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微生物發(fā)酵飼料及其應(yīng)用

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   摘要:本文綜述了利用發(fā)酵工程發(fā)酵粕類、秸稈以及果渣生產(chǎn)微生物飼料,提高了飼料的利用率,改善飼料品質(zhì),消除了環(huán)境污染,有利于緩解了中國蛋白質(zhì)飼料原料緊缺的問題,以及微生物發(fā)酵飼料在動(dòng)物中的應(yīng)用,并提出了發(fā)酵飼料存在的問題和發(fā)展前景。

  關(guān)鍵詞:發(fā)酵工程;粕類原料;果渣;微生物發(fā)酵飼料

  發(fā)酵工程又稱為微生物工程,是指利用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種技術(shù)[1]。發(fā)酵工程的主體是微生物,特別是經(jīng)過DNA重組改造的微生物。目前發(fā)酵工程在飼料和動(dòng)物飼養(yǎng)中應(yīng)用有了良好的效果。近年來,飼料原料價(jià)格不斷上漲,畜禽養(yǎng)殖成本大幅度提高,嚴(yán)重影響了我國畜牧業(yè)和飼料工業(yè)的發(fā)展。因此,提高飼料利用率,改善飼料品質(zhì)是當(dāng)前飼料工業(yè)的研究重點(diǎn)之一[2]。本文主要概述發(fā)酵工程在飼料原料中的應(yīng)用。

  1.微生物發(fā)酵作用

  消除抗?fàn)I養(yǎng)因子,積累有益的代謝產(chǎn)物,提高飼料的利用率和動(dòng)物的消化能力,主要有:對豆粕。棉粕、菜籽粕和花生粕等蛋白質(zhì)飼料降解其抗?fàn)I養(yǎng)因子,如豆粕的抗原蛋白、棉粕的棉酚和菜籽粕的硫甙,并進(jìn)行蛋白質(zhì)的體外消化,發(fā)酵可以改變粕類原料的理化性狀,減少抗?fàn)I養(yǎng)因子,產(chǎn)生促進(jìn)動(dòng)物生長的有益成分,提高飼料的消化率,增加適口性,延長儲存時(shí)間,并且可以解毒脫毒,將有毒粕類轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒、低毒的優(yōu)質(zhì)飼料,提高氮的利用率,降低糞便中的氮污染,減少畜牧環(huán)境污染,積累小肽和乳酸等有益代謝產(chǎn)物,抑制病原微生物的滋生,大幅度減少或完全替代抗生素的使用;對大麥、秸稈等飼料原料進(jìn)行非淀粉多糖的體外消化,使其易于動(dòng)物的消化吸收,提高飼料的代謝能力和適口性[4]。

  2.發(fā)酵飼料原料

  2.1 發(fā)酵粕類原料

  豆粕為大豆榨油的副產(chǎn)物,含有豐富蛋白質(zhì),氨基酸含量豐富,是動(dòng)物飼料中常用的植物性蛋白質(zhì)原料。馬文強(qiáng)等[5]通過枯草芽孢桿菌、釀酒酵母菌、乳酸菌對豆粕進(jìn)行發(fā)酵后,粗蛋白提高了13.48%,粗脂肪提高了18.18%、磷含量提高了55.56%,氨基酸提高了11.49%,胰蛋白酶抑制因子和其他抗?fàn)I養(yǎng)因子得到了徹底消除。莫重文等[6]利用米曲霉和啤酒酵母混合菌株發(fā)酵豆粕,使粗蛋白含量增加了12.1%;楊旭[7]等利用釀酒酵母對豆粕進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,使蛋白含量增加了9.55%;

  棉粕中氨基酸含量高且粗蛋白含量僅次于豆粕,是一種優(yōu)質(zhì)的植物性蛋白飼料。但其中的游離棉酚對動(dòng)物體具有一定的毒害作用,限制了其在飼料中的使用。近年來,通過發(fā)酵處理棉粕,降低游離棉酚含量,提高蛋白利用率,改善棉粕品質(zhì),具有廣闊的應(yīng)用前景。諸葛斌等[8]利用混菌發(fā)酵棉粕使小肽含量提高至18.36%,體外消化率提高至88.59%,顯著提高了棉粕蛋白。喬曉艷等[9]利用熱帶假絲酵母和干酪乳桿菌發(fā)酵棉粕后棉酚脫毒率達(dá)48.1%,小肽含量提高了10.97%,氨基酸提高了10.81%,植酸降低了1.54%;聶蓬勃[10]利用蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵棉粕使蛋白提高 了3.79%,游離棉酚脫毒率53.4%;金紅春[11]以復(fù)合芽孢桿菌發(fā)酵棉粕使游離棉酚去除率達(dá)96.52%。

