微生物发酵饲料是指在人为控制条件下，以农副产品或食品工业副产物为主要原料，通过有益微生物的代谢作用将其营养因子分解或转化，产生更能被畜禽采食、消化、吸收且无毒害作用的饲料原料^[1,2]，是一种绿色无药物添加剂的环保饲料。近年来我国的奶牛养殖业虽然取得了长足发展，但是仍存在单产水平低、原奶质量不高的现象。奶产品的数量和质量还不能满足人们的需求，而且饲料资源短缺使得饲养成本不断增加，导致养殖利润低下。同时，我国大量的食品工业副产物被丢弃不仅对环境造成了极大的危害，更是一种资源的浪费。通过微生物发酵技术处理可以将这些副产物变为新型的饲料资源，不仅可以有效地利用废弃副产品资源、保护环境，更能缓解我国人畜争粮、饲料资源短缺的现状。因此，为提高奶牛业的经济效益，充分合理地利用当地丰富的副产品资源，开发新型饲料资源是最经济有效的办法之一。已有研究证明发酵饲料具有提高产奶量、改善乳品质和提高饲料消化率的作用。周联高等^[3]以谷类原料接种面包酵母经液体发酵和张连忠^[4]以秸秆、饼粕等农副产品为原料接种特定的酵母菌发酵，研究均发现发酵饲料对提高泌乳中期荷斯坦奶牛的产奶性能和改善乳品质效果明显。孙满吉等^[5]研究发现酵母培养物可以显著改善瘤胃内环境指标，从而提高饲料利用率。酱糟是主要以玉米、大豆和小麦等为原料制取酱油后的副产物，产量非常丰富，含有较多的粗蛋白质及丰富的氨基酸，但是因其含盐量过高、适口性差导致单独饲用价值低。但是以这种酱糟等为主要原料接种酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌制成的微生物发酵饲料，仅见彭忠利等^[6]在山羊上的一篇报道，结果表明该微生物发酵饲料能显著提高山羊生产性能。那么这种发酵饲料是否在奶牛上也能发挥积极作用，还有待研究。因此，本试验旨在通过在泌乳奶牛饲粮中使用以玉米喷浆纤维和酱糟为主要原料制成的微生物发酵饲料，研究该微生物发酵饲料对泌乳奶牛产奶量、乳品质和饲粮养分表观消化率的影响，以达到提高奶牛产奶量、改善奶品质的目的，同时为该微生物发酵饲料在奶牛饲粮中的合理利用提供参考。

试验用微生物发酵饲料由四川新通达生物饲料科技有限公司提供，由酱糟、喷浆玉米纤维和糖浆等食品工业副产物，添加乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌等有益微生物发酵而成(专利《含嗜酸乳杆菌的反刍动物微生态功能饲料及其制备方法和 应用》，专利号：201210399518)。其中干物质 72.66%，粗蛋白质22.42%，粗脂肪2.31%，粗纤维7.46%，粗灰分8.57%，酵母菌1.36×10⁸ 个/g，芽孢杆菌0.65×10⁸ 个/g，乳酸菌2.83×10⁸ 个/g。青草、苜蓿干草、青贮玉米秸秆、啤酒糟、酵母麸皮和基础精料由成都菊乐生态养殖公司双流奶牛养殖场提供。

