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近年來隨著微生物發(fā)酵工藝的發(fā)展，發(fā)酵飼料引起業(yè)界廣泛的興趣，微生物發(fā)酵飼料與傳統(tǒng)飼料相比具有其自身獨特的優(yōu)越性，符合當(dāng)前健康環(huán)保型漁業(yè)發(fā)展的要求。自上世紀(jì)40年代抗生素被發(fā)現(xiàn)以來，其在畜禽、水產(chǎn)飼料中被廣泛應(yīng)用，然而隨著抗生素的頻繁使用，其產(chǎn)生的副作用也日益凸顯出來，如不加以限制將會給人類健康帶來巨大的災(zāi)難。新型無抗發(fā)酵飼料很好地解決了促進(jìn)動物生長和無殘留、無污染之間的矛盾。 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，通過微生物的代謝作用，將植物性、動物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解、合成，產(chǎn)生更能被畜禽采食、吸收養(yǎng)分和無毒害作用的生物飼料或飼料原料。國外 20 世紀(jì) 60 年代就開始研究微生物發(fā)酵飼料，并逐漸形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，我國于上世紀(jì)90年代開始微生物發(fā)酵飼料的研究(主要是酵母蛋白飼料的生產(chǎn))，由于各方面條件的限制，在近幾年對微生物發(fā)酵飼料才有了真正深入的研究和發(fā)展。 一、微生物發(fā)酵飼料的優(yōu)越性 1.提高飼料利用率，降低養(yǎng)殖成本 發(fā)酵飼料通過生化反應(yīng),有效的把飼料原料分解轉(zhuǎn)化成葡萄糖和氨基酸，縮短了飼料在動物消化道內(nèi)的轉(zhuǎn)化鏈,進(jìn)而使得飼料中各種有效的成分迅速、有效的被吸收利用,可提高飼料的利用率。發(fā)酵后粗脂肪、有機(jī)酸的增加又增加了日糧中的能量,也是提高增重和飼料轉(zhuǎn)化率的因素。 發(fā)酵飼料的多種微生物活菌能大量吸收動物難以利用的有機(jī)氮、無機(jī)氮，使之轉(zhuǎn)化成為多種菌體蛋白質(zhì)即蛋白飼料，顯著增加了飼料營養(yǎng)成分，降低了飼料成本。 2.改善飼料的適口性 飼料在發(fā)酵后，產(chǎn)生天然的酸香味,能刺激動物的食欲，促進(jìn)消化液的分泌，提高消化酶的活性，加速飼料營養(yǎng)成分的分解，從而促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，使得所養(yǎng)魚蝦采食量和采食速度全面提高。 3.改善水體環(huán)境 由于水產(chǎn)養(yǎng)殖的特殊性，多種有益菌在投放到水體中，通過氧化、氨化、硝化、反硝化以及固氮作用，快速降解水體中積累的大量有機(jī)物(如殘余餌料、養(yǎng)殖動物的排泄物)和動植物殘骸產(chǎn)生的有毒有害氣體(如氨氣、硫化氫等)，降解過程中能夠產(chǎn)生的多種直接被水中浮游植物充分利用的無機(jī)鹽，水中大量繁殖的浮游植物又能進(jìn)一步降解有害物質(zhì)，改善養(yǎng)殖水體的各項指標(biāo)，從而凈化水質(zhì)。促進(jìn)了魚蝦的生長。水產(chǎn)養(yǎng)殖動物長期生活在水中，受環(huán)境因素的影響較大，接觸到有害菌的機(jī)會也多。在魚蝦腸道內(nèi)建立一個良性循環(huán)的微生物系統(tǒng)，是抵御病原性感染的最有效方式之一。 4.發(fā)酵脫毒，飼料更安全 近年來某些研究表明，某些乳酸菌可抑制霉菌的生長和產(chǎn)毒，嗜酸乳桿菌可抑制寄生曲霉的孢子萌發(fā)。另外，多數(shù)情況下微生物的代謝產(chǎn)物可以降低飼料中毒素的含量。據(jù)報道，曲霉屬、串珠霉屬等 5 個菌株可以有效地降低發(fā)酵棉粕中游離棉酚的含量?？梢?，發(fā)酵飼料比未發(fā)酵飼料的有害物質(zhì)含量更低，對于被日益關(guān)注的食品安全問題更具意義。 二、微生物發(fā)酵飼料的作用機(jī)理 微生物發(fā)酵飼料的作用主要體現(xiàn)在兩個方面，一是利用廉價的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物生產(chǎn)高質(zhì)量的飼料蛋白原料，二是獲得高活性的有益微生物。這些微生物制品的應(yīng)用，一方面可以提高飼料的轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)畜禽生長;另一方面可以調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡,提高動物的健康水平。還有一些活菌劑可以用于治療動物疾病。在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中推廣應(yīng)用微生物發(fā)酵飼料,可以減少抗菌素的使用，有利于生產(chǎn)安全食品,提高產(chǎn)品出口的競爭力。 1.補(bǔ)充有益菌,調(diào)節(jié)動物的微生態(tài)平衡 健康動物腸道內(nèi)生長著各種各樣的微生物群落，各種微生物群落之間相互依存、相互制約，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)系對抵御病原性微生物感染具有十分重要的意義。