摘要：發(fā)酵飼料具有綠色、安全、高效等特點，能提升飼料品質、提高飼料利用效率，改善動物亞健康狀態(tài)，是一種優(yōu)質的飼料伴侶，長期使用發(fā)酵飼料對抗生素減量使用、食品安全、環(huán)境污染養(yǎng)殖行業(yè)面臨的共性問題，提供了有效的解決方案，本文就發(fā)酵飼料的定義、分類及其在水產養(yǎng)殖中的應用等方面進行論述。
關鍵詞：發(fā)酵飼料；分類；水產；應用
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當今社會隨著大眾飲食結構的轉變，水產動物產品需求量日益倍增，促使水產養(yǎng)業(yè)逐漸走向規(guī)?；s化的發(fā)展道路，為了最大限度的追求生產效益，造成養(yǎng)殖密度和養(yǎng)殖頻率過高，各類化學性投入品及抗生素濫用，飼料中蛋白質水平遠遠超過動物自身的需求量，導致水體環(huán)境惡化，底質變差，疾病頻發(fā)，大量的養(yǎng)殖水體排放致使水體負荷濃度升高[1]，引起養(yǎng)殖區(qū)域內環(huán)境、水質、土壤等自凈能力減弱，使水產養(yǎng)殖壓力越來越大，養(yǎng)殖成功率成了概率問題，給養(yǎng)殖者帶來嚴重經濟損失。隨著后抗生素時代的到來，生物發(fā)酵技術重新興起并得到廣泛關注，其中發(fā)酵飼料技術的快速發(fā)展與應用標志著飼料產業(yè)進入以“綠色、健康、高效、清潔”為主攻方向的4.0時代。與傳統(tǒng)飼料相比，發(fā)酵飼料具有其自身獨特優(yōu)勢，不僅能調節(jié)水產動物體內的微生態(tài)平衡，促進動物健康生長，提高生產性能，降本增效，還能調控和保護水體生態(tài)環(huán)境。我國水產養(yǎng)殖面積巨大，發(fā)酵飼料的應用符合當前健康環(huán)保型漁業(yè)發(fā)展要求，具有廣闊的市場應用前景。
1 發(fā)酵飼料定義
根據蔡輝益等[2]北京生物飼料產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布的T/CSWSL 001-2018團體標準《生物飼料 產品分類》中的定義為：使用《飼料原料目錄（2013）》和《飼料添加劑品種目錄（2013）》等國家相關法規(guī)允許使用的飼料原料和微生物，通過發(fā)酵工程技術生產、含有微生物或其代謝產物的單一飼料和混合飼料，稱之為發(fā)酵飼料。
2 發(fā)酵飼料分類
2.1按原料組成
按飼料原料組成不同，發(fā)酵飼料分為發(fā)酵單一飼料和發(fā)酵混合飼料。
2.2按菌種組成
按菌種組成的不同，分為單菌種發(fā)酵飼料和多菌種發(fā)酵飼料。
2.3按原料營養(yǎng)特性
按照原料干物質的主要營養(yǎng)特性不同，可分為發(fā)酵蛋白飼料、發(fā)酵能量飼料和發(fā)酵粗飼料。
2.4按發(fā)酵工藝及含水量
發(fā)酵飼料根據生產工藝和飼料水分含量可分為固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。固體發(fā)酵是指在幾乎沒有可以流動的水的固體基質表面上，微生物生長并產生代謝產物。液體發(fā)酵飼料是飼料與水以1：1.5～1：4比例混合，經過充分發(fā)酵后達到穩(wěn)定狀態(tài)的飼料[3]。液體發(fā)酵飼料在國外應用廣泛，在國內因缺乏液體飼喂設備而限制了應用。國內目前以固體發(fā)酵為主。
發(fā)酵工藝還可以根據不同耗氧需求，主要分為2種，一種是厭氧發(fā)酵，以接種菌種后密閉發(fā)酵的所有形式，如呼吸袋、發(fā)酵罐（桶）、地坑、噸袋式等。另一種是好氧、厭氧混合發(fā)酵，以接種菌種后，實現(xiàn)多輪次好氧、厭氧交替發(fā)酵過程的形式，如槽式、帶式等，這類發(fā)酵需要翻耙。
3 發(fā)酵飼料在水產養(yǎng)殖業(yè)中的作用及效果
3.1發(fā)酵飼料在水產養(yǎng)殖中的作用[4]
3.1.1提高飼料利用率 發(fā)酵飼料中富含脂肪酶、蛋白酶等多種酶類、B族維生素、氨基酸、小肽等重要代謝產物，能降低腸道消化負擔，提高飼料消化吸收率，此外原料經過生物發(fā)酵后產生多種不飽和脂肪酸和有機酸，具有獨特發(fā)酵酸香味，能刺激水產動物食欲，適口性好，增加攝食量。