选择成都菊乐生态养殖公司双流奶牛养殖场，210头2～4胎、泌乳90 d左右、试验前7天平均泌乳量(24.48±0.45) kg、体重相近的荷斯坦黑白花奶牛，随机分为对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组，每组70头牛。对照组饲喂原场全混合日粮，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组分别用1和2 kg微生物发酵饲料等质量替代原基础精料，预试期10 d，正试期24 d。预试期试验组以每2 d更换一定比例基础精料逐渐过渡至试验饲粮，直至试验组奶牛的饲粮全部转换为试验饲粮。原场全混合日粮参考中国奶牛饲养标准(2004)设计，精粗比为4 ∶ 6(风干基础)，粗料为青草、苜蓿干草、青贮玉米秸秆和啤酒糟。基础精料组成及营养水平见表1，各组饲粮组成及营养水平见表2。试验牛按照试验牛场的规定管理，自由饮水，机械挤奶。每天对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的每头牛共饲喂饲粮22.71、22.56和22.35 kg(风干基础)，平均分成3次定时(07:30、14:00、18:30)定量饲喂，挤奶3次(05:30、13:30、19:30)。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础精料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal concentrate (air-dry basis) % 原料 Ingredients 含量 Content 营养水平 Nutrient levels2) 含量 Content 玉米 Corn 50.00 干物质 DM 91.47 小麦麸 Wheat bran 14.00 粗蛋白质 CP 20.85 豆粕 Soybean meal 20.00 产奶净能 NEL/(MJ/kg) 8.53 棉籽粕 Cottonseed meal 8.00 中性洗涤纤维 NDF 9.15 菜籽粕Rapeseed meal 5.00 酸性洗涤纤维 ADF 4.97 小苏打 NaHCO3 2.00 钙 Ca 1.12 预混料 Premix1) 1.00 总磷 TP 0.72 总计 Total 100.00 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diet:VA 4 000 IU,VD3 2 000 IU,VE 75 IU,Fe 200 mg,Cu 800 mg,Mn 500 mg,Zn 400 mg,I 80 mg,Se 50 mg,Co 20 mg。 2)产奶净能为计算值[按照中国奶牛饲养标准(2004)饲料原料的产奶净能计算]，其他营养水平为实测值。表2同。 NEL was a calculated value (according to Feeding Standard of Dairy Cattle of China,2004),while the other nutrient levels were measured values. The same as Table 2.

表1 基础精料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal concentrate (air-dry basis)

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 各组饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 2 Composition and nutrient levels of diets in all groups (as-fed basis) % 项目 Items 对照组 Control group 试验Ⅰ组 Trial group Ⅰ 试验Ⅱ组 Trial group Ⅱ 原料 Ingredients 青草 Green grass 13.33 13.33 13.33 苜蓿干草 Alfalfa hay 7.78 7.78 7.78 青贮玉米秸秆 Straw silage corn 33.33 33.33 33.33 啤酒糟 Brewer’s grain 22.22 22.22 22.22 酵母麸皮 Yeast bran 2.22 2.22 2.22 基础精料 Basal concentrate 21.12 18.89 16.67 微生物发酵饲料 Microbiology fermented feed 2.23 4.45 总计 Total 100.00 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels 干物质 DM 50.46 50.12 49.67 粗蛋白质 CP 16.34 16.37 16.40 产奶净能 NEL/(MJ/kg) 6.85 中性洗涤纤维 NDF 38.78 39.36 39.93 酸性洗涤纤维 ADF 23.63 24.07 24.51 钙 Ca 0.82 0.83 0.83 总磷 TP 0.46 0.45 0.44

表2 各组饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 2 Composition and nutrient levels of diets in all groups (as-fed basis) ％

产奶量：每天(05:30、13:30、19:30)记录每头牛的产奶量，3次相加即为每头牛的日产奶量。

乳品质：试验第23天和第24天(试验结束前2天)早(05:30)、中(13:30)和晚(19:30)，在每个组中随机选取20头牛(用油漆做好标记)采取奶样。挤奶时弃去前2把，每头牛挤出当次奶混匀后取50 mL奶样装入灭菌的离心管中，于4 ℃冰箱保存。取样结束后把同一头牛同时间2 d的奶样按照1 ∶ 1的比例混合成50 mL，然后再把同一头牛的奶样按照早 ∶ 中 ∶ 晚=4 ∶ 3 ∶ 3的比例混合成50 mL，使用乳成分分析仪(UL40AC-8)测定奶成分，即乳蛋白、乳脂肪、乳糖、非脂固形物含量及乳密度。

