益生菌发酵酒糟的制造及其在畜禽养殖中的运用

　　摘要：文章介绍了益生菌发酵酒糟的菌种类型、生产技术、发酵效果及其在猪、反刍动物、家禽、水产养殖中的应用情况，旨在为酒糟饲料的进一步开发利用提供参考。

　　关键词：益生菌；发酵酒糟；畜禽养殖；

　　作者简介：*周碧君（1958-），女，教授，主要从事动物疫病诊断与兽医微生物学的研究。E-mail:bjzhou@gzu.edu.cn;*文明（1969-），男，博士，教授，主要从事动物疫病诊断与兽医微生物学的研究。E-mail:as.mwen@gzu.edu.cn;

　　基金：三穗鸭工程技术研究中心建设项目（黔科合平台人才[2019]5203号）；贵州省科技平台及人才团队计划项目（黔科合平台人才[2018]5253号）；贵州省研究生教育创新计划项目（GZZ2017002）；

　　近年来，随着我国养殖业的快速发展，饲料资源短缺问题愈发突出，高效利用工农业生产副产物饲料资源是解决饲料短缺的有效途径之一。酒糟是玉米、高粱、小麦等粮食酿酒过程中产生的副产物，因其易发酵酸败、霉变腐烂、不便运输与贮藏而大多被酿酒企业丢弃，造成环境污染和资源浪费[1,2].据统计估算，2019年我国白酒行业的酒糟产量达2 115万t[3].研究表明，酒糟中蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物和无机营养元素等营养物质非常丰富[5].益生菌（又称益生素）是多种活性有益微生物的总称，可以促进和维持动物肠道菌群平衡，从而对宿主（人或动物）起到健康有益的作用[5].目前常用的益生菌主要有乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌。益生菌能够利用酒糟中的淀粉、糖类等营养物质，同时产生脂肪酸、蛋白酶、纤维素酶等降解酒糟中的纤维素，提高酒糟的蛋白质含量，从而改善酒糟的品质[6].因此采用益生菌发酵酒糟应用于养殖业，可以实现废弃资源的循环利用，减少环境污染，具有重要的经济和社会价值。

　　1 益生菌在发酵酒糟生产中的应用

　　1.1 益生菌发酵酒糟菌种类型

　　目前常用于发酵酒糟的益生菌菌种主要有以下几类。（1）酵母菌：酵母菌富含蛋白质、核酸、维生素和多种酶类，气味醇香，适口性好，能提高动物机体的免疫力和消化能力[7].常用于酒糟发酵的酵母菌有热带假丝酵母、产朊假丝酵母、酿酒酵母、啤酒酵母等。（2）霉菌：霉菌在生长繁殖中可以产生淀粉酶、纤维素酶、糖化酶、蛋白酶等多种酶类[8].这些酶类物质可催化降解饲料中的淀粉、纤维素等高分子化合物，在提供微生物生长需要的营养的同时还生产自身蛋白。目前发酵酒糟生产应用较多的霉菌有黑曲霉、米曲霉、白地霉、康宁木霉、绿色木霉等。（3）芽孢杆菌：芽孢杆菌不仅具有较强的产淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等水解酶的活性，同时还具有降解植物性饲料中非淀粉的多糖酶，如果胶酶、葡聚糖酶、纤维素酶等，能提高动物对营养物质的消化吸收，可产生多肽类抗菌物质抑制病原菌生长，还可形成芽孢，在生产加工特别是干燥过程中不易死亡，有利于产品的运输和保存[9].目前主要用于发酵酒糟生产的是蛋白酶活力强的枯草芽孢杆菌[4].（4）乳酸菌：其活菌体内和代谢产物中含有较高的超氧化物歧化酶 （SOD），能提高动物机体的抗氧化能力，还能增强动物的体液免疫和细胞免疫，也能够产生淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等消化酶，防治腹泻，维持肠道微生态平衡。目前主要应用的乳酸菌主要是来源于乳酸杆菌属、乳酸链球菌属和双歧杆菌属的近30种微生物[10].（5）放线菌：分解纤维素的能力很强，可直接利用纤维素生产单细胞蛋白。发酵酒糟常用的放线菌主要为小单孢属和链霉属[4].

