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微生物发酵饲料的生产类型、特点及具体运用
发布时间:2016-07-25

摘要

 

  我国是农业生产大国,经过各种加工后的副产品如糟渣,饼粕等也占有很大的比重,大部分的副产品因含有抗营养因子或者是毒素而未能很好的利用,其中含有大量的可被人类或者动物利用的营养物质如蛋白质和维生素等。因此,采用合理的方法对其加工处理以发挥其潜力是今后的发展方向。

  微生物发酵饲料因其绿色、环保已经成为动物营养学界的研究热点。微生物发酵工程是根据微生物自身的某些特定生理功能,利用现代工程技术手段为人类生产有用的产品,或者直接把微生物应用于工业生产过程的技术。发酵饲料能够利用微生物自身的生长代谢活动,将饲料原料中的抗营养因子分解或者转化,产生能够被畜禽采食、消化、吸收,养分更高且无毒害作用的饲料原料。

  近年来玉米豆粕等饲料原料价格上涨,养殖成本大大提高,因此开发非常规饲料原料、提高饲料利用率、改善饲料品质是当前饲料工业的研究重点之一。

  1 微生物发酵饲料常用菌种

  发酵饲料的生产菌种很多,其中较常用的主要有酵母菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和霉菌等。

  1.1 酵母菌

  用于发酵的酵母菌主要是酿酒酵母,酿酒酵母又称面包酵母、出芽酵母,是革兰氏阳性菌,单细胞,椭圆形、球形或者呈退化型假菌丝,菌落中等大小,光滑、湿润,颜色呈乳酪色到淡棕色,有酿酒气味,在畜牧养殖上其主要作用时优化饲料营养价值。酿酒酵母具有繁殖快,生长周期短,容易进行大规模培养等特点,并含有丰富的蛋白质、脂肪、多糖维生素、及各种代谢产物等活性物质。因此被广泛用于食品发酵和饲料工业中。

  1.2 枯草芽孢杆菌

  枯草芽孢杆菌是革兰氏阳性菌,好氧菌,在一定条件下产生芽孢,不消耗饲料的营养成分,可以消耗大量的氧气,维持肠道厌氧环境,抑制致病菌的生长,能够产生各类酶,如淀粉酶、蛋白酶等。枯草芽孢杆菌具有很好的耐高温、耐胆盐和耐酸能力,能够合成多种酶类和 B 族维生素,加强动物体内酶的活性作用,提高巨噬细胞和干扰素的活性。

  1.3 乳酸菌

  乳酸菌是一群形态、代谢性能和生理学特征不完全相同,可以分解碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性菌的总称。乳酸菌的生理功能概括起来主要包括以下几个方面:乳酸菌能够合成大量抑菌物质;通过竞争营养物质,限制有害菌的生长;为动物机体提供营养物质及多种酶类促进动物的消化吸收代谢。用于饲料的乳酸菌主要有乳酸杆菌属、乳酸链球菌属和双歧杆菌属等近 30 种乳酸菌。

  1.4 霉菌常用的饲用真菌有曲霉属的烟曲霉、米曲酶、黑曲霉等。有研究表明真菌多糖可以显着激活自身免疫系统,增强机体抗病毒、细菌、真菌和寄生虫的能力,可以作为一种有效的饲料添加剂。

  2 微生物发酵饲料的生产类型

  2.1 固态发酵

  固态发酵是指在几乎没有可以流动的水的固体基质表面上,微生物生长并产生代谢产物。从生物反应过程的本质考虑,固态发酵是以气相为连续相的生物反应过程,适合好氧微生物生长。影响固态发酵的因素主要有:固态发酵微生物、水分和水分活度、基质和粒度、氧气和二氧化碳浓度、温度和pH、通风和搅拌等。

  2.2 液体发酵

  液体发酵饲料是只饲料与水按照 1︰1.5~1︰4 比例混合,经过充分发酵后达到稳定状态的饲料。Van Winsen 等(2001)提出理想的液体发酵饲料应该符合以下几个条件:pH<4.5;乳酸菌含量要 >109CFU/mL; 乳 酸 含 量 >150mmol/L; 乙 酸 含 量<40mmol/L;乙醇含量 <0.8mmol/L.液体发酵是以液相为连续相的发酵过程,其营养浓度和微生物分布均匀混合有效,接种量小,技术成熟,自动化程度高可以实现发酵过程的控制,产物纯化相对简单等优点。固体发酵与液体发酵相比主要有以下优点:固态发酵的菌种种类更多,操作更方便;可以实现更大规模的生产;固态发酵基本上不会产生对环境有害的产物。

  3 微生物发酵饲料的特点

  微生物发酵可消除抗营养因子,积累有益的代谢产物,提高动物对饲料的消化利用率。此外,微生物发酵饲料具有天然的发酵香味,因此具有良好的诱食效果,动物的适口性比较好,并且含有大量的有益菌,减少抗生素等药物类添加剂的使用,改善动物健康水平,提高肉制品的安全性。

  微生物发酵饲料的作用机理概括起来主要包括以下几个方面:①产生有益因子,促进动物生长;②微生物发酵饲料中含有大量的有益菌,可通过菌体本身或者是细胞壁成分激活宿主的免疫细胞,从而提高机体的免疫机能;③产生有益的代谢产物,调节动物体内微生态平衡。