养分的消化率：试验第22天、第23天和第24天(试验结束前3天)每组随机选20头牛，采用内源指示剂收粪法[用盐酸不溶灰分(AIA)作为指示剂]进行消化试验，每天每头牛收粪100 g，按每100 g粪样加入10 mL 10%的硫酸固氮，将同一头牛3 d的粪样等质量混合成150 g，-20 ℃ 保存；试验第24天(试验结束前1天)采用四分法分别采集对照组和试验组的饲粮样品各2 kg。采用AIA法^[7]测定饲粮各养分的消化率，按照下面公式计算：

干物质、粗蛋白质和粗纤维含量参照文献^[8]测定，酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量参照文献^[9]测定。

试验结果用Excel 2007进行预处理，用SPSS 18.0统计软件对结果进行单因素方差分析，采用Duncan氏法多重比较检验，结果以平均值±标准差表示(P<0.05表示差异显著)。

由表3可知，在奶牛饲粮中加入微生物发酵饲料可以提高泌乳奶牛的产奶量，2个试验组呈现出相似的变化规律。试验第1~4天，各组的产奶量差异不显著(P>0.05)；试验第5～8天，试验Ⅰ组(替代1 kg精料)和试验Ⅱ组(替代2 kg精料)的产奶量分别高出对照组1.83%(P<0.05)和2.68%(P<0.05)；试验第9～12天，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的产奶量分别高出对照组3.96%(P<0.05)和4.90%(P<0.05)；试验第13天开始，各试验组的产奶量趋于稳定，表现为试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的产奶量均显著高于对照组(P<0.05)。从全期平 均值来看，试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的产奶量分别高出对照组3.42%(P<0.05)和4.40%(P<0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 微生物发酵饲料对泌乳奶牛产奶量的影响 Table 3 Effects of microbiology fermented feed on milk yield of lactating dairy cows kg/(head·d) 项目 Items 1～4 d 5～8 d 9～12 d 13～16 d 17～20 d 21～24 d 全期平均值 Mean in whole period 对照组 Control group 24.56±0.20 24.60±0.21b 24.51±0.34b 24.59±0.13b 24.61±0.25b 24.56±0.23b 24.57±0.36b 试验Ⅰ组 Trial group Ⅰ 24.69±0.71 25.05±0.58a 25.48±0.33a 25.75±0.26a 25.73±0.16a 25.76±0.13a 25.41±0.45a 试验Ⅱ组 Trial group Ⅱ 24.75±0.70 25.26±0.41a 25.71±0.24a 26.03±0.23a 26.07±0.18a 26.04±0.12a 25.65±0.54a 同列数据肩标相同字母或无字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。 In the same column,values with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P＞0.05),while with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表3 微生物发酵饲料对泌乳奶牛产奶量的影响 Table 3 Effects of microbiology fermented feed on milk yield of lactating dairy cows

由表4可知，在奶牛饲粮中加入微生物发酵饲料可以在一定程度上提高各乳成分的含量。试验Ⅰ组各乳成分含量均高于对照组(P>0.05)，试验Ⅱ组乳蛋白、乳脂肪、乳糖、非脂固形物的含量，脂肪/蛋白质和乳密度分别比对照组高出4.73%(P<0.05)、10.57%(P<0.05)、3.94%(P<0.05)、2.12%(P<0.05)、5.77%(P<0.05)和2.67%(P<0.05)。试验Ⅱ组的乳蛋白、乳脂肪和乳糖的含量分别比试验Ⅰ组高出3.11%(P<0.05)、6.71%(P<0.05)和2.92%(P<0.05)，其余各指标之间差异不显著(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 微生物发酵饲料对泌乳奶牛乳成分的影响 Table 4 Effects of microbiology fermented feed on milk composition of lactating dairy cows % % 项目 Items 乳蛋白 Milk protein 乳脂肪 Milk fat 脂肪/蛋白质 Fat/protein 乳糖 Lactose 非脂固形物 Non-fat solids 乳密度 Milk density 对照组 Control group 3.17±0.09b 3.31±0.16b 1.04±0.06b 5.08±0.11b 8.97±0.19b 30.38±0.96b 试验Ⅰ组 Trial group Ⅰ 3.22±0.09b 3.43±0.12b 1.07±0.07ab 5.13±0.18b 9.01±0.25ab 30.62±0.91ab 试验Ⅱ组 Trial group Ⅱ 3.32±0.12a 3.66±0.15a 1.10±0.07a 5.28±0.16a 9.16±0.27a 31.19±1.03a

