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  • 我國微生物發(fā)酵飼料研究進(jìn)展

    發(fā)布時(shí)間:2020-12-09 21:14瀏覽次數:4271

    隨著(zhù)畜牧養殖業(yè)的快速發(fā)展,“人畜共糧”的矛盾日益凸顯,為了解決這個(gè)重要的問(wèn)題,世界各國不管是科技界還是工業(yè)界都在探尋新的飼料來(lái)源,其中,蛋白質(zhì)飼料尤其受到重視。自20世紀50年代開(kāi)始,動(dòng)物日糧中添加抗生素等物質(zhì)可有效促進(jìn)動(dòng)物的生產(chǎn),對畜牧養殖業(yè)的快速發(fā)展做出了很大的貢獻。但是隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng),人們發(fā)現在飼料中添加抗生素帶來(lái)的危害也是非常顯著(zhù)的,也受到了社會(huì )各界人士的廣泛關(guān)注。歐盟自2006年1月起全面禁止在畜禽飼料中添加抗生素,我國在飼料中允許添加的抗生素種類(lèi)也在逐漸減少。飼料資源短缺的問(wèn)題長(cháng)期制約著(zhù)我國畜牧業(yè)的發(fā)展,即發(fā)展安全、健康的養殖環(huán)境是當務(wù)之急,其中微生物發(fā)酵飼料正在受到人們的關(guān)注和青睞。


    微生物發(fā)酵飼料是指在人為控制條件下,以微生物為飼料發(fā)酵的菌劑,將發(fā)酵飼料原料中抗營(yíng)養因子進(jìn)行分解或轉化,生成多種有機酸、維生素等營(yíng)養物質(zhì),在發(fā)酵過(guò)程中還可產(chǎn)生淡淡的香味,增加了動(dòng)物的適口性,還可以提高動(dòng)物的抵抗力。


    微生物發(fā)酵飼料的種類(lèi)


    微生物發(fā)酵飼料根據含有水分的多少可以分為液體發(fā)酵飼料和固體發(fā)酵飼料。國外一般使用液體飼料較多,而國內廣泛使用的還是固體發(fā)酵飼料。除此之外,還有單細胞蛋白和菌體蛋白飼料、氨基酸、酶制劑以及微生物等代謝產(chǎn)物;微生態(tài)制劑和益生素等類(lèi)別。


    1.1 固體發(fā)酵飼料


    固體發(fā)酵又稱(chēng)為固態(tài)發(fā)酵,是將粗飼料作為發(fā)酵原料,添加混合有益菌種進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程,發(fā)酵產(chǎn)物中營(yíng)養成分高、適口性好,還可對原料中有毒物質(zhì)進(jìn)行降解。發(fā)酵微生物菌種主要有霉菌、酵母菌及細菌的一些類(lèi)群。


    1.2 液體發(fā)酵飼料


    液體發(fā)酵飼料中發(fā)酵原料的粒度要小的多,添加一定比例的水,增加了與菌種之間接觸的表面積,從而加快發(fā)酵的速度;液體發(fā)酵飼料混合均勻,避免動(dòng)物挑食,在預防仔豬腹瀉等方面有著(zhù)重要的作用。但由于發(fā)酵調控、有效性、經(jīng)濟性等問(wèn)題,限制了其推廣應用。


    2 發(fā)酵飼料選用菌種種類(lèi)


    2009年美國聯(lián)邦食品藥品管理局和美國飼料控制官員協(xié)會(huì )允許46種微生物菌種可作為飼料添加劑使用。而我國農業(yè)部發(fā)布的公告“飼料添加劑品種目錄”中包括:地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸片球菌等15種可以直接飼喂動(dòng)物、允許使用的飼料級微生物飼料添加劑菌種。發(fā)酵飼料的生產(chǎn)菌種很多,主要有乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌和霉菌4大類(lèi)。


    2.1 乳酸菌


    乳酸菌是一類(lèi)能利用可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的無(wú)芽孢革蘭氏陽(yáng)性菌,在自然界分布廣泛,乳酸菌大部分是人體及動(dòng)物體內必不可少的菌群。按乳酸代謝途徑可大致分為:同型乳酸菌、專(zhuān)性異型乳酸菌、兼性乳酸菌和雙歧桿菌四類(lèi)。而且乳酸菌可抑制腸道內腐敗菌的生長(cháng)和腐敗產(chǎn)物的產(chǎn)生,可產(chǎn)生多種消化酶,制造營(yíng)養物質(zhì),提高飼料消化率,保持動(dòng)物體內的微生態(tài)平衡。