  菜籽粕中含有硫甙、芥酸、單寧、植酸和芥子堿等抗?fàn)I養(yǎng)因子,嚴(yán)重限制了其在飼料中的應(yīng)用,所以通過發(fā)酵對菜籽粕進(jìn)行脫毒已經(jīng)得到了比較廣泛的營養(yǎng)。王剛[12]通過混合固態(tài)發(fā)酵菜籽粕使其硫甙降解率為53.4%,粗蛋白提高了5.58%,菜籽肽提高了8.1%,蛋白質(zhì)體外消化率提高了1.94;陸豫等[13]通過固體混菌發(fā)酵使硫甙脫除率達(dá)到97%;孫林等[14]通過乳酸菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、酪酸梭狀芽孢桿菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵使菜籽粕硫甙去除率達(dá)85.19%,粗蛋白含量提高4.37%。

  我國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)作物秸稈資源很豐富,秸稈中大約有65%-80%的干物質(zhì)能夠?yàn)閯?dòng)物提供能量,而目前用于飼料的不足10%,絕大部分秸稈直接還田或者當(dāng)作燃料使用,造成了很大資源浪費(fèi),更加污染了環(huán)境[15]。所以利用發(fā)酵法處理秸稈成飼料具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。黃茜等[16]利用混合菌發(fā)酵秸稈,其木質(zhì)素降解率達(dá)到44.77%,纖維素降解率達(dá)到41.48%。李日強(qiáng)等[17]通過固態(tài)發(fā)酵將玉米秸稈的真蛋白含量提高了129.6%,粗蛋白提高了29.59%。王儀明[18]混菌發(fā)酵后秸稈纖維素降解為38.5%,降解率為28.2%;半纖維素降解為13.7%,降解率為27.5%;蛋白含量提高到15.43%,比發(fā)酵前提高12.32%。

  2.2.果渣

  作為農(nóng)業(yè)大國,每年產(chǎn)生大量的農(nóng)副產(chǎn)品的廢棄物,比如秸稈,果渣等。如何合理并科學(xué)的利用這些廢棄物轉(zhuǎn)化為飼料原料。利用發(fā)酵法處理這些廢棄物生產(chǎn)蛋白飼料,不僅提高資源的利用率,而且消除環(huán)境污染,改善環(huán)境。廣西金麥克生物科技有限公司用甘蔗、木薯渣為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料原料。可以開發(fā)多種蛋白質(zhì)飼料原料,緩解飼料工業(yè)對糧食的依賴,促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展[19]。蔗渣是糖廠的主要副產(chǎn)品,僅含1.5%-3.0%的粗蛋白,營養(yǎng)價(jià)值低,適口性差。為了緩解我國飼料糧供需矛盾,進(jìn)行了蔗渣飼料生料發(fā)酵工藝的研究。胡詠梅等[20]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用黑曲霉、綠色木霉和產(chǎn)朊假絲酵母三種菌種,蔗渣、糖蜜按8:2配料,料水比1:3,添加6%(NH4)2SO4,自然pH值,發(fā)酵溫度30℃,混菌發(fā)酵36h,發(fā)酵后的飼料粗蛋白含量提高到11.48%,香味、適口性較蔗渣大為改觀,可用做牛、羊等的飼料。徐雅飛[21]根據(jù)微生物學(xué)及發(fā)酵工程理論,采用微生物固態(tài)發(fā)酵技術(shù),研究利用甘蔗渣、甘蔗糖蜜生產(chǎn)發(fā)酵飼料,獲得具有較高飼用價(jià)值的甘蔗渣、甘蔗糖蜜發(fā)酵飼料,生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生“三廢”,為甘蔗渣、甘蔗糖蜜的綜合利用開辟了一條新的途徑,對甘蔗糖業(yè)、畜牧業(yè)、飼料行業(yè)以及環(huán)境可持續(xù)發(fā)展意義重大。張長霞[22]混菌固態(tài)發(fā)酵蘋果渣后真蛋白含量為13.0%,比發(fā)酵前提高了40%,比原始果渣提高了500%。果膠酶、蛋白酶和纖維素酶活力分別為126.2U,2.9U,55.2U,并對果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了初步的研究。油茶籽濕渣是油茶籽提油后的副產(chǎn)物,如果不能充分利用將其丟棄,即浪費(fèi)資源,也污染環(huán)境。王小蓉[23]研究了以油茶籽濕渣為原料經(jīng)微生物固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料的可行性,并對發(fā)酵工藝及發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行了研究和分析。發(fā)酵后的產(chǎn)物經(jīng)烘干后粗蛋白質(zhì)含量可由接種發(fā)酵前的22.54%增加到39.34%,提高率為74.53%,粗纖維由46.18%降到42.12%降解率為8.79%,所檢測出17種氨基酸含量均有不同程度的提高,增加最多的為酪氨酸,其次是谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸和賴氨酸。

