我国生物饲料领域的第1个团体标准《生物饲料产品分类》于2018年3月发布实施。此标准将生物饲料分为酶解型、发酵型、菌酶协同发酵型以及生物饲料添加剂4个类型。此标准明确了菌酶协同发酵生物饲料的定义为：使用国家相关法律法规允许的动物饲料原料、微生物制剂和酶制剂，通过发酵工艺和酶解技术的协同作用生产的单一和混合饲料[1]。近年来，生物饲料已成为饲料产业结构中重要的组成部分，起着不可或缺的作用，具有广阔的发展前景。1菌酶协同发酵饲料的特点与传统的酶解、微生物发酵饲料相比，菌酶协同发酵饲料可将所添加酶制剂和菌种的功效有机结合起来，通过发酵工艺和酶工程技术的协同作用，使发酵时间显著缩短，进而有效提高发酵生产效率，获得优质发酵产品。同时，采用菌酶协同作用发酵饲料可将饲料中的某些营养物质进行更为充分的降解和发酵，通过提升微生物发酵作用对饲料特定物质的转化利用率，降低饲料中抗营养因子的含量，增加特定产物含量，改善饲料风味和适口性，提高饲料原料的利用价值[2-4]。研究表明，菌酶协同发酵饲料效果显著优于单一使用酶制剂进行预处理或者单一使用菌种进行微生物发酵的饲料，可更高效地获得目标产物[5]。2菌酶协同发酵饲料的原料、菌种、酶及生产工艺2.1菌酶协同发酵饲料的原料根据饲料原料组分的区别，菌酶协同发酵饲料来源可分为混合型和单一型。酒糟、豆粕、玉米以及秸秆等是常见的菌酶协同发酵单一饲料原料。其中，豆粕是畜禽生产主要的蛋白来源，植物秸秆是反刍动物饲养中重要的粗饲料。与单一型相比，菌酶协同发酵混合型饲料的营养更为均衡和多样，有效减少了某一特定饲料原料的制约性，在实际生产应用中更具价值[3,6-8]。目前，我国对菌酶协发酵饲料的研究应用主要集中在对麸皮和豆粕等蛋白原料，而对玉米芯、谷物副产物以及秸秆等纤维素类原料和谷物副产物的降解和利用较少。2.2菌酶协同发酵饲料的常用菌种我国《饲料添加剂品种目录（2013）》中规定34种微生物菌种可用于饲料中，其中乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和霉菌为菌酶协同发酵饲料中最常用益生菌种[5]。乳酸菌主要通过分泌乳酸成分，有效分解利用棉籽糖和水苏糖等降低胰蛋白酶抑制因子的活性。乳酸可以产生细菌素物质，抑制动物消化道内有害细菌的繁殖及腐败产物的产生。乳酸可以产生多种消化酶，从而提高饲料的利用率，维持动物体内微生态平衡等，提高动物机体生产效率[9-10]。B族维生素含有丰富的酵母菌，富含20余种维生素和氨基酸物质。B族维生素独特的酵母香味具有改善肉质的作用，B族维生素还可将糖类等大分子物质分解为易被利用的小分子物质[11-12]。芽孢杆菌具有耐高温、高压特性，是1种理想的微生物添加剂。芽孢杆菌具有较高活性的纤维素酶、淀粉酶以及蛋白酶，芽孢杆菌增殖的同时可释放出酵素物质，还可产生氨基酸、维生素和促生长因子等多种物质，可有效促进动物机体内物质的代谢，减少抗营养因子对动物的副作用[13-14]。霉菌分泌蛋白酶能力强，可有效分解淀粉和纤维素，也具有较好的应用前景[15]。2.3菌酶协同发酵常用的酶制剂酶制剂是1种非营养性添加剂，具有提高饲料利用率和促动物生长的功效，特别对幼龄动物的消化能力作用显著。