菌酶协同发酵饲料的应用研究进展

摘要：菌酶协同发酵饲料是将微生物发酵和酶解的处理方式有机结合在一起生产出的一类新型生物饲料。菌酶协同作用可使微生物的发酵效率更高和大分子物质的降解程度更强，提高饲料营养价值、降低抗营养因子含量，促进肠道消化吸收，改善动物生产性能，菌酶协同发酵饲料的应用效果往往优于单独的菌或酶处理的饲料。本文综述了菌酶协同发酵饲料的分类和酵解机制，概括了菌酶协同发酵的优势及其在动物生产中的应用进展，为其在养殖业中更广泛地应用提供科学依据。

近年来，随着我国饲料中抗生素的使用被全面禁止，人们对优质肉蛋奶的需求日渐提升，如何保障畜禽健康成为我国畜牧业的一大挑战，安全高效、环境友好的抗生素替代品成为研究焦点。以发酵饲料和酶解饲料为代表的生物饲料是推行无抗养殖的有效手段，也是解决畜牧业可持续发展的重要途径。大量研究表明，菌酶协同对饲料和饲料原料的作用效果优于单独的菌或酶处理效果，且前者在改善饲料营养价值和饲喂效果方面表现出明显的优势。2018年初发布的团体标准《生物饲料产品分类》< T/C S W SL 001-2018)将菌酶协同发酵饲料定义使用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、酶制剂和微生物，通过发酵工程和酶工程技术协同作用生产的单一饲料和混合饲料。采用菌酶协同处理饲料一方面可提高发酵过程中微生物对饲料中大分子物质的利用效率，改善饲料的营养价值，并缩短发酵周期；另一方面，也可以利用某些菌种的抗菌作用改变动物肠道内微生态环境，增强动物抵抗力，减少抗生素的使用。因此，利用菌酶协同作用对于饲料资源尤其是非常规饲料资源的开发和应用意义重大。本文综述了菌酶协同发酵饲料的分类和酵解机制，概括了菌酶协同发酵的优势及其在动物生产中的应用进展，为其今后在养殖业中更广泛地应用提供科学依据。

1 菌酶协同发酵饲料

1.1 菌酶协同发酵饲料的分类

菌酶协同发酵饲料按照基质种类差异可分为菌酶协同发酵蛋白饲料、菌酶协同发酵能量饲料和菌酶协同发酵粗饲料。菌酶协同发酵蛋白饲料的基质土要为豆粕、大豆蛋白、菜籽粕和棉籽粕等；所用菌种为植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母等，具有清除植物饲料中抗营养因子的重要作用；所用的酶以蛋白水解酶为主，用以分解蛋白基质中的大分子蛋白质，提高其消化率或提高特定功能肽含量。菌酶协同发酵能量饲料的基质包括谷物副产物、马铃薯渣等能量饲料；目前报道的菌种有假丝酵母、酿酒酵母、乳杆菌等，可提高饲料中蛋白质含量、降低粗纤维含量，增加饲料的适口性；酶类包括淀粉酶、纤维素酶等，用来降解饲料原料，将饲料中难降解组分转化为容易被吸收的小分子物质，从而提高饲料的吸收利用率。菌酶协同发酵粗饲料的基质包括玉米青贮饲料、玉米芯、玉米秸秆、棉花秸秆等；可用菌种包括地衣芽孢杆菌、植物乳杆菌和酵母菌，用来去除木质素，使纤维组织松散；可用酶种类以纤维素酶和木聚糖酶为主，用来酶解木质纤维，提高酶解率和木聚糖产量。

菌酶协同发酵饲料按照饲料原料数目差异分为菌酶协同发酵单一饲料和菌酶协同发酵混合饲料。菌酶协同发酵单一饲料是仅以一种主要饲料原料作为底物，接种微生物进行发酵获得的饲料产品，常见菌酶协同发酵单一饲料有发酵豆粕、发酵玉米、发酵酒糟和发酵秸秆等；菌酶协同发酵混合饲料是指以多种饲料原料作为底物进行发酵得到的发酵饲料，基料的选择需要考虑动物所需营养物质种类及其含量，同时应创建发酵体系中微生物生长所适宜的环境。与单一饲料相比，发酵混合饲料营养更均衡、适口性更好，与全价配合饲料的营养组成更接近。

此外，菌酶协同发酵饲料还可按照微生物需氧程度分为好氧性菌酶协同发酵饲料、厌氧性菌酶协同发酵饲料和兼性厌氧菌酶协同发酵饲料。其中，好氧菌酶协同发酵适用于单一原料的发酵，常用的发酵菌种为曲霉菌、芽孢杆菌、酵母菌等好氧或兼性厌氧菌；厌氧菌酶协同发酵适用于单一或混合原料的发酵，常用的发酵菌种为乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌；而兼性厌氧菌酶协同发酵目前尚处于研发阶段。

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