图1发酵饲料提高了生产率和猪肉质量，从而促进了农牧业的可持续发展。
2. 益生菌与发酵饲料的发展现状
目前，发酵饲料技术涵盖了单个饲料原料发酵和混合饲料发酵。发酵原料的选择经历了从传统的高价值饲料原料（如玉米、豆粕、菜籽粕、棉籽粕等）向非常规低价值农业副产品（如玉米胚芽粉、米糠粉、酒糟、茶渣、树叶等）的拓展。这些非常规原料不仅生长范围广、营养价值丰富，而且总产量高，为发酵饲料的可持续发展提供了丰富的资源基础。
2.2发酵益生菌菌株
在发酵饲料生产中，高质量益生菌菌株的选择至关重要。常用的发酵菌株包括芽孢杆菌、乳酸菌、酵母和真菌。芽孢杆菌能分解大分子物质，提升饲料营养价值；乳酸菌通过产生有机酸和细菌素，改善饲料品质并延长储存期；酵母则富含营养成分，促进畜禽消化与免疫；而真菌以其环保高效著称，能显著提升饲料利用率和营养成分，特别是在降解纤维素和半纤维素方面展现出巨大潜力，例如黑曲霉发酵玉米秸秆。
2.3 发酵条件
发酵条件包括固态发酵和液态发酵、好氧与厌氧发酵，以及单菌种、混合菌种和酶辅助发酵。正确的发酵条件能避免污染，提高发酵效率。例如，固态发酵适合处理粗纤维饲料；而液态发酵适用于水分较多的饲料；厌氧发酵有利于增加有益菌数量，提高饲料中抗氧化成分。
发酵饲料因其能够增加动物的采食量、改善营养物质的利用并维持肠道健康而备受关注。这些效果主要得益于微生物降解了饲料中的抗营养因子和大分子营养物质，从而改善了饲料的品质。不同菌株发酵表明，益生菌发酵主要产生苯丙氨酸衍生的醇类、酮类、醛类、酯类、乙酸盐等挥发性产物，有利于饲料品质的改善，发酵对其的具体影响可表述如下（图 2）。
图2 益生菌和发酵的健康益处。
3.1 降解抗营养因子含量
发酵过程中，微生物可以有效地降解诸如β-伴大豆球蛋白、植酸、纤维、胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子，消除了这些物质对动物健康的不利影响。因此，发酵饲料具备处理效率高、无试剂残留、使用安全且营养损失少等特点。研究显示，发酵能将抗原蛋白分解成具有抗氧化能力的小肽，从而促进氧化平衡。
3.2 提供有益代谢物
益生菌发酵通过增加饲料中氨基酸、脂肪酸、风味物质及生物酶活性等有益代谢物的含量，提高了饲料的营养价值。发酵后，饲料中的粗蛋白、必需氨基酸、风味氨基酸以及不饱和脂肪酸的含量明显增加，而饱和脂肪酸的含量则显著减少，这对改善肉质有重要贡献。
3.3 改善营养物质的利用
发酵提高了饲料的营养价值，使其更适合哺乳动物消化吸收。由于发酵类型、时间和发酵过程中主导微生物的酶学特性影响，发酵过程显著提升了粗蛋白、总能量干物质以及必需氨基酸的消化率。微生物在发酵过程中利用非蛋白氮和抗营养因子作为营养源，合成了高营养价值的细菌蛋白，使发酵饲料的粗蛋白含量增加，必需氨基酸的组成也更为合理。
3.4 增强抗氧化活性和免疫功能
发酵过程中，抗氧化剂和抗氧化酶的活性显著增加，促进了抗氧化化合物的释放。最佳发酵条件下，抗氧化活性甚至可以提高45%-55%。此外，发酵饲料能刺激免疫器官发育，引起的肠道微生物群落变化，改善免疫功能，增加免疫器官重量，从而有助于刺激免疫防御，加强动物免疫力。
4. 发酵饲料对猪肉质量影响及其调控机制
4.1 关键因素及其对猪肉质量的影响
猪肉质量包括营养质量和感官质量。营养质量涉及氨基酸、脂肪酸、矿物质、维生素等，与饮食健康紧密关联。感官质量则影响视觉、味觉、嗅觉和触觉体验，评价指标包括肉色、水分保持能力、风味、肌肉pH值、大理石纹、嫩度、多汁性等。肉色是衡量肉质新鲜度的重要标志，亮度和黄色度的下降会提升消费者偏好。发酵饲料可通过提高抗氧化能力、调节pH值和肌肉纤维类型来改善肉质。
4.1.1 肌内脂肪（IMF）
