摘要：液體發酵飼料可利用食品加工副產品和谷物發酵來降低養殖成本，還可通過改善腸道菌群、提高營養物質消化率來改善豬的生長性能，在生豬養殖中受到越來越多的關注。本文對液體發酵飼料制備、影響液體發酵飼料質量的因素以及在生豬養殖中的應用進行綜述，以期為液體發酵飼料研發及應用提供參考。

　　關鍵詞：液體發酵飼料;生長性能;腸道健康;加工副產物;豬

　　隨著現代食品和乳品工業的迅速發展，大量液態副產物的處理問題日益突出，直接排放會污染環境，而進行干燥再使用會增加處理成本。液體飼料是指使用液態副產品或水與常規干飼料混合制備的流體飼料[1，其可利用液態副產物、促進養分利用[2];一定時間后飼料中天然存在的乳酸菌和酵母菌增殖產生乳酸、乙酸和乙醇等以降低pH，并最終達到穩定狀態的飼料[35]。

　　研究發現，液體發酵飼料更符合豬的消化生理特點，可提高豬只生長性能，并在一定程度上抑制沙門氏菌和大腸桿菌增殖，提高豬只健康程度和動物福利。因此，液體發酵飼喂正逐漸被接受，歐洲已有大約30%~50%的豬場使用液體發酵飼料[6]。當前我國飼料資源緊缺，加之飼料中禁止使用抗生素，使得液體發酵飼料的應用前景越發廣闊。本文將基于液體發酵飼料的制備和營養特性及應用效果，綜述液體發酵飼料的研究進展。

　　發酵技術論文：復合蛋白發酵酸奶飲料的穩定體系研究

　　1液體發酵飼料的發酵方式

　　1.1自然發酵將任何單一或組合飼料成分浸泡在水中時，原料中天然存在的微生物發酵增殖，其中包括有益菌(如乳酸菌、酵母菌)以及一些有害的微生物(如大腸桿菌、沙門氏菌)等[5]。研究表明，自然發酵谷物產生乳酸的范圍在27~57mmol/L[79]，表明自然發酵方式產生的乳酸水平不穩定;Canibe等[1011]發現，自然發酵全價料導致飼料中乙酸和生物胺濃度更高，對液體發酵飼料的適口性和動物采食量產生不利影響，還會導致必需營養物質(如維生素和合成氨基酸)的損失。

　　1.2發酵劑發酵發酵劑發酵是指在制備液體發酵飼料時添加外源發酵劑進行發酵。乳酸菌作為益生菌，是發酵劑發酵中的常用菌株，能夠利用發酵底物中的碳水化合物產生乳酸。乳酸菌菌株具有產生高濃度乳酸的能力，并且對病原菌具有抗菌活性[12]。研究發現，液體發酵飼料中接種約氏乳桿菌、唾液乳桿菌、植物乳桿菌發酵24h后pH降至4.2~4.4，發酵48h后可產生100mmol/L以上的乳酸，對沙門氏菌也有很高的抗菌活性[13]。發酵全價料和接種乳酸菌的發酵谷物其乳酸菌和乳酸濃度顯著增加，腸桿菌數量顯著減少，pH顯著降低。

　　1.3溢回發酵和分批發酵

　　溢回發酵是指將部分發酵完成液體飼料保留在罐中與新鮮液體飼料混合，或者將一部分發酵的產品作為接種物添加到含新鮮飼料的底物罐再次發酵的方式[17]。溢回發酵可以避免多次接種菌，可加快發酵速度提高生產效率。分批發酵無需替換液體發酵飼料，但需要分批添加發酵劑。分批發酵更容易控制，當出現不良發酵時也只會影響一個發酵批次。保留20%發酵完成液體飼料至新鮮液體飼料中能顯著降低飼料pH和大腸桿菌數量，并增加乳酸濃度[18]。

　　研究發現，發酵酒糟及其殘液干燥物(istillersriedrainswitholubles，DDGS)的低初始pH導致該底物在最初48h的培養過程中微生物活性較低，而微生物活性和乳酸濃度在溢回發酵后急劇增加[19];溢回發酵更適合在實際生產中應用，但發酵過程需要嚴格把控，避免雜菌污染。2液體發酵飼料質量的影響因素微生物組成、發酵參數、發酵底物、飼喂方式等因素都會影響液體發酵飼料的質量[4,20]。而目前液體發酵飼料質量尚沒有一個明確標準，普遍認為，液體發酵飼料pH應低于4.5，乳酸菌濃度高于109CFU/mL，乳酸濃度高于150mmol/L，乙酸和乙醇濃度分別低于40mmol/L和0.8mmol/L[12]。

　　2.1微生物組成

　　液體發酵飼料的微生物組成豐富，乳酸菌和酵母菌在液體發酵飼料中是最常見的菌種。研究者對丹麥40個農場的液體發酵飼料進行分析，篩選出能夠在發酵飼料和豬的胃腸道中產生大量乳酸并具有抗菌作用的益生菌，其中最常見的是乳酸菌，主要包括面包乳桿菌、類食品乳桿菌、南特西乳桿菌、法式乳桿菌、泡菜乳桿菌、戊糖乳桿菌、植物乳桿菌、類植物乳桿菌、脂肪乳桿菌、舊金山乳桿菌、林氏醋桿菌[21];分離的酵母菌種主要是腐殖假絲酵母米假絲酵母、野生酵母、博伊丁酵母、近鄒褶念珠菌，這種酵母占全部酵母分離物的87%[21]。但Olstorpe等[22]發現，在發酵小麥酒糟、發酵乳清和自然發酵的液體飼料中，盔狀畢赤酵母、膜畢赤酵母和異常畢赤酵母始終為優勢酵母。

