近年來，隨著我國動物性產品需求的快速增長，畜牧養殖規模的不斷擴大，人畜爭糧的問題也日益嚴峻，飼料用糧成為我國糧食安全的主要壓力。我國是世界畜牧業大國，同時也是飼料消費大國，飼料原料缺乏嚴重影響著我國畜牧業發展。除此之外，我國玉米、小麥和大豆等飼料資源長期依靠進口,加上近年來國際貿易緊張,豆粕、玉米、小麥等飼料原料價格的上漲，已嚴重影響到我國畜牧業的穩定發展。植物性非常規飼料是指由于營養成分含量較低而未被大量投入生產使用的植物性原料，主要來源于農副產品和工業副產品,這些副產品一般都是運至垃圾場堆積、焚燒或填埋，不僅造成了環境污染,而且浪費了自然資源。生物發酵技術是將發酵工程與酶工程相結合，從而有效降低植物性原料中的抗營養因子，增加原料中功能性物質和生物活性成分，改善飼料適口性和加工性能，易于動物采食。因此利用生物發酵技術挖掘和開發非常規飼料資源,不僅可以緩解我國飼料資源短缺的問題，還可以為農副產品的資源化利用提供新的路徑。

　　1 植物性非常規飼料的分類及特性

　　植物性非常規飼料原料大致可分為農業副產物、工業副產物和林業副產物等三類(見表1)。農業副產物類主要優勢為產量大、種類多、分布廣、蛋白質含量高;工業副產物的優勢主要為原料中富含膳食纖維糖類、有機酸、維生素、礦物質等;林業副產物的主要優勢為原料中除了含有一定量的養分以外，還含有定的具有促生長、抗菌抗病毒、提高畜禽免疫力的功能性物質和生物活性物質;植物性非常規飼料原料的共有缺點主要是營養價值較低、營養成分不均衡、含有多種抗營養因子或毒物、適口性差、不同產地之間營養成分差異大、無可靠的飼料數據庫。這此缺點嚴重影響了植物性非常規飼料原料的品質和動物對其的消化與吸收能力。

　　表 1 植物性非常規飼料分類

　　植物性非常規飼料的處理方式及其特點。目前關于植物性非常規飼料的處理方式可分為物理、化學和生物方法。物理方法主要包括膨化、浸泡、微波、煮熟、擠壓、水解等,化學方法主要有氨化、堿化等;生物方法主要包括微生物發酵、青貯、酶解等。物理處理可以在一定程度上促進淀粉糊化、改變蛋白質的空間結構、改變各組分的結構和理化性質，提高畜禽對飼料的消化吸收利用率。化學處理將飼料進行堿化氨化處理后，可以在一定程度上將粗纖維被分解為單糖或低聚糖,提高蛋白質的含量，同時改變飼料的適口性和營養物質消化率。但物理和化學處理最大的弊端就是難以很好地消除植物性非常規飼料中較高的抗營養因子和毒性物質，生物處理方法尤其是微生物發酵技術,在發酵過程能有效降低其中的抗營養因子以及產生大量益生菌及其代謝產物,其代謝產物可將復雜多糖、脂肪和蛋白質等大分了物質降解成易被消化、吸收的小分子物質,有利于飼料中營養物質的利用,進而提高飼料轉化率和動物生產性能,除此之外還能增加原料中的粗蛋白、粗脂肪等含量。由此可見利用牛物發酵技術是解決植物性非常規飼料原料抗營養因子含量高、營養成分低的有效途徑。

　　2 常用發酵菌種

　　我國農業農村部2013 年發布的第2045號文件《飼料添加劑品種目錄2013》的微生物細目中列出了乳酸菌類、酵母菌類等33個菌種,在微生物發酵飼料中應用較多的菌種主要是芽抱桿菌、乳酸菌、酵母菌和霉菌4類菌種(見表2)。發酵形式主要分為固態發酵與液態發酵。

　　表 2 常用菌種及其主要產物

　　3 植物性非常規發酵飼料的應用現狀

　　生物發酵技術在植物性非常規飼料加工中的應用是未來飼料行業發展的必然趨勢,但就現階段而言,植物性非常規發酵飼料的生產與應用仍然存在定的問題,例如發酵技術、發酵設備以及相關技術人員較養殖業發達的國家相對落后，目前暫未形成一套統一的行業標準和制度,在飼料生產過程中,存在很多管理、安全、衛生、檢測的隱患,極易導致飼料質量不穩定和雜菌污染。因此,有必要建立健全行業管理制度，安全、衛生執行標準,檢測標準。植物性非常規發酵飼料在養殖中一般作為添加劑使用,不同種類原料之間的添加比例難以確定，作用效果不穩定不同物種、不同養殖場之間使用效果差異較大,開袋后不及時使用容易變質，基本都為粉料,制粒較為困難，顆粒料之間的混合均勻度較低。但上述在應用中的瓶頸可以通過因原料、物種的不同來設計合理的配方與發酵技術,利用低溫制粒與冷制粒技術來解決因傳統制粒工藝而導致飼料中微生物失活、功能性成分流失的弊端。

