菌酶协同发酵生产蛋白饲料的研究进展及应用
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华达小肽专栏收稿日期:2013-09-29第一作者:孙兴达,E -mail :409859044@qq.com菌体蛋白在饲料生产中的应用研究进展孙兴达1谢申伍21.云南省富源县大河乌猪研究所,曲靖6550002.云南东恒经贸集团有限公司,曲靖655000摘要菌体蛋白是利用谷物发酵生产味精或赖氨酸过程中的副产物,是一种蛋白含量高、价格低廉且资源丰富的高蛋白饲料原料。
文章对菌体蛋白的资源状况、营养成分含量、营养特性及其在动物饲料生产中的应用研究进展进行综述。
关键词菌体蛋白饲料生产研究进展中图分类号:S 816.4文献标志码:A文章编号:1002-2813(2014)01-0032-03随着我国饲料加工业的快速发展,蛋白质饲料资源短缺现象越来越严重,特别是近年来豆粕和鱼粉等蛋白原料价格大幅上涨,给饲料加工业和养殖业带来了很大的成本压力。
开发利用非常规蛋白饲料资源替代豆粕和鱼粉等蛋白饲料成为当务之急。
菌体蛋白是在味精或赖氨酸生产过程中从谷物发酵母液中提取谷氨酸或赖氨酸后的废弃底物,经分离、干燥和粉碎后制成的一种高蛋白饲料,粗蛋白质含量高且价格低廉,具有非常广阔的开发前景(董娜等,2012),开发利用菌体蛋白,不仅可缓解我国蛋白质饲料短缺现象,还可减轻对环境的污染,具有重大的经济效益和环境效益。
1菌体蛋白的资源状况目前市场上的菌体蛋白主要有味精菌体蛋白和赖氨酸菌体蛋白,而以味精菌体蛋白较多。
味精菌体蛋白主要来自味精生产过程中的废弃菌体,味精菌体蛋白占废水中有机成分的30% 40%,若回收味精菌体蛋白,不但可变废为宝,还可减轻对环境的污染。
每生产1t 味精要排放20t 左右的味精废水,废水中含有约4%的湿菌体,提取干燥后可生产蛋白含量超过70%的高蛋白饲料200 250kg 。
我国目前约有味精厂200家左右,味精年产量约170万t ,如果这些味精厂的废弃菌体蛋白都能实现回收,则每年可以生产出约34 43万t 的味精菌体蛋白饲料(董娜等,2012),可以为我国开辟出一种新的蛋白质饲料资源,在一定程度上缓解我国蛋白质资源紧张的状况。
复合菌种协同发酵酒糟生产饲料蛋白研究摘要:以选育的8503和8505复合菌种为试验菌,以白酒糟为原料,经最适条件试验,确定最优条件为:培养温度30 ℃,初始pH5.5,(NH4)2SO4添加量为5 mg/ml,投料量10 %,接种量5 %~10 %,发酵期限5 d。
在最适条件试验的基础上,进行了5 L发酵罐试验,发酵产物粗蛋白质含量由23.75 %提高到35.75 %,提高了11 %,其中真蛋白质提高10.34 %;粗纤维降低了2.05 %;氨基酸总量由25.35 %提高到40.68 %,提高了15.33 %;粗纤维和淀粉分别下降20.97 %和55.60 %。
通过动物饲喂试验表明,以添加20 %的酒糟蛋白饲料效果最佳,且对猪的生长及肉质均无不良影响。
关键词:白酒糟;协同发酵;酒糟饲料化;微生物饲料;饲料蛋白我国是白酒生产大国。
据统计,我国每年用于酿酒的粮食达1 250万t,产生1320万t的酒糟,可生产出500万t的干酒糟饲料。
据测定,酒糟风干物中含有17 %的蛋白质,氨基酸齐全且平衡,是一种优质饲料源。
然而,鲜酒糟由于含水量高,不易运输与贮存,加之酿酒厂生产的周期性与利用季节性之间存在的矛盾;此外,酒糟中含有35.60 %的稻壳,体积却占到50 %,粗纤维含量达18.60 %,严重影响了酒糟营养价值的发挥。
因此,酒糟利用率尚不到50 %,大部分被废弃,既浪费资源,又污染环境。
近十几年来,我国在酿酒废弃物的利用方面作了大量工作,但主要集中于酒精废液制取单细胞蛋白的研究,而对酒糟的研究和开发甚少。
目前对酒糟的利用,国外对利用白酒糟转化为菌体蛋白饲料的报道较少,国内多倾向于酒糟进行干燥处理粉碎后直接用作饲料添加物,或是进行固态发酵[1-2],采用液态发酵的研究不多见。
本研究深入探讨了复合菌种协调发酵酒糟生产饲料蛋白的关键技术,为酒糟的有效利用和防治酿酒行业对环境的污染探索了一条可行的技术方法。
同时,有益微生物进人家畜体内,可以调节微生态平衡,减少疾病,维持家畜的正常生长发育,从而提高畜牧业特别是养猪业的经济效益。
动物营养学报2020,32(3):1099⁃1108ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2020.03.016菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响冯江鑫㊀陈代文㊀余㊀冰㊀何㊀军㊀虞㊀洁㊀毛湘冰㊀黄志清㊀罗玉衡㊀罗钧秋㊀郑㊀萍∗(四川农业大学动物营养研究所,动物抗病营养教育部重点实验室,成都611130)摘㊀要:本试验旨在探究菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响㊂试验选取96头42日龄(8.99ʃ0.75)kg 杜ˑ长ˑ大 杂交仔猪,按体重一致原则随机分为对照组(CON组,基础饲粮)㊁抗生素组(AB组,基础饲粮+75mg/kg金霉素)㊁12h发酵组(12hFER组,12h发酵饲粮)和24h发酵组(24hFER组,24h发酵饲粮),每个组8个重复,每个重复3头猪,试验期21d㊂结果表明:1)与CON组相比,12hFER组和24hFER组仔猪平均日增重(ADG)均显著提高(P<0.05),料重比(F/G)和腹泻率显著降低(P<0.05);与AB组相比,24hFER组仔猪ADG显著提高(P<0.05),2个发酵组腹泻率无显著差异(P>0.05)㊂2)与CON组和AB组相比,2个发酵组仔猪干物质㊁粗蛋白质㊁粗脂肪㊁粗灰分㊁总能㊁总磷的消化率显著提高(P<0.05),2个发酵组间无显著差异(P>0.05)㊂3)与CON组和AB组相比,12hFER组仔猪十二指肠隐窝深度显著降低(P<0.05),十二指肠绒毛高度/隐窝深度(V/C)㊁空肠黏膜杯状细胞数量和回肠绒毛高度显著提高(P<0.05),回肠密闭蛋白(OCLN)基因mRNA相对表达量显著提高(P<0.05);24hFER组仔猪十二指肠V/C和回肠绒毛高度显著提高(P<0.05),空肠封闭蛋白-1(CLDN⁃1)㊁闭合小环蛋白-1(ZO⁃1)和回肠OCLN基因mRNA相对表达量显著提高(P<0.05)㊂本试验表明,菌酶协同发酵饲粮可提高营养物质的消化率,改善肠道健康,降低腹泻率,从而提高仔猪的生长性能,且效果相当于或优于添加金霉素饲粮㊂关键词:发酵;仔猪;生长性能;肠道屏障中图分类号:S816㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2020)03⁃1099⁃10收稿日期:2019-09-10基金项目: 十三五 国家重点研发计划(2016YFD0501204);国家生猪产业技术体系(CARS⁃35);生猪现代产业链关键技术研究与集成示范(2016NZ0006)作者简介:冯江鑫(1991 ),女,河北邯郸人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学㊂E⁃mail:fengjiangxin384@163.com∗通信作者:郑㊀萍,副教授,硕士生导师,E⁃mail:zpind05@163.com㊀㊀仔猪断奶后,生长缓慢㊁腹泻率高㊁肠道屏障功能减弱等问题严重制约猪养殖行业的发展㊂因此,提高仔猪断奶期的生长性能和改善其肠道健康是养猪行业发展的重中之重㊂发酵饲料因具有绿色㊁安全㊁廉价易得等优点,同时可促进仔猪生长㊁缓解腹泻,引发人们广泛关注㊂研究表明,饲喂发酵豆粕可提高仔猪平均日增重(averagedailygain,ADG),显著降低料重比(feed/gain,F/G)[1]㊂饲喂发酵大豆蛋白可提高仔猪ADG和降低F/G,且ADG与发酵大豆蛋白的添加量呈线性正相关[2]㊂Kiers等[3]研究也发现,饲粮中添加20%由根霉和枯草芽孢杆菌联合发酵的大豆可促进仔猪生长,显著降低仔猪腹泻率㊂此外,越来越多的研究表明,添加酶制剂可提高微生物发酵的效率㊂在发酵过程中,菌和酶能起到很好的协同作用,酶制剂的使用可提高发酵效率㊁缩短发酵时间,菌酶㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷协同使用的效果要优于菌和酶单独使用时的效果㊂研究表明,菌酶协同处理的豆粕粗蛋白质(CP)含量由47.62%提高到56.72%[4],特定的菌酶协同发酵可以提高饲粮中乳酸含量,降低饲料pH[5],但有关菌酶协同发酵饲粮在仔猪上的应用及其对仔猪肠道健康的影响的研究还较少㊂因此,本研究旨在探究菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响,为菌酶协同发酵饲粮在仔猪上的应用提供理论支撑,为减少抗生素的使用和仔猪健康养殖提供科学资料㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验材料㊀㊀菌种购自中国普通微生物保藏中心,且符合‘饲料添加剂品种目录(2013)“规定㊂复合酶制剂来自于北京昕大洋怀安科技发展有限公司㊂MRS琼脂培养基㊁MRS肉汤培养基㊁马铃薯葡萄糖(PDA)琼脂培养基㊁乳杆菌选择性(LBS)琼脂培养基和麦康凯琼脂培养基购自北京奥博星生物技术有限责任公司㊂发酵桶购自广州博善生物科技股份有限公司㊂1.2㊀试验设计㊀㊀试验选择96头42日龄健康的 杜ˑ长ˑ大 杂交猪,按体重[(8.99ʃ0.75)kg]相近原则随机分为4组:对照组(CON组,基础饲粮)㊁抗生素组(AB组,基础饲粮+75mg/kg金霉素)㊁12h发酵组(12hFER组,12h发酵饲粮)和24h发酵组(24hFER组,24h发酵饲粮),每组8个重复,每个重复3头猪,试验期21d㊂1.3㊀试验饲粮㊀㊀参照NRC(2012)仔猪营养需要配制玉米-豆粕型基础饲粮(粉状),基础饲粮组成及营养水平见表1㊂表1㊀基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table1㊀Compositionandnutrientlevelsofthebasaldiet(air⁃drybasis)%项目Items含量Content原料Ingredients膨化玉米Extrudedcorn(7.8%CP)30.28玉米Corn(7.8%CP)30.01大豆浓缩蛋白Soyproteinconcentrate4.00续表1项目Items含量Content低蛋白乳清粉Lowproteinwheypowder4.00膨化大豆Extrudedsoybean10.00豆粕Soybeanmeal10.00大豆油Soybeanoil1.80鱼粉Fishmeal(62.5%CP)4.00蔗糖Sucrose2.00葡萄糖Glucose1.00食盐NaCl0.40氯化胆碱Chloridecholine(50%)0.12石粉Limestone0.86磷酸氢钙CaHPO40.52维生素预混料Vitaminpremix1)0.05矿物质预混料Mineralpremix2)0.20L-赖氨酸盐酸盐L⁃Lys㊃HCl(78%)0.50L-苏氨酸L⁃Thr(98.5%)0.13DL-蛋氨酸DL⁃Met0.10色氨酸Trp(98%)0.03合计Total100.00营养水平Nutrientlevels3)消化能DE/(MJ/kg)14.82粗蛋白质CP19.58钙Ca0.81总磷TP0.59有效磷AP0.41可消化赖氨酸DigestibleLys1.37可消化蛋氨酸DigestibleMet0.48可消化半胱氨酸DigestibleCys0.26可消化蛋氨酸+半胱氨酸DigestibleMet+Cys0.74可消化苏氨酸DigestibleThr0.80可消化色氨酸DigestibleTrp0.23㊀㊀1)维生素预混料为每千克饲粮提供Vitaminpremixprovidedthefollowingforperkilogramofthediet:VA8000IU,VD31500IU,VE20.0IU,VK32.0mg,VB11.5mg,VB24.0mg,VB61.5mg,VB1220.0μg,烟酸niacin30.0mg,泛酸pantothenicacid15.0mg,叶酸folicacid0.6mg,生物素biotin0.1mg㊂㊀㊀2)矿物质预混料为每千克饲粮提供Mineralpremixprovidethefollowingforperkilogramofthediet:Fe(FeSO4㊃H2O)100.0mg,Cu(CuSO4㊃5H2O)6.0mg,Zn(ZnSO4)100.0mg,Mn(MnSO4)4.0mg,I(KI)0.14mg,Se(Na2SeO3)0.3mg㊂㊀㊀3)营养水平为计算值㊂Nutrientlevelswerecalculatedvalues.㊀㊀发酵饲粮各原料组成比例与基础饲粮一致,发酵工艺参照专利(专利号:201910736307.0)㊂在底物中加入水㊁酶制剂并接种微生物于发酵桶00113期冯江鑫等:菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响中搅拌均匀后在26 30ħ条件下分别密封发酵12和24h㊂发酵完成后,按饲粮配方加入除底物以外的其他原料,混合均匀后用以饲喂㊂1.4㊀饲养管理㊀㊀试验在四川农业大学科研基地进行㊂试验前冲洗试验场地,并全面消毒㊁密闭熏蒸(甲醛ʒ高锰酸钾=2ʒ1)㊂仔猪自由采食和饮水,其他管理按照试验基地规定进行㊂每天记录猪的精神状态㊁腹泻状况和采食量㊂1.5㊀指标测定1.5.1㊀生长性能㊀㊀于试验第1天和第22天早上对经空腹处理的试验仔猪称重,计算ADG;每日记录采食量,用以计算平均日采食量(ADFI),并根据采食量和增重计算F/G㊂㊀㊀腹泻率:每天早晚喂料期间仔细观察粪便情况,并对每个重复的腹泻头次和评分进行详细的记录㊂当腹泻评分大于或等于2时,判定该仔猪发生腹泻,评分标准见表2㊂腹泻率计算参照廖波等[6]㊂计算公式如下:腹泻率=[腹泻仔猪头数/(仔猪头数ˑ试验天数)]ˑ100㊂表2㊀腹泻评分标准Table2㊀Diarrheascorestandard序号No.粪便外观Fecesappearance腹泻程度Diarrheadegree腹泻评分Diarrheascore1成形或粒状正常02软粪,能成形轻度13稠状,不成形中度24液状,粪水分离严重31.5.2㊀养分消化率㊀㊀饲粮样品采用四分法收集,每个组取500g左右,发酵饲粮每日取约100g装入样品袋并记号,-20ħ保存㊂试验结束后,将每日的发酵饲粮混合均匀,用于测定总能(GE)以及干物质(DM)㊁粗灰分(Ash)㊁CP㊁粗脂肪(EE)和总磷(TP)的含量㊂㊀㊀粪便采用全收粪法,以重复为单位,收集每个重复试验第18 21天排出的全部粪便,每次收集的粪便称重后,按每100g加10%硫酸(H2SO4)10mL进行固氮处理,滴加数滴甲苯防腐,混匀粪样,-20ħ保存㊂试验结束后,将每个重复的所有粪样搅拌混合均匀后,置于65ħ烘箱干燥,粉碎,待测㊂饲粮和粪便中养分含量测定参照张丽英[7]的方法㊂养分消化率以盐酸不溶灰分为指示剂(测定方法参照GB/T23742 2009)进行计算,计算公式如下:某养分消化率(%)=(1-(A1ˑF2)/(A2ˑF1))ˑ100㊂㊀㊀式中:F1和F2分别代表饲粮和粪便中该养分含量(%);A1和A2分别代表饲粮和粪便中盐酸不溶灰分含量(%)㊂1.5.3㊀血清生化指标㊀㊀试验第22天,仔猪空腹称重后,用真空采血管于前腔静脉采血,室温下静止放置30min,然后3500r/min离心10min,分离血清,-20ħ保存,用于待测血清指标㊂血清中总蛋白(TPROT)㊁尿素氮(UREA)㊁白蛋白(ALB)㊁葡萄糖(GLU)含量和碱性磷酸酶(ALP)活性均采用试剂盒(瑞士罗氏公司)由全自动血清生化仪(HITACHI,日本)测定㊂血清二胺氧化酶(DAO)活性采用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(北京诚林生物科技有限公司),按照说明书进行测定㊂1.5.4㊀空肠黏膜消化酶活性㊀㊀测定之前肠道黏膜样品进行匀浆,称取一定量(0.3 