導讀
隨著生物技術(shù)的發(fā)展,微生物發(fā)酵飼料的產(chǎn)量得到了快速增長,質(zhì)量也有了顯著提高,微生物發(fā)酵可以提高飼料利用率、促進動物生長、改善生態(tài)環(huán)境和防治動物疾病,避免由于添加抗生素、激素和高銅等物質(zhì)產(chǎn)生的負面影響,具有明顯的經(jīng)濟效益和積極的環(huán)保意義。
1微生物發(fā)酵飼料
1.1 定義
微生物發(fā)酵飼料是指在人為可控制的條件下,以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料,通過一種或多種有益微生物的代謝作用,降解部分多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子物質(zhì),生成有機酸、可溶性多肽等小分子物質(zhì),形成營養(yǎng)豐富、適口性好、活菌含量高的生物飼料。
1.2 特性
微生物飼料有天然的發(fā)酵香味,豆粕在28——32℃下經(jīng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵后具有或淡或濃郁的醇香氣味。因具有特殊的香味,有良好的誘食效果,動物適口性好。含有大量的有益菌(乳酸菌、酵母菌)。
研究指出,大豆異黃酮對食品中常見細菌(金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、福氏痢疾桿菌和綠膿桿菌)有良好的抑制效果,同時還含有較多的乳酸和乙酸。
2微生物發(fā)酵飼料主要的發(fā)酵菌種
2.1 選擇發(fā)酵菌種的原則
微生物發(fā)酵飼料的菌種必須符合安全原則,不能產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì);不能危害環(huán)境固有的生態(tài)平衡;菌體本身具有很好的生長代謝活力,能在培養(yǎng)基中迅速生長,能有效地降解大分子和抗營養(yǎng)因子,合成小肽和有機酸等小分子物質(zhì)。菌種能保護和加強動物體菌群的正平衡??梢酝ㄟ^兩種方式來達到目標:發(fā)酵飼料的生產(chǎn)菌種本身就是從飼養(yǎng)的目標動物消化道中分離出來的有益菌;另一種方式是生產(chǎn)菌種或代謝產(chǎn)物可以選擇性地殺滅或者抑制有害微生物,從而造成有益菌數(shù)量優(yōu)勢菌群。
2.2 主要的發(fā)酵菌種
近年來,微生物制品在飼養(yǎng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的應用發(fā)展迅速,與微生物飼料生產(chǎn)有關(guān)的有益微生物主要有細菌、酵母菌及部分單細胞藻類微生物等。目前,發(fā)酵飼料最常見的菌種為酵母菌、乳酸菌和芽孢桿菌。
2.2.1 乳酸菌
乳酸菌(LAB)是一群能從可發(fā)酵性碳水化合物中產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性細菌的統(tǒng)稱。大量研究表明,乳酸菌能夠改善腸道功能、提高機體免疫力、改善機體營養(yǎng)狀況等。已在食品、醫(yī)藥、畜牧業(yè)中廣泛應用。乳酸菌可提供營養(yǎng)物質(zhì),直接促生長;改善消化道微生態(tài)環(huán)境,調(diào)節(jié)消化道免疫系統(tǒng),與傳統(tǒng)的抗生素、化學添加劑相比,具有無污染、高效、安全的優(yōu)點。
2.2.2 酵母菌
飼料用酵母按菌種不同可分為熱帶假絲酵母、產(chǎn)阮假絲酵母、啤酒酵母、紅酵母、擬內(nèi)孢霉菌等。飼料酵母因其含有較高的粗蛋白質(zhì)、氨基酸(粗蛋白質(zhì)含量高達50%)及多種維生素,同時含有多種動物所需的消化酶(α-淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶、半纖維素酶等),對營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用起著重要作用。酵母菌是畜禽動物的長居微生物之一,也是優(yōu)勢菌群。在飼料中添加酵母菌可刺激動物腸道中益生菌數(shù)量的增加,改善動物腸道中的微生物環(huán)境。酵母菌的細胞壁由特殊的酵母纖維組成,主要是由甘露聚糖和葡萄糖組成。甘露聚糖能增強機體免疫力。