　　1.2 益生菌发酵酒糟生产技术

　　目前，发酵酒糟主要采用的技术为固态发酵工艺。固态发酵是指微生物在没有游离水或者游离水含量可以忽略不计的固态基质上发酵的1种方式。固态发酵具有发酵原料广泛易得、价格低廉，发酵设备及技术相对简单，发酵产物产率高等优点，因此在生产蛋白质饲料方面得到了广泛关注[11].研究表明，采用固态发酵技术生产蛋白质饲料应用广泛，可将谷物的糠麸、饼粕、糟渣类加工副产物加工成蛋白质饲料饲喂畜禽，既节约了饲料资源又提高了加工副产物的利用率[12].

　　1.3 益生菌发酵酒糟效果

　　于海漫[4]将热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌、白地霉混合制备的益生菌发酵酒糟，结果显示益生菌发酵酒糟粗蛋白含量提高到32.10%,真蛋白含量提高到24.89%,粗纤维含量降低到17.56%.张玉诚[6]将白地霉、米曲霉、绿色木霉、枯草芽孢杆菌按照1∶1∶1∶1混合后以10%的比例接种到酒糟中，结果酒糟的真蛋白提高了57.85%,粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗脂肪分别降低了42.39%、31.95%、27.73%、21.48%,总钙、磷分别提高了16.57%、68.18%,总氨基酸提高了24.47%.罗辉芬等[13]从绿色木霉、康氏木霉、木霉、黑曲霉、青霉5种菌种中筛选出酒糟纤维素降解率最高的黑曲霉，发酵后酒糟的纤维素含量从24.26%降至15.35%,降解率为36.68%,酒糟蛋白质含量由12.54%提高到31.54%.宋善丹等[14]将产朊假丝酵母、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌进行组合发酵，发现酒糟中加入0.08%产朊假丝酵母、0.05%黑曲霉、0.05%米曲霉组合发酵效果最佳，粗蛋白和真蛋白含量增加率最高，分别为21.82%和14.93%,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量降幅最大，分别为24.7%和25.28%.可见，利用益生菌对酒糟进行发酵，对提高酒糟中蛋白质含量、降低粗纤维含量、改善酒糟品质具有良好的促进作用。

　　2 益生菌发酵酒糟在畜禽养殖中的应用

　　2.1 益生菌发酵酒糟在养猪中的应用

　　相关研究表明，益生菌发酵酒糟饲喂猪能显著提高其平均日增重，降低饲喂成本，具有良好的经济效益。蒋载阳等[15]研究发现，在母猪饲粮中添加酿酒酵母发酵的酒糟能使哺乳母猪断奶后发情间隔时间明显缩短，断奶仔猪平均日增重、母猪血清中IgG水平和粗蛋白质的表观消化率显著增加。刘明[16]从白酒糟中筛选出枯草芽孢杆菌扩大培养后，将其发酵白酒糟制成白酒糟微生态制剂，添加2%的白酒糟微生态制剂至猪日粮中，结果育肥猪日均增重比未添加的对照组提高9.31%,料重比降低9.73%,腹泻率降低72.99%,成本降低14.25%.魏来[17]将黑曲霉、枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌按照2∶1∶1混合后制成混合益生菌发酵白酒糟，设置基础日粮对照组和用6%发酵白酒糟替代粗纤维类饲料原料的Ⅰ组，以及用6%发酵白酒糟替代玉米的Ⅱ组进行试验，结果Ⅰ组育肥猪平均日采食量比对照组提高14.12%,平均料重比降低7.5%,节约饲料成本0.53元/kg; 而替代玉米的Ⅱ组平均日采食量比对照组降低6.47%,平均料重比提高10%,饲料成本提高0.79元/kg. 表明益生菌发酵白酒糟替代一定量的粗纤维饲料可降低养猪生产成本，但不能替代玉米等能量饲料。张旺宏等[18]研究表明，用酵母菌制成的益生菌发酵酒糟部分代替育肥猪15%的基础日粮可显著改善75 kg和110 kg育肥猪的机体氮代谢能力，增强60 kg育肥猪的机体抗氧化能力。

