抗生素对饲料发酵质量的影响

赵红波 金娉婷 张文娟 刘俊珍 盛清凯

摘要：旨在研究饲料中的抗生素对饲料发酵质量的影响。采用二因素析因设计，研究饲料中添加林可霉素和益生菌[乳酸菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌+枯草芽孢杆菌混合菌（简称混合菌）]对发酵饲料中乳酸、支链淀粉、直链淀粉、总淀粉含量和直链淀粉与支链淀粉比值（简称直/支）的影响。结果显示，0～24天，随着发酵时间的不断延长饲料中的乳酸、直链淀粉和总淀粉含量逐渐升高然后降低;饲料发酵中添加林可霉素显著降低乳酸浓度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），对其它淀粉指标无影响（P>0.05）;乳酸菌、混合菌对饲料乳酸含量的影响呈增加趋势，对支链淀粉、总淀粉含量的影响呈降低趋势;林可霉素与乳酸菌、枯草芽孢杆菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指标的“枯草×林可”、直/支指标的“乳酸菌×林可”表现显著外，其它的交互作用皆不显著（P>0.05）。所以认为，添加林可霉素不利于饲料发酵，添加益生菌有助于减缓林可霉素的不利影响。

关键词：发酵饲料;林可霉素;乳酸菌;枯草芽孢杆菌;淀粉

中图分类号：S816.34  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2020）01-0140-04

Abstract The aim of this experiment was to study the effect of antibiotics on the quality of feed fermentation. A two-factor factorial design was used to study the addition effects of lincomycin and probiotics such as lactic acid bacteria， Bacillus subtilis， mixed bacteria of lactic acid bacteria + Bacillus subtilis （abbreviated mixed bacteria） in feeds on the lactic acid， amylopectin， amylose and total starch contents， and amylose to amylopectin ratio （abbreviation： amylose/amylopectin）. The results showed that the content of lactic acid， amylose and total starch in the feed gradually increased and then decreased with the extension of fermentation time from 0 to 24 days. The addition of lincomycin in feed fermentation significantly reduced the lactic acid concentration （P﹤0.01） and amylose/amylopectin ratio（P﹤0.05）， but had no significant effects on other starch indicators （P>0.05）. The effects of lactic acid bacteria and mixed bacteria on lactic acid content in feed increased， while those on amylopectin and total starch content decreased. The interactions of lincomycin with lactic acid bacteria， Bacillus subtilis and mixed bacteria were not significant （P>0.05） except Bacillus subtilis × lincomycin in lactic acid and lactic acid × lincomycin in amylose/amylopectin ratio. Therefore， the addition of lincomycin was not conducive to feed fermentation， and the addition of probiotics helped to slow down the adverse effects of lincomycin.

Keywords Fermented feed; Lincomycin; Lactic acid bacteria; Bacillus subtilis; Starch

豬饲料中常常添加抗生素。添加抗生素不但容易导致机体耐药性，而且在猪肉等畜产品中存在抗生素残留，威胁人们的生命安全。随着食品安全的重视，饲料中禁止添加抗生素的呼声日益高涨。2020年我国拟禁止饲料中添加抗生素。发酵是利用益生菌将饲料中的碳水化合物、蛋白质等大分子物质降解为小分子物质的一种技术。发酵过程中，碳水化合物等被降解，转化为乳酸等有机物质。淀粉作为人类和动物机体重要的能量来源，国内外研究者发现淀粉的直支链比例直接影响机体对淀粉的消化吸收，高直支链比例淀粉在调控肠道代谢、改善血脂及血糖水平等方面发挥重要的作用。饲料中含有抗生素对发酵是否有影响，是否影响直链和支链淀粉含量，以及发酵可否降解抗生素等都未见报道。本试验研究配合饲料中分别添加林可霉素，乳酸菌溶液，枯草芽孢杆菌溶液和混合菌溶液以及林可霉素与各种菌的组合对发酵乳酸和淀粉相关指标的影响，旨在为无抗饲料的推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

