在畜禽养殖领域，饲料成本一直是决定经济效益的关键因素。作为全球领先的鸭肉生产和消费国，中国的养鸭业在畜牧业中占据重要地位。然而，近年来玉米和豆粕等传统饲料原料价格的剧烈波动，给产业发展带来了严峻挑战。因此，寻找产量稳定、成本可控的替代饲料资源，并设法提升其营养价值以降低对传统原料的依赖，具有重大的现实意义。
高粱，作为一种颇具潜力的替代能源饲料，因其高产稳产、抗旱性强且营养价值与玉米大体相当而受到越来越多的关注。研究表明，相较于肉鸡，肉鸭可能因其更大的肌胃和更高的盲肠纤维素酶活性，对高粱具有更强的利用能力。这暗示着高粱在肉鸭生产中的应用潜力或许更大。然而，高粱中高含量的单宁和植酸等抗营养因子，会与日粮蛋白质在胃肠道内形成复合物，降低氨基酸的消化率，从而限制了其在畜禽饲粮中的广泛应用。
为了突破这些限制，固态发酵被提出作为一种有效的加工策略。已有研究表明，固态发酵不仅能降低高粱中抗营养因子的含量，还能将大分子的多糖、脂质和蛋白质降解为小分子物质和有机酸，从而提高体内营养物质的消化吸收。但发酵高粱对肉鸭的具体效果如何，其在肉鸭饲粮中的适宜添加量是多少，此前尚未有系统研究。
为此，四川农业大学动物营养研究所的研究团队在《Poultry Science》上发表了一项研究，旨在评估利用枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母进行混合固态发酵对高粱营养价值的改善作用，及其在樱桃谷肉鸭饲粮中替代玉米的应用效果。研究系统性地回答了发酵能否缓解高粱抗营养因子的负面影响，并促进肉鸭的生长性能、养分消化率和肠道发育。
研究人员主要运用了以下几项关键技术方法：首先，采用混合微生物（枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母）对高粱进行固态发酵处理。其次，研究设计了两项动物实验：实验一为代谢试验，采用替代法测定高粱和发酵高粱的表现代谢能及回肠氨基酸消化率，实验动物为128只22日龄肉鸭；实验二为生长试验，基于实验一的结果，探究用高粱或发酵高粱替代80%玉米对肉鸭生长的影响，实验动物为320只15日龄雄性樱桃谷鸭，样本来自当地商业孵化场。此外，研究还运用了扫描电子显微镜观察发酵前后的微观结构变化，并通过组织切片和酶活性测定试剂盒等方法分析了肠道形态和消化酶活性，最后使用气相色谱测定了盲肠挥发性脂肪酸的浓度。
化学组成与微观结构变化
研究发现，与未发酵高粱相比，发酵后高粱的粗蛋白和三氯乙酸可溶蛋白含量显著增加，而中性洗涤纤维、单宁和植酸含量显著降低。扫描电镜观察显示，未发酵籽粒表面连续致密，而发酵样品则出现了侵蚀坑和裂缝，这种结构解构有利于提高营养物质的可利用性。
养分消化率与回肠氨基酸消化率
代谢试验结果表明，与饲喂高粱组相比，饲喂发酵高粱提高了肉鸭对粗脂肪、磷的表现代谢能利用率，并显著提高了回肠亮氨酸的表现消化率，以及组氨酸的表现消化率与标准化消化率、酪氨酸和半胱氨酸的标准化消化率。
生长性能
生长试验结果显示，与饲喂高粱组相比，饲喂发酵高粱的肉鸭在35日龄体重和15至35日龄的平均日增重显著更高，且料重比显著低于高粱组，甚至略优于玉米-豆粕基础饲粮组。
消化酶活性
在肠道消化酶活性方面，发酵高粱组的肉鸭空肠淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性均显著高于高粱组。在回肠中，发酵高粱组的淀粉酶和脂肪酶活性最高，胰蛋白酶活性也显著高于高粱组。
肠道形态
在肠道形态学指标上，饲喂高粱降低了肉鸭回肠的绒毛高度，增加了空肠的隐窝深度。而饲喂发酵高粱则显著提高了空肠绒毛高度和绒隐比，降低了空肠隐窝深度，改善了肠道吸收功能。
盲肠挥发性脂肪酸
关于盲肠发酵特性，高粱组肉鸭盲肠中的丁酸浓度显著低于基础饲粮组和发酵高粱组，而发酵高粱的饲喂对盲肠挥发性脂肪酸浓度无显著影响。
综合以上结果，研究在讨论与结论部分指出，微生物发酵是一种经济有效降低抗营养因子、提升营养水平的加工方式。本研究所用的两种微生物能有效降解膳食纤维和抗营养因子。发酵导致的高粱微观结构变化提高了酶的可及性。三氯乙酸可溶蛋白的大幅增加，主要归因于大分子蛋白质被降解为更易被动物体吸收的小肽。这些变化共同解释了发酵高粱能提高肉鸭养分利用率、氨基酸消化率和消化酶活性的原因。
饲喂发酵饲料能改善胃肠道功能，其富含的生物活性物质、益生菌和消化酶有助于促进肉鸭生长性能的提升。同时，发酵产生的有益微生物及其代谢产物（如益生菌、有机酸和各种酶）能够刺激肠上皮细胞的增殖分化，增强黏膜完整性，从而改善肠道形态并增强消化能力。
本研究结论表明，在肉鸭饲粮中添加发酵高粱，可以增强养分利用率、氨基酸消化率、消化酶活性，并改善肠道形态。相反，用未发酵高粱替代80%的日粮玉米则会损害生长性能和肠道发育，并降低盲肠中丁酸等关键挥发性脂肪酸的浓度。总体而言，发酵显著改善了高粱的饲用品质，支持将发酵高粱作为一种可持续的替代能量原料，在肉鸭饲粮中部分替代玉米。这为应对饲料原料价格波动、开发稳定高效的新型饲料资源提供了重要的科学依据和实践方案。