　　2.2 益生菌发酵酒糟在反刍动物养殖中的应用

　　益生菌发酵酒糟含有丰富的蛋白质和微量元素，可广泛用于饲喂反刍动物。王勇等[19]将乳酸菌、枯草芽孢杆菌、尿肠球菌发酵酒糟72 h制成益生菌发酵酒糟，分别在肉牛日粮中添加5.0%、10%的益生菌发酵酒糟饲喂育肥牛，结果显示添加益生菌发酵酒糟能提高育肥牛的生长性能、屠宰性能和牛肉品质，其中添加10%的益生菌发酵酒糟饲喂效果较显著。王斌星等[20]将酒糟接种黑曲霉、米曲霉等多种益生菌发酵72 h制成益生菌发酵酒糟，用益生菌发酵酒糟代替混合日粮中17%的精料，能显著提高藏绵羊平均日采食量和平均日增重，显著降低料重比，养分表观消化率（干物质、粗蛋白、总能、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维）显著提高，全期育肥效益比未添加益生菌发酵饲料的对照组提高75%.

　　2.3 益生菌发酵酒糟在家禽养殖中的应用

　　益生菌发酵酒糟在饲喂家禽方面也有良好的效果。曲昆鹏[21]将酵母菌发酵酒糟后制成益生菌发酵酒糟，分别用于饲喂肉鸡和蛋鸡，结果在日粮中添加益生菌发酵酒糟不仅可提高肉鸡的生产性能与经济效益，而且可提高肉鸡血液中的营养代谢水平，改善肉鸡肠道菌群结构；可提高蛋鸡的产蛋率和鸡蛋品质，降低料蛋比，改善蛋鸡的肠道微生态环境，提高蛋鸡的免疫力。田璐[22]用酿酒酵母发酵白酒糟 48~72 h制成益生菌发酵白酒糟，将白酒糟和益生菌发酵白酒糟分别替代部分全价饲料进行樱桃谷鸭饲喂试验，结果表明樱桃谷鸭对益生菌发酵白酒糟的能量利用高于白酒糟，益生菌发酵白酒糟使用量≤20%时对樱桃谷肉鸭的生长性能、屠宰性能和器官指数均无不利影响，并可改善樱桃谷鸭胸肌肉品质。谢亮等[23]将酿酒酵母固体发酵的白酒糟作为益生菌发酵白酒糟，用2%和4%的该益生菌发酵白酒糟替代等量玉米（DDGS）饲喂肉鸡，结果对肉鸡的生长性能等指标无显著影响，但可以促进肉鸡的肠道发育，显著增加其相对回肠重，极显著增加空肠和回肠长度。

　　2.4 益生菌发酵酒糟在水产养殖中的应用

　　目前益生菌发酵酒糟在水产养殖中的应用较少，部分研究表明利用酵母菌发酵酒糟制备酒糟酵母培养物代替部分鱼饲料对鱼的生长性能和相关酶活性具有良好的促进作用。李军涛等[24]将酒糟酵母培养物按不同比例替代基础鱼饲料，能够显著加快草鱼的生长速度，但是草鱼的溶菌酶免疫活性没有明显的增强趋势和峰值。陈惠琴等[25]在探讨酒糟酵母培养物替代不同比例基础饲料对草鱼抗应激相关酶活性的影响研究中发现，酒糟酵母培养物替代部分基础饲料可以增强草鱼血清和肝脏中抗应激相关酶的活性，且12%为最佳替代量。

　　3 小结

　　酒糟来源广泛、价格低廉、产量大、营养丰富，是作为非常规饲料开发的优质饲料。益生菌能改善酒糟中的营养成分，提高其利用价值。大量研究表明，益生菌发酵酒糟目前在畜禽生产的各个领域中都有应用，其对畜禽的增重、增产和改善肉质方面均起到良好的促进作用。也有部分研究发现，添加益生菌发酵酒糟饲喂畜禽如替代日粮成分不当，甚至可能产生不良的影响，如添加益生菌发酵酒糟替代玉米饲喂育肥猪不但降低了育肥猪的平均日采食量，还提高了养殖成本。此外，添加不同比例的益生菌发酵酒糟会对畜禽的生长性能、免疫力产生不同的影响。因此在应用益生菌发酵酒糟代替日粮饲喂畜禽时，要挑选合理日粮品种进行替代，合理调控益生菌发酵酒糟的添加量，并挑选对粗纤维有一定消化能力的动物进行饲喂（如牛、羊、鹅等动物）。在今后的研究和应用中，可通过对发酵菌种及发酵工艺进行优化等方式对益生菌发酵酒糟进行品质改良，使其可以广泛应用到畜禽生产中，缓解当前饲料资源紧张的状况，降低养殖成本，提高养殖效益，促进畜牧业的发展。

　　参考文献

　　[1]马吉锋，黄金涛 ,于洋，等。发酵酒糟对淘汰母牛育肥性能、血液生化及免疫指标影响的研究[J]饲料工业， 2018,39（13）：39-42.

