长期饲喂含有抗生素的饲料是畜禽产生抗生素耐药性的主要诱因，影响畜禽自身免疫功能，增加疾病治疗难度，肉、奶、蛋中残留抗生素药物存在严重的食品安全和环境污染隐患[1]。2018年，农业农村部开始组织实施兽用抗菌药使用减量化行动。2020年7月1日我国开始全面实施“禁抗令”[2]。2021年农业农村部进一步印发《全国兽用抗菌药使用减量化行动方案（2021—2025年）》，要求广辟抗生素替代原料及饲料，以提升畜禽绿色养殖水平。开发新型绿色、健康、安全、高效的抗生素替代饲料成为养殖领域研究的趋势。微生物发酵饲料能够改善饲料品质、增强机体免疫功能、提高动物抗病能力和生产性能、缓解氧化应激等。微生物发酵饲料中的益生菌能够使饲料营养成分分解、合成和转化，增加有益菌群数量，使饲料中的抗营养因子含量下降，还可以使动物胃肠道微生物菌群保持平衡，提高营养成分的表观消化率[3]。本文对微生物发酵饲料的饲喂优势、“替抗”机理及其在牛养殖中的应用现状进行综述，以期为微生物发酵饲料的研究和发展提供参考。1发酵饲料概述近年来，在国家政策支持和行业发展需要的双重推动下，微生物发酵饲料迅速发展，在原料（米糠、麦麸、秸秆、糖蜜、果渣、棕榈粕、酒糟等）和发酵菌种（乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、曲霉菌等）等方面开展了创新研究，在猪、反刍动物、家禽和水产动物养殖业中得到广泛应用。1.1发酵饲料的类型从广义上讲，根据发酵的方式可以将发酵饲料分为2种类型，即固态发酵饲料和液态发酵饲料。固态发酵方法多以固体基质，如谷物、大米、米糠和麦麸等为底物[4]。固态发酵饲料水分含量低、易保存和运输。液态发酵饲料以固体基质与水按一定比例（1∶1.5至1∶4）预混后，经过益生菌发酵而成[5-6]。近年来，液态饲喂技术越来越受重视。为提高地域资源利用率，提高畜禽产品品质，降低养殖成本和减少环境污染，地源性发酵饲料逐渐兴起并成为饲料业和养殖业的研究热点。同时，地源性发酵饲料的开发有望在一定程度上解决我国饲料资源紧缺，特别是豆粕资源严重短缺[7]。韩丽等[8]系统地总结了功能性膳食纤维发酵饲料的营养特性及在动物生产中的应用进展。1.2发酵饲料的优势相对于传统饲料，发酵饲料在消除抗营养因子、提高营养物质含量、减少饲料成本、改善养殖环境、开发绿色生态特色畜产品等方面具有独特的优势。发酵饲料优势及替抗机理见图1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.13.029.F001图1发酵饲料优势及替抗机理1.2.1消除抗营养因子大多数粗饲料中常存在多种抗营养因子，如蛋白质抑制因子、单宁以及致敏因子，导致大多数粗饲料在动物体内不能充分消化吸收，影响畜禽生长发育[9]。如豆粕作为常用的饲料原料，豆粕中约1/3的蛋白质可能导致过敏反应，特别是胰蛋白酶抑制素等抗营养因子[10]。胰蛋白酶抑制素会与肠道中的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶结合为无活性的复合物，影响消化率[10]。高美云等[11]研究发现，胰蛋白酶抑制素会降低动物对营养物质的消化率、减慢动物生长速度、影响动物的生长发育。大量大豆寡糖和大豆抗原蛋白会严重刺激动物肠道，甚至危害生命[12]。