发酵饲料——替抗帮手

1 生物发酵饲料发展的背景

近年来,全球饲料产量的不断提高,中国2017年饲料产量达到1.869亿t,名列世界第一。饲料资源的短缺逐渐成为世界饲料行业生产发展的瓶颈。蛋白质饲料原料(如豆粕、鱼粉等)紧缺并且价格较高,而廉价的杂粕因无法充分被动物利用而被大量废弃,造成资源浪费和环境污染。目前,我国饲粮约占粮食总产量35%,随着养殖集约化越来越高,预计到20202030年,比重将分别达到40%50%。同时,同源性畜产品的下脚料长期用于动物养殖,因其加工工艺的制订没有进行生物安全性的评估,偶尔在产品中检测出病毒,工艺流程出现交叉传染的可能性,导致病毒的迅速传播。鉴于疫情对行业生物安全的威胁,特别是近期非州猪瘟的暴发,中华人民共和国农业农村部公告(2018/09/13)第64号文件规定:暂停猪血制品在饲料中的使用。所以饲料蛋白质资源将更加紧张。

食品安全、粮食短缺、环境污染、畜产品风味改善等都是畜牧饲料行业面临的共性问题。生物发酵饲料是一种新兴产业,为畜牧业发展的升级转型提供技术解决方案。发酵饲料的推广有助于开发非常规饲料资源,降低养殖成本;保障食品安全,提高畜产品的贸易竞争力,保护环境,促进畜牧行业健康可持续发展。

  生物发酵饲料是指以饲料和饲料添加剂为对象,以基因工程、蛋白质工程、发酵工程等现代生物技术为手段,利用微生物工程发酵开发的安全高效、环境友好、无残留新型饲料资源和饲料添加剂总称。主要包括:发酵和酶解饲料、饲用酶制剂、微生物发酵饲料添加剂、功能性蛋白肽、功能性氨基酸、微生物提取物以及其它生物技术相关产品。有些原料中存在难以消化、对肠道粘膜有致敏作用或抑制动物体内消化酶活性的成分,称为抗营养因子,通过微生物发酵或酶解能消除原料中抗营养特性,从而提高生物发酵饲料中营养成分的利用率。豆粕是我国饲料的主要蛋白原料,年用量在6000万t以上,蛋白质含量高达43%以上,但豆粕存在一些抗营养因子,如抗原球蛋白诱导幼小动物肠道发生过敏反应,不良寡糖引起动物消化不良胀气、腹泻,胰蛋白酶抑制因子降低体内胰蛋白酶活性,引起内源性氮大量流失和胰腺的分泌功能紊乱。

2 生物发酵饲料的功能特性与机理

2.1 消除饲料原料中的抗营养成分、促进营养物质消化吸收

  有些原料中存在难以消化、对肠道粘膜有致敏作用或抑制动物体内消化酶活性的成分,称为抗营养因子,通过微生物发酵或酶解能消除原料中抗营养特性,从而提高生物发酵饲料中营养成分的利用率。豆粕是我国饲料的主要蛋白原料,年用量在6000万t以上,蛋白质含量高达43%以上,但豆粕存在一些抗营养因子,如抗原球蛋白诱导幼小动物肠道发生过敏反应,不良寡糖引起动物消化不良胀气、腹泻,胰蛋白酶抑制因子降低体内胰蛋白酶活性,引起内源性氮大量流失和胰腺的分泌功能紊乱。

2.2 补充有益菌,调节肠道的微生态平衡,提高机体免疫力

  动物消化道内微生态系统的平衡是维持机体健康的重要保障,特别是定植于肠粘膜上的有益微生物,有效防御病原菌的定植或对机体的侵害。发酵饲料中的有益微生物通过多种途径发挥保护机体作用,如通过肠道占位保护、耗尽氧气营造厌氧肠道环境、产物抑菌等。发酵饲料使用的复合菌种主要为乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等,根据生物夺氧学说,其中的酵母菌和芽孢杆菌等好氧菌的存在,与好氧病原菌竞争氧气的同时也为乳酸菌创造了厌氧环境,促使乳酸菌的快速繁殖,与病原菌竞争肠粘膜的附着位点,乳酸菌产酸能力强,抑制病原菌的生长;同时多种乳酸菌和链球菌可以产生细菌素,如乳酸和链球菌肽等,这些多肽类物质能抑制沙门氏菌、志贺氏菌、绿脓杆菌和大肠杆菌的生长。在某些条件下,有些乳酸菌可以产生少量的过氧化氢、溶菌酶,抑制许多细菌的生长,尤其是革兰氏阴性病原菌。进而改善畜禽胃肠道微生态环境,提高动物机体免疫性能。

  饲料发酵过程中,大分子蛋白质降解为小肽物质,部分小肽表现较强抗氧化性,保护机体免疫系统,避免受到体内过量自由基的损伤。发酵饲料中有益菌是良好的免疫激活剂,特别是酵母自溶后产生的细胞壁,能刺激肠道免疫器官生长,激发机体发生体液免疫和细胞免疫,从而提高动物对多种疾病的抵抗力。 

  2.3 发酵代谢产物补充丰富营养成分

  饲料经微生物发酵后能将不良寡糖转化为乳酸、甲酸等,提高原料的代谢能,并能产生多种不饱和脂肪酸和芳香酸,具有特殊的芳香味和良好的适口性,可明显提高动物采食量。微生物发酵饲料在动物体内代谢可产生大量的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、植酸酶等酶类及多种促生长因子,还可产生B 族维生素和氨基酸,被动物机体吸收利用,从而促进其生长发育。

3 生物发酵饲料在养殖中应用

  3.1 生物发酵饲料对动物免疫力的影响

  饲料原料经发酵处理后,产生大量代谢产物和菌体,激发机体免疫系统,提高血液免疫球蛋白含量。

3.2 生物发酵饲料对动物生产性能的影响

  饲料经过发酵后,改善其适口性,降解抗营养因子,提高营养成分的消化率,降低肠道后段的营养浓度,减少胀气、腹泻现象,从而提高动物生产性能。

3.3 生物发酵饲料对动物肉品质的影响

  饲喂发酵饲料增强了机体抗氧化能力,进而增强了机体的抗应激能力,从而使屠宰后肌红细胞中糖酵解速度减慢,并且发酵饲料中小肽或游离氨基酸含量高,可提高肉品鲜味等。

3.4 生物发酵饲料对环境保护的作用

  我国在畜牧领域抗生素使用量约占全球用量的30%,中国年生产16.2t抗生素中,动物使用52%、人使用48%。在畜牧业生产中长期滥用抗生素已造成了严重的危害,不仅引起肉品中抗生素残留超标、耐药性问题,而且未分解的抗生素随粪便排放到水体土壤,破坏自然界微生态系统的平衡,危及人们饮用水的安全。发酵饲料作为功能性饲料在替抗方面发挥重要作用。

文章来源:饲料行业信息网



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