目前，菌酶协同发酵饲料中的酶制剂主要包括：帮助动物机体消化自身不可消化物质的酶，如植酸酶和纤维素酶等[16-17]；提高饲料利用率的酶，如淀粉酶和非淀粉酶等[18-20]；调节肠道健康和菌群平衡的酶，如葡萄糖氧化酶和蛋白酶等[21-22]；有效降解动物抗营养因子、去除饲料原料中有害物质的酶类，如蛋白酶等[23-24]。2.4菌酶协同发酵饲料的生产工艺根据对氧气的需求不同，菌酶协同发酵饲料分为厌氧型、好氧型以及兼性厌氧型。与好氧型相比，厌氧发酵具有质量稳定、发酵更彻底、污染概率低、生产效率高以及发酵产品均匀度好等优势[10,23]。因此，厌氧发酵是目前应用最广泛的发酵方式。根据基质含水量的不同，菌酶协同发酵饲料分为固态型和液态型。相比液态发酵，固态发酵配套技术和设备均相对简易，相对投资成本更低。固态发酵能源消耗低、发酵产品产率高，但发酵周期相对较长[24]。我国菌酶协同发酵更多采用固态发酵工艺。3菌酶协同发酵饲料在畜禽生产中的应用3.1菌酶协同发酵饲料在仔猪养殖中的应用近年来，菌酶协同作用发酵饲料已被广泛应用于仔猪生产中。据报道，2030年我国的发酵饲料产销量将达到8 000万t以上，约一半数量规模化的猪场将会使用发酵饲料。张煜等[8]研究发现，与添加抗生素的对照组相比，将10%的发酵饲料加入仔猪日粮中可在一定程度上提高仔猪的采食量和日增重。Zhu等[25]研究发现，将豆粕发酵后添加日粮中饲喂断奶仔猪可有效改善其肠道的微生态环境，结肠细菌和大肠杆菌数量显著减少（P0.05），机体的免疫功能得到有效提高。Zhang等[26]研究发现，将10%玉米豆粕混合发酵饲料添加在仔猪日粮中可显著改善仔猪的肠道黏膜形态和肠道菌群（P0.05），从而减少仔猪养殖过程中的抗生素使用量。邓琳等[27]研究发现，仔猪日粮中添加一定量的发酵饲料可增加仔猪的生长性能和血清抗氧化能力，有效调节仔猪肠道菌群的平衡。冯江鑫等[28]研究发现，与对照组和抗生素组相比，饲喂菌酶协同发酵饲料组仔猪的平均日增重显著提高（P0.05），料重比和腹泻率显著降低（P0.05），饲料总能、干物质、粗脂肪、粗蛋白质、粗灰分以及总磷的消化率显著提高（P0.05），十二指肠的隐窝深度得到显著改善（P0.05），仔猪的生长性能、肠道健康得到有效改善。综上所述，菌酶协同作用发酵饲料具有改善饲料适口性、改善风味、降解饲料中的大分子营养物质含量、有效降低抗营养因子含量、提高饲料原料的综合利用价值等作用。3.2菌酶协同发酵饲料在肉鸡养殖中的应用菌酶协同发酵饲料在肉鸡养殖中的研究主要集中在生长性能、肠道微生态环境、肠道形态结构及免疫功能等方面。吝常华等[29]研究表明，与添加抗生素日粮相比，生物发酵饲料能够显著改善肉鸡的血清免疫指标（P0.05）；与未添加抗生素的基础日粮相比，发酵饲料可在一定程度上提高肉鸡的生长性能。Cheng等[30]研究表明，在肉鸡日粮中添加菌酶协同发酵饲料可增强其免疫功能。李龙等[31]研究发现，乳酸杆菌和枯草芽孢杆菌发酵的饲料可有效改善肉鸡肠道内的微生态环境，显著降低其消化道内有害菌沙门氏菌和大肠杆菌和的含量（P0.05），提高其肠道内益生菌中乳酸杆菌和双歧杆菌的含量。Sugiharto等[32]研究发现，在肉鸡日粮中添加20%的发酵木薯渣可显著降低肉鸡的腹脂含量（P0.05），在一定程度上提高肉鸡十二指肠绒毛的高度。