发酵饲料在微生物发酵过程中能够有效降解植物性原料中的抗营养因子，提高饲料利用率，提升饲料品质[13]。1.2.2提高营养物质含量使用饲用益生菌进行发酵能够有效降解饲料中的大分子物质，提高多肽、优质氨基酸、有机酸等物质的含量[14]。在发酵过程中，益生菌产生的代谢产物能够明显改善饲料品质。普通饲料由于加工简单，粗蛋白含量相对较高。发酵饲料与普通饲料相比，粗蛋白含量降低4.7%，粗纤维比例降低，产生了可溶性蛋白质、脂肪酶、淀粉酶、小肽、游离氨基酸等多种有益活性代谢产物[15]。经微生物发酵后，饲料的氨基酸组成得到进一步改善，提高饲料品质[16]。1.2.3减少饲料成本，改善养殖环境目前，我国每年可饲料化利用的废弃物资源量达23亿t，各类糟粕、杂粕等非常规饲料经发酵处理后可以替代常规饲料，减少了饲料成本[17]。饲料经发酵处理后能够增加动物对营养物质的吸收，饲料中的益生菌能够抑制有害病原菌繁殖，减少氨、硫化氢和吲哚等物质的排放[18]。2发酵饲料“替抗”机理2.1提高机体免疫力发酵饲料作为重要的“替抗”产品，可以通过多种途径提高饲物免疫力[19]。第一，微生物发酵饲料通过促进免疫器官的生长、增强免疫功能、增加免疫器官重量、增强动物机体的免疫力[20-22]。第二，动物饲喂微生物发酵饲料，免疫细胞的数量和活力都得到了明显的提高[23-25]。第三，微生物发酵饲料增加了细胞因子、抗体和溶菌酶等免疫活性物质。孟阳[26]利用地衣芽孢杆菌等益生菌，制备微生物发酵饲料，发现发酵饲料明显增加凡纳滨对虾的溶菌酶活力和免疫能力。第四，微生物发酵饲料能够改善机体的氧化应激能力，提高机体的抗氧化能力和免疫功能[27]。肠道微生物是动物肠道中必不可少的一部分，起到调节营养、生理、营养等功能，可以激活免疫因子，干预细胞免疫，提高机体免疫力等[28]。第五，微生物发酵饲料通过调节肠道菌群的平衡，降低有害菌数量，降低机体病死率[29-31]。2.2抑制有害菌生长及定植微生物对饲料进行发酵过程中，益生菌能够生成细菌素、有机酸等多种抑菌物质[32]，对有害细菌的生长起到一定的抑制作用，这些代谢产物通常是非靶向性的，具有抑菌特性。微生物发酵饲料能够提高肠内的有机酸含量，降低肠内pH值，抑制有害细菌的繁殖。高浓度的有机酸有助于减少有害细菌的繁殖，提高有益菌的数量。3发酵饲料在牛养殖中的应用3.1发酵饲料在肉牛养殖中的应用余淼等[33]研究发现，使用微生物发酵食品工业废弃物，将发酵后饲料添加到肉牛饲料中，能够提高总蛋白、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白M（IgM）含量，降低谷丙转氨酶活性，提高机体总抗氧化能力。饲料中加入适量的枸杞枝条[34]、豆腐渣[35]、木薯浆[36]、杜仲叶[37]能够提高肉牛的育肥性能和机体免疫性能。杨宝珠[38]研究发现，乳酸菌发酵饲料能够将肉牛的日增重提升约30%，缩短存栏期，提高出栏率。张洪伟等[39]以酵母培养物和枯草芽孢杆菌复配制备微生态制剂，显著提高了肉牛的生产性能，血清生化指标和肠道菌群结构均得到有效改善。曾钰[40]研究发现，使用发酵杂粕100%替代豆粕，可提高饲料蛋白利用效率，对肉牛平均日增重、料重比及经济效益无显著的负面影响；当替代日粮中75%的豆粕时，得到了最佳的经济效益和生产性能。