由于發酵斷奶仔豬料具有適口性好、易消化吸收等優良特點，同時能給斷奶仔豬提供一定的乳酸和有益菌，抑制了有害菌的生長繁殖，具有促進斷奶仔豬生長、緩解斷奶應激和提高抗病力等特性，所以具有重要的應用價值。根據目前豬場的實際生產條件以及斷奶仔豬料一般都含有較為豐富的乳糖，可以作為植物乳桿菌N3發酵的優良培養基，所以本研究主要對植物乳桿菌N3發酵斷奶仔豬料的發酵條件進行優化，為植物乳桿菌N3進一步在斷奶仔豬料中的應用提供數據支持。
1 材料與方法
1.1 材料
    菌種來源：植物乳桿菌N3由廣西大學動科院動物營養教研室提供。
    主要培養基[1] ：植物乳桿菌N3培養基（5號培養基）、發酵培養基（斷奶仔豬料）。
    主要試劑：乳酸（AR）、乙酸（AR）。
    主要儀器設備：高效液相色譜儀(WF2800-D3A，德國)、電位滴定儀(ZD-2型，上海洪紀儀器設備有限公司)、微型發酵瓶（罐頭瓶）。
1.2 方法
1.2.1 植物乳桿菌N3發酵斷奶仔豬料的最佳發酵條件的選擇[2]
    采用正交試驗確定植物乳桿菌N3發酵斷奶仔豬料的最佳條件。試驗設計為5因素4水平的正交試驗。試驗因素有發酵時間、接種量、發酵溫度、pH值及濕度，每個處理設3個重復，選用正交表L16（45）來安排試驗[2] 。所測試的因素水平見表1。

1.2.2 發酵飼料組成及發酵方法
    發酵培養基采用自配斷奶仔豬料，不含任何抗生素，也不含高銅、高鋅，參照NRC（1998）豬飼養標準配制[3]，配方飼料組成和營養成分見表2。取自配的斷奶仔豬料，每個樣品50g，每個處理3個重復，于相應的培養條件下發酵，在相應的時間里取樣，測定相關指標。

1.2.3 不同發酵條件下理化指標的測定
1.2.3.1 乳酸、乙酸產量及產率的測定[3,4]
    樣品處理：取鮮樣10g，用0.05M H2SO4溶液100ml浸提1min，經4層紗布過濾，3 000r/min離心后，在-20℃下保存，以備乳酸、乙酸含量的檢測。
乳酸、乙酸含量測定：將處理好的樣品解凍后，用分析純乳酸、乙酸作標準樣，用高效液相色譜儀進行測定。根據保留時間，峰面積，標準樣乳酸、乙酸的含量計算出乳酸、乙酸的產量。
    乳酸產率測定：根據乳酸的產量（ml/100ml）和飼料濕度，換算出每克飼料發酵后的乳酸產率，計算公式為：
    乳酸產率（%）=乳酸產量/（100%-飼料濕度）。
1.2.3.2 樣品pH值的測定[3]
    取鮮樣10g，用100ml蒸餾水浸提1～2min后，經4層紗布過濾，水浸液當即用電位滴定儀測定pH值。
1.2.4 篩選適合生產應用的發酵條件
    根據正交試驗篩選的最佳組合以及生產實際情況，再進行一次篩選試驗，測定指標為乳酸產率。
2 結果與討論
2.1 正交試驗對發酵條件優化的結果
2.1.1 考察發酵時間、接種量、發酵溫度、pH值及濕度對有機酸（乙酸、乳酸等）產量的影響，抽取具有代表性的試驗號發酵結果進行分析，結果見圖1。

    由圖1可以看出，發酵產酸主要為乳酸，其它有機酸含量很低，所以分析發酵結果時只對乳酸產率進行分析。
2.1.2 正交試驗考察發酵時間、接種量、發酵溫度、pH值及濕度5因素4水平對乳酸產率的影響，試驗結果見表3。

    從正交試驗結果可以分析，5因素對乳酸產率的影響次序依次為：接種量>溫度>濕度>時間>pH值，各因素各水平對乳酸產率的影響見表3和圖2～圖6。
    由極差R值可知，接種量的R值最大，即接種量對乳酸產率的影響最大。由圖1、圖2可知，從乳酸產率最高來判斷，在這4個水平里，最佳接種量為10%。
發酵溫度對乳酸產率的影響也較大。由圖3可知，從乳酸產率最高來判斷，在這4個水平里，最佳發酵溫度為37℃。
    發酵濕度對乳酸產率的影響也較大。由圖4可知，濕度在45%～65%范圍內，乳酸產率呈上升的趨勢，當濕度為65%時達到最大值，可以判斷4個水平里，最佳發酵濕度為65%。
發酵時間對乳酸產率的影響排在第4位，由圖5可知，發酵時間在24～48h范圍內，乳酸產率呈上升的趨勢，當48h時達最大值，可以判斷，在這4個水平里，最佳發酵時間為48h。
由正交試驗結果分析可知， pH值對乳酸產率影響最小。由圖6可看出，在pH值5.5～6.5范圍內，乳酸產率呈上升的趨勢，7.0時又有所下降，即在pH值為5.5～7.0范圍內，較低pH值不適宜發酵產乳酸，高pH值環境也不適合發酵產乳酸，可能因為較強的酸性環境抑制了植物乳桿菌的繁殖，同時也抑制了它的發酵產酸；中性環境時，培養基中有自然存在的大量微生物相互競爭排斥也不利產酸[5]。故發酵適宜pH值宜選6.5。

    從正交試驗結果及對各因素的分析可知，以乳酸產率為判斷標準時，最佳發酵條件為：接種量10%、溫度37℃、濕度65%、時間48h、pH值 6.5。
2.2 適合生產應用的發酵條件篩選結果
    正交試驗篩選的最佳發酵條件并結合實際生產應用，結果為接種量10%、溫度37℃、濕度65%、時間48h、pH值 6.5，乳酸產率36.456 3%。在中小型養殖場中應用，為減少生產成本，可以不進行恒溫控制和調解pH值，室溫和酸堿度中性即可。雖然達不到最好的乳酸產率，但乳酸產率仍可達10.211 7%，可以滿足斷奶仔豬生長的需要[6]。
3 小結
    本研究對植物乳桿菌N3發酵斷奶仔豬料的發酵條件進行篩選優化，篩選出比較理想的發酵條件為：接種量10%、溫度37℃、濕度65%、時間48h、pH值6.5。在養殖場應用，可以采用的發酵條件為：接種量10%、溫度為室溫、濕度65%、時間48h、pH值7.0。

參考文獻
1 周德慶主編.微生物學實驗手冊[M].上海科學技術出版社，1983
2 貴州農學院主編.生物統計附試驗設計[M].農業出版社出版，1980
3 李德發主編.中國飼料大全[M].中國農業出版社，2001
4 那淑敏，賈士芳，陳秀珠，等.嗜酸乳桿菌發酵代謝產物分析[J].中國微生態學雜志，1999，11（5）：266～268
5 ERIC GIRAUD,ALAIN CHAMPAILLER,MAURICE RAIMBAULT. Degredation of Raw Starch by a Wild Amylolytic Strain of Lactobacillus plant-arum.Applied and Environmental Microbiology,1994,12(60):4 319～4 323
6 王若軍譯.養豬科學新概念（第一卷）[M].中國農業大學出版社，2000