我国是世界上海藻产量最大的国家，江蓠是其中一种重要的大型经济类海藻，由于其具有藻体大、适应性强、生长快等优点，是目前提取琼胶的主要原料^{[1, 2]}。江蓠主要成分由多糖类和粗纤维素构成，还有相当含量的蛋白质和脂肪，且富含矿物质和维生素等成分^[3]。目前江蓠主要用作提取琼胶，部分用于食品和鲍鱼饲料，也有相关报道用于净化养殖水体和开发保健产品^{[4, 5, 6, 7, 8]}。江蓠渣是提取琼胶后的废渣，据测算，生产1 t琼胶大约会产生2.5 t废渣(干基)，而福建省年产琼胶大约4 000 t，每年有1万t以上的废渣没有得到有效利用，不仅浪费了资源，而且还污染了环境^[9]。

江蓠渣主要以粗纤维素为主，含量高达50%以上，其次是蛋白质，含量为10%~20%，同时还残留一定含量的琼胶，是一种较为丰富的营养基质。目前，对江蓠渣的利用主要采用化学法或酶法对纤维素进行改性，用于制备膳食纤维和羧甲基纤维素^{[9, 10, 11, 12]}，而其中的蛋白质和残留琼胶并未得到合理利用。因此，本试验以江蓠渣中的纤维素、蛋白质和残余琼胶为主要基质并辅助一定量的淀粉、豆粕和微量元素等作为微生物发酵培养基，利用地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌等复合微生物菌剂的协同发酵作用，提高江蓠渣的产品价值，并研究其在断奶仔猪上的适宜添加量和效果，从而开发成一种含有益生菌的功能性饲料产品。

江蓠渣由福建省金燕海洋生物科技股份有限公司提供，江蓠渣发酵培养物由本实验室制备。

选取28日龄健康“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪210头，初始均重为(8.11±0.36) kg，随机分成7组，每组3个重复，每个重复10头。具体试验 设计如表1所示，江蓠渣和江蓠渣发酵培养物直接添加到每吨基础饲粮中。基础饲粮组成及营养水平见表2。试验猪场为福建闽清某猪场。试验期28 d。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 试验设计 Table 1 Experiment design 项目 Items 饲粮 Diets 对照组 Control group 基础饲粮 A组 Group A 基础饲粮+0.10%江蓠渣 B组 Group B 基础饲粮+0.25%江蓠渣 C组 Group C 基础饲粮+0.50%江蓠渣 D组 Group D 基础饲粮+0.10%江蓠渣发酵培养物 E组 Group E 基础饲粮+0.25%江蓠渣发酵培养物 F组 Group F 基础饲粮+0.50%江蓠渣发酵培养物

表1 试验设计 Table 1 Experiment design

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % 原料 Ingredients 含量 Content 营养水平 Nutrient levels 2) 含量 Content 玉米 Corn 53.00 消化能 ME/(MJ/kg) 14.22 膨化大豆 Extruded soybean 15.80 粗蛋白质 CP 19.00 豆粕 Soybean meal 12.00 钙 Ca 0.80 鱼粉 Fish meal 5.00 总磷 TP 0.40 乳清粉 Dried whey 5.00 有效磷 AP 0.39 石粉 Limestone 0.90 赖氨酸 Lys 1.50 磷酸氢钙 CaHPO 4 0.70 蛋氨酸 Met 0.45 食盐 NaCl 0.20 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 0.84 碳酸氢钠 NaHCO 3 0.40 葡萄糖 Glucose 5.00 预混料 Premix 1) 2.00 合计 Total 100.00 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of the diet: VA 9 000 IU，VB1 1.0 mg，VB2 8.0 mg，VB6 8.0 mg，VB12 0.015 mg，VD3 500 IU，VE 15 IU，VK3 2.5 mg，叶酸 folic acid 0.25 mg，D-泛酸 D-pantothenic acid 12.5 mg，烟酸 nicotinic acid 15 mg，Cu (as copper sulfate) 6 mg，Fe (as ferrous sulfate) 100.0 mg，Mn (as manganese sulfate) 4.0 mg，Zn (as zinc sulfate) 100.0 mg，I (as potassium iodide) 0.14 mg，Se (as sodium selenite) 0.30 mg。 2)营养水平为计算值。Nutrient levels were calculated values.