由于微生物之間存在著相互作用，某一生態(tài)系統(tǒng)中現(xiàn)存的微生物會阻止新的有機(jī)體在這一部位的入侵，有益菌通過競爭性抑制作用阻止有害微生物在腸粘膜附著與繁殖。因此對那些菌群形成遲緩或有障礙的動物服用微生物飼料有著十分重要的意義。而對于成年動物由于許多微生物只能在腸道內(nèi)存活相當(dāng)一段時間，必須連續(xù)服用活菌制劑才能保持某一微生物在腸道內(nèi)的定植。 2.化學(xué)屏障作用 通過有益微生物如乳酸菌類產(chǎn)生的有機(jī)酸(乳酸、丙酸、乙酸)使消化道內(nèi)pH值降低，抑制其他病原微生物生長，環(huán)境pH值為4時大腸桿菌和沙門氏菌不能增殖，起到了維持腸道菌群平衡促生長的作用，同時消化道內(nèi)的酸性環(huán)境促進(jìn)了礦物質(zhì)元素鈣、磷、鐵以及維生素D的吸收和利用。 3.產(chǎn)生有益代謝物,抑制和殺死有害菌 有益微生物可產(chǎn)生肽細(xì)菌素、酶類及少量無機(jī)物，可以抑制有害菌的生長或阻止有害菌毒素在上皮細(xì)胞的粘附和侵入。如乳酸菌和鏈球菌產(chǎn)生的乳酸鏈球菌肽能抑制沙門氏菌、志賀氏菌、綠膿桿菌和大腸桿菌的生長;嗜乳酸桿菌和保加利亞乳桿菌可以產(chǎn)生少量過氧化氫抑制革蘭氏陰性病原菌的生長;乳酸桿菌和雙歧桿菌產(chǎn)生的胞外糖苷酶可以阻止細(xì)菌毒素的入侵。 4.具有營養(yǎng)作用,促進(jìn)動物生長 微生物發(fā)酵飼料中的有益菌本身即為一種高蛋白物質(zhì)，同時在動物腸道內(nèi)代謝可產(chǎn)生多種有助于動物營養(yǎng)消化的有益因，從而促進(jìn)水產(chǎn)動物的生長發(fā)育和增重.如芽孢桿菌能分泌多種消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等)促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收;酵母菌可以產(chǎn)生氨基酸、多種維生素(K、C、B1、B2、泛酸、煙酸、生物素、肌醇和葉酸等)供動物體利用，酵母菌還可以促進(jìn)植酸酶的產(chǎn)生，提高對磷的利用率。 5.防止有害物質(zhì)的產(chǎn)生。 微生物發(fā)酵飼料促進(jìn)營物質(zhì)的消化吸收，減少了氨和其他腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生。研究表明：飼喂微生物發(fā)酵飼料可減少內(nèi)容物、糞便、門靜脈中氨的含量以及腸道中甲酚、吲哚、3-甲基吲哚等腐敗物質(zhì)的含量，減少糞便的臭味，凈化環(huán)境。 6.提高機(jī)體免疫功能 發(fā)酵飼料中的有益微生物可以作為一種非特異免疫調(diào)節(jié)因子，通過細(xì)菌本身或細(xì)胞壁成分刺激并激活宿主免疫細(xì)胞，促進(jìn)吞噬細(xì)胞活力或作為佐劑發(fā)揮作用。有益微生物還可以發(fā)揮特異性免疫功能，增強(qiáng)動物體內(nèi)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力。直接飼用微生物通過促使機(jī)體發(fā)生體液免疫和細(xì)胞免疫，提高畜禽抗體水平，增強(qiáng)免疫功能，及時殺滅侵入機(jī)體內(nèi)的致病菌，從而防止疾病的發(fā)生。實驗發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌能夠增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力,一些益生菌能夠影響人體免疫系統(tǒng)的應(yīng)答能力,其影響能力隨菌體的不同而變化。 四.微生物發(fā)酵飼料的展望 微生物種類眾多，資源豐富，開發(fā)潛力巨大，同時發(fā)酵原料來源廣泛,特別是可以利用農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，如各種農(nóng)作物秸稈、糠、木屑、蔗渣、薯渣、甜菜渣及藥渣等，通過微生物發(fā)酵，內(nèi)能把大量的基質(zhì)轉(zhuǎn)化為有用產(chǎn)品，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。為了生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價廉的發(fā)酵飼料，還需要研發(fā)一些規(guī)模較大，自動化程度較高的固體發(fā)酵設(shè)備，不斷發(fā)掘新的微生物飼料菌種和改良現(xiàn)有的菌種，特別是纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶等酶類對發(fā)酵飼料很重要，因此篩選此類重要酶制劑的菌種是微生物發(fā)酵飼料的重點。 隨著當(dāng)前飼料行業(yè)的蓬勃發(fā)展，飼料逐步向低藥、低殘留發(fā)展，水產(chǎn)品也漸漸邁向綠色產(chǎn)業(yè)革命，因此，生物飼料也必然成為大勢所趨.隨著分子生物學(xué)、微生物學(xué)、發(fā)酵工程學(xué)、儀器科學(xué)、自動化科學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，也將使微生物發(fā)酵飼料成為一種新型動物能源并廣泛應(yīng)用，造福人類。 |
