我国生物发酵饲料研究与应用进展

动物营养学报２０１９，３１（５）：１９８１⁃１９８９ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｉｍａｌＮｕｔｒｉｔｉｏｎ

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ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃２６７ｘ．２０１９．０５．００３

我国生物发酵饲料研究与应用进展

邓雪娟１，２㊀于继英２㊀刘晶晶２㊀蔡辉益１，２∗

（１．中国农业科学院饲料研究所，北京１０００８１；２．生物饲料开发国家工程研究中心，北京１０００８１）

摘㊀要：本文明确了生物饲料的定义和分类，对我国生物饲料的现状及应用中存在的问题以及不同种类生物饲料研究与应用进展进行了综述，并重点对生物发酵饲料菌种㊁发酵饲料原料与工艺㊁酶解饲料㊁菌酶协同发酵饲料㊁地源饲料发酵应用技术与模式研究进展以及发酵饲料在动物养殖中的应用进行了总结；此外，从特色功能菌株的筛选㊁菌株组合效果㊁生物发酵饲料价值评价指标以及生物饲料质量安全预警监测等方面指出了生物饲料研究发展趋势，为生物饲料产业的健康发展指明了方向㊂

关键词：生物饲料；发酵饲料；研究进展；发展趋势

中图分类号：Ｓ８１６㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀文章编号：１００６⁃２６７Ｘ（２０１９）０５⁃１９８１⁃０９收稿日期：２０１８－１０－０９

基金项目：国家重点研发计划资助项目 畜禽肠道健康调控的生物饲料生产与饲喂技术研究 （２０１８ＹＦＤ０５００６０３）；国家肉鸡产业技术体系（ＣＡＲＳ⁃４１）

作者简介：邓雪娟（１９７９ ），女，河南南阳人，博士，从事生物饲料资源开发利用研究㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｊｄｅｎｇ２００４＠１２６．ｃｏｍ∗通信作者：蔡辉益，研究员，博士生导师，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｃａｉｈｕｉｙｉ＠ｃａａｓ．ｃｎ

㊀㊀近年来生物饲料研究与应用成为我国畜牧饲料行业研究热点㊂‘农业部 十三五 规划“也明确提出生物饲料产业发展是供给侧改革的重要突破口，是解决畜牧业可持续发展的重要途径，对于促进农副资源饲料化与高效利用㊁推动饲料配方体系的变革㊁改善动物生产性能㊁降低养殖成本㊁实现从减抗到无抗养殖㊁减排环保以及应对大豆供应危机等具有重要意义㊂

１㊀生物饲料的定义与分类

１．１㊀定义

㊀㊀２０１８年１月１日由生物饲料开发国家工程研究中心起草发布的团体标准Ｔ／ＣＳＷＳＬ００１ ２０１８‘生物饲料产品分类“将生物饲料定义为：使用农业部饲料原料目录和饲料添加剂品种目录等国家相关法规允许使用的饲料原料和添加剂，通过发酵工程㊁酶工程㊁蛋白质工程和基因工程等生物工程技术开发的饲料产品总称，包括发酵饲料㊁酶解饲料㊁菌酶协同发酵饲料和生物饲料添加剂等［１］㊂

鉴于生物饲料添加剂种类繁多，本文仅就发酵和

酶解饲料进行综述㊂１．２㊀分类

㊀㊀团体标准‘生物饲料产品分类“中，根据原料组成㊁菌种或酶制剂组成㊁原料干物质的主要营养特性，生物饲料可分为发酵饲料㊁酶解饲料㊁菌酶协同发酵饲料和生物饲料添加剂等４个主类㊁１０个亚类㊁１７个次亚类㊁５０个小类和１１２个产品类别［１］㊂

２㊀我国生物发酵饲料的现状

２．１㊀发酵饲料的现状

㊀㊀保持稳定发展势头：目前我国从事生物饲料行业的企业数量达１０００余家㊂虽然微生物制剂和酶制剂趋于饱和，而发酵豆粕㊁酿酒酵母培养物㊁发酵糟渣和构树叶等发酵产品则稳定增长㊁逐渐成规模，且在饲料企业和养殖场得到广泛应用㊂如果发酵饲料在猪料㊁肉禽料㊁蛋禽料㊁水产料㊁反刍料和其他饲料中的用量分别以５％㊁２％㊁５％㊁５％㊁１０％和５％估计，且按总量普及率２０％推测，２０１８年发酵饲料总量约１９５万ｔ㊂

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动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报３１卷

㊀㊀开始规范发展：生物饲料领域第１个团体标准Ｔ／ＣＳＷＳＬ００１ ２０１８‘生物饲料产品分类“于２０１８年１月１日发布，‘发酵饲料技术通则“㊁‘饲料原料酿酒酵母培养物“㊁‘饲料原料酿酒酵母发酵白酒糟“和‘饲料添加剂植物乳杆菌“４个团体标准于２０１８年９月７日发布，对规范我国生物饲料产业自律性和行业健康发展意义重大㊂以发酵饲料湿喂技术模式㊁糟渣液体饲喂模式和发酵饲料液体饲喂等地源饲料发酵应用新模式兴起，也推动了发酵饲料产业化进程㊂