  3.微生物發(fā)酵飼料特征以及在養(yǎng)殖上的作用

  微生物發(fā)酵飼料具有天然的發(fā)酵香味,較好的適口性,具有良好的誘食效果;含有大量的有益菌;有害菌(大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌為典型代表)數(shù)量極低,不超過10cfu/g;發(fā)酵成品的pH值較低,在4.5左右,含有大量的有機(jī)酸(以乳酸和乙酸為主)。

  微生物發(fā)酵飼料可以抑制有害菌的繁殖,使腸內(nèi)菌叢保持正常。1.抑制和阻止腸內(nèi)有害菌的發(fā)生,使有益菌增加,恢復(fù)維持健康的腸內(nèi)菌叢。主要是抑制病原大腸菌、梭狀芽孢桿菌、沙門氏菌、β溶血性類細(xì)菌等的繁殖。2.產(chǎn)生消化酶,合成維生素可以產(chǎn)生淀粉酶和蛋白酶等消化酶以及維生素B群,另外維生素A的合成也已被證實(shí)。3.增強(qiáng)免疫作用,通過刺激腸道內(nèi)免疫細(xì)胞,增加局部抗體的形成,從而增力。巨噬細(xì)胞活性。微生物飼料添加劑中有增強(qiáng)免疫作用的維生素A。4.產(chǎn)生過氧化氫,過氧化氫對幾種潛在的病原微生物均有損害作用,它是由一些特殊的物質(zhì)在一些基質(zhì)上形成的。

  4.微生物發(fā)酵飼料的應(yīng)用

  彭忠利[24],微生物發(fā)酵飼料飼喂山羊,與對照組相比,試驗(yàn)Ⅰ組和Ⅱ組平均日增重極顯著提高(P<0.01);粗蛋白、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的表觀消化率顯著提高(P<0.05);發(fā)病率極顯著降低(P<0.01),但總蛋白、白蛋白、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶含量各組間差異不顯著(P>0.05);每只山羊每天分別比對照組多增收0.33元和0.15元。林標(biāo)聲[25]試驗(yàn)證明,為斷奶仔豬飼喂微生物發(fā)酵飼料組比常規(guī)飼料組平均日增重提高了5.56%,而料重比降低了3.53%。此外,試驗(yàn)組糞便中有益菌群增多,pH值下降,與對照組結(jié)果差異顯著(P<0.05)。金樁[26]利用乳酸菌發(fā)酵飼料飼喂規(guī)?;i場,結(jié)果表明飼喂乳酸菌發(fā)酵飼料的豬的采食量、平均日增重增長顯著,料肉比和發(fā)病率下降。翟恒孝[27]發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料比常規(guī)飼料的生長育肥豬平均日增重提高了5.02%,但日增重、采食量和料肉比無顯著差異(P<0.05)。經(jīng)濟(jì)效益分析表明,發(fā)酵飼料組比普通配合飼料組平均每頭豬增加收入17.09元。邱涓[28]試驗(yàn)結(jié)果表明,為仔豬飼喂發(fā)酵飼料比對照組平均日增重10.19%,差異顯著(P<0.05);采食量和料肉比沒有出現(xiàn)明顯差異(P>0.05),但表現(xiàn)出一定優(yōu)勢。說明日糧中添加生物發(fā)酵飼料對仔豬的生長性能有一定的促進(jìn)作用。黃世金[29]與對照相比,投喂添加10%、15%、20%微生物發(fā)酵飼料的商品羅非魚日增重分別提高1.75%、22.14%和21.36%;成活率明顯提高,分別為(96.10±0.60)%、(98.07±0.81)%和(97.67±0.63)%;飼料系數(shù)明顯下降,分別降低了5.51%、15.14%和15.60%;其飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)效益均有提高,且以添加15%復(fù)合微生物發(fā)酵飼料所產(chǎn)生的單位利潤最高。李惠等[30]以發(fā)酵豆粕25%、50%、75%和100%的比例分別等量替代基礎(chǔ)日糧中的魚粉,研究了發(fā)酵豆粕對斑點(diǎn)叉尾?(Ictalurus punctatus)生長和飼料表觀消化率的影響;斑點(diǎn)叉尾日糧中發(fā)酵豆粕可以100%替代魚粉,其中以25%的比例替代效果更佳。吳妍妍[31]通過研究嗜酸乳桿菌發(fā)酵棉粕對AA肉仔雞生長性能、血液理化指標(biāo)和免疫指標(biāo)的影響,試驗(yàn)得出日糧中添加6%的嗜酸乳桿菌發(fā)酵棉粕能夠提高肉雞的生長性能、血液理化指標(biāo)及免疫性能。徐興軍[32]利用馬鈴薯發(fā)酵飼料飼喂肉兔發(fā)現(xiàn),該飼料可以促進(jìn)肉兔增重,降低飼料消耗,提高肉兔日糧中蛋白質(zhì)的利用率和兔肉的脂肪含量。楊葆春[33]發(fā)現(xiàn),飼喂發(fā)酵飼料的幼兔日增長明顯高于對照組(P <0 .0 5 )。