肌内脂肪含量影响肉的柔嫩度和多汁性，适量脂肪使猪肉更受欢迎。猪肉中的脂肪酸组成，特别是多不饱和脂肪酸（PUFA），对肉质的营养价值和风味至关重要。PUFA含量增加可改善肌肉中的脂质氧化水平，进而影响肉的感官和营养特性。
4.1.2 肌肉纤维类型
通过调整饮食改变肌肉纤维类型，可提升猪肉质量。主要肌肉纤维类型分为氧化型和糖酵解型，前者含量增加则肉品质上升，后者含量增加则肉品质下降。氧化纤维比例越高，肉品质越好。樱桃红色的红肉与氧化肌纤维水平升高和抗氧化能力增强有关。
4.1.3 肠道微生物
发酵饲料调节肠道微生物平衡，促进肌肉生长和脂肪酸沉积，进而改善猪肉质量。例如，肠道微生物如丁酸梭菌与肌内脂肪含量正相关，而丁酸梭状芽孢杆菌等与腹部脂肪沉积负相关；特定肠道微生物也通过参与能量代谢，调节脂肪沉积，从而影响猪肉质量。
4.2发酵饲料对猪肉感官质量的影响
发酵饲料显著改善了猪肉的感官质量，包括pH值、肉色、大理石纹、剪切力、水分保持能力和风味物质，这些因素直接影响肉质和消费者接受度。肉色是新鲜肉的重要特征，红肉在中国更受欢迎，这与表 1 中发酵饲料中 a* 值增加的结果一致。发酵饲料通过特定代谢物改善肌红蛋白与铁的结合，从而改善肉色、嫩度和水分保持能力。风味物质如鲜味氨基酸、肌苷酸、有机酸和挥发性物质的增加也能提升肉的风味。此外，发酵饲料还能通过调节肠道微生物群来改善猪肉的风味和鲜味。
表 1. 发酵饲料对猪肉感官质量的影响
注：a*，发红；b*，发黄。
缩写：ADFI，平均日采食量；ADG，平均日增重；GSH-Px，谷胱甘肽过氧化物酶；IgG，免疫球蛋白 G；IMF，肌内脂肪；IMP，单磷酸肌苷；LDM，背长肌；PUFA，多不饱和脂肪酸；SOD，超氧化物歧化酶；TBARS，硫代巴比妥酸活性物质。
4.3发酵饲料对猪肉营养质量的影响
表 2. 发酵饲料对猪肉营养质量的影响
注：a*，发红；b*，发黄。
缩写：ADFI，平均日采食量；ADG，平均日增重；CD，隐窝深度；IgG，免疫球蛋白 G；IMF，肌内脂肪；LDM，背长肌；mRNA，信使 RNA；VH，绒毛高度。
发酵饲料在调节猪肉营养质量方面发挥关键作用（表2）。研究显示，发酵饲料显著提高了背最长肌中的粗蛋白、氨基酸（特别是芳香族氨基酸）、肌内脂肪（IMF）和脂肪酸含量。氨基酸是风味前体物质，IMF含量与肉的风味、多汁性和嫩度密切相关。发酵饲料通过调节脂肪组织中过氧化物酶增殖活化受体γ的表达来调控IMF沉积。此外，发酵饲料提高了饲料蛋白、氨基酸和脂肪酸的营养水平，从而改善育肥猪的饲料消化率和猪肉的蛋白质及脂肪沉积。发酵饲料中益生菌及其代谢物也可能导致猪肉中脂肪酸和氨基酸代谢的变化，进而改善猪肉质量（图3）。
图3 发酵饲料最终会改变猪肉的风味，同时也会改变肠道微生物群，以及肌肉内脂肪的沉积和肌纤维类型转换，增加肌肉中生化成分的含量，从而调节猪肉的感官和营养品质。IMP，单磷酸肌苷。
5 挑战与前景
总之，益生菌发酵已被证明是改善猪肉品质，尤其是改善其风味和营养价值的绝佳策略。发酵饲料可提供益生菌、氨基酸、风味物质、抗氧化酶等，提高饲料的营养价值，进而改善猪肉的感官和营养品质，对生产优质安全的猪肉具有重要作用（图 4）。不同的发酵菌种、发酵形式和条件可能对猪肉品质和风味的改善有不同程度的影响，但发酵饲料如何调节猪肉品质和风味还需要进一步的机制探索。另一方面，尽管许多研究对发酵饲料的增效作用提出了新的见解，但并非所有与发酵饲料相关的研究都能得出发酵饲料直接影响猪肉品质的结论。因此，尤其是在特色发酵菌种选育、发酵机理和技术的深入探索、发酵饲料数据库建立以及优质猪肉生产等方面，还需要开展更多的研究。
图4 通过发酵饲料改善猪肉品质。IMF，肌内脂肪。