0.5g)的黏膜样品,按质量体积比1ʒ9(g/mL)加入生理盐水,进行超声粉碎匀浆,3500r/min离心10min,取上清液,制成10%匀浆液,-20ħ保存待测㊂空肠黏膜蔗糖酶㊁麦芽糖酶㊁乳糖酶和淀粉酶活性采用试剂盒(南京建成生物工程研究所),按照说明书进行测定㊂1.5.5㊀小肠形态和杯状细胞㊀㊀用4%多聚甲醛将肠道组织固定,然后经脱水㊁包埋㊁切片和染色等标准操作程序处理后,用1011㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷光学显微镜镜检并拍照,每个样品选取10个走向平直且形态完整的绒毛和隐窝进行测定,并取相应绒毛上的杯状细胞计数㊂测定参照廖波等[6]的方法㊂1.5.6㊀肠道屏障相关基因mRNA的相对表达量㊀㊀采用实时荧光定量(real⁃time)PCR测定空肠和回肠闭合小环蛋白-1(ZO⁃1)㊁闭合小环蛋白-2(ZO⁃2)㊁黏蛋白2(MUC2)㊁密闭蛋白(OCLN)和封闭蛋白-1(CLDN⁃1)mRNA相对表达量㊂㊀㊀总RNA的提取按照试剂盒(TrizolReagent,TaKaRa,日本)操作说明进行,RNA质量检测使用核酸蛋白检测仪(BeckmanDU-800,CA,美国)于260nm检测,A260/A280表示RNA的纯度,该比值在1.8 2.0说明RNA纯度较好㊂cDNA的合成按照逆转录试剂盒(PrimeScriptTMRegentKit,TaKaRa,日本),反应结束后-20ħ保存待用㊂利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)搜索基因序列,运用Primer5进行引物设计,由上海生工生物工程公司合成,引物序列见表3㊂用实时荧光定量PCR仪(ABI7900HTreal⁃timePCRSystem,ABI,美国)进行测定,反应荧光染料为SYBRGreenⅠ(TaKaRa,日本)㊂反应体系为10.0μL:5.0μLSYBRPremixExTaqTMⅡ(2ˑ)㊁0.5μL上游引物㊁0.5μL下游引物㊁3.0μL双蒸水和1.0μLcDNA模板㊂选择β-肌动蛋白(β⁃actin)作为空肠和回肠黏膜的内参基因,使用2-ΔΔCt方法计算目的基因相对表达量㊂表3㊀引物序列Table3㊀Primersequences目的基因Targetgenes引物序列Primersequences(5ᶄ 3ᶄ)产物长度Productlength/bp退火温度Annealingtemperature/ħβ-肌动蛋白β⁃actinF:TCTGGCACCACACCTTCTR:TGATCTGGGTCATCTTCTCAC11460闭合小环蛋白-1ZO⁃1F:CAGCCCCCGTACATGGAGAR:GCGCAGACGGTGTTCATAGTT10560闭合小环蛋白-2ZO⁃2F:ATTCGGACCCATAGCAGACATAGR:GCGTCTCTTGGTTCTGTTTTAGC11060黏蛋白2MUC2F:GGTCATGCTGGAGCTGGACAGTR:TGCCTCCTCGGGGTCGTCAC17060密闭蛋白OCLNF:CTACTCGTCCAACGGGAAAGR:ACGCCTCCAAGTTACCACTG11060封闭蛋白-1CLDN⁃1F:GCCACAGCAAGGTATGGTAACR:AGTAGGGCACCTCCCAGAAG140601.6㊀数据统计分析㊀㊀试验数据用Excel2010进行初步整理与计算,然后用SPSS20.0进行单因素方差分析,并结合Duncan氏法进行多重比较,以P<0.05为差异显著判断标准,结果以平均值和集合标准误表示㊂2㊀结果与分析2.1㊀发酵饲粮对仔猪生长性能的影响㊀㊀如表4所示,与CON组相比,12hFER组和24hFER组仔猪ADG均显著提高(P<0.05),腹泻率和F/G显著降低(P<0.05),且2个发酵组间无显著差异(P>0.05);与AB组相比,24hFER组仔猪ADG显著提高(P<0.05)㊂结果表明,发酵饲粮可促进42日龄仔猪的生长,提高其生长性能,促生长效果能达到甚至超过抗生素㊂2.2㊀发酵饲粮对仔猪养分消化率的影响㊀㊀如图1所示,与CON组和AB组相比,12hFER组和24hFER组DM㊁CP㊁EE㊁Ash㊁GE和TP的消化率均显著提高(P<0.05),且2个发酵组之间差异不显著(P>0.05)㊂2.3㊀发酵饲粮对仔猪血清生化指标的影响㊀㊀如表5所示,与CON组相比,24hFER组仔猪血清中DAO活性显著降低(P<0.05),12hFER组和24hFER仔猪血清中ALB含量有提高的趋势(P=0.07),其他指标各组间差异不显著(P>0.05)㊂20113期冯江鑫等:菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响表4㊀发酵饲粮对仔猪生长性能的影响Table4㊀Effectsoffermenteddietsongrowthperformanceofpiglets项目Items组别GroupsCONAB12hFER24hFERSEMP值P⁃value始重IW/kg8.999.009.009.000.751.00末重FW/kg16.8617.5018.9418.470.330.11平均日增重ADG/g373.75c405.00bc473.75ab452.50a12.650.01平均日采食量ADFI/g650.11643.11716.69695.7414.140.19料重比F/G1.74a1.61ab1.52b1.54b0.03<0.01腹泻率Diarrhearate/%24.40a10.52b6.55b8.53b1.80<0.01㊀㊀同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)㊂下表同㊂㊀㊀Valuesinthesamerowwithdifferentlettersuperscriptsmeansignificantdifference(P<0.05).Thesameasbelow.㊀㊀数据柱形标注不同字母表示差异显著(P<0.05)㊂下图同㊂㊀㊀Valuecolumnswithdifferentlettersmeansignificantdifference(P<0.05).Thesameasbelow.图1㊀发酵饲粮对仔猪养分消化率的影响Fig.1㊀Effectsoffermenteddietsonnutrientdigestibilityofpiglets表5㊀发酵饲粮对仔猪血清生化指标的影响Table5㊀Effectsoffermenteddietsonserumbiochemicalindicesofpiglets项目Items组别GroupsCONAB12hFER24hFERSEMP值P⁃value总蛋白TPROT/(g/L)51.3353.5952.0351.550.700.69白蛋白ALB/(g/L)22.2125.7424.5525.760.560.07碱性磷酸酶ALP/(U/mL)223.63206.38184.38195.138.320.40尿素氮UREA/(mmol/L)3.993.883.623.770.120.75葡萄糖GLU/(mmol/L)5.205.325.255.250.150.99二胺氧化酶DAO/(pg/mL)72.11a66.27ab68.15ab57.16b2.520.022.4㊀发酵饲粮对仔猪空肠黏膜消化酶活性的影响㊀㊀如表6所示,与CON组相比,AB组和24hFER组仔猪空肠蔗糖酶活性均显著提高(P<0.05);与12hFER组相比,24hFER组仔猪空肠蔗糖酶活性显著提高(P<0.05);其他空肠黏膜消化酶活性各组间差异不显著(P>0.05)㊂2.5㊀发酵饲粮对仔猪小肠形态和杯状细胞数量的影响㊀㊀如表7所示,在十二指肠中,与CON组相比,12hFER组和24hFER组仔猪绒毛高度/隐窝深度(绒隐比)显著提高(P<0.05),12hFER组仔猪隐窝深度显著降低(P<0.05);与AB组相比,12hFER组仔猪绒隐比显著提高(P<0.05),隐窝深