蒋微等[41]使用2.5 kg发酵饲料饲喂肉牛，发现肉牛血液中葡萄糖、总蛋白含量及谷草转氨酶活性显著提高，尿素氮、胆固醇及肌酸酐含量显著降低。赵凯强等[42]在肉牛日粮中添加10%的发酵玉米芯，发现肉牛平均日增重提高8.57%，增重收益提高14.51%。杨帆[43]使用芽孢杆菌和酿酒酵母进行喷浆玉米皮固态发酵，替代育肥期荷斯坦奶公牛精料中30%的喷浆玉米皮，显著提高了饲料转化率。赵修报等[44]使用麸皮和玉米蛋白粉制得的固态饲料，饲喂育肥期西门塔尔杂交雄性牛，发现日增重提高15.3%。3.2发酵饲料在犊牛养殖中的应用李伟等[45]发现，饲喂添加乳酸菌素的饲粮能够促进犊牛生长，促进营养素的吸收利用，提高犊牛的免疫功能和抗氧化能力。王小平等[46]在分析饲喂发酵饲料能够提高日增重的原因中发现，饲喂微生物发酵饲料提高了粗蛋白质、粗脂肪和中性洗涤纤维的表观消化率。另有报道，在犊牛饲料中加入纳豆芽孢杆菌可促进生长性能，增强免疫性能[47]。Anusorn等[48]利用酿酒酵母发酵木薯废弃物替代蛋白饲料，对雄性荷斯坦-弗里斯杂交犊牛进行饲喂，发现发酵饲料对饲料的利用和瘤胃特性无不良影响。杨志峰[49]在犊牛口粮中以5%干发酵苹果渣替代干苹果渣，发现犊牛体重、体高、体斜长以及胸围均有提高，体尺指标得到有效改善。刘俊阳[50]利用酵母菌、乳酸菌和枯草芽孢杆菌复合菌获得复配菌剂S3S9CR，显著提高了犊牛血清中总抗氧化能力（T-AOC），降低了超氧化物歧化酶（SOD）活性。姜鑫等[51]使用发酵玉米蛋白粉替代玉米蛋白粉，发现饲喂发酵饲料可提高断奶前犊牛的生长性能、抗氧化、免疫力，促进断奶前犊牛瘤胃发育。3.3发酵饲料在奶牛养殖中的应用吴小燕等[52]使用乳酸菌、枯草芽孢杆菌和酵母菌等益生菌对食品农作物副产物进行发酵，提高了奶牛的每日产奶量，牛乳中的乳密度、乳蛋白、乳脂肪的含量显著提高。张国玉等[53]使用番茄皮渣饲料代替青贮饲料，显著提高了荷斯坦奶牛的日均产乳量。发酵饲料显著提高了奶牛产奶量，改善奶品质，为农户创造了可观的经济效益[54]。宋柏螈等[55]发现，将杂交构树发酵饲料显著改善荷斯坦奶牛的血清生化指标和乳成分。徐子萱等[56]探究添加不同含量微生物发酵饲料对奶牛瘤胃发酵功能的影响，发现发酵饲料可以显著提高饲粮中营养物质的体外消化率。王蒙等[57]将微生物发酵饲料添加于泌乳中期荷斯坦奶牛的基础日粮中，牛畜舍中氨气、硫化氢、二氧化碳、甲烷等有害气体含量分别降低31.75%、42.50%、14.13%、23.78%。张晓露等[58]基于啤酒渣、柠檬渣、棉籽、花生秧等开发了非粮型发酵饲料，发现荷斯坦奶牛的干物质采食量提高6.40%，产奶量提高13.10%。滕乐帮[54]用微生物发酵饲料部分替代全混合日粮，发现荷斯坦发奶牛的泌乳量增加5.78%，乳脂率增加9.88%，乳蛋白率增加3.56%，体细胞数下降31.77%。4展望我国微生物发酵饲料尚处于起步阶段，在实际生产和应用方面还面临诸多困难。现阶段，微生物发酵饲料面临的问题与未来发展方向有以下4个方面：第一，发酵核心菌株开发不足；第二，发酵设备和饲喂系统有待革新；第三，发酵模式仍需探索，生物学和酶工程的快速发展为构建发酵新体系提供了新思路；第四，行业标准欠缺，未来建立联系和通报机制、制定出更规范的行业标准有助力发酵饲料产业发展。