　　4 植物性非常規發酵飼料的作用效果

　　4.1提高營養水平,降低抗營養因子

　　飼料原料經過微生物發酵后，可以提高其中的營養水平，還能吸附或降解飼料中的抗營養因子、抑制有害霉菌的產生,得到大量的酶和活性膚等物質。Wang等在兩項研究中發現,使用黑曲霉發酵辣木葉和銀杏葉后產生了“今人愉悅的香氣和強烈的甜味”辣木葉經過發酵后蛋白質含量和體外消化率分別提高了 23.4%和54.4%,并目顯著提高了黃酮類化合物和y-氨基丁酸的含量。銀杏葉經過發酵后,每克葉片總黃酮、還原糖和粗蛋白含量分別為(19.95+0.23)、(24.28+2.35) mg 和(162.81+3.46) mg,分別比對照組增加了26.03%、62.73%和14.58%，必需氨基酸和總氨基酸含量分別比對照組增加了 96.41%和16.49%。Sonja等研究發現,使用芽抱桿菌發酵麥麩后,能產生植酸酶,可使麥中的植酸減少約34%,并使發酵后的麥素中的無機磷增加到 15.5 mg/g,除此之外,淀粉酶、纖維素酶、果膠酶、甘露聚糖酶和蛋白酶的活性在發酵過程中也有所增加。

　　4.2 提高生長性能

　　飼料經過微生物發酵后,能產生一定的酸香味和不飽和脂肪酸,增加飼料的香味,促進動物采食;并日能加快飼料中營養成分的分解，促進機體對營養物質的吸收，從而提高動物生長性能。魏秀蓮等以10%的發酵山植渣等量替代基礎日糧飼喂仔豬，發現與對照組相比，平均日增重(ADG)顯著增加了8.36%,平均日采食(ADFI)量降低了7.87%,料重比(F/G)顯著降低 15.04%。巫夢佳等研究發現,在青腳麻雞日糧中添加1%的發酵茶葉渣可以顯著提高未增重(FW)和ADG,顯著降低F/G。Ding等研究發現在肉雞基礎日糧中添加3%發酵桑葉粉將ADG 顯藝提高了18.39%,E/G顯藝降低了10.88%。

　　4.3 增強免疫力

　　發酵飼料在微生物的代謝過程中,可以產生大量的抗菌物質,抑制細菌、病毒的生長,還能誘導上皮內淋巴細胞分泌細胞因子,激活巨噬細胞，提高抗體水亞,提高非特異性免疫和特異性應答，從而提高動物免疫力。Zhang等研究發現，飼喂發酵枸杞渣可以提高綿羊的免疫球蛋白 G(IgG)、免疫球蛋白 A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)和球蛋白(GLB)水平，并誘導了免疫相關通路基因的表達水平,如白介素-17(IL-17)信號通路和核昔酸結合寡糖聚化結構域(NOD)樣受體信號通路的表達升高,從而增強綿羊的免疫力。研究也表明,發酵中草藥可以提高大口黑俞幼魚肝臟超氧化物歧化酶(SOD) 谷胱甘膚過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)的活性，降低丙二醛(MDA)的含量,并且能增加腸道抗炎因子轉化生長因子-B(TGF-B)和白介素-10(IL-10),降低促炎因子白介素-8(IL-8)、白介素-15(IL-15)和腫瘤壞死因子-Q(TNF-a)的mRNA相對表達量網。張旭暉等“研究發現,在基礎日糧中添加 15%發酵文冠果葉，可以顯著提高肉兔的血液白細胞計數、脾臟指數、IgG 和IgA含量;除此之外還能提高血清和肝臟的 GSH-Px和SOD活性，降低MDA含量。

　　4.4 改善腸道健康

　　腸道是數百萬微生物的家園,是細菌定植最重要的部位,發酵飼料中存在的益生菌可以在腸道中定植,黏附在腸道上皮細胞上,抑制病原菌在腸道內的定植,并且還能產生有機酸、細菌素和溶菌酶等生物功能物質,進而殺死腸道病原微生物,改善腸道微生態環境。王國軍等研究發現,在飼料中添加6%發酵蘋果渣可以提高仔豬小腸部分腸段的絨毛高度降低隱窩深度;除此之外還能提高腸道中乳酸桿菌等有益菌的數量，降低大腸桿菌的數量,調節腸道微生態平衡。Zhang等研究發現,飼喂 0.5%的發酵銀杏葉可以增加肉雞十二指腸和空腸的絨毛高度，降低空腸隱窩深度;此外,能增加肉雞回腸乳酸桿菌數量，降低回腸和盲腸大腸桿菌和沙門氏菌數量,有效調節腸道微生態平衡。

　　5 總結

　　植物性非常規發酵飼料在豬生產中的應用，不僅能夠提高飼料的營養價值和生豬的生產性能,有益于生豬健康,降低養殖成本,還可以解決我國飼料資源短缺的問題。但由于原料的種類、來源以及發酵工藝的不同,未能得到廣泛應用。因此,通過進步完善植物性非常規飼料原料的營養指標數據，構建發酵菌種庫,完善發酵工藝、建立更加全面完善的綜合評價體系。實現植物性非常規發酵飼料由基礎研究向產業化的過渡，將會帶來更大的經濟效益和社會效益。