度3011㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷显著降低(P<0.05)㊂在空肠中,与CON组相比,24hFER组仔猪隐窝深度显著降低(P<0.05),12hFER组仔猪空肠杯状细胞数量显著升高(P<0.05);与AB组相比,12hFER组仔猪空肠杯状细胞数量显著升高(P<0.05)㊂在回肠中,与CON组和AB组相比,12hFER组和24hFER组仔猪空肠绒毛高度显著提高(P<0.05)㊂2个发酵组各指标间差异不显著(P>0.05)㊂表6㊀发酵饲粮对仔猪空肠黏膜消化酶活性的影响Table6㊀Effectsoffermenteddietsonjejunaldigestiveenzymeactivityofpiglets项目Items组别GroupsCONAB12hFER24hFERSEMP值P⁃value总蛋白Totalprotein/(g/L)5.776.717.668.230.360.12乳糖酶Lactase/(U/mgprot)17.5826.8927.0928.022.530.43蔗糖酶Sucrase/(U/mgprot)29.61c54.28ab41.17bc68.53a4.35<0.01麦芽糖酶Maltase/(U/mgprot)72.9171.1670.3261.783.300.66淀粉酶Amylase/(U/mgprot)2.663.502.862.690.240.57表7㊀发酵饲粮对仔猪小肠形态和杯状细胞数量的影响Table7㊀Effectsoffermenteddietsonintestinalmorphologyandgobletcellnumberofpiglets项目Items组别GroupsCONAB12hFER24hFERSEMP值P⁃value十二指肠Duodenum绒毛高度Villusheight/μm434.44457.58469.39540.3915.200.07隐窝深度Cryptdepth/μm425.38a412.10a336.92b387.30ab10.590.01绒隐比V/C1.08c1.20bc1.49a1.44ab0.060.02杯状细胞数量Gobletcellnumber/个13.6410.9613.4113.820.600.29空肠Jejunum绒毛高度Villusheight/μm488.37447.34474.17468.5611.020.64隐窝深度Cryptdepth/μm270.28a210.49b239.19ab227.60b7.240.02绒隐比V/C1.892.19132.092.150.060.23杯状细胞数量Gobletcellnumber/个6.56b6.45b9.53a7.86ab0.430.04回肠Ileum绒毛高度Villusheight/μm347.40b356.73b426.91a426.72a10.81<0.01隐窝深度Cryptdepth/μm239.37221.66204.34240.939.650.52绒隐比V/C1.631.862.281.920.090.06杯状细胞数量Gobletcellnumber/个7.939.6011.6210.190.710.342.6㊀发酵饲粮对仔猪空肠和回肠紧密连接蛋白相关基因表达的影响㊀㊀如图2所示,在空肠中,24hFER组仔猪空肠CLDN⁃1和ZO⁃1基因的mRNA相对表达量显著高于其他3组(P<0.05)㊂在回肠中,与CON组和AB组相比,12hFER组和24hFER组仔猪OCLN基因的mRNA相对表达量显著升高(P<0.05)㊂3㊀讨㊀论㊀㊀研究表明,饲料经发酵或者添加酶制剂均可以缓解仔猪腹泻,提高饲料利用率,改善仔猪生长性能[8-9]㊂Chang等[10]研究指出,乳酸菌发酵饲粮能显著提高仔猪ADG和养分消化率㊂Wang等[11]在饲粮中添加24%发酵豆粕,结果显示,发酵豆粕显著提高了仔猪ADG,同时降低了F/G㊂本试验研究发现,2组菌酶协同发酵饲粮均能显著提高仔猪ADG,显著降低F/G,并有效缓解仔猪腹泻,其腹泻率分别降至6.55%和8.53%,与上述研究结果相似㊂这可能是由于菌酶协同发酵饲粮中含有大量有活性的乳酸菌,一方面,乳酸菌的增殖40113期冯江鑫等:菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响可产生大量的乳酸,降低饲粮pH,从而使易引起仔猪腹泻的大肠杆菌数量大幅减少[12],仔猪腹泻率降低,从而减少了营养物质的流失;另一方面,研究发现,菌酶协同发酵提高了饲粮的可消化性,菌酶协同发酵兼具发酵和酶解的功能,不仅能缩短发酵周期,提高发酵效率,还能有效提高饲料的酶解程度[4,9,13],经酶解后的饲粮更易于被仔猪的消化和吸收[14-15]㊂此外,各试验组仔猪ADFI无显著差异,但2个发酵组ADFI比对照组高50 70g/d㊂分析其原因,可能有以下2点:1)饲料经乳酸菌发酵后产生的乳酸等有机酸使饲粮具有酸香味,且适口性有所增强,从而促进动物的采食[11];2)仔猪采食发酵饲粮时,大量益生菌随之进入仔猪肠道内,有益菌群在肠道内定植后利用微生物产生的代谢产物,帮助机体分解食物并促进消化吸收,有利于促进仔猪采食[16]㊂动物的生长性能与消化性能密切相关,即动物对饲粮中的养分消化率越高,其生长性能越好[16]㊂本试验中,12hFER组和24hFER组DM㊁CP㊁EE㊁Ash㊁GE和TP消化率显著提高,这说明12和24h发酵可提高仔猪对营养物质的利用率,进而改善仔猪生长性能㊂图2 发酵饲粮对仔猪空肠和回肠紧密连接蛋白相关基因表达的影响Fig.2㊀Effectsoffermenteddietsonexpressionofgenesrelatedtotightjunctionproteininjejunumandileumofpiglets㊀㊀血清中ALB㊁TPROT含量能够反映机体的新陈代谢功能,血清中DAO活性是反映肠道功能的重要指标之一[17]㊂其中ALB合成于肝脏,具有清除自由基㊁抗凝血等生理功能[18]㊂本研究的结果显示,24hFER组仔猪血清DAO活性显著低于其他组,2个发酵组血清ALB含量与CON组相比有提高的趋势,表明24hFER组仔猪的肠道功能得以增强,同时,12hFER组和24hFER组仔猪的代谢状况可在一定程度上改善㊂㊀㊀空肠内含有大量消化酶,如淀粉酶㊁蔗糖酶等,是仔猪对营养物质进行消化和吸收的重要场所[19]㊂消化酶的活性可受多种因素影响,如饲粮的种类㊁外源性激素㊁抗营养因子和动物的年龄等㊂冯尚连等[20]研究表明,乳酸可以提高仔猪空肠二糖酶活性㊂本试验研究结果表明,24hFER组仔猪空肠蔗糖酶活性显著高于对照组,12hFER组蔗糖酶活性比对照组高39.04%㊂所以,可能是发酵饲粮中乳酸提高了蔗糖酶的活性㊂㊀㊀小肠的绒毛高度和隐窝深度及绒隐比是反映肠道通透性㊁吸收性和肠道黏膜功能是否完善的重要指标[21]㊂魏小兵等[22]研究表明,无抗发酵饲粮组仔猪空肠和回肠绒毛高度显著升高,隐窝深度降低,绒隐比显著提高,杯状细胞数量显著增加㊂张俊等[23]在肉鸡上的研究也得到相似的结果㊂本试验结果表明,与CON组相比,12hFER组仔猪十二指肠隐窝深度显著降低,十二指肠绒隐比和回肠绒毛高度显著提高,空肠杯状细胞数量显著增加,与前人研究结果[24-25]基本一致㊂这表明本试验所采用的菌酶协同发酵饲粮能够促进仔猪小肠的生长发育,改善仔猪肠道组织形态,保障肠道黏膜的完整性,这与生长性能和养分消化率的结果相对应,说明12和24h发酵可能是通过促进肠道组织结构的发育来促进仔猪对营养物质的消化与利用,进而促进仔猪生长㊂㊀㊀有研究指出,肠道上皮细胞是肠道机械屏障发挥功能的关键[26]㊂OCLN㊁CLDN⁃1㊁ZO⁃1㊁ZO⁃25011㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷等紧密连接蛋白是连接肠上皮细胞的重要组分[27]㊂研究发现,OCLN和CLDN⁃1可以通过影响紧密连接,影响上皮细胞的通透性及肠道屏障功能[28]㊂Woo等[29]研究了发酵大麦和豆粕混合饲粮对葡聚糖硫酸钠(dextransulfatesodium,DSS)致炎的小鼠肠道屏障功能的作用,结果发现发酵大麦和豆粕混合物显著上调了小鼠结肠中OCLN㊁CLDN⁃1和ZO⁃1的基因表达量㊂张俊等[23]的研究结果表明,益生菌发酵饲粮可以显著提高肉鸡回肠中封闭蛋白-3(CLDN⁃3)和ZO⁃1基因的表达量㊂本试验研究结果表明,24hFER组仔猪空肠黏膜CLDN⁃1和ZO⁃1基因的相对表达量显著上调,12hFER组和24hFER组仔猪回肠OCLN基因相对表达量显著上调,与小肠组织形态结果相对应,说明饲喂12和24h发酵饲粮能提高仔猪肠道绒毛高度和绒隐比,上调CLDN⁃1㊁ZO⁃1和CLDN基因的表达,维持小肠组织的完整性和选择通透性,增强肠道的机械屏障功能㊂肠道黏膜表面覆盖有黏液,黏液层是肠道内共生菌的主要栖息场所,是肠道重要的化学屏障,具有保护肠道,使其免受机械损伤的作用[30]㊂杯状细胞可分泌黏蛋白,对维持肠道黏膜健康起重要作用㊂有研究表明,乳酸菌可通过调节杯状细胞影响肠道的屏障功能[31]㊂本试验结果表明,与对照组相比,12h发酵饲粮可显著提高空肠杯状细胞数量,回肠杯状细胞数量提高46.53%,与前人研究结果[22]一致㊂所以,可能是发酵饲粮中乳酸菌促进了杯状细胞的增殖㊂4㊀结㊀论㊀㊀本试验表明,发酵饲粮可改善肠道健康,提高养分消化率,降低腹泻率,从而提高仔猪生长性能,发酵饲量效果相当于或优于金霉素,发酵12与24h饲粮效果相当㊂参考文献:[1]㊀LIUX,FENGJ,XUZ,etal.Theeffectsoffermentedsoybeanmealongrowthperformanceandimmunecharacteristicsinweanedpiglets[J].TurkishJournalofVeterinaryandAnimalSciences,2014,31(5):341-345.[2]㊀MINBJ,CHOJH,CHENYJ,etal.Effectsofrepla⁃cingsoyproteinconcentratewithfermentedsoypro⁃teininstarterdietongrowthperformanceandileala⁃minoaciddigestibilityinweanedpigs[J].Asian⁃Aus⁃tralasianJournalofAnimalSciences,2009,22(1):99-106.[3]㊀KIERSJL,MEIJERJC,NOUTMJR,etal.Effectoffermentedsoyabeansondiarrhoeaandfeedeffi⁃ciencyinweanedpiglets[J].JournalofAppliedMi⁃crobiology,2003,95(3):545-552.[4]㊀方乐,葛向阳,汤江武,等.菌酶协同处理豆粕制备饲用小肽的研究[J].中国饲料,2011,5(5):17-20,27.[5]㊀张煜,石常有,王成,等.菌酶协同发酵改善玉米-豆粕型饲料营养价值的研究[J].中国粮油学报,2018,33(3):70-77.[6]㊀廖波,张克英,丁雪梅,等.饲粮添加25-羟基维生素D3对轮状病毒攻毒和未攻毒断奶仔猪血清和肠内容物抗体和细胞因子水平的影响[J].动物营养学报,2011,23(1):34-42.[7]㊀张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业大学出版社,2003.[8]㊀OMOGBENIGUNFO,NYACHOTICM,SLOMIN⁃SKIBA.Dietarysupplementationwithmultienzymepreparationsimprovesnutrientutilizationandgrowthperformanceinweanedpigs[J].JournalofAnimalScience,2004,82(4):1053-1061.[9]㊀CANIBEN,JENSENB.Fermentedliquidfeedandfermentedgraintopiglets⁃effectongastrointestinale⁃cologyandgrowthperformance[J].LivestockSci⁃ence,2007,108(1/2/3):190-201.[10]㊀CHANGJ,YINQQ,WANGPP,etal.Effectoffer⁃mentedproteinfeedstuffsonpigproductionperform⁃ance,nutrientdigestibility,andfecalmicrobes[J].TurkishJournalofVeterinaryandAnimalSciences,2012,36(2):143-151.[11]㊀WANGY,LIUXT,WANGHL,etal.Optimizationofprocessingconditionsforsolid⁃statefermentedsoy⁃beanmealanditseffectsongrowthperformanceandnutrientdigestibilityofweanlingpigs[J].LivestockScience,2014,170:91-99.[12]㊀AMEZCUAMDR,FRIENDSHIPR,DEWEYC,etal.Effectsongrowthperformance,feedefficiency,andhealthofweanlingpigsfedfermentedliquidwheyin⁃oculatedwithlacticacidbacteriathatinhibitEsche⁃richiacoliinvitro[J].JournalofSwineHealthandProduction,2007,15(6):320-329.[13]㊀孙宏.菌酶协同处理棉籽粕的营养特性㊁棉籽肽的制备及其抗氧化活性研究[D].博士学位论文.杭州:60113期冯江鑫等:菌酶协同发酵饲粮对仔猪生长性能㊁养分消化率㊁血清生化指标和肠道屏障功能的影响浙江大学,2013.[14]㊀CERAKR,MAHANDC,CROSSRF,etal.Effectofage,weaningandpostweaningdietonsmallintesti⁃nalgrowthandjejunalmorphologyinyoungswine[J].JournalofAnimalScience,1988,66(2):574-584.[15]㊀崔家军,张鹤亮,张维金,等.酶解蛋白肽对生长育肥猪生长性能㊁血液生化指标及养分表观消化率的影响[J].中国畜牧兽医,2017,44(8):2342-2347.[16]㊀CHENYJ,KIMIH,CHOJH,etal.Effectsofchi⁃tooligosaccharidesupplementationongrowthperform⁃ance,nutrientdigestibility,bloodcharacteristicsandimmuneresponsesafterlipopolysaccharidechallengeinweanlingpigs[J].LivestockScience,2009,124(1/2/3):255-260.[17]㊀OSPINAD,CIROJ,ROMÁNY,etal.Changesintheenzymaticactivityinduodenumandjejunumofpigsduringseveralpostweaningperiods[J].RevistadelaFacultaddeMedicinaVeterinariaydeZootecnia,2011,58(3):156-165.[18]㊀彭彰智.谷氨酸对断奶仔猪的营养及肠道神经系统的影响[D].硕士学位论文.南昌:南昌大学,2012.[19]㊀王凯.二胺氧化酶对于腹部创伤闭合性肠道损伤诊断意义的相关性研究[D].硕士学位论文.石河子:石河子大学,2018.[20]㊀冯尚连,朱建津,孙玥莹,等.乳酸对仔猪消化酶发育的影响[J].浙江农业学报,2013,25(3):475-479.[21]㊀HOLLANDERD,VADHEIMCM,BRETTHOLZE,etal.IncreasedintestinalpermeabilityinpatientswithCrohn 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菌体蛋白饲料开发及应用宋雪莹(黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江齐齐哈尔161000)摘要:菌体蛋白饲料是根据不同发酵基质,选择合适发酵菌株,发酵得到的非常规蛋白饲料。
