊的免疫功能。
3 小结
微生物发酵饲料营养价值较高、活性成分丰富,对肉羊肠道健康、营养物质消化吸收、免疫力等方面都有较好的应用效果,在非常规饲料资源开发和利用上有很大的前景。虽然目前在肉羊生产中应用已经非常广泛,但因菌种和原料的不同,对肠道菌群、免疫机能、降低抗营养成分的机理尚不清楚,大范围推广应用仍存在不确定因素,因此仍需继续深入研究,以推动微生物发酵饲料在肉羊生产中可持续发展。
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