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生物发酵饲料的作用和发酵饲料所用菌种及发酵饲料应用前景
新闻来源:    点击数:235    更新时间:2019-3-2 20:41:48    收藏此页

近年来,在畜禽、反刍动物和水产动物规模化、集约化养殖过程中,在饲料中长期连续使用添加抗生素已造成动物体的抗药性,促使对人类有害的病原菌产生抗药性,进而影响到人类公共卫生与安全。目前,国家规定了许多药物饲料添加剂的限制使用,特别是抗生素的限制使用,促进了非药物饲料添加剂的发展和广泛使用,微生物发酵饲料行业得到了发展,因其所具备的多种优点已经引起世界饲料行业的重视,并且已经开始了产业化生产。利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌微生物制剂等饲料产品的使用使发酵工程技术在饲料工业中得到了更广泛的应用,可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸,而且能使其他粗饲料原料营养成份迅速转化,达到增强消化吸收与利用的效果。微生物发酵饲料可以防治动物疾病,促进动物生长,改善生态环境,具有明显的经济效益和积极的环保意义。
1生物发酵饲料
1.1  定义
微生物发酵饲料是指在人为可控制的条件下,以植物性农副产品为主要原料,通过1种或多种有益复合微生物的发酵作用,降解部分多糖、蛋白质、脂肪,消除抗营养因子和积累有益的代谢产物等大分子物质,生成有机酸和可溶性多肽等小分子物质,形成营养丰富、适口性好和活菌含量高的生物饲料。
1.2  作用通过微生物发酵饲料产生促进动物生长的有益成分,提高饲料消化率,增加适口性,延长储存时间,将有毒粕类转变为无毒、低毒的优质饲料,提高氮利用率,减少畜禽养殖过程中环境污染,降低粪便中氮污染,抑制病原微生物滋生,积累小肽和乳酸等有益代谢产物,大幅减少或完全替代抗生素的使用。江浩军等对豆粕进行发酵后发现对照组平均日增重为250g,试验组平均日增重为269g,试验组比对照组提高7.6%;对照组料重比为1.79:1,而试验组料重比1.65:1,试验组比对照组下降了7.8%,差异显著(P<0.05)。试验组腹泻率显著低于对照组;2组仔猪腹泻都在试验开始2周内较多,尤以断奶后3~5d为高峰期。试验期对照组仔猪死亡3头,死亡率为6%,试验组死亡1头,死亡率为2%,试验组死亡率显著低于对照组。李旋亮等研究表明发酵饲料可以改善断奶仔猪肠黏膜的形态结构,有助于减少仔猪腹泻和增强仔猪对营养物质的消化吸收能力。林标声等。研究发现饲用微生物发酵饲料组比常规饲料组平均日增重提高了5.56%,而料重比降低3.53%。此外,试验组粪便中有益菌群数量增加,pH下降,与对照组差异显著(P<0.05)。微生物发酵饲料可以代替抗生素添加饲料,并可起到促进仔猪健康生长的功效。胡新旭等研究表明无抗发酵饲料能够提高生长育肥猪的生产性能,增强免疫能力,提高屠宰猪肉品质。王德培等研究发现饲喂微生物发酵饲料组的奶牛产奶量较对照组提高了0.85 kg/d(P<0.05),乳脂率提高了0.17%(P<0.05),乳蛋白含量提高了4.1%(P<0.05),全乳固体提高了0.4%(P<0.05)。
2生物发酵饲料主要的发酵菌种
2.1 选择发酵菌种的原则
微生物发酵饲料的菌种必须符合安全原则,不能危害环境固有的生态平衡(特别是某些基因工程菌种);不能产生有毒有害的物质;菌体本身具有很好的生长代谢活力,合成小肽和有机酸等小分子物质,能在培养基中迅速生长,能有效降解大分子和抗营养因子。菌种能保护和加强动物体菌群的正平衡。可以通过2种方式来达到目标:发酵饲料的生产菌种本身就是从饲养的目标动物消化道中分离出来的有益菌或者我国农业部2013年12月发布的第1126号公告《饲料添加剂品种目录》的菌种。