　　[2]陈光吉发酵酒糟、日粮NDF和能量水平对舍饲育肥牦牛生产性能、瘤胃发酵和胴体品质的影响[D]重庆：西南民族大学， 2016.

　　[3]汪成，之盛，胡瑞，等。不同类型白酒糟对西杂牛生长性能、养分表观消化率、血清生化指标及瘤胃发酵参数的影响[J/OL].动物营养学报： 1-

　　10[2021-01-31]. http://kns. cnki.net/kcms/detail/11. 5461. S. 20201019.1142.032. html.

　　[4]于海漫白酒糟多菌发酵制取蛋白协同效应及工艺研究[D].洛阳：河南科技大学， 2017.

　　[5]元博高存活率益生菌微胶襄的制备及特性研究[D].烟台：烟台大学， 2019.

　　[6]张玉诚白酒糟菌体蛋白饲料开发研究[D].雅安：四川农业大学，2016.

　　[7]张翠霞固态发酵工程与生物饲料添加剂的生产[J]微生物学杂志， 2003（6）：50-51.

　　[8]王治业高产蛋白菌株重离子诱变选育及发酵条件的优化和应用研究[D].兰州：兰州理工大学， 2014.

　　[9]谢玺文，张翠霞，陈丽媛，等。饲用微生物的应用及研究现状[J]微生物学杂志，2001（1）：47-49,53.

　　[10]王丽慧饲用微生物添加剂的研究进展[J]山东畜牧兽医， 2010,31（8）：92-93.

　　[11]暴风。饲料发酵工艺的应用研究[J].中国动物保健，2020,22（12）：51-52.

　　[12]沈桂宇固态发酵技术设备及在饲料工业中的应用研究进展[J]饲料工业， 2015,36（8）-:58-60.

　　[13]罗辉芬，张庆华，徐国华，等。白酒糟纤维素降解菌种的筛选[J]微生物学杂志，1997（4）：19-22.

　　[14]宋善丹，陈光吉，饶开晴 ,等。白酒糟固态发酵条件的筛选及营养价值评定[J]中国畜牧杂志， 2015,51（15）：66-70.

　　[15]蒋载阳，廖奇，燕富永，等。不同发酵原料对母猪生长性能、养分表观消化率和血清免疫指标的影响[J].饲料博览， 2019（1）：1-5.

　　[16]刘明白酒糟固态发酵菌种筛选、发酵条件及应用研究[D].长沙：湖南农业大学， 2015.

　　[17]魏来发酵白酒糟工艺优化及其对育肥猪生长性能的影响[D].武汉：武汉轻工大学， 2015.

　　[18]张旺宏，李华伟，祝倩，等发酵白酒糟对育肥猪血浆生化参数和抗氧化指标的影响[J]动物营养学报，2018,30（12）；5 174-5 181.

　　[19]勇，李忠德不同水平的益生菌发酵酒糟添加对育肥牛生长性能、屠宰性能及肉品质影响[J]中国饲料，2020,655（11）：117-120.

　　[20]王斌星，王伟冬，郭春华，等。发酵酒糟对舍饲育肥藏绵羊生产性能、养分表观消化率和经济效益的影响[J].黑龙江畜牧兽医， 2016（7）：5-10.

　　[21]曲昆鹏发酵酒糟对家禽的影响研究[D]泰安：山东农业大学， 2017

　　[22]田璐白酒糟、发酵白酒糟对樱桃谷肉鸭的饲用价值研究[D].广州：华南农业大学， 2017.

　　[23]谢亮，吕宏伟，彭鹏，等发酵白酒糟替代部分玉米DDGS对肉鸡生长性能和屠宰性能的影响[J]饲料工业， 2019,40（21）：25-29.

　　[24]李军涛，刘寒，解宜兴，等。酒糟酵母培养物对草鱼生长性能和溶菌酶活性的影响[J]中国农学通报， 2018,34（5）：139-146.

　　[25]陈惠琴，解直兴，冼健安，等。酒糟酵母培养物部分替代饲料对草鱼抗应激相关酶活性的影响[J].饲料研究， 2020,43（10）：48-51.