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis)

粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定，参照GB/T 6432—1994；粗纤维素含量采用上海纤检SLQ-6粗纤维素测定仪测定；粗灰分含量参照GB/T 6438—2007饲料中粗灰分的测定方法测定；多肽含量采用三氯乙酸可溶性氮(TCA-NSI)法，参照文献^[13]测定方法测定。益生菌：酵母菌数量测定参照GB/T 22547—2008中方法测定，地衣芽孢杆菌数量参照NY/T 1461—2007中方法测定，乳酸杆菌数量测定采用乳酸细菌培养基(MRS)涂布培养后计数。

分别于试验开始和试验结束时对仔猪进行称重并按重量结算饲料，计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)与料重比(F/G)。自试验期开始，每日观察仔猪排粪情况，记录腹泻个体、腹泻次数，最后以组为单位计算腹泻率。

各重复抽取体重相近的仔猪1头，在无菌条件下用小勺收取直肠内的新鲜内容物，装入灭菌的离心管，测定其pH，并分别采用MRS琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基测每克直肠内容物中乳酸杆菌和大肠杆菌的数量。同时，每个重复收集1个健康仔猪排出新鲜粪便样品，测定粪便含水量及大肠杆菌数量。

试验数据采用SPSS 18.0软件进行统计分析，并用Duncan氏法进行多重比较检验，以P < 0.05表示差异显著，试验数据均以平均值±标准差形式表示。

江蓠渣发酵培养物是以江蓠渣为主要基质，加入1%玉米淀粉、3%麸皮、5%豆粕和0.1%微量元素等培养基原料，采用液体发酵分别制备地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌的菌种，按2: 1: 1的比例混合后接种至固态基质，接种量为10%，并补水到含水量达到45%，于32 ℃进行固态发酵，先好氧发酵24 h，再厌氧发酵48 h，发酵后采用气流干燥获得，干燥后样品水分含量低于10%。发酵前后主要成分的比较如表3所示。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物的主要成分 Table 3 The main composition of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture 项目 Items 粗蛋白质CP/% 粗纤维素CF/% 粗灰分Ash/% 多肽含量Peptide content/% 益生菌数量Probiotics quantity/(CFU/g) 江蓠渣Gracilari residue feed 18.8 52.8 6.5 2.6 - 江蓠渣发酵培养物Gracilari residue fermentation culture 22.1 46.5 4.9 12.9 ＞1.0×10 9 益生菌主要含有地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌；“-”： 未检出。 Probiotics were composed of Bacillus licheniformis,Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus acidophilum;“-”: undetected.

表3 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物的主要成分 Table 3 The main composition of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture

由表3可以看出，江蓠渣发酵后粗蛋白质含量明显增加，比发酵前增加了17.55%，其主要来源于固态基质中豆粕的加入及菌体生长所增加的菌体蛋白；而粗纤维素和粗灰分含量均比发酵前有显著降低，分别降低了11.93%和24.62%。此外，多肽含量从发酵前的2.6%提高到了发酵后的12.9%，其产生的多肽主要来源于江蓠渣中的蛋白质分解和豆粕的蛋白质分解；而且增加了益生菌，其中地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌的总数大于1.0×10⁹ CFU/g，主要以地衣芽孢杆菌为主。可见，以江蓠渣为主要固态基质，辅助一定的淀粉、豆粕和微量元素碳源、氮源等营养物质，能够有效提高菌体对江蓠渣的生物降解，降低了粗纤维素含量，提高了蛋白质和多肽含量以及细菌数量。本研究将江蓠渣和江蓠渣发酵培养物用于后续断奶仔猪的饲养试验。

由表4可以看出，从ADFI上看，添加江蓠渣和江蓠渣发酵培养物的试验组与对照组相比均无显著差异(P>0.05)。从ADG上看，3组添加江蓠渣的试验组略高于对照组，但均无显著差异(P>0.05)；而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组与对照组相比，则显著提高(P < 0.05)，其中D组效果最好，比对照组提高了8.92%，E组和F组分别比对照组提高了5.52%和4.69%。从F/G上看，3组添加江蓠渣的试验组与对照组相比均无显著差异(P>0.05)；而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组与对照组相比则显著降低(P < 0.05)，其中D组F/G最低，仅为1.64，比对照组降低了7.34%。从腹泻率上看，3组添加江蓠渣的试验组随着江蓠渣添加量的增加其腹泻率有所增加，但无显著差异(P>0.05)；而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组的腹泻率均比对照组显著降低(P < 0.05)，其中F组效果最好，腹泻率比对照组降低了57.14%， D组和E组分别比对照组降低了52.86%和54.28%。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对断奶仔猪生长性能的影响 Table 4 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on growth performance of weaned piglets 项目 Items 初重Initial weight/kg 末重Final weight/kg 平均日采食量ADFI/g 平均日增重ADG/g 料重比F/G 腹泻率Diarrhea rate/% 对照组 Control group 8.16±0.38 19.03±1.39 687.28±29.54 388.21±22.58 a 1.77±0.06 a 7.0±1.0 a A组 Group A 8.13±0.26 19.13±1.18 679.71±32.28 392.86±18.27 a 1.73±0.04 a 6.7±0.7 a B组 Group B 8.11±0.50 19.12±1.35 685.18±45.12 393.21±21.83 a 1.74±0.04 a 6.9±0.7 a C组 Group C 8.09±0.41 19.02±1.65 690.82±37.29 390.36±26.12 a 1.77±0.09 a 7.3±1.1 a D组 Group D 8.03±0.32 19.87±1.24 693.51±29.32 422.86±19.63 c 1.64±0.06 c 3.3±0.9 b E组 Group E 8.05±0.27 19.52±1.45 691.81±42.15 409.64±26.83 b 1.69±0.05 b 3.2±0.6 b F组 Group F 8.18±0.46 19.56±1.17 696.22±35.96 406.43±22.37 b 1.71±0.08 b 3.0±0.8 b 同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。表5同。 In the same column,values with different small letter superscripts mean significant difference (P < 0.05),while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 5.