利用该方法可提高产物蛋白质含量,将其作为蛋白饲料应用于畜禽生产中。
综述了菌体蛋白饲料利用方法及在畜禽生产中应用现状,旨在为开发更多优质蛋白饲料提供理论依据。
关键词:蛋白饲料;菌体蛋白;微生物发酵;新型饲料开发0引言常规蛋白饲料包括动物性蛋白饲料,如鱼粉、羽毛粉等;植物性蛋白饲料,如豆粕、菜籽粕、棉籽粕等。
因受常规蛋白饲料资源的限制,开发利用非常规蛋白饲料,降低饲料原料成本,成为现阶段饲料研发的热点之一。
1菌体蛋白饲料概述菌体蛋白饲料是通过微生物发酵不同来源基质而得的饲料。
因能提高蛋白质含量,菌体蛋白饲料成为了目前替代常规蛋白饲料的新途径。
菌体蛋白饲料基质来源广泛,如淀粉厂、酒精厂、味精厂、饮料厂等加工产品的副产物,具有可变废为宝、避免资源浪费和环境污染等优点。
常用的发酵菌体包括酵母菌、霉菌、细菌、藻类等。
2发酵工艺将发酵菌剂接种于不同基质的固体培养基中,优化发酵条件,可利用固体发酵方法提高基质中蛋白质含量。
同时,固体发酵具有制作简单、成本低、条件好控制等优点。
张婷婷等[1]将酵母菌接种于食用菌提取物制作成的固体培养基中,优化培养基成分比例、接种菌量、发酵时间、温度等,确定最优发酵条件,即以金顶侧耳菌菇多糖提取物为基质,13%酵母菌在25-40℃培养72h,可提高发酵物的粗蛋白含量。
根据发酵底物不同,可选择适宜菌种在液体条件下进行发酵,以提高饲料中菌体蛋白含量。
液43态发酵具有提高饲料适口性、有效降解饲料中抗营养成分的作用[2]。
一般在酒糟发酵中,采用液态发酵工艺较为普遍。
3发酵基质的选择及应用酒糟作为酒业加工后的副产物具有丰富的氨基酸和较高的蛋白质,是优质蛋白饲料原料。
但酒糟未经发酵具有易酸败、有害菌含量高等缺点。
因此,利用发酵菌剂将啤酒糟进行发酵加工,可提升酒糟作为蛋白饲料原料的利用价值。
第30卷增刊福州大学学报(自然科学版)V ol.30Supp. 2002年11月Journal of Fuzhou University(Natural Science)N ov.2002文章编号:1000-2243(2002)S0-0709-05微生物发酵生产蛋白饲料的研究进展徐姗楠,邱宏端(福州大学侨兴轻工学院,福建福州 350002)摘要:对近10年来微生物发酵生产蛋白饲料的生产菌种、原料资源的开发与应用、生产技术和微生态制剂等产品的研究成果及发展进行了总结与分析.关键词:微生物;发酵;蛋白饲料中图分类号:T Q920.1文献标识码:AR esearch development of the production of protein-enrichedfeed fermented by microorganismX U Shan-nan,QI U H ong-duan(C ollege of Qiaoxing Light Industry,Fuzhou University,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:T his paper summarizes and analyzes the achievements and development of the production of pro2tein-enriched feed fermented by microorganism in the past ten years.T hey include producing microbe,development and application of raw material res ource,producing techn ology and effective microorganisms.K eyw ords:microbe;fermentation;protein-enriched feed微生物蛋白饲料大体分为两类:一类是利用微生物发酵作用改变饲料原料的理化性质,提高饲料适口性、消化吸收率及其营养价值,或进行解毒、脱毒作用,积累有用的中间产物;另一类是利用各种废弃物如纤维素类、淀粉质、矿物质等原料及工业生产废水培养微生物菌体蛋白、藻类等[1].本文对近年来国内外微生物发酵生产蛋白饲料和单细胞蛋白的研究进行了综述.1 生产菌种类多并趋向复合菌株协同发酵微生物发酵生产蛋白饲料,菌种是关键.从目前报道的资料看,微生物蛋白饲料的菌种包括细菌(芽孢杆菌、枯草杆菌、拟杆菌、乳酸杆菌、双歧杆菌、乳酸球菌、光合细菌等)、酵母菌(啤酒酵母、假丝酵母、石油酵母等)、霉菌(曲霉、木霉、根霉、青霉[2]等)、放线菌、担子菌和微型藻类(小球藻、绿藻、螺旋藻等).作为微生物蛋白饲料的生产菌种,其原则为:①对所要处理的饲料原料作用要大;②菌种细胞及代谢产物对动物无毒无副作用;③对其他菌株不拮抗;④繁殖快、性能稳定、不易变异;⑤对环境适应性强[3].利用微生物单一菌株或组合菌株发酵,实现高蛋白菌体饲料的生物转化,已有较多文献报道,如张西宁等、周哓云等采用热带假丝酵母、产朊假丝酵母和黑曲霉单一菌种和组合菌种对酱渣[4,5]、碱性蛋白酶发酵渣[6]和柠檬酸渣[5]进行微生物发酵生产蛋白饲料.结果显示,采用热带假丝酵母A1、A2、A3,产朊假丝酵母E311和黑曲霉A S777单一菌种发酵,效果最好的为黑曲霉A S777发酵,粗蛋白和SCP净增量平均为20.26%和14.05%;而采用组合菌种发酵如A3+E311+A S777,粗蛋白和SCP净增量平均为22. 18%和17.95%,组合菌种发酵,粗蛋白含量从整体上高于单菌种发酵.徐坚平等[7]以稻草、玉米秸杆物质为原料,固态培养绿色木霉,液态糖化后接入产朊假丝酵母和快速酵母发酵生产单细胞蛋白,其中单一酵母发酵蛋白增量为3.1%,单一木霉发酵蛋白增量为9.0%,木霉与酵母共发酵蛋白增量为25.2%.侯收稿日期:2002-04-15作者简介:徐姗楠(1979-),女,硕士研究生;通讯联系人:邱宏端,副教授.文华等[8]从热带假丝酵母、白地霉、康宁木霉、树状酵母、绿色木霉、乳酸杆菌、担子真菌中选择30株菌种,以白酒糟为原料筛选得5株生产蛋白饲料的优化菌种,并采用液体发酵法,其中单一菌株发酵酒糟,粗蛋白提高了2%-7.2%,而采用多种菌株协同发酵酒糟,粗蛋白可提高10.1%-14.3%.陈庆森等[9]利用氨法对玉米秸秆进行前处理,建立了绿色木霉(T B9701)、康宁木霉(T B9704)、米曲霉、黑曲霉和四种酵母(323,321,1817,2.21)构成的菌种发酵体系;通过对单一菌株与组合菌种发酵比较,表明T B9704、曲霉与酵母建立的共发酵体系效果最好(粗蛋白含量增加7.13%,总纤维利用率增加12.30%).代小江等[10]以沙棘果渣作为唯一碳源进行单细胞蛋白的发酵研究,从40多株(包括霉菌、酵母菌和细菌)中选育出My -931霉菌与酵母菌组合发酵,产品粗蛋白提高35.8%,粗纤维降低10%.蔡俊等[11]以啤酒糟为主原料,配以麸皮等辅料,采用黑曲霉、米曲霉、异常汉逊氏酵母、产朊假丝酵母进行多菌种固态发酵生产蛋白饲料,真蛋白平均提高率为41.19%.钟世博等[12]以大曲酒糟为原料,采用热带假丝酵母和绿色木霉混合发酵生产蛋白饲料,产品粗蛋白提高13.96%,真蛋白提高11.58%,粗纤维减少7.43%,淀粉含量减少14.1%.王冬梅等[13]利用E M 技术固体发酵啤酒糟生产蛋白饲料,发酵后产品粗蛋白提高15.88%,总氨基酸提高17.34%,粗纤维含量降低10.02%.