表4 微生物发酵饲料对泌乳奶牛乳成分的影响 Table 4 Effects of microbiology fermented feed on milk composition of lactating dairy cows

由表5可知，在奶牛饲粮中加入微生物发酵饲料可以不同程度地提高饲粮中各养分的表观消化率。试验Ⅰ组和试验Ⅱ组干物质、粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率分别比对照组高出7.41%(P<0.05)和9.30%(P<0.05)、9.20%(P<0.05)和13.61%(P<0.05)、18.79%(P>0.05)和27.84%(P<0.05)、10.49%(P>0.05)和16.01%(P<0.05)、14.70%(P<0.05)和24.48%(P<0.05)。试验Ⅱ组的各养分表观消化率均稍高于试验Ⅰ组，但差异不显著(P>0.05)。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 微生物发酵饲料对泌乳奶牛饲粮养分表观消化率的影响 Table 5 Effects of microbiology fermented feed on apparent digestibility of nutrients of lactating dairy cows % 项目 Items 干物质 DM 粗蛋白质 CP 粗纤维 CF 中性洗涤纤维 NDF 酸性洗涤纤维 ADF 对照组 Control group 67.18±1.16b 68.17±2.02b 53.48±2.25b 59.78±1.76b 53.47±2.61b 试验Ⅰ组 Trial group Ⅰ 72.16±1.45a 74.44±1.09a 63.53±4.23ab 66.05±3.73ab 61.33±2.09a 试验Ⅱ组 Trial group Ⅱ 73.43±1.87a 77.45±1.35a 68.37±3.22a 69.35±2.45a 66.56±3.18a

表5 微生物发酵饲料对泌乳奶牛饲粮养分表观消化率的影响 Table 5 Effects of microbiology fermented feed on apparent digestibility of nutrients of lactating dairy cows

奶牛的生产性能决定着奶牛养殖的经济效益，因此，提高产奶量和改善乳品质是奶牛养殖业增加经济效益的重要途径之一。王德培等^[10]研究发现饲喂微生物发酵饲料组的奶牛产奶量较对照组提高了0.85 kg/d(差异显著)，乳脂率提高了0.17%(差异不显著)，乳蛋白含量提高了4.1%(差异显著)，全乳固体提高了0.4%(差异显著)。赵华等^[11]试验发现，饲喂氨基酸发酵剂发酵饲料每头牛平均日产标准乳比对照组提高11.4％(差异显著)。郭春华等^[12]用豆粕、棉籽粕和菜籽粕等农副产品生产的发酵蛋白饲料饲喂奶牛，结果充分说明该发酵蛋白饲料显著提高了产奶量和原奶质量。本试验的结果表明，与对照组相比，饲喂该微生物发酵饲料后，各试验组的产奶量得到了显著提高，各乳成分含量也有一定程度的提高。与前人的研究报道相似。微生物发酵饲料提高产奶量和改善乳品质的可能原因是，微生物发酵饲料中的酵母菌和乳酸杆菌等有益菌群能够抑制有害微生物的增殖和生长，促进特定瘤胃菌群的生长繁殖，有利于瘤胃微生物对氨的利用，提高氨的利用效率从而提高瘤胃微生物蛋白的合成，进而提高奶产量和乳蛋白^[13]；瘤胃内有益菌的增加使得对碳水化合物的发酵能力增强，从而产生大量的挥发性脂肪酸，而乙酸是乳脂合成的前体物质，丙酸可保证牛奶中乳糖含量，同时血液中合成乳糖的葡萄糖数量增加，进而使乳脂和乳糖的合成增加^[14,15,16]，因此乳品质得到改善。另外，因为瘤胃微生物的生长取决于以肽、氨基酸与氨形式存在的氮的可利用程度^[17]，所以，微生物发酵饲料中的小肽类和氨基酸等物质对产奶量和乳品质的提高也发挥了重要作用。已有研究表明在奶牛饲粮中添加小肽或保护性小肽能提高产奶量4.12%～24.02%，对乳蛋白和乳脂肪的含量也有部分作用^{[18,19,20,21]}。也可能是因为添加到饲料中的微生物在瘤胃生长繁殖，产生多种营养物质(如维生素、氨基酸、有机酸)和促生长因子等，参与动物机体新陈代谢，为机体提供营养物质，从而提高奶产量^[22]。本试验从第13天开始，各组的产奶量基本趋于稳定，可能是当瘤胃微生物趋于平衡状态时，饲喂微生物发酵饲料的作用效果也趋于稳定，因此产奶量也就呈现出稳定的状态。