表4 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对断奶仔猪生长性能的影响 Table 4 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on growth performance of weaned piglets

由表5可以看出，3组添加江蓠渣的试验组仔猪直肠中内容物的pH与对照组相比，均无显著差异(P＞0.05)，而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组仔猪直肠中内容物的pH均显著低于对照组(P＜0.05)，其中E组和F组均比对照组降低了2.36%。从仔猪直肠中微生物菌群数量也可以看出，3组添加江蓠渣的试验组仔猪直肠中的乳酸杆菌数量与对照组相比，均无显著差异(P＞0.05)，而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组则显著提高了直肠中乳酸杆菌数量(P＜0.05)，且乳酸杆菌数量随着江蓠渣发酵培养物添加量的增加而增加，其中F组效果最好，比对照组提高了60.98%，D组和E组也比对照组提高了45.73%和49.39%。同时，从仔猪直肠中大肠杆菌数量也可以看出，3组添加江蓠渣的试验组与对照组相比，均无显著差异(P＞0.05)，而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组则显著降低了大肠杆菌数量(P＜0.05)，大肠杆菌数量随着添加量的增加而下降，其中F组效果最好，比对照组降低了24.72%；D组和E组也分别比对照组降低了16.48%和18.68%。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对仔猪直肠微生物菌群的影响 Table 5 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on microbiota in rectum of weaned piglets CFU/g 项目Items pH 乳酸杆菌数量 Lactobacillus quantity/×10 8 大肠杆菌数量 Escherichia coli quantity/×10 7 对照组 Control group 3.82±0.04 a 1.64±0.14 a 1.82±0.09 a A组 Group A 3.80±0.03 a 1.62±0.11 a 1.76±0.11 a B组 Group B 3.84±0.03 a 1.67±0.07 a 1.77±0.05 a C组 Group C 3.81±0.04 a 1.63±0.13 a 1.87±0.10 a D组 Group D 3.75±0.02 b 2.39±0.10 b 1.52±0.18 b E组 Group E 3.73±0.02 b 2.45±0.16 b 1.48±0.29 b F组 Group F 3.73±0.03 b 2.64±0.31 c 1.37±0.19 c

表5 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对仔猪直肠微生物菌群的影响 Table 5 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on microbiota in rectum of weaned piglets

从表6可以看出，3组添加江蓠渣的试验组粪便含水量均低于对照组，但差异均不显著(P>0.05)，而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组粪便含水量均显著低于对照组(P＜0.05)，且随着添加量的增加而降低，D组、E组和F组分别比对照 组降低了12.63%、16.22%和17.95%。从粪便中 的大肠杆菌数量来看，3组添加江蓠渣的试验组与对照组相比均无显著差异(P>0.05)，而3组添加江蓠渣发酵培养物的试验组均显著低于对照组(P＜0.05)，3组试验组分别比对照组降低了25.68%、39.63%和59.97%。可见，江蓠渣发酵培养物比江蓠渣更能减少粪便含水量，有利于粪便的成形，同时也能有利于减少粪便中的大肠杆菌数量。

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对仔猪粪便的影响 Table 6 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on the feces of weaned piglets 项目 Items 对照组Control group A组Group A B组Group B C组Group C D组Group D E组Group E F组Group F 含水量water content/% 75.2±2.1 a 75.1±3.2 a 73.4±4.1 a 74.5±3.3 a 65.7±2.2 b 63.0±1.7 b 61.7±2.0 c 大肠杆菌 Escherichia coli/[×10 5(CFU/g)] 7.67±1.11 a 7.50±0.30 a 7.63±0.38 a 7.80±0.26 a 5.70±0.72 c 4.63±0.66 d 3.07±0.56 e 同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)，相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。 In the same row,values with different small letter superscripts mean significant difference (P < 0.05),while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05).