    2.2 酵母菌


    酵母菌是一類(lèi)可將糖類(lèi)分解為酒精和二氧化碳肉眼看不見(jiàn)的兼性厭氧單細胞真菌。飼料用酵母菌主要分為熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、紅酵母、畢赤酵母等。酵母可以將大分子物質(zhì)分解成細胞新陳代謝易利用的小分子物質(zhì),屬于異養生物,酵母菌含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和氨基酸等物質(zhì),有效促進(jìn)動(dòng)物的生長(cháng)發(fā)育,縮短飼養期,獨特的酵母香味還可以改善肉質(zhì),增強幼畜禽的抗病能力。


    2.3 芽孢桿菌


    芽孢桿菌作為最理想的微生物添加劑,屬兼性厭氧菌,對外界有害因子抵抗力較強。芽孢桿菌在增殖的同時(shí)可釋放出高活性的分解酵素,還能產(chǎn)生多種營(yíng)養物質(zhì),如維生素、氨基酸、促生長(cháng)因子等促進(jìn)動(dòng)物機體的物質(zhì)代謝,可抑制有害菌等有害微生物的生長(cháng),減少抗營(yíng)養因子對動(dòng)物消化利用的影響。


    2.4 霉菌


    飼料中常用的霉菌有根霉、黑曲霉、米曲霉等。霉菌可分解纖維素和淀粉。


    3  微生物發(fā)酵飼料的作用原理和特點(diǎn)


    微生物發(fā)酵飼料選用的菌種均屬于有益菌,發(fā)酵后的飼料在畜禽腸道內的作用機理一般都是綜合作用的結果,目前得出的普遍觀(guān)點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。


    3.1 改善腸道內的微生態(tài)平衡


    發(fā)酵飼料進(jìn)入動(dòng)物腸道后,飼料中的乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等有益菌之間進(jìn)行協(xié)調作用,維持腸道的健康。動(dòng)物采食后,芽孢桿菌等需氧菌不斷消耗氧而形成厭氧環(huán)境,從而導致好氧菌死亡。


    3.2 補充營(yíng)養成分,提高飼料利用率


    微生物飼料經(jīng)混合菌種發(fā)酵后可產(chǎn)生多種營(yíng)養物質(zhì),包括多種不飽和脂肪酸、芳香酸等,發(fā)酵產(chǎn)物有特殊的香味可有效改善飼料的適口性;發(fā)酵過(guò)程中菌種可將大分子物質(zhì)降解為動(dòng)物易吸收的小分子物質(zhì)及多種促生長(cháng)因子,這些營(yíng)養物質(zhì)被畜禽機體吸收利用,促進(jìn)動(dòng)物的生長(cháng)和增重,可最大限度的利用發(fā)酵飼料,提高飼料利用率。


    3.3 提高畜禽機體免疫功能


    微生物發(fā)酵飼料中的有益微生物可以作為一種非特異免疫調節因子,通過(guò)細菌本身或細胞壁成分刺激并激活宿主免疫細胞,促進(jìn)吞噬細胞活力或作為佐劑發(fā)揮作用。乳酸桿菌、芽孢桿菌等在發(fā)酵過(guò)程中還可產(chǎn)生細菌素,抑制有害病原菌在動(dòng)物腸道內的生長(cháng)繁殖。


    3.4 降解飼料中的抗營(yíng)養因子


    許多乳酸菌和鏈球菌可以產(chǎn)生細菌素,這些多肽物質(zhì)對革蘭氏陽(yáng)性細菌有抑制作用。微生物對飼料原料進(jìn)行生物加工,可以降解其中的棉酚、硫苷、脲酶等抗營(yíng)養因子。同時(shí)飼料中的一些抗原物質(zhì)被微生物分解利用,減輕了對動(dòng)物腸道的抗原性刺激。


    3.5 防止有害物質(zhì)產(chǎn)生


    微生物發(fā)酵飼料中不含任何抗生素,動(dòng)物飼喂有益菌可降低畜禽舍內氨氣、硫化氫等有毒氣體的濃度,可有效減少糞便中氨氮物質(zhì)的含量,畜禽養殖舍內的氨氣含量明顯降低,凈化畜禽環(huán)境。再者,直接飼用微生態(tài)制劑有益菌在腸道內可形成致密性膜菌群,形成生物屏幕,防止對有害物質(zhì)和廢物的吸收。