3.1.2改善水產動物腸道微生態(tài)平衡 發(fā)酵飼料中有益菌在代謝過程中產生有機酸，降低腸道pH，可抑制有害菌的生長繁殖，同時生物飼料中可以產生如嗜酸菌素、溶菌酶、過氧化氫等抗菌物質，能直接殺滅或抑制病原菌；此外有益菌可以在腸道定植生長，形成優(yōu)勢菌群，遏制病原菌并奪取病原菌在腸壁上的定植部位和營養(yǎng)物質，促進腸道微生態(tài)平衡。
3.1.3改善水質，凈化環(huán)境 發(fā)酵飼料能提高飼料消化率，有效減少水體中殘餌和動物糞便對水體影響，發(fā)酵飼料投喂到養(yǎng)殖水體后，各類有益菌可以通過氧化、氨化、硝化、反硝化以及固氮作用，快速降解水體中積累的有機物，降解后產生無機鹽等小分子物質被浮游藻類利用，水體藻類通過光合作用又為有機物的氧化分解、微生物及養(yǎng)殖動物提供溶解氧，從而形成一個良性生態(tài)循環(huán)，使水體菌藻趨于平衡，營造良好的水質條件。此外，水環(huán)境中的細菌會影響水生動物消化道微生物群的組成，病原微生物可通過動物攝食或呼吸進入動物體內，尤其是濾食性動物以很高的速率從水體中攝入細菌。因此，發(fā)酵飼料通過改善養(yǎng)殖水體中的微生物組成來增強動物健康[5]。
3.1.4提高水產動物免疫力 發(fā)酵飼料中有益微生物能在腸道中形成致密性菌膜群，阻止飼料中有害物質進入機體內，通過細菌本身或細胞壁成分刺激并激活宿主免疫細胞，激發(fā)吞噬細胞活力或作為免疫佐劑發(fā)揮作用。發(fā)酵飼料中的核苷酸、小肽等可以促進免疫器官發(fā)育，激發(fā)細胞和體液免疫，提高血淋巴中凝集素、抗菌肽等活性，增強機體免疫力[6]。
3.2發(fā)酵飼料在水產養(yǎng)殖中應用效果
3.2.1 在科學研究方面應用效果
鐘小群[7]等研究表明，采用發(fā)酵飼料等蛋白替代5%菜粕，鯉魚餌料系數(shù)較低，腸道消化酶活性較高，且非特異性免疫機能較強，表明發(fā)酵飼料不僅可以提高魚體對飼料的利用率，還可以在一定程度上改善魚體的消化機能和免疫力。在實際生產中，使用這組飼料來飼喂鯉魚，將會在一定程度上降低飼料消耗量并改善魚體抗病力，進而降低養(yǎng)殖成本并改善養(yǎng)殖效益。許晨遠等研究發(fā)現(xiàn)[8]， 按日投喂量的5-20%額外潑灑優(yōu)質發(fā)酵飼料，各組中華絨螯蟹幼蟹的增重率和特定生長率均較對照組顯著升高（P ＜ 0.05），血淋巴中過氧化氫酶含量隨著額外潑灑發(fā)酵飼料量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中5%、10%和15%組較對照組顯著升高（P ＜ 0.05）。各處理組酸性磷酸酶活性高于對照組，但是差異不顯著（P ＞ 0.05）。各組總蛋白和球蛋白含量隨著發(fā)酵飼料額外潑灑量提高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，但是各組間差異不顯著（P ＞ 0.05）。此外，額外潑灑不同比例發(fā)酵飼料，均可以提升胰蛋白酶、胃蛋白酶、谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶活性。表明額外潑灑發(fā)酵飼料可以促進中華絨螯蟹幼蟹的生長，還可以提高其抗氧化能力、免疫機能和蛋白代謝能力。蔣國民[9]報道用生物飼料作為添加劑用于鯉魚池塘養(yǎng)殖、網箱養(yǎng)殖和甲魚的高密度室內養(yǎng)殖試驗，生長速度提高近30%，餌料系數(shù)降低近15%。而魚的體色接近于野生的體色。崔敏等[10]用生物飼料酵母替代飼料中約17%的魚粉可以使大菱鲆的生長、成活率、機體營養(yǎng)成分和免疫機能優(yōu)于對照組。劉立鶴等[11]用酵母菌的生物飼料用于水產養(yǎng)殖，對水產動物的生長、免疫、誘食、品質，甚至對改善水產動物生活環(huán)境都有明顯作用。