近年來,利用微生物生產的飼料蛋白、酶制劑、氨基酸、維生素、抗生素和益生菌等飼料產品使發(fā)酵工程技術在飼料工業(yè)中得到了更廣泛的應用。
1、發(fā)酵飼料分類及原料來源
微生物發(fā)酵飼料的應用現(xiàn)已十分廣泛,主要有:固態(tài)發(fā)酵飼料、單細胞蛋白和發(fā)酵代謝產物產品。固態(tài)發(fā)酵飼料包括青貯、微貯、畜禽糞與動物性下腳料發(fā)酵、餅粕類發(fā)酵脫毒飼料以及固態(tài)菌體發(fā)酵蛋白飼料;單細胞蛋白利用微生物在液態(tài)基質中大量生長繁殖的菌體生產單細胞蛋白(SCP),如酵母飼料、細菌飼料以及菌體蛋白(MBP,食用菌菌絲體及光合細菌、微型藻飼料等);代謝產物產品主要指利用現(xiàn)代化的微生物工程,發(fā)酵積累微生物有用的中間代謝產物或特殊代謝產物,如飼用氨基酸、酶制劑以及抗生素、維生素等;微生態(tài)制劑主要指培養(yǎng)繁殖可以直接飼用的微生物,制備活菌制劑,也稱益生素等。
最常見的發(fā)酵原料包括薯類、籽實類、糠麩類、渣粕類(各種薯渣、玉米渣、腳粉、柑橘渣、甜菜渣、某些草粉等)、餅粕類(如棉籽餅、菜籽餅、油茶籽餅、蓖麻餅等)、秸桿類、糞便、及動物下腳料等。
2、發(fā)酵飼料常用的菌種及生長條件
我國微生物資源豐富,用于工業(yè)發(fā)酵的微生物主要包括細菌、放線菌、酵母菌和霉菌。飼料工業(yè)常用的菌種有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、植物乳酸桿菌、嗜酸乳桿菌、醋酸桿菌、戊糖片球菌、產朊假絲酵母、釀酒酵母、黑曲霉和米曲霉等。常用的飼用芽孢桿菌適宜生長溫度是 30~37 ℃,pH 為 7.0~7.2;常用的飼用乳酸菌適宜生長溫度是 30~37℃,pH 為 5.5~6.0;常用的飼用酵母菌適宜的生長溫度是 24~32 ℃,pH 為 3.0~6.0;常用的飼用霉菌適宜的生長溫度是 25~30 ℃,pH 為 3.0~6.0。
3、微生物發(fā)酵的分類
根據(jù)獲得產品的不同,微生物發(fā)酵可分為酶發(fā)酵、菌體發(fā)酵、代謝產物發(fā)酵、微生物轉化發(fā)酵和生物工程細胞發(fā)酵等。根據(jù)微生物的種類不同,可分為厭氧發(fā)酵和好氧發(fā)酵。根據(jù)培養(yǎng)基的不同可分為固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。根據(jù)設備不同可分為敞口發(fā)酵、密閉發(fā)酵、淺盤發(fā)酵和深層發(fā)酵。
4、微生物發(fā)酵的優(yōu)點
4.1 發(fā)酵脫毒
多數(shù)情況下,微生物的代謝產物可以降低飼料中毒素含量。比如酵母發(fā)酵可以有效地降解黃曲霉 B1等,曲霉屬能有效的降低發(fā)酵棉籽粕中游離棉酚含量。
4.2 改變營養(yǎng)品質
微生物可以分解大分子的植物性或動物性蛋白質,產生活性肽、寡肽,并獲得品質較好的微生物蛋白質。微生物能把部分糖、半纖維、纖維及脂肪轉化為蛋白,釋放游離磷,提高飼料適口性,改善飼料的營養(yǎng)品質,利于畜禽消化、吸收和沉積。
4.3 產生促生長因子
不同的菌種發(fā)酵飼料后所產生的促生長因子不同,這些促生長因子主要有有機酸、消化酶、B 族維生素、抗菌肽和未知生長因子等。
5、發(fā)酵飼料在畜禽生產中的應用
5.1 在反芻動物生產中的應用
泌乳牛飼喂發(fā)酵飼料,平均日產標準乳提高。肉羊飼喂發(fā)酵蘋果飼料,肉羊增重速度提高,疾病抵抗力增強。
5.2 在豬生產中的應用
給仔豬飼喂液體發(fā)酵飼料,腸道內乳酸菌數(shù)目增加。飼喂發(fā)酵飼料后,基礎日糧游離磷比發(fā)酵前提高,豬腸道中大腸桿菌數(shù)下降,優(yōu)勢乳酸菌群數(shù)目上升,飼料成本降低。
5.3 在家禽生產中的應用
在進行雞的白痢沙門氏菌攻毒試驗,飼喂乳酸桿菌的雛雞組死亡率明顯降低與對照組。在肉雞日糧中適當添加玉米秸稈粉發(fā)酵飼料,不僅降低了飼料成本,而且改善了肉品質,為生產綠色肉雞產品提供了一個有效途徑。用發(fā)酵飼料飼養(yǎng)肉鴨,適口性提高、料肉比降低、屠宰性能改善、飼料成本降低。
5.4 在水產養(yǎng)殖中的應用
石斑魚配合飼料中用發(fā)酵豆粕適量替代魚粉,石斑魚增重率不受影響。在魚餌料中補加發(fā)酵飼料,節(jié)省的精料可觀,對節(jié)糧養(yǎng)魚有很大的經濟價值。
6、展望
隨著當前飼料行業(yè)的蓬勃發(fā)展,飼料逐步向低藥、低殘留和無抗發(fā)展,而發(fā)酵飼料應用技術集成,是降低和替代抗生素應用的有效方法之一,發(fā)展生物飼料也為畜牧業(yè)大勢所趨。微生物學、發(fā)酵工程學、自動化科學等方面的發(fā)展,也將使發(fā)酵飼料得到廣泛應用,并造福人類。