哺乳母猪配合饲料：临邑绿叶种猪场提供。

乳酸菌和枯草芽孢杆菌溶液：山东省农业科学院畜牧兽医研究所提供，菌液活菌数均为1×108 CFU/mL。

抗生素：盐酸林可霉素（85%），北京普博欣生物科技有限公司产品。

1.2 试验设计

试验于2018年在山东省农业科学院畜牧兽医研究所实验房进行。饲料发酵：将全价配合饲料分为试验组和对照组。试验组：添加林可霉素（30 mg/kg）;添加乳酸菌溶液（5%）;添加枯草芽孢杆菌溶液（5%）;添加混合菌溶液（乳酸菌∶ 枯草芽孢杆菌溶液=1∶ 1）;林可霉素与各种菌液的组合;对照组都不添加。发酵饲料添加液体比例为50%（料水比为1∶ 1）。各处理组发酵饲料调制完成后，以每袋1 500 g装入聚乙烯发酵袋中，用真空封口机抽真空并封口，室温（30℃）下避光存放，之后在室温条件下发酵。饲料发酵前组成及营养水平见表1。

1.3 测定指标与方法

分别在发酵0、6、12、18、24天时开封采样，每个取样时间设3个重复，测定乳酸、直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量。添加林可霉素、乳酸菌溶液、枯草芽孢杆菌溶液、混合菌溶液以及林可霉素与各种菌液组合的发酵饲料在筛选的最佳发酵时间取样，重复3个，测定乳酸、直链淀粉、支链淀粉和总淀粉的含量。支链、直链淀粉以及总淀粉含量使用双光束紫外可见光分光光度计双波长法测定[1]。乳酸浓度使用南京建成生物工程有限公司的乳酸检测试剂盒测定。

1.4 数据处理与分析

数据采用SAS 9.1.3 软件中的GLM过程进行方差分析，多重比较采用Duncans法。

2 结果与分析

2.1 饲料发酵时间对乳酸和淀粉相关指标的影响

由表2可知，随饲料发酵时间增加，乳酸浓度显著增加（P<0.001），发酵第18天达到最大值，随后（第24天）显著降低;直链淀粉和总淀粉含量显著增加（P<0.001），均在发酵第18天达到最大值，随后（第24天）显著降低;饲料发酵第12天，直链与支链淀粉的比值最大，第24天显著降低（P<0.001）。

2.2 抗生素与乳酸菌对乳酸和淀粉相关指标的影响

由表3可知，与其它三组比较，发酵饲料中单独添加林可霉素显著降低乳酸含量和直/支比值（P<0.05），不影响其它淀粉指标含量。发酵饲料中添加乳酸菌不影响饲料中乳酸浓度和淀粉相关指标（P>0.05）。饲料同时添加乳酸菌和林可霉素组较仅添加林可霉素组，乳酸含量显著增加。林可霉素与乳酸菌对饲料中乳酸浓度和淀粉主要指标的影响不存在交互作用（P>0.10）。

2.3 抗生素与枯草芽孢杆菌对乳酸和淀粉相关指标的影响

由表4可知，饲料发酵中添加林可霉素显著降低乳酸含量（P<0.01）和直/支比值（P<0.05），对其它淀粉指标无显著影响（P>0.05）;添加枯草芽孢杆菌能降低支链淀粉和总淀粉含量，增加直/支比（P<0.05）。同时添加枯草芽孢杆菌和林可霉素组与添加林可霉素组相比，乳酸浓度和淀粉相关指标无显著差异。林可霉素与枯草芽孢杆菌对饲料中淀粉相关指标的影响不存在交互作用（P>0.05）。

2.4 抗生素与混合菌对乳酸和淀粉相关指标的影响

由表5可知，饲料发酵中添加林可霉素显著降低乳酸浓度（P<0.001）和直/支比（P<0.05）;添加混合菌对饲料中乳酸浓度影响不显著（P>0.05），但显著降低总淀粉含量（P<0.05）。饲料发酵中同时添加混合菌和林可霉素与单独添加林可霉素相比，显著增加乳酸含量，不影响淀粉相关指标。林可霉素与混合菌对饲料中乳酸浓度和淀粉相关指标的影响不存在交互作用（P>0.05）。

3 讨论

3.1 饲料发酵时间对乳酸浓度以及淀粉相关指标的影响

王赫等[2]研究表明，发酵5天后，乳酸含量增加明显，随着发酵时间的延长，乳酸含量呈增加趋势，但增幅较小。本试验发现，随饲料发酵时间增加，乳酸浓度显著增加（P<0.01），发酵第18天时达到最大值，第24天显著降低。闫征等[3]试验证明，终产物乳酸的积累是抑制乳酸菌生长和导致乳酸产量下降的直接原因。