  4 微生物发酵饲料在动物饲粮中的应用

  微生物发酵饲料因其独特的生理作用,在动物饲粮中得到广泛的应用。

  4.1 微生物发酵饲料在猪饲粮中的应用

  林标声等的试验结果表明,断奶仔猪饲喂微生物发酵饲料比饲喂常规饲料的平均日增重提高5.56%,料重比降低 3.53%,并且试验组粪便有益菌群增多,pH 值降低。李涛等(2014)用乳酸杆菌发酵饲料饲喂体重为(20±0.5)kg 的猪,其结果表明,乳酸杆菌发酵饲料能够提高猪的生长性能,改善猪肉品质,增强血清抗氧化性能。周小辉等(2014)用20%的全价发酵饲料代替等量的全价颗粒料饲喂中大猪可以使其平均采食量提高 2.74%,平均日增重提高 7.58%、料重比降低 4.44%,具有较好的经济价值。胡新旭等(2013)用无抗发酵饲料饲喂断奶仔猪,其结果表明无抗发酵饲料可以提高平均日增重,降低料重比,改善肠道微生物平衡,增强免疫能力和消化能力。

  4.2 微生物发酵饲料在禽类中的应用

  吕月琴等(2012)用 42 周龄海兰褐壳蛋鸡饲喂不同添加量的微生物发酵饲料,每 100kg 分别添加5kg、10 kg、15 kg,其试验结果表明微生物发酵饲料可以明显改善蛋鸡的肠道微生态平衡,降低氮磷排泄率,添加量以每 100 kg 基础日粮中添加微生物发酵饲料 10 kg 为最佳。赵春全(2013)在无抗微生物发酵饲料对蛋鸡生产性能和蛋品质影响的试验表明:发酵饲料在蛋鸡日粮中以 5%的添加量可以获得较好的生产性能,10%的添加量可以极显着地提高蛋黄等级。王宝维等(2014)用发酵豆皮饲喂5-12 周龄五龙鹅其结果表明,发酵豆皮可以提高五龙鹅生长性能、屠宰性能和营养物质利用率,适宜的添加水平是 7%~9%.朱立国(2007)用米曲酶、黑曲霉、枯草芽孢杆菌和产朊假丝酵母作为菌种,以米糠、粉渣、苹果渣、菜籽粕以及蔬菜加工废弃物等为原料进行发酵生产肉鸭饲料,其结果表明微生物发酵生产的饲料具有较高的转化率,可以提高肉鸭的生产性能,调节体内的微生态平衡,增强肉鸭的抗病能力。

  4.3 微生物发酵饲料在反刍动物中的应用

  吴小燕等(2014)用微生物发酵饲料饲喂泌乳奶牛其研究结果表明,试验组乳成分和乳密度,以及各养分的表观消化率都显着高于对照组,添加适当水平的微生物发酵饲料能够提高泌乳奶牛的产奶量和饲粮各养分的表观消化率、改善乳品质。彭忠利等(2013)用微生物发酵饲料饲喂山羊,研究结果表明精饲料中添加微生物发酵饲料可提高山羊对日粮中粗蛋白、粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率,提高山羊抗病能力,降低饲料成本,提高山羊增重,以 50%的微生物发酵饲料替代精饲料的效果最佳。余淼等(2013)在微生物发酵饲料对肉牛免疫机能的影响研究中,结果表明试验组能提高总蛋白、白蛋白、IgA、IgG、IgM 含量,降低谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性,提高总抗氧化能力,增强超氧化物歧化酶(SOD) 活性,降低丙二醛(MDA)的浓度,由此可见,微生物发酵饲料可以提高机体免疫机能。

  4.4 微生物发酵饲料在水产养殖中的应用

  微生物发酵饲料在水产养殖中也有应用,黄世金等(2011) 用复合微生物发酵饲料饲喂罗非鱼,其试验结果表明,在罗非鱼基础饵料中添加复合微生物发酵饲料能够有效提高其免疫力,减少链球菌病的发病率,促进生长,提高饲料转化率,添加比例以 15%为宜。李慧等(2007)的研究结果表明,在日粮中添加一定的发酵豆粕代替鱼粉,可以提高斑点叉尾鮰对干物质、粗蛋白、粗脂肪和钙磷的表观消化率。

  5 微生物发酵饲料现阶段存在的问题

  发酵饲料要想取得实质性进展,需解决以下几方面的问题:①目前发酵饲料生产条件没有统一的标准,有些技术单一、生产设备落后、卫生消毒条件差,很多的发酵饲料厂家对微生物的生活习性和发酵条件了解甚少,生产发酵饲料的设备和专业人员对发酵知识认识程度非常有限。②大多数发酵饲料生产厂家的发酵菌种、发酵过程没有相应的检测设备和化验设备及专业技术人员,纯粹凭气味、色泽判断产品质量,致使产品质量不稳定,容易出现安全隐患。③微生物在制作过程中的培养、灭菌、冷却、检验和物理加工过程中的高温、机械、制粒等都有可能减少微生物的活性及数量,因此,选择一种简单的、易行的微生物发酵的生产、运输、储存方法对于推广发酵饲料有十分重要的作用。

 

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