  5.存在的問題以及研究熱點(diǎn)

  目前,生產(chǎn)發(fā)酵飼料存在的主要問題有:1.不同的菌種的發(fā)酵特性和發(fā)酵工藝不一樣,其得到的發(fā)酵飼料的營養(yǎng)特性的研究不充分, 2.不同菌種發(fā)酵飼料飼喂不同種類動(dòng)物的機(jī)理研究不明確。3.未建立發(fā)酵飼料安全性評價(jià)體系。因此,生產(chǎn)發(fā)酵飼料需要建立完善的科學(xué)評價(jià)體系,從營養(yǎng)成分、衛(wèi)生等綜合評價(jià)發(fā)酵飼料,并且針對不同的動(dòng)物的生長需要飼喂不同菌種和發(fā)酵工藝的發(fā)酵飼料需要更加深入的研究,為動(dòng)物尋求更加可靠、安全的飼料,也提升了飼料的原料利用率。

  參考文獻(xiàn)

  [1] 潘力。食品發(fā)酵工程 [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社。2006.

  [2] 周理紅,許梓榮。生物技術(shù)在畜牧業(yè)和飼料工業(yè)中的應(yīng)用 [J].中國飼料,2004,(19):7-9.

  [3] 張恒,劉立鶴,賀國龍。固態(tài)發(fā)酵技術(shù)在飼料資源開發(fā)上的研究與應(yīng)用 [J].當(dāng)代水產(chǎn),2011,(7):66-69.

  [4] 鄧露芳,范學(xué)珊,王加啟。微生物發(fā)酵粕類蛋白質(zhì)飼料的研究進(jìn)展 [J].中國畜牧獸醫(yī),2011,(6):25-30.

  [5] 馬文強(qiáng),馮杰,劉欣。微生物發(fā)酵豆粕營養(yǎng)特性研究 [J].中國糧油學(xué)報(bào),2008,(1):121-124.

  [6] 莫重文,黃崗。固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)發(fā)酵豆粕的研究 [J].中國油脂,2007,(7):38-40.

  [7] 楊旭,蔡國林,曹鈺,等。固態(tài)發(fā)酵提高豆粕蛋白含量的條件優(yōu)化研究 [J].中國釀造,2008,(5):17-20.

  [8] 諸葛斌,劉俊,方慧英,等。混菌發(fā)酵改良棉粕蛋白工藝及協(xié)同作用研究 [J].中國生物工程雜志,2011,(9):62-68.

  [9] 喬曉艷,蔡國林,陸健。微生物發(fā)酵改善棉粕飼用品質(zhì)的研究 [J].中國油脂,2013,(5):30-34.

  [10] 夏蓬勃,湯江武,梁運(yùn)祥。棉粕脫毒菌株的篩選及發(fā)酵條件的研究 [J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(1):120-122.