Missotten[33]、Heres等[34]报道，发酵饲料可有效改善肉鸡小肠的形态结构。Lamid等[35]研究发现，在肉鸡日粮中添加5%的发酵米糠粕，可在一定程度上降低肉鸡血清胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇含量。3.3菌酶协同发酵饲料在反刍动物养殖中的应用菌酶协同发酵饲料在牛、羊等反刍动物饲养方面的应用研究较少。有研究发现，应用发酵饲料能显著改善反刍动物的采食速率及采食量等生产指标[36]。Kim等[37]研究发现，饲喂发酵饲料可以改善肉牛的肌间脂肪含量，提高肉牛肉质品质，在一定程度上提高大理石花纹评分。拉加[38]采用菌酶协同发酵饲料饲喂羔羊，结果显示，食用发酵饲料的羔羊采食量、饲料转化率等生产性能指标显著改善（P0.05）。李远林等[39]将木薯渣经过菌酶协同发酵的方式处理后饲喂羊，研究发现，试验羊的生长发育速度得到改善，抗病能力在一定程度上增强。3.4菌酶协同发酵饲料在水产养殖中的应用菌酶协同发酵饲料应用于水产养殖中，可以提高水产动物饲料转化率，提高生产性能，改善水产品品质，增强机体免疫功能；同时发酵饲料还可在一定程度上减轻水产养殖业污染，优化水质环境和净化水体。钟小群等[40]研究发现，发酵饲料不会对鲤鱼肌肉品质造成不良影响，可以提高鲤鱼幼鱼消化功能和饲料利用率，提高机体非特异性免疫机能。郭坤等[41]研究发现，生物发酵饲料可以显著提高克氏原螯虾的肌肉品质、生长性能、机体抗氧化能力以及免疫功能（P0.05）。葛玲瑞等[42]研究发现，投喂酵母菌和芽孢杆菌发酵饲料可以改善草金鱼体表的亮度和红度，显著提高鳍条中类胡萝卜素含量（P0.05）；两者均可以显著提高草金鱼中肠蛋白酶和淀粉酶活力，显著提高肠道菌群的多样性（P0.05）。菌酶协同发酵饲料中的益生菌代谢过程中可以形成氨基氧化酶、氨基转移酶和硫化物降解酶等中间物质。这些物质可以对水体中有害物质进行一定程度的分解。生物发酵饲料可以通过各类益生菌的硝化、氧化、氨化以及固氮等作用有效降解养殖水体中的有机物，从而达到优化水质环境和净化水体等效果[43]。4菌酶协同发酵饲料行业现状我国颁布的《农业绿色发展技术导则（2018~2030）》，将发酵饲料应用技术作为重点研发和集成示范的指导内容，为菌酶协同发酵饲料发展奠定了良好开端。2020年国家出台的《关于支持民营企业发展生猪生产及相关产业的实施意见》中提出：应加快动物生物饲料开发应用，积极优化调整饲料配方结构。据统计，目前全国范围开展的动物生物发酵饲料研发和生产的相关企业已经达1 000余家，涉及菌酶同步、菌酶异步固态发酵料产品已突破10 000 t/月，产品已在畜禽养殖上得到良好的效果验证[44]。5结论菌酶协同生物饲料已成为我国饲料产业结构中重要的组成部分，市场前景非常广阔。目前，我国对菌酶协同发酵饲料技术研究主要集中在各类菌种的筛选、发酵过程变化控制和发酵工艺优化3个方面，但具体机理研究依旧停留在初级阶段，缺乏深层次系统性研究。在成分复杂的饲料原料的特异性处理方面，依旧缺乏稳定的产品生产工艺和完善的产品应用解决方案。目前对发酵饲料产品也缺乏统一的评价标准。因此，功能性发酵菌株的开发、菌酶协同作用机理的探究、菌酶同步、菌酶异步等将成为主要的研究方向。