表6 江蓠渣和江蓠渣发酵培养物对仔猪粪便的影响 Table 6 Effects of gracilari residue and gracilari residue fermentation culture on the feces of weaned piglets

在本研究中，江蓠渣在仔猪饲养中对仔猪的生长性能和直肠中的微生物菌群均未起到较好的改善作用，反而当添加量增达到0.50%时，会使仔猪的腹泻率和直肠中的大菌杆菌数量有所提高，但差异并不显著。可见，江蓠渣直接作为饲料产品来使用，未能取得较好的效果，这可能与其主要成分有关，江蓠渣主要以纤维素为主，并含有一定量的蛋白质和残余琼胶，但纤维素和残余琼胶难以降解，蛋白质分子量较大，因此江蓠渣难以被仔猪有效利用，对仔猪的生长性能并无较好的改善作用。这在其他海藻废渣在畜禽饲养中也有相关报道，如王平等^[14]应用海带渣替代仔猪饲料中5%麸皮，结果表明对仔猪生长性能无影响；而王红芳等^[15]在蛋鸡饲粮中添加5%的海带渣对蛋鸡的采食量、产蛋率、料蛋比影响不显著，但可显著提高蛋鸡的平均蛋重。而在水产饲养中，一定量海藻废渣可提高饲料利用率，如甘纯玑等^[16]应用海带渣进行罗非鱼养殖研究，结果表明，添加5%海带渣饲料，其增重率和生长比均优于对照组，但添加量增大到30%时，养殖效果明显恶化，各项指标均处于较低水平，表明饲料中粗纤维素含量过高，将影响罗非鱼对饲料营养成分的吸收和利用。可见海藻废渣直接作为饲料产品，其效果不太明显，主要与其较高的纤维素含量有关，但可作为饲料原料中麸皮等原料的替代品，可节约成本；同时也可以考虑进一步在生长猪和母猪中进行应用，效果可能会更好。

而江蓠渣发酵培养物则能有效地改善仔猪的生长性能和直肠中的微生物菌群数量，3组试验组均能有效地降低F/G，其中0.10%添加量的效果最好，达到1.64；同时3组试验组均能有效地提高乳酸杆菌数量和降低大肠杆菌数量，从而有效地改善了微生物菌群数量，降低了仔猪的腹泻率。可见，以江蓠渣中的纤维素、蛋白质和残余琼胶以及辅助一定量的淀粉、豆粕和微量元素等作为培养基的碳源和氮源成分，利用地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌等复合微生物菌剂的协同发酵作用，可有效改善其成分，发酵产品不仅提高了蛋白质含量和多肽含量，而且增加了地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌等活性益生菌，显著改善了产品的品质。如赵祥忠^[17]利用热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌发酵海带渣，研究其发酵前后对海参生长性能的影响，结果表明，发酵后的海带渣饲喂海参明显优于未发酵的海带渣，且具有改善海参肉质、体色、品质等优点。可见，利用微生物发酵技术可有效提高海藻类工业废料的产品价值，从而提高其利用率。

但是，同时必须看到，本试验中接种的地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌3株微生物菌株对纤维素的降解效果有限，粗纤维素含量仅降低了11.93%。因此，可以考虑加入富产纤维素酶的曲霉(如米曲霉)进行协同发酵，从而更能有效地降解江蓠渣中的纤维素而提高其利用度。

目前，其他海藻类废渣(如海带渣)已经开发相关饲料产品并在畜禽和水产养殖中进行了应用，取得了一定效果。因此，合理的海藻加工下脚料和工业废渣的开发利用，将会有效避免潜在的环境污染，提高海藻相关产品的附加值，促进海产品加工产业的健康成长。

① 江蓠渣可作为地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜乳酸杆菌发酵的主要基质，发酵后其培养物中降低了粗纤维素含量，提高了蛋白质和多肽含量以及细菌数量。

② 饲粮添加0.10%的江蓠渣发酵培养物可改善仔猪肠道菌群，减轻腹泻，促进仔猪生长，ADG提高了8.92%，F/G降低了7.34%。可见，江蓠渣经微生物发酵后可改善其产品品质，可望开发成一种新型的微生态制剂产品加以利用。