淀粉是人体及动物热量的主要来源，是饲料与食品工业进一步加工利用的基础原料[4]，淀粉的颗粒主要由直链淀粉和支链淀粉组成。熊柳[5]、周显青[6]等研究发现，发酵后淀粉和直链淀粉含量均有所增加。鲁战会[7]研究发现，自然发酵使支链淀粉含量降低。本试验发现，随着发酵时间的延长，直链淀粉和总淀粉含量显著增加（P<0.001），均在发酵第18天达到最大值，随后（第24天）显著降低;饲料发酵第12天，直链与支链淀粉比值最大，第24天显著降低（P<0.001）。

3.2 抗生素与混合菌对发酵饲料乳酸浓度和淀粉相关指标的影响

本试验中，自然发酵组、添加乳酸菌组、添加乳酸菌和林可霉素组发酵产生的乳酸含量都显著高于抗生素组，说明30 mg/kg林可霉素添加量没有影响到乳酸菌的生长和繁殖，添加乳酸菌仍能对饲料起到发酵作用。自然发酵组、枯草芽孢杆菌组发酵产生的乳酸含量都显著高于抗生素组和枯草芽孢杆菌与抗生素组，说明30 mg/kg林可霉素添加量影响到枯草芽孢杆菌的生长和繁殖，对饲料无法起到发酵作用。微生物发酵过程中产生的异淀粉酶等淀粉水解酶将支链淀粉切割成不同的直链淀粉片断，改变了淀粉的分子结构，使直链淀粉含量增加，改善了飼料的营养成分，相应提高了饲料的单位能量值[8]。

4 结论

本研究自然发酵组、乳酸菌组、枯草芽孢杆菌组、乳酸菌与枯草芽孢杆菌混合菌组、抗生素组和抗生素与三个菌制剂组合的发酵试验结果显示：0～24天，随着发酵时间的不断延长饲料中的乳酸、直链淀粉和总淀粉含量逐渐升高然后降低;饲料发酵中添加林可霉素显著降低乳酸浓度（P<0.01）和直/支比（P<0.05），对其它淀粉指标无影响（P>0.05）;乳酸菌、混合菌对饲料乳酸含量的影响呈增加趋势，对支链淀粉、总淀粉含量的影响呈降低趋势;林可霉素与乳酸菌、枯草芽孢杆菌及混合菌的交互作用，除在乳酸指标的“枯草芽孢杆菌×林可霉素”、直/支指标的“乳酸菌×林可霉素”表现显著外，其它的交互作用皆不显著（P>0.05）。所以认为，添加林可霉素不利于饲料发酵，添加益生菌有助于减缓林可霉素的不利影响。

参 考 文 献：

[1] 曾凡逵，赵鑫，周添红，等. 双波长比色法测定马铃薯直链/支链淀粉含量[J]. 现代食品科技，2012，28（1）：119-122.

[2] 王赫，朱风华，陈甫，等. 不同发酵时间对乳酸菌发酵饲料中主要营养物质、乳酸菌和乳酸含量的影响[J]. 中国家禽，2017，39（10）：27-31.

[3] 闫征，王昌禄，顾晓波. pH值对乳酸菌生长和乳酸产量的影响[J]. 食品与发酵工业，2003，29（6）：35-38.

[4] 傅晓丽，王顺喜，龙蕾. 不同因素对淀粉糊化特性的影响[J]. 饲料工业，2012，33（3）：54-57.

[5] 熊柳，夏明涛，薛丽华，等. 自然发酵法对豌豆淀粉理化性质的影响[J]. 中国粮油学报，2012，27（5）：22-26.

[6] 周显青，李亚军，张玉荣. 不同微生物发酵对大米理化特性及米粉食味品质的影响[J].河南工业大学学报，2010，31（1）：4-8，13.

[7] 鲁战会. 生物发酵米粉的淀粉改性及凝胶机理的研究[D]. 北京：中国农业大学，2002.

[8] 张健，蔡国林，陆健. 微生物发酵提高玉米-豆粕型日粮营养价值的初步研究[J]. 中国油脂，2012，37（3）：27-30.