饲料发酵前后营养物质变化分析
导 读
发酵饲料是指在人工控制条件下，微生物通过自身的代谢活动，将植物性、动物性和矿物性物质中的抗营养因子分解或转化，产生更易被动物采食、消化、吸收的养分利用率更高且无毒害作用的饲料原料。研究报道，微生物发酵能够改善饲料营养成分，提高饲料营养消化率，从而促进动物肠道健康，提高生产性能。本试验在原有研究基础上，探讨添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌对全价配合饲料发酵效果的影响，以期为发酵全价配合饲料的科学应用提供依据。
1.1 试验材料
发酵菌种：乳酸菌（Lactobacillus），酵母菌（Yeast），枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。
发酵基质：玉米- 豆粕型基础日粮，日粮配方设计参照NRC（1998）生长猪标准配制，日粮配方组成及营养水平见表1。
1.2 试验设计与方法
对照组为基础日粮，试验组为基础日粮添加乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌。
将发酵菌种与发酵基质混合，加水调节至水分含量为45%，搅拌均匀，装入塑料桶（20 kg），密封发酵，发酵温度控制在30 ～ 35 ℃。每个处理8 个重复，0 h 开始， 每12 h 取样检测pH、还原糖和干物质（每个重复3 个平行），连续测定8 次。
1.3 样品检测
1）pH ： 按照AACC（2000）的方法，称取10 g 发酵样品，放入三角瓶中，加入90 mL 蒸馏水。用磁力搅拌器搅拌30 min， 静置10 min 后用pH 计测定。重复3 次取平均值。
2）还原糖（reducing sugar）：采用3，5- 二硝基水杨酸（DNS）比色法测定。
3） 干物质（dry matter，DM）：按照GB/T 6435-2014 检测饲料中水分，计算干物质（DM）。
1.4 数据处理
数据处理采用SAS 9.2 的ANOVA进行方差分析，Duncan 氏法进行多重比较；P <0.05 为差异显著，P <0.01 为差异极显著。
2.1 饲料pH 的变化
接种乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌发酵全价料，饲料的pH 变化规律如图1 所示，可以看出，饲料pH 逐渐降低，随着发酵的进行渐缓，并且在发酵72 h后pH 的降低差异不显著（P >0.05）。由表3 分析可知，微生物发酵72 h后，饲料pH 显著降低（P <0.01），降低了约41.1%（图2）。
2.2 饲料还原糖含量的变化
全价饲料微生物发酵过程中还原糖的变化规律如图3 所示，发酵初期还原糖含量显著提高，但随发酵时间的增加，这种提高速率逐渐降低（P >0.05）。由表3 可知，72 h 后，还原糖含量显著增加（P <0.01），比发酵前提高4.03倍（图4）。
2.3 饲料发酵前后干物质比较
从表3 和图5 中可以看出，发酵过程中饲料的干物质含量逐渐降低，在72 h 后显著降低6.2%（P <0.01，图6）综上所述，配合饲料经过微生物发酵，增加有机酸含量，降低饲料pH，降低干物质，增加饲料还原糖。
讨 论
微生物发酵饲料能产生其特有的酸香味，刺激动物的食欲，提高适口性；此外经过微生物发酵的饲料能产生大量的有益菌和有机酸，维持肠道的健康环境。pH 的降低与酸含量的增加有直接的关系，能够反映饲料发酵后的酸含量水平。研究发现，酵母菌和乳酸菌混合发酵可以调控代谢产物的变化，酵母菌能够通过与乳酸菌的共生作用刺激乳酸菌活动；枯草芽孢杆菌的代谢活动能够消耗环境中的游离氧，创造厌氧条件，促进乳酸菌的繁殖。混菌发酵能充分利用彼此间的协同性、互补性，提高饲料的营养价值，改善适口性。
本研究结果表明，全价配合饲料接种乳酸菌、酵母菌和枯草芽孢杆菌进行固态发酵，能够有效降低饲料pH（P <0.01），可能是乳酸菌在发酵过程中利用营养物质产生乳酸、醋酸等有机酸，同时酵母菌与枯草芽孢杆菌的代谢作用创造厌氧条件，促进乳酸菌的繁殖与代谢，降低饲料pH。发酵72 h，饲料还原糖含量显著提高4.03 倍，干物质明显降低（P <0.01）。这主要是微生物在生长过程中产生的纤维素酶、淀粉酶等，能够有效降解发酵基质中的纤维素、淀粉为单糖，使与氨基酸结合的还原糖得到释放，提高还原糖含量。同时，微生物需要消耗营养物质用于维持自身的生长繁殖，部分能量在转化过程中以热能的形式散失，降低干物质含量。
微生物发酵全价配合饲料，增加有机酸含量，降低饲料pH，提高还原糖含量，提升饲料营养价值。
同理，饲用酵素在动物养殖过程中，加入水源，饲料，能起到相近的作用，从而在一定程度上达到替代抗生素，提高动物饲料转化比，提高动物抗病能力的目的。
文章来源于： 生物饲料工程研究中心
时间：2017年10月25-27日 | 地点：上海新国际博览中心