李发生等[14]采用霉菌(J Z -1)为主发酵菌种,和大型食用真菌(J Z -2)为辅助性菌种发酵白酒酒糟,获得比原糟粉粗蛋白提高10.46%,粗纤维减少3.91%的生物转化蛋白饲料产品.Smirnova I E 等[15]用芽孢杆菌、纤维单胞菌和扣囊拟内孢霉、热带假丝酵母、丝孢酵母混合发酵稻草生产蛋白饲料,获得了微生物细胞生物量和纤维素酶活有效提高的良好结果.从上述例子中看出,微生物蛋白饲料的生产菌种具有种类多和采用多菌种组合发酵的特点.从多菌种的使用情况看,霉菌和酵母菌的组合发酵为多数,这是由于霉菌同化淀粉、纤维素的能力强,可将工业废渣中的淀粉和纤维素降解为酵母能利用的单糖、双糖等简单糖类物质,使酵母得以良好地生长繁殖,实现生物转化蛋白饲料的效果.采用两种或两种以上微生物发酵,体现了微生物之间的互惠、偏利生等关系.该发酵形式对各种原料的有效转化、蛋白饲料的品质提高起到了积极重要的作用.2 发酵原料多为工农业生产的废弃物,趋向资源再生和治理环境微生物发酵蛋白饲料,就原料种类而言是多种多样的.其中有工农业生产的废水(如酿酒、味精、制糖、造纸、石油工业等产生的废水),废渣(如酱油、淀粉加工[16]、糖蜜、甲醇、醋酸等富含有机物的工业废渣),纤维素类物质(如木薯、玉米杆、豇豆藤[17]、花生茎、山药皮、橘皮[2]、香蕉皮[18]、菠萝皮、可可豆、豆荚、棕榈粉、米糠、木屑等),菜籽、棉籽饼粕、桐饼、芝麻饼等蛋白质的下脚料,屠宰厂废弃的毛、血、骨、蹄、壳、皮等,鸡、猪等畜禽粪便[19],鱼虾等海产品深加工产生的废弃物[20-23],甚至包括城市生活垃圾[17].这些原料大都是工农业生产活动的附属物或废弃物,以价格低廉,原料利用率低或污染环境而引起人们的关注.通过微生物发酵,将生产、废弃物综合利用和环境保护三者有机的结合起来,不但可弥补我国动物性蛋白饲料的不足,又可有效地降低对环境的污染.金其荣等[24]以味精、酒精及柠檬酸等工业废水为原料,以假丝酵母为菌种生产饲料酵母蛋白,产品粗蛋白含量为40%-50%,味精废液C OD Cr 降低75%-80%,柠檬酸废液C OD Cr 降低30%-50%,酒精废液C OD Cr 降低70%.焦士蓉[25]利用高浓度玉米酒精废糟液生产饲料酵母,产品的粗蛋白含量为50108%,废糟液C OD 的去除率平均为72.50%,酸去除率平均为89.29%.Shojaosadati S A 等[26]从酒精厂废液中分离出汉逊酵母,利用甜菜废糖蜜蒸馏残液连续发酵生产SCP ,培养过程中添加N 、S 源后,产品粗蛋白含量可达50.6%,C OD Cr 降低35.7%,细胞含量8.5g/dm ,必需氨基酸组分与大豆、鱼粉等其他食物蛋白相当.刘仲敏等[27]从12株曲霉中筛选出一株能发酵降解猪、牛血的RA 3菌株,并用于猪、牛血固态发酵生产蛋白饲料,产品粗蛋白含量达31%-35%,成品收率为40%-44%.涂国全等[28]利用E M 制剂对含有羽毛角蛋白饲料和啤酒糟粉的粗饲料进行发酵,使粗蛋白提高20.15%,粗纤维降低46.3%.蔡皓等[29]利用乳酸菌、芽孢菌、酵母菌、白地霉及光合细菌组成微生态制剂,对废弃物蛋白资源如血粉、皮革粉、芝麻粕、棉籽粕、角粒粉、玉米粉等原料进行混合固态发酵,结果其蛋白质・017・福州大学学报(自然科学版)第30卷消化率由发酵前的75.9%提高到发酵后的91.2%.Faid M 等[30]利用剁碎的沙丁鱼废弃物包括内脏、鱼头和鱼尾等,混合25%的糖蜜,接种酵母、乳酸菌进行发酵,相对原料而言,其发酵产物中三甲胺含量降低或保持较低水平,大肠杆菌、梭状芽孢杆菌以及具有分解脂肪、蛋白能力的有害微生物显著减少.陶德录等[3]选育了产纤维素酶较高的丝状真菌,并以酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌协同完成对各种秸杆类作物的青贮或“黄贮”,达到降解粗纤维5%-10%,提高粗蛋白3%-5%的效果.冯克宽等[31]利用绿色木霉和啤酒酵母混合发酵纤维素物质(玉米秆、玉米芯、油菜秆、洋芋秆、麦秆、青草、胡麻秆、黄豆秆、麸皮等),蛋白质含量均有不同程度的提高,其中以玉米秆发酵的效果最好,蛋白质含量比对照组提高5-6倍.林晓艳等[32]用康宁木霉、黑曲霉和博伊丁假丝酵母N o.2201诱变菌株Y -108混菌两步发酵混合原料(玉米芯水解渣、米糠、麸皮和油饼)生产高蛋白饲料,其发酵产品的粗蛋白质含量从12.21%提高到25.00%.K uo Y u -Haey 等[33]用米曲霉和小孢根霉发酵低毒性的山黧豆种子生产蛋白饲料,发酵产品中神经毒素b -ODAP (3-N -乙二酰基-L -2,3-二氨基丙酸)的去除率可达52.4%-82.2%,脱毒效果显著.此外,从60年代起,世界各国也高度重视以液态正构石蜡或用石油馏分、原油及气态烃(主要是甲烷)作为原料,用酵母或细菌为生产菌生产SCP.采用石油微生物发酵生产单细胞蛋白同样具有原料来源广泛、产率高和营养丰富等方面的优点[34].微生物发酵后的蛋白粗饲料,由于复杂的大分子物质被消化分解为小分子物质,有毒有害物质被去除,同时增加了蛋白质、氨基酸,维生素、酶类等有用代谢产物[35],使物料适口性改善,营养价值提高,有助于动物对营养物质的消化吸收、并提高了饲料的转化率和利用率.微生物发酵蛋白饲料,其效果有较大的差异,这是由于发酵原料与菌种的差异所致.3 发酵工艺微生物发酵蛋白饲料的方法包括固态、液态、吸附在固体表面的膜状培养以及其他形式的固定化细胞培养等.常规发酵以固态发酵和液体深层发酵为主.3.1 固态发酵工艺流程斜面菌种扩培至种子罐↓废渣→粉碎→配料→灭菌→接种→发酵→产品烘干→质检→包装→成品固态发酵一般为浅盘发酵,接种量约为10%.在发酵过程中物料碳氮比、营养成分、含水量、pH 和发酵温度是主要的影响因素.碳氮比(C/N )对微生物生长影响很大,氮源不足,菌体繁殖缓慢;碳源缺乏,菌体容易衰老和自溶,要开展物料成分与微生物菌种需要的研究.最适C/N 应在10-100∶1[36];基质含水量应控制在发酵菌种能够生长而又低于生长所需要的水分活度值,基质初始含水量一般控制在30%-75%,也可采用低含水量物料、中间补水的工艺等;为防止基质内缺氧,常选用薄层、粗粒的培养基质,并在发酵过程中以通风、搅拌或翻动来增大氧的传递,促进均匀传热.此外,发酵种龄、发酵时间与温度等条件也应在实验基础上根据不同菌种、不同工艺及不同发酵目的进行确定.生料发酵也是固态发酵中的一种,如郭维烈等[37]利用粗淀粉及渣粕类原料不经灭菌成功地进行固态发酵生产4320菌体蛋白饲料,该制造工艺简单,由于减少了能耗,降低了成本,因而应用前景良好.但是生料发酵的技术核心是选育微生物菌种的问题.固态发酵具有工艺粗放,技术简单,投资少,产率高,污染环境少等优点,但也存在着劳动强度大,易染杂,工艺控制和过程参数难以实现准确测定与自动化等问题.3.2 液体深层发酵工艺流程斜面菌种→种子罐→发酵罐→板框过滤或介质吸附→干燥→粉碎→质检→包装→成品.液体深层发酵有分批发酵和连续发酵两种.连续发酵是在对数期用恒流法培养菌体细胞,使基质消耗和补充、细胞繁殖与细胞物质抽出率[3]维持相对恒定.该法和分批培养相比,不易染杂,质量稳定.近年来兴起的生物反应器和分离耦合技术在液体深层发酵中的应用已取得了很大进展[38],根据不同的菌种控制好不同的发酵条件如营养成分、温度、pH 、搅拌等是决定发酵成功与否的关键因素,例如・117・增刊徐姗楠,等:微生物发酵生产蛋白饲料的研究进展在酵母菌的高密度发酵中,主要限制因素表现在营养供给不适宜、生产抑制性物质的积累和发酵液流变学特性的影响上,可采用分批补料、重复补料的发酵方式,并保持一定的溶氧和比生长速率,使所产生的乙醇为酵母菌再利用[39].液体深层发酵具有发酵时间短,效率高,适合于工业化生产和易于控制条件等优点,但存在着投资大,生产成本较高等缺点.4 微生态制剂渐趋活跃微生态制剂是由许多有益的微生物及其代谢产物、促生长等物质组成,是近年来出现的一类新型饲料添加剂.目前市场上出现的微生态制剂产品如:E M 、增菌素、生态宝、益生菌王等.这些微生态制剂多数是以乳酸杆菌[20-23]、双歧杆菌、芽孢杆菌[40]、光合细菌、拟杆菌和消化杆菌等菌种进行单一或多菌株组合发酵而成.