  [11] 金紅春,蘭時(shí)樂,胡毅,等。棉粕發(fā)酵前后營養(yǎng)成分變化研究 [J].飼料工業(yè),2011,(13):19-23.

  [12] 王剛,蔡國林,陸健。微生物發(fā)酵改善菜籽粕品質(zhì)的研究 [J].中國油脂,2011,(7):39-41.

  [13] 陸豫,余勃,藏超,等。發(fā)酵菜籽粕脫毒工藝優(yōu)化研究 [J].食品科學(xué),2007,(10):267-271.

  [14] 孫林,李呂木,張邦輝,等。多菌種固態(tài)發(fā)酵菜籽粕的研究 [J].中國糧油學(xué)報(bào),2009,(1):85-89.

  [15] 饒輝。國內(nèi)外秸稈類微生物發(fā)酵飼料的研究及應(yīng)用進(jìn)展 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,(37):159-161.

  [16] 黃茜,黃鳳洪,江木蘭,等。木質(zhì)素降解菌的篩選及混合菌發(fā)酵降解秸稈的研究 [J].中國生物工程雜志,2008,(2):66-70.

  [17] 李日強(qiáng),王愛英,葛志安。固態(tài)發(fā)酵玉米秸稈生產(chǎn)飼料蛋白發(fā)酵培養(yǎng)基研究 [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2008,(6):10-12.

  [18] 王儀明?;炀虘B(tài)發(fā)酵小麥秸稈產(chǎn)生單細(xì)胞蛋白飼料的研究 [D].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.

  [19] 董曉麗,張乃鋒,穆立田,等。現(xiàn)代生物技術(shù)在飼料資源開發(fā)中的應(yīng)用進(jìn)展 [J].豬業(yè)科學(xué),2011,(8):28-30.

  [20] 胡詠梅,艾慎,丁一敏,等。蔗渣飼料生料發(fā)酵工藝的研究 [J].飼料工業(yè),2006,(17):27-29.

  [21] 徐雅飛。利用甘蔗渣、甘蔗糖蜜生產(chǎn)發(fā)酵飼料的研究 [D].廣西大學(xué),2007.

  [22] 張長霞?;炀虘B(tài)發(fā)酵蘋果渣生產(chǎn)蛋白飼料的研究 [D].天津科技大學(xué),2004.

  [23] 王小蓉。油茶籽濕渣發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的研究 [D].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2012.

  [24] 彭忠利,郭春華,柏雪,等。微生物發(fā)酵飼料對山羊生產(chǎn)性能的影響 [J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,(6):41-43.

  [25] 林標(biāo)聲,羅建,戴愛玲,等。微生物發(fā)酵飼料對斷奶仔豬生長性能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(5):2378-2380.

  [26] 金樁,彭健,胡新文,等。乳酸菌發(fā)酵飼料對生長豬生產(chǎn)性能的影響 [J].糧食與飼料工業(yè),2010,(3):89-91.

  [27] 翟恒孝,呂松喬,郭小華,等。發(fā)酵飼料對生長肥育豬生產(chǎn)性能的影響 [J].飼料與畜牧,2008,(8):31-32.

  [28] 邱娟。生物發(fā)酵飼料對仔豬生長性能的影響 [J].福建農(nóng)業(yè)科技,2011,(2):51-52.

  [29] 黃世金,俸祥仁,周勇。復(fù)合微生物發(fā)酵飼料在羅非魚養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究 [J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,(8):1003-1006.

  [30] 李惠,黃峰,胡兵。發(fā)酵豆粕替代魚粉對斑點(diǎn)叉尾?生長和飼料表觀消化率的影響[J].淡水漁業(yè),2007,(5):41-44.

  [31] 吳妍妍,張文舉,聶存喜,等。發(fā)酵棉粕對肉雞生長性能、血液理化和免疫的影響 [J].飼料研究,2013,(8):37-40.

  [32] 徐興軍,張偉偉,呂建偉,等。馬鈴薯渣發(fā)酵飼料對肉兔生產(chǎn)性能及肉品質(zhì)的影響 [J].安徽農(nóng)業(yè)科技,2009,(11):5005-5006.

  [33] 楊葆春。EM發(fā)酵飼料對幼兔增重效果的影響 [J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2002,(11):51-53.

  (作者:成都大帝漢克生物科技有限公司生物技術(shù)部孔凌 DDC副總經(jīng)理包清彬)

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