2.2 主要的发酵菌种
美国已批准40多种微生物用于饲料微生物添加剂生产,我国农业部于1999年公布允许使用饲料级微生物添加剂和酶制剂的微生物菌种名单。目前,市场上用于饲料发酵的益生菌种类主要是乳酸菌、芽孢杆菌、酵母和霉菌。
2.2.1  乳酸菌
乳酸菌是应用最早、最广泛的益生菌,是一类能在可利用的碳水化合物发酵过程中产生大量乳酸的细菌的总称。乳酸菌具有促进营养物质的消化和吸收、降低血清胆固醇、调节肠道菌群平衡、激活机体免疫系统、改善食品风味和预防癌症等多方面的生理功能,利用益生乳酸菌发酵而成的饲料对促进动物的健康生长具有重要的实践意义。乳酸菌在食品、医药和畜牧业中广泛应用。乳酸菌固态发酵酶解能通过提高豆粕、棉籽粕和菜籽粕中粗蛋白质含壁,降低PH及对抗营养因子的降解,从而达到改善饲料品质的目的。国内外有大量的饲养和l|缶床试验都证实,乳酸菌对人类和动物体保健和治疗都有较好的疗效。杨璐等通过对发酵液体饲料的营养特性的研究和在对仔猪生产上的应用现状发现,可以降低仔猪胃内的酸度,增加仔猪的采食量,从而提高其生产性能。同时,能有效抑制有害细菌的生长和繁殖,控制仔猪的腹泻,减少抗生素的使用。乳酸菌可以提高饲料的品质,提升家禽对饲料的利用率,与传统的抗生素和化学添加剂相比具有无污染、高效、安全等优点。
2.2.2  酵母菌
酵母是一类非丝状真核微生物,一般泛指能发酵糖类的各种单细胞真菌,酵母菌体中含有非常丰富的蛋白质、B族维生素、脂肪、糖、酶等多种营养成分。饲料酵母因其含有较高的粗蛋白质、氨基酸(粗蛋白质含量高达50%)及多种维生素,同时含有多种动物所需的消化酶(α-淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶等),对营养物质的消化利用起着重要作用。酒糟可在生产中用作饲料来饲喂动物,价格低廉,对牛适口性好,在瘤胃中酒糟蛋白降解率较高,补充肉牛育肥快速生长对蛋白质的需要,在生产中可作为肉牛育肥的蛋白质补充料进行应用。酵母菌富含蛋白质和其他代谢产物,在提高动物的免疫、生长和繁殖能力方面具有显著功效,是天然绿色生物饲料添加剂,价格低廉并有很高的经济价值,市场需求旺盛,具有很好的应用前景。K.Gbelibasakis等试验表明湿啤酒糟替代青贮玉米和大豆粉来改变35%~39%的瘤胃不可降解蛋白饲喂奶牛,显著提高了实际乳产量、4%校正乳产量、乳脂含量、乳总固形物含量和乳脂产量。Wlliams等报道给杂交肉牛供给酵母培养物能够提高饲料的利用率。据报道,在泌乳牛、生长牛、水牛、绵羊、山羊日粮中添加酵母菌培养物后,产奶量提高6.8%~17.4%,平均提高7.8。
2.2.3  芽孢杆菌
由于芽孢杆菌能够产生维生素B1、B2、B6等B族维生素、维生素c、蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等酶以及多种代谢产物;进入肠道后消耗大量的氧气,维持肠道厌氧环境,抑制需氧致病菌的生长,维持动物肠道的菌群平衡。这些特性对促进动物营养的消化吸收、提高动物的饲料转化率、防病和促进生长起到重要作用。陈洁梅等利用芽孢杆菌对豆粕进行固态发酵试验,发酵后样品中粗蛋白含量从50.6%增加到54.1%,TCA.N含量从2.4%增加到38.8%,大豆肽含量从1.8%提高到29.5%,乳酸含量从0.7%增加到4.7%,游离氨基酸含量从5.57mg/g增加到92.65mg/g。SDS—PAGE电泳分析结果表明,发酵后大豆抗原已经完全被分解,大分子蛋白质基本上都被降解成10kD以下的小分子肽,各种主要抗营养因子的降解率达
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