　　酵母在液體發酵飼料中存在兩面性。一方面，酵母能將腸桿菌結合到自身表面，阻斷腸桿菌與腸上皮的結合[23]。另一方面，高濃度酵母會消耗發酵底物并產生大量乙醇和乙酸等物質，從而影響適口性[1,24]。采用不同微生物菌株對液體飼料進行發酵發現，植物乳桿菌和鏈球菌發酵17h后，乳酸含量分別261mmol/L和84mmol/L，pH分別為3.36和4.2，乙酸含量分別為14mmol/L和5mmol/L[13]。

　　同樣，Missotten等[14]發現，與自然發酵液體飼料、乳酸片球菌液體發酵飼料相比，采用嬰兒鏈球菌和植物乳桿菌發酵后，乳酸濃度顯著升高，乙酸、乙醇顯著降低，表明微生物菌株對發酵產物有顯著影響。總體上，液體發酵飼料制備過程中微生物結構分為個階段：第一階段，高pH使得大腸桿菌繁殖，乳酸菌和酵母菌數量增長緩慢;第二階段，乳酸菌數量明顯增長并于發酵過程中產生有機酸，進而降低pH以抑制腸桿菌繁殖;第三階段，乳酸菌數量和穩定，隨著發酵時間推移，飼料中的酵母數量會逐漸增加[5,2425]。

　　2.2發酵參數

　　發酵參數主要包括發酵溫度、料水比、發酵時間等。發酵溫度會影響微生物的繁殖速度。將液體發酵飼料溫度從15℃提高到30℃時，飼料pH降至4.0的時間縮短約倍，在15℃時，液體發酵飼料中大腸桿菌數量始終不變，但提高溫度至20℃或30℃時大腸桿菌數量于46h后降低至檢測閾值以下[24]，將溫度從20℃提高到37℃時乳酸含量顯著增加，但超過37℃乳酸含量開始降低[26]。料水比主要影響干物質含量，實際生產中一般在∶2~1。

　　研究發現，將液體發酵飼料的料水比從∶4.5升高至5升，顯著提高了還原糖濃度，改善飼料的適口性[27]，但料水比不宜過高，干物質含量增加會降低飼料的流動性，從而限制液體發酵飼料在液體進料系統中使用。發酵時間同樣影響飼料中微生物及代謝產物產生，馮江鑫等[28]發現，隨著發酵時間延長，大腸桿菌數量逐漸降低，飼料中乳酸和酸溶蛋白水平增加，發酵18h后飼料中乳酸菌數量顯著升高。

　　2.3發酵底物

　　液體發酵飼料中不同的發酵底物會影響發酵質量。研究發現，與干飼料相比，發酵小麥和大麥可降低谷物中果聚糖、淀粉和非淀粉多糖，其中蔗糖減少以上，但干物質、有機質和能量的回腸消化率提高了6%[29];與發酵谷物相比，發酵全價料時由于含蛋白原料導致氨基酸損失和產生生物胺的風險更高，必需氨基酸(如賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸)損失較多[25]。因此，發酵谷物比發酵全價料更具優勢。大多數液態副產物含有豐富的碳水化合物、蛋白質和脂肪，液體飼料中添加液態副產物能降低養殖成本[30]。

　　3液體發酵飼料對豬腸道健康的影響

　　飼料是影響豬胃腸道健康的重要外界因素，液體發酵飼料主要通過影響胃腸酸環境、菌群結構、胃腸道形態組織等途徑調控豬腸道健康。飼喂液體發酵飼料會改變豬胃腸pH。如表所示，與干飼料、新鮮液體飼料相比，斷奶仔豬飼喂液體發酵料后胃中pH顯著降低[3];由于液體發酵飼料具有低pH和高乳酸濃度，導致胃腸中大腸桿菌濃度顯著降低[34]。Lindecrona等[35]發現，與干飼料相比，斷奶仔豬飼喂液態發酵料可顯著降低豬痢疾發病率，其原因可能是與液體發酵飼料的低pH抑制豬痢疾桿菌繁殖有關。 飼喂液體發酵飼料會改變豬腸道菌群結構。仔豬飼喂液體發酵飼料后，胃腸中乳酸菌顯著增加，由于乳酸菌在胃腸道中消耗氧氣并產生有益代謝物乳酸和乙酸，降低胃腸道中[8]，從而抑制腸桿菌在腸道的定植[10,12]。

　　Tajima等[36]研究發現，斷奶仔豬飼喂液態發酵料后盲腸細菌多樣性改變，主要體現在厚壁菌門中的多爾氏菌屬、糞球菌屬、玫瑰菌屬和糞桿菌屬增加。飼喂液體發酵飼料會改善仔豬腸道結構與功能。飼喂液體飼料可顯著增加斷奶仔豬小腸絨毛高度和隱窩深度，有利于腸道發育[7,37]。研究發現，與干飼料相比，斷奶仔豬飼喂液體發酵或菌酶協同發酵飼料后，仔豬十二指腸絨毛高度與隱窩深度比例提高，空腸黏膜杯狀細胞數量提高31%，回腸絨毛高度提高，小腸黏膜厚度增加154%[3738]。

　　作者：李汶濤，劉陽，王力，吳德，車煉強1