2.2.3 芽孢桿菌
芽孢桿菌是一類好氧細菌,在一定條件下產(chǎn)生芽孢,與常用乳酸菌、酵母菌、腸球菌等相比,在儲藏過程以芽孢子形式存在,不消耗飼料的營養(yǎng)成分,可保持飼料質(zhì)量,在生產(chǎn)加工特別是干燥過程中不易死亡,進入腸道后,在腸道上部迅速復活;芽孢桿菌具有較強的淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等解酶的活性,同時還可降解植物性飼料中非淀粉多糖酶(如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等),促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收;芽孢桿菌可以消耗大量的氧,維持腸道厭氧環(huán)境,抑制致病菌的生長,維持腸道正常生態(tài)平衡[。芽孢桿菌發(fā)揮益生作用的另一個作用機制是對動物機體的免疫刺激。
3微生物發(fā)酵飼料的作用機理
3.1 產(chǎn)生有益因子,促進動物生長
微生物發(fā)酵飼料中含有大量的有益菌,飼喂動物時會產(chǎn)生一些具有特殊生理活性的小肽,參與機體的生理活動,促進氨基酸和礦物質(zhì)的吸收,提高蛋白質(zhì)的合成,促進動物生長,還能改善飼料風味和提高飼料適口性,從而提高動物生產(chǎn)性能。
3.2 提高機體的免疫性能
微生物發(fā)酵飼料中含有大量的有益菌,可以通過菌體本身或細胞壁成分刺激并激活宿主免疫細胞,促進吞噬細胞活力。有益微生物還可以發(fā)揮特異性免疫功能,增強動物體內(nèi)B細胞產(chǎn)生抗體的能力,從而增強畜禽的免疫功能,減少疾病的發(fā)生。
3.3 產(chǎn)生有益代謝物,調(diào)節(jié)動物體內(nèi)微生態(tài)平衡
微生物發(fā)酵飼料中含大量的有益微生物。這些益生菌改善了動物胃腸道微生物區(qū)系,促進胃腸道中有益菌群繁殖,抑制有害微生物繁殖。有益菌通過競爭性抑制作用阻止有害微生物在腸黏膜附著與繁殖,對構(gòu)成畜禽腸道內(nèi)微生態(tài)系統(tǒng)的平衡、建立一個正常且平衡良好的腸道微生物區(qū)系、抵御病原性微生物感染具有十分重要的意義。
4存在問題
由于微生物發(fā)酵可以產(chǎn)生眾多的代謝物質(zhì),對其中有效成分缺乏研究,對微生物發(fā)酵飼料的品質(zhì)難以鑒定,阻礙了微生物發(fā)酵飼料的進一步發(fā)展。因此,建立完善的行業(yè)檢測標準和檢測方法十分必要。
由于各種微生物飼料的菌種組合、篩選、培育方向和方法的不同,生產(chǎn)水平、動物種類以及飼料加工、儲存、飼喂條件等因素的差異,微生物發(fā)酵飼料的應用效果差異較大,難以獲得穩(wěn)定、一致的效果。因此,進一步篩選合適的微生物,深入研究微生物發(fā)酵飼料的有效成分,并對其適用動物種類以及劑量進行深入研究十分必要。
5展 望
微生物種類眾多,資源豐富,開發(fā)潛力巨大,發(fā)酵原料來源廣泛,可以減少環(huán)境污染,同時又變廢為寶,得到產(chǎn)品價格低廉,易于生產(chǎn)推廣。微生物發(fā)酵飼料可以大大降低藥源性(主要來自于飼料)疾病,改善動物整體健康狀況,還可以生產(chǎn)出無抗生素殘留的優(yōu)質(zhì)畜禽產(chǎn)品,滿足人們對綠色健康食品的迫切需求。其作為一種新興產(chǎn)業(yè)會帶來巨大的社會效益與經(jīng)濟效益,在飼料工業(yè)中必將有廣闊的發(fā)展前景。
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