    4 微生物發(fā)酵飼料目前存在的問(wèn)題及未來(lái)的發(fā)展趨勢

    4.1 微生物發(fā)酵飼料存在的問(wèn)題


    微生物發(fā)酵飼料雖然有很多的優(yōu)點(diǎn),但是在目前的發(fā)展過(guò)程中還存在一些問(wèn)題,勢必會(huì )經(jīng)歷一個(gè)逐步完善的過(guò)程。


    4.1.1 設備落后,硬、軟件條件差


    現在生產(chǎn)發(fā)酵飼料的多為小型飼料廠(chǎng),因此較易缺乏專(zhuān)業(yè)人員和發(fā)酵設備,對于微生物知識和發(fā)酵工藝了解較少。生產(chǎn)條件、衛生管理較差,這將導致飼料安全存在極大的隱患。


    4.1.2 菌種來(lái)源復雜


    由于現在發(fā)酵飼料都是一些小企業(yè),經(jīng)濟實(shí)力較差,沒(méi)有足夠的資金從正規的單位購買(mǎi)菌種,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)知識片面,沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的人員進(jìn)行技術(shù)指導,發(fā)酵飼料的質(zhì)量問(wèn)題有待解決。


    4.1.3 生料發(fā)酵


    按照嚴格的生物發(fā)酵法發(fā)酵原料必須經(jīng)過(guò)消毒,而所謂的“生料”是指沒(méi)有進(jìn)行消毒的原料。小型的發(fā)酵飼料廠(chǎng)認為一般霉變的原料,在經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后就能脫毒,就可以提高飼料的利用率、改善飼料的適口性,說(shuō)明生產(chǎn)廠(chǎng)家對“發(fā)酵”的基礎專(zhuān)業(yè)知識了解太少。


    4.1.4 營(yíng)養水平低


    一些飼料廠(chǎng)的濃縮飼料中幾乎都是發(fā)酵飼料,與豆粕、魚(yú)粉等濃縮飼料相比其中的營(yíng)養不平衡,導致發(fā)酵飼料的飼料報酬較低。


    4.1.5 產(chǎn)品標準問(wèn)題


    由于生物發(fā)酵飼料在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生多種代謝物質(zhì),其具體對動(dòng)物的作用機理并不是很清楚,且其中的有效成分缺乏研究,對微生物發(fā)酵飼料的產(chǎn)品品質(zhì)很難有統一的鑒定標準,因此,建立完善的行業(yè)檢測標準和檢測方法十分有必要。


    4.1.6 微生物發(fā)酵飼料效果不穩定


    微生物菌種在培養、保存、分裝、發(fā)酵及機械、制粒過(guò)程中其數量和活性均受到影響,難以獲得穩定、一致的效果,因此根據不同動(dòng)物種類(lèi)、不同生產(chǎn)水平等因素選擇一種既經(jīng)濟又有效的微生物發(fā)酵飼料十分有必要。


    4.2 微生物發(fā)酵飼料的發(fā)展趨勢


    我國是農業(yè)大國,畜牧養殖業(yè)所占比重較大,目前發(fā)展的微生物發(fā)酵飼料也是飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一次偉大的革新,為了保障養殖業(yè)和飼料行業(yè)的有序發(fā)展,國家也出臺了一系列的政策和對未來(lái)行業(yè)發(fā)展的總體目標。逐漸要實(shí)現安全、高效、協(xié)調發(fā)展,確保飼料的質(zhì)量和安全問(wèn)題;生物技術(shù)與發(fā)酵飼料在保障畜產(chǎn)品安全及飼料產(chǎn)業(yè)健康可持續發(fā)展的過(guò)程中有著(zhù)重要的作用;同時(shí)也是我國未來(lái)飼料行業(yè)發(fā)展的長(cháng)期目標。
    微生物發(fā)酵飼料的發(fā)酵原料可以利用目前人們不注重的農林廢棄物,把大量的廉價(jià)基質(zhì)轉化為有價(jià)值的產(chǎn)品,降低飼料成本和養殖成本,有益菌群的添加可有效改善畜禽腸道微生態(tài)平衡,改善畜產(chǎn)品的質(zhì)量和安全問(wèn)題,同時(shí)還可以降低畜禽糞便對環(huán)境的污染,易于推廣。
    雖然目前的微生物發(fā)酵飼料在質(zhì)量上還存在一定的問(wèn)題,但是隨著(zhù)各界人士的深入研究,將會(huì )有更加專(zhuān)業(yè)的研究解決辦法和行業(yè)標準,對微生物發(fā)酵飼料的生產(chǎn)更加規范,發(fā)酵飼料作為蛋白質(zhì)的替代品,在未來(lái)的飼料行業(yè)中必將受到更多的重視。





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