王熙濤[12]報道，用微生物發(fā)酵的海帶飼料來飼喂刺參，可以顯著提高其生長性能，可以促進刺參體腔液中多種非特異免疫相關酶的活性，并提高刺參抵御燦爛弧菌感染能力，可以顯著增加刺參腸道中具有降解褐藻膠能力的細菌數(shù)量，并能顯著降低潛在條件致病弧菌數(shù)量。趙朝陽等[13]報道生物飼料可促進蝦蟹免疫器官的發(fā)育，使抗病力和養(yǎng)殖成活率得到顯著提高，并可減少化學藥物的使用，降低水體污染，改善養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境。同時具有加快蝦蟹生長速度和改善品質的作用，生物飼料投喂后水質穩(wěn)定，商品蝦蟹的養(yǎng)成規(guī)格大，口味也更加鮮美。徐增洪等[14]報道，通過對生物飼料和普通配合飼料養(yǎng)殖克氏原螯蝦的對比試驗，在主要生長和繁殖季節(jié)（5-10月）經5次抽樣測定，相對日均增重率生物飼料組均高于普通飼料組，體重增長較體長生長差異更為顯著，在性腺發(fā)育相關指標中，性腺成熟系數(shù)和相對懷卵量存在較為明顯的差異性。
3.2.2 在水產養(yǎng)殖生產實踐中應用效果
近2年生物發(fā)酵飼料在水產養(yǎng)殖生產實踐中得到廣泛應用，在不同養(yǎng)殖品種上都取得了明顯的應用效果，特別是優(yōu)質發(fā)酵飼料的使用，能明顯提高動物生產性能，緩解動物亞健康，改善水體生態(tài)環(huán)境等作用顯著。如在螃蟹養(yǎng)殖中應用優(yōu)質發(fā)酵飼料，能平衡水體菌相、藻相，對藍藻有較好的抑制作用，改善底泥，降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽等有害物質含量，調控水體pH，穩(wěn)定水質，特別是在惡劣天氣如臺風、高溫或溫差較大時，能減少動物應激反應，顯著降低水投產品用量，平均單位面積產量提高15-30%，提高養(yǎng)殖效益，同時有利于修復和保護生態(tài)環(huán)境，促進水體生物鏈的良性循環(huán)。龍蝦養(yǎng)殖中應用優(yōu)質發(fā)酵飼料，前期蝦苗生長速度快，肥水效果好；在養(yǎng)殖中后期，能有效調控水體生態(tài)環(huán)境，水質穩(wěn)定，腸道粗壯，整齊度好，同期對比發(fā)病率降低15-20%，產量提高30%左右，特別是有養(yǎng)殖戶在種蝦苗塘使用優(yōu)質發(fā)酵飼料后，蝦苗畝產由150kg提高到300kg；全程按飼料投喂量的10%添加使用優(yōu)質發(fā)酵飼料，蝦的活力強、體表干凈、耐運輸。在淡水魚養(yǎng)殖中應用優(yōu)質發(fā)酵飼料，在高溫季節(jié)能明顯降低細菌性疾病發(fā)病率，同期相比，魚體增重提高20%左右，魚體色好。特別適合作為花白鰱的餌料，能在高密度養(yǎng)殖中實現(xiàn)增產增效。南美白對蝦養(yǎng)殖中應用優(yōu)質發(fā)酵飼料，能保肝健腸，強化免疫，利于對蝦順利轉肝，苗種標粗期，成活率高，活力強，能抑制弧菌，補充有機碳源及有益菌，穩(wěn)定水質，后期上料快，腸道好，提高養(yǎng)殖成功率，平均增產25%以上，實踐證明有養(yǎng)殖戶在蝦苗感染孢子蟲的情況下，不但沒有排塘，還實現(xiàn)了250kg以上/畝的產量，能顯著降低養(yǎng)殖風險。
4 發(fā)酵飼料存在問題[15][16]
4.1 缺少規(guī)范管理體系
國內的發(fā)酵飼料生產作為一個新興產業(yè)，目前還沒進入政府管理范圍。沒有針對生物飼料的產品標準，只能按配合飼料、單一飼料或飼料原料來制定企業(yè)標準，從而也難以突出生物飼料自身的產品特點。這樣就會導致魚龍混雜，不少企業(yè)缺乏發(fā)酵飼料核心技術，生產的發(fā)酵飼料品質參差不齊，極易出現(xiàn)發(fā)霉、變質等現(xiàn)象。
4.2 發(fā)酵飼料評價標準不一致
發(fā)酵飼料因含有活菌，外觀顏色及營養(yǎng)成分容易受到發(fā)酵時間、溫度和pH 的影響而發(fā)生變化。目前，現(xiàn)有的發(fā)酵飼料營養(yǎng)價值主要是通過飼料的標準如粗蛋白質、粗灰分、鈣、磷等來測定評判，除明確的飼料營養(yǎng)常規(guī)指標外，酸溶蛋白、乳酸、益生菌活菌數(shù)等有益指標和揮發(fā)性鹽基氮、霉菌和霉菌毒素等有害指標均應納入產品標準。