２．２㊀发酵饲料应用存在的问题

㊀㊀我国生物发酵饲料整体研发和产业化水平不高，还存在一些亟待解决的问题㊂在产品研究方面：发酵过程中小分子营养物质流失，总能下降，发酵菌种㊁菌剂的协同或拮抗还有待研究，产品质量标准存有争议，产品质量和应用效果受菌种㊁工艺㊁养殖品种和饲喂模式的影响较大；在生产制备方面：存在菌种㊁原料的安全性等问题；在应用技术方面：对动物营养和微生物营养的协同性和安全性认识需要提高，营养数据库和适宜添加量尚需完善；在发酵菌种生物安全方面：常见菌株来源不明㊁不纯和菌种退化现象，耐药基因转移㊁有害代谢产物㊁黏膜损伤㊁超敏反应等来自菌种的威胁也不断增加；在发酵饲料标准方面：除明确的营养常规指标外，酸溶蛋白㊁乳酸㊁益生菌活菌数等有益指标和挥发性盐基氮㊁霉菌和霉菌毒素等有害指标均应纳入产品标准㊂

３㊀生物发酵饲料不同领域研究进展３．１㊀发酵菌种研究进展

㊀㊀我国饲料原料种类繁多，物理㊁化学性质差异较大，而不同的菌种又具备不同的生理特性，在生产实践中应根据不同的饲料原料以及不同的生产目的选择适当的菌种组合以生产合格的生物发酵饲料㊂例如，新鲜马铃薯渣含水量高达９０％以上，适合利用黑曲霉和啤酒酵母等微生物发酵生产蛋白质饲料［２］㊂

㊀㊀目前菌种筛选主要有３个方向：一是改变饲料原料的理化性质，包括提高消化吸收率㊁延长贮存时间和解毒脱毒等；二是获得微生物中间代谢产物，包括酶制剂㊁氨基酸和维生素等；三是培养繁殖饲用的微生物体，用于制备活菌制剂［３］㊂李如珍等［４］以中文专利数据库中的检索结果为样本，对微生物发酵饲料领域进行了统计分析，发现在５８８件申请中，涉及菌种２３种，使用较多的菌种有枯草芽孢杆菌㊁黑曲霉㊁酿酒酵母和地衣芽孢杆菌㊂Ｍｉｓｓｏｔｔｅｎ等［５］报道在欧洲发酵液体饲料中经常使用的菌种有乳酸菌和酵母菌㊂侍宝路等［６］研究表明，以豆渣为原料，添加麸皮作为辅料，以植物乳杆菌与酿酒酵母菌混合接种发酵，发酵产物降低了中性洗涤纤维含量，并提高了总酸含量，产品耐贮存㊂解淀粉芽孢杆菌具有繁殖速度快㊁稳定性好㊁生命力强㊁富含多种酶的特点［７－９］，在固态发酵饲料中取得了较好的效果［１０－１２］㊂３．２㊀生物发酵原料与工艺研究进展

３．２．１㊀发酵原料

㊀㊀发酵饲料原料的选择已从豆粕㊁棉籽粕㊁菜籽粕等的发酵以提供高品质蛋白质饲料，发展到聚焦鲜糟渣㊁果渣和蔬菜尾菜等非常规饲料原料发酵，以提供优质㊁优价的发酵能量饲料和粗饲料等㊂

３．２．２㊀主要原料发酵工艺研究进展

㊀㊀在实际生产过程中，根据菌种特性主要分为耗氧㊁厌氧和兼性厌氧发酵㊂根据菌种数量选择，主要分为单一菌种㊁多菌种㊁菌酶协同发酵等种类㊂饲用酶制剂的生产以单一菌种液体深层发酵为主，发酵饲料原料和混合饲料的生产以复合菌种发酵为主㊂吝常华［１３］研究了淀粉芽孢杆菌单菌固态发酵豆粕的最佳工艺，发现豆粕经过微生物发酵后小肽含量得到显著提高，营养价值得到明显改善；蛋白质分子质量显著下降；酸碱度也发生了明显变化，且单菌与混菌发酵效果存在显著差异；提出了枯草芽孢杆菌单菌固态发酵玉米的最佳工艺，玉米经过微生物发酵后，可溶性糖含量显著增加，淀粉总量和支链淀粉含量显著下降，直链淀粉含量显著升高，营养物质含量发生明显变化，总酸含量显著提高，ｐＨ发生明显变化，单菌发酵和混菌发酵效果具有差异性；提出了多黏类芽孢杆菌固态发酵小麦的最佳工艺，与未发酵相比，经单菌㊁混菌发酵后，小麦提取液黏度均显著降低，营养物质发生显著变化，粗蛋白质㊁粗纤维㊁粗灰分㊁粗脂肪含量有升高趋势，酸碱度发生明显变化，且单菌和混菌发酵效果差异显著；此外，豆粕㊁菜籽粕㊁玉米㊁小麦４种原料发酵后肉鸡表观代谢能较发酵前分别显著提高了１９．２１％㊁１９．１３％㊁６．９０％和７．０３％㊂

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