微生态制剂作为活菌制剂,不但可保证动物的正常代谢,提高动物的免疫机能[41],为动物的生长发育提供丰富的营养物质[42],并具有抑制有害菌,改善微生态环境的功能.在这些微生态制剂中,光合细菌在作为饵料、饲料添加剂、处理高浓度有机废水和改善养殖水体水质方面的作用尤为突出.光合细菌细胞富含蛋白质、人和动物必需的氨基酸等生理活性物质;能分解多种有机物质,转化氨氮、亚硝态氮和H 2S 等物质,其应用前景广阔.如田维熙等[43]将光合细菌应用于反刍动物奶牛、肉牛饲养中,奶牛平均每天多产奶2.5-3kg ,肉牛平均每天多增重0.2kg ,净肉率提高0.7%;李坤宝等[44]在淡水家鱼养殖中添加2%干饵料量的光合细菌,结果家鱼成活率提高5%-28%,单位产量提高22%-38%,饲料系数降低14%-27%.G etha K 等[45]在西米淀粉加工废液中分离与培养光合细菌生产SCP ,在最佳条件下,最大细胞产率约为2.5g drycell /L ,同时淀粉废液C OD Cr 降低77%.邱宏端等[46]利用光合细菌进行鱼池养殖,结果使鱼池水化学因子氨氮、亚硝基氮和C OD Cr 降低,水体病害细菌如假单胞菌、气单胞菌减少,有益细菌如硝化细菌等数量增多.微生态制剂以其天然、无毒、无副作用、无污染、无残留、无抗药性等优点,而逐渐取代抗生素,成为养殖业、畜牧业上安全可靠的兽药和饲料添加剂,其研究领域也日渐成熟与活跃.综上所述,利用生物技术,对可再生资源、废弃资源进行工业化生产微生物蛋白饲料,发展前景广阔.微生物蛋白饲料近年来虽然已取得可喜的研究进展和成果,但是也存在许多问题有待于解决,如生产菌株性能不稳定,耐受性低;某些活菌制剂不易保存;有益菌群协同作用机制或拮抗作用机理不明[47]等.因而,今后的研究可着重于筛选高性能、高耐受性的菌株;或利用基因工程技术对菌株进行遗传改造,促进生料发酵的应用和开发新型饲料;并从生理、代谢和遗传角度深入研究多菌株发酵的协同作用机制;拓宽微生物发酵蛋白饲料的原料资源等,从而更好地发展微生物蛋白饲料的研究与应用.参考文献:[1] 刘仲敏,马德强,常琴.微生物饲料资源的开发[J ].中国饲料,1998(4):36.[2] Scerra V ,Caridi A ,F oti F ,et al.In fluence of dairy Penicillium spp.on nutrient content of citrus fruit peel[J ].Animal Feed Sci 2ence and T echnology ,1999,78(1-2):169-176.[3] 陶德录,韩宁,蒋安文.微生态饲料菌株和成套设备的研究[J ].饲料工业,2000,21(12):31-33.[4] 张西宁.以酱渣为原料生产蛋白饲料的研究[J ].食品与发酵工业,1996(2):1-4.[5] 周晓云,王飞雁.食品工业废渣以发酵技术生产菌体蛋白饲料的研究[J ].中国环境科学,1998,18(3):223-226.[6] 张西宁,许培雅.以碱性蛋白酶发酵渣制备蛋白饲料的研究[J ].粮食与饲料工业,1996(12):22-24.[7] 徐坚平,刘均松,孔维,等.利用秸杆类物质进行微生物共发酵生产单细胞蛋白[J ].微生物学通报,1995,22(4):222-225.[8] 侯文华,李政一,杨力,等.利用酒糟生产饲料蛋白的菌种选育[J ].环境科学,1999,20(1):77-79.[9] 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酶菌协同发酵玉米秸秆生产蛋白饲料的研究刘辉;田亚红;刘子艳;李亚子【摘要】为提高玉米秸秆饲料的营养价值,首先,通过添加不同发酵剂确定最佳发酵剂为纤维素酶和酵母菌混合物;然后,通过单因素试验和正交试验,优化酶菌协同发酵玉米秸秆生产蛋白饲料的工艺,考察了发酵时间、酶菌比例、料液比和发酵温度对玉米秸秆发酵饲料粗蛋白含量的影响.结果表明,最佳工艺条件为:发酵时间48 h,酶菌混合比例8:15,料液比1:20,温度35℃.在此条件下,发酵产品的粗蛋白含量达29.71%,较发酵前提高4.67倍.【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2016(045)012【总页数】4页(P161-164)【关键词】玉米秸秆;纤维素酶;酵母菌;发酵;蛋白饲料【作者】刘辉;田亚红;刘子艳;李亚子【作者单位】唐山工业职业技术学院,河北唐山063229;华北理工大学生命科学学院,河北唐山063000;唐山工业职业技术学院,河北唐山063229;华北理工大学生命科学学院,河北唐山063000【正文语种】中文【中图分类】S816.5玉米是我国主要农作物之一,在我国北方大面积种植,每年都会产生大量的玉米秸秆,年产量约为2.4亿t[1]。
由于其粗纤维含量较高,动物消化吸收率低,营养成分减少,适口性降低。
除少部分被用作家畜的粗饲料和秸秆还田作肥外,其余秸秆均被焚烧废弃,利用率不足10%,这样既造成了天然资源的巨大浪费,也污染了环境[2-4]。
因此,如何提高玉米秸秆饲料的适口性、利用率和消化率,降低其对环境的污染,成为亟待解决的问题。
玉米秸秆主要由纤维素、半纤维素、木质素等成分组成,并共存于植物纤维原料中。
由于结构复杂,严重阻碍了酶解的进行。
目前,国内外学者对玉米秸秆发酵饲料进行了广泛研究,主要集中在不同预处理方法的研究[5-6]、纤维素酶降解条件的优化[7-8]以及多菌种发酵生产蛋白饲料[9-10]等方面,在秸秆降解方面取得了一定的效果,然而粗蛋白含量仍较低。
菌酶协同发酵生产蛋白饲料的研究进展及应用。
随着我国蛋白资源短缺问题的出现,寻找其他原料弥补优质蛋白资源匮乏成为目前需要解决的问题。
我国非常规饲料原料来源广泛,富含维生素、蛋白质等营养成分,但存在抗营养因子和有毒物质且适口性差以及营养成分不平衡、差异大等缺点。
菌酶协同发酵是在微生物发酵工艺的处理下添加一定量的酶进行协同发酵,兼具酶解法和微生物发酵法的优点,能将原料中的抗营养因子降解,调节饲料苦味,改善饲料适口性,弥补单一微生物发酵产酶不足和酶解口味不佳等问题,促进动物采食,提高饲料转化率和营养价值。
因此,菌酶协同发酵饲料原料生产蛋白饲料能够充分利用我国非常规饲料资源,有效缓解我国蛋白饲料不足的压力,促进养殖业发展。
1菌酶协同发酵生产蛋白饲料的研究
1.1菌酶协同发酵常用的菌种和酶
菌酶协同发酵常用的菌种主要包括芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌以及霉菌。
芽孢杆菌类主要有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和蜡质芽孢杆菌等,能降解抗营养因子和有毒物质,分泌纤维素酶和蛋白酶将纤维素和大分子蛋白降解,调节动物肠道健康。
酵母菌类主要有酿酒酵母、产阮假丝酵母和啤酒酵母等,能使发酵饲料产生酒香味,改善饲料适口性,提升饲料风味,且因其本身是菌体蛋白,可增加蛋白产量,增加饲料利用率。
乳酸菌类主要有植物乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸杆菌和乳酸片球菌等,能产生多种有机酸和细菌素进而降低饲料pH值,抑制有害菌生长,提升饲料营养品质,促进动
物采食,增强动物免疫力。
霉菌类主要有米曲霉、根霉、木霉、黑曲霉和青霉等,霉菌类菌株能分泌胞外酶,如蛋白酶、半纤维素酶和纤维素酶等来分解原料中的淀粉和蛋白来提升发酵效果和增加饲料利用率。
常用酶主要是非淀粉多糖酶和蛋白酶。
非淀粉多糖酶主要是纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶和甘露糖酶等,可将饲料原料中的纤维破坏使营养物质得以释放,且可将原料中碳水化合物分解为葡萄糖和氨基酸等小分子物质为菌群提供能源,促进动物吸收消化。
蛋白酶主要是风味蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶,能将饲料原料中动物不易吸收的蛋白质降解为小分子肽,增加产物肽