4.3 發(fā)酵菌種安全檢測
在發(fā)酵菌種生物安全方面，常見菌株來源不明、菌種退化，耐藥基因轉移、有害代謝產物、黏膜損傷、超敏反應等來自菌種的威脅不斷增加， 發(fā)酵飼料生產中添加的微生物制劑，是否存在雜菌污染，產生有毒代謝產物，是否會影響動物的腸道菌群，影響動物健康，要對其進行安全性評估，建立可控的評價體系。
4.4 發(fā)酵飼料基礎理論研究滯后
在產品研究方面，發(fā)酵過程中小分子營養(yǎng)物質流失，總能下降，發(fā)酵菌種、菌劑的協(xié)同或拮抗還有待研究，產品質量標準存在爭議，產品質量和應用效果受菌種、工藝、養(yǎng)殖品種和飼喂模式的影響較大；在生產制備方面，存在菌種、原料的安全性、發(fā)酵工藝、發(fā)酵過程控制技術不成熟等問題；在應用技術方面，對動物營養(yǎng)和微生物營養(yǎng)的協(xié)同性和安全性認識需要提高，營養(yǎng)數(shù)據庫和適宜添加量尚需完善。
5 發(fā)酵飼料的開發(fā)前景
據鄧雪娟等[17]，2016年8月，國務院發(fā)布《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》，在“現(xiàn)代農業(yè)技術”中明確指出要以生物肥料、生物飼料為重點，開展相關研究，并實現(xiàn)產業(yè)化。2017年2月國家發(fā)改委發(fā)布《戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點產品和服務指導目錄》2016版，其中生物飼料作為生物農業(yè)產業(yè)的6大重點產品之一，也將成為飼料產業(yè)供給側改革的重要突破口。2017年4月，科技部發(fā)布《“十三五”生物技術創(chuàng)新專項》，其中生物飼料添加劑新產品作為生物農業(yè)方向下專欄的重點任務之一，必將推動生物飼料產業(yè)的飛速發(fā)展。2018年7月農業(yè)部《農業(yè)綠色發(fā)展技術導則（2018-2030）》的主要任務中將“發(fā)酵飼料應用技術等”作為重點研發(fā)任務，特別是2020年的禁用抗生素，未來十年將會是生物飼料發(fā)展的春天。2019年9月在廣州召開的第七屆中國生物飼料科技大會上，蔡輝益研究員認為：生物飼料已基本被市場認可，市場導入階段基本完成，30%以上的飼料企業(yè)開始生產發(fā)酵飼料，或使用或銷售相關產品。據估測2019年1～8月份發(fā)酵飼料比去年同期增加65%，總量已經超過2018年全年水平（不含添加劑和發(fā)酵單一原料）。其中豬用發(fā)酵飼料下降40%，禽用發(fā)酵飼料增加180%，反芻發(fā)酵飼料增加130%。集成化應用技術產品效果穩(wěn)定，技術迭代能力增強，生物飼料產業(yè)鏈的核心技術逐步建立，生物發(fā)酵飼料增量顯著。亟需系統(tǒng)評價菌種或菌株特性，使生產工藝標準化：①提高傳統(tǒng)動物營養(yǎng)和微生物營養(yǎng)的協(xié)同性認識，②構建國內生物飼料學術體系保障，③建立發(fā)酵飼料基礎營養(yǎng)數(shù)據庫，④制定相關團體標準，⑤研究生物飼料生物學效價評價指標，⑥開展生物飼料質量安全實施動態(tài)預警檢測，指導和推動產業(yè)健康和可持續(xù)發(fā)展。未來五年，發(fā)酵飼料和發(fā)酵原料有望占飼料總量25%以上，將在飼料禁抗、養(yǎng)殖減抗和動物健康高效養(yǎng)殖等方面發(fā)揮重要作用。
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（收稿日期：）
第一作者與通迅作者：王勝 1971年11月25 男 漢族 籍貫安徽省含山縣 本科 安徽農業(yè)大學 學士學位、高級獸醫(yī)師、職務為技術總監(jiān)、研究方向為生物飼料的產業(yè)化應用與推廣、安徽寶杰生物科技有限公司在安徽省馬鞍山市、通迅地址：江蘇省南京市江寧開發(fā)區(qū)東吉大道1號江蘇軟件園3號6004室，郵編211111