饲料原料经过微生物发酵后可产生动物极易吸收的有益微生物菌体蛋白、酶类、生物活性小肽类、氨基酸、有机酸和活性益生菌等^[23]，形成营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料，能有效地促进动物对各种营养物质的吸收和利用^[24]。Wiedmeier等^[25]在精粗比为50 ∶ 50的奶牛饲粮中添加酵母培养物，结果显著提高了饲粮干物质、粗蛋白质和半纤维素的消化率。Martin等^[26]、Song等^[27]研究得出奶牛饲粮中添加活菌剂会改善全肠道营养物质消化率及饲料利用效率的结论。Krehbiel等^[28]报道，添加饲用微生物能改变瘤胃与后段消化道的微生物数量、瘤胃发酵模式，增进营养物质的外流速度，提高饲料的降解率。彭忠利等^[6]使用与本试验相同的微生物发酵饲料对山羊的研究结果表明，微生物发酵饲料可以使得饲粮粗蛋白质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的表观消化率显著提高。本试验的结果也表明，在奶牛饲粮中添加适当水平的微生物发酵饲料，可以显著地提高各养分的表观消化率。这与产奶量的增加结果相符，充分说明微生物发酵饲料能够改善饲粮各养分的消化率是提高奶牛产奶量的一个重要因素。本试验所用的发酵饲料是由乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等有益微生物发酵制成的，可能正因为饲料中的这些有益微生物，使得各养分的消化率得以提高。酵母菌能够刺激瘤胃纤维分解菌和乳酸利用菌的生长^[29,30]。乳酸杆菌产生的酸性代谢产物可使肠道环境偏酸性，而一般消化酶的最适pH均偏酸性，有机酸的产生还可加强肠道的蠕动和分泌，因此有利于各养分的消化吸收^[31]。研究表明，饲料中的有益菌群在瘤胃内生长繁殖，刺激微生物分泌淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等消化酶各种消化酶，有利于降解饲料中蛋白质、脂肪和复杂的碳水化合物，并且还会合成B族维生素、氨基酸以及促生长子等营养物质，从而增强机体对养分的消化吸收，最终提高动物生产性能^[32]。另外，发酵产物中的酶类物质可能对促进饲粮养分的消化也有一定帮助。

本试验结果表明，饲喂微生物发酵饲料后，试验Ⅱ组(替代2 kg精料)的产奶量、乳成分和饲粮各养分的表观消化率均高于试验Ⅰ组(替代1 kg精料)。这可能是只有足够量的有益菌群才能很好地刺激瘤胃微生物的生长，进而影响奶牛的生产性能和养分的消化率。

适当水平的微生物发酵饲料能提高泌乳奶牛的产奶量，改善乳品质，提高饲粮各养分的表观消化率。微生物发酵饲料替代2 kg原基础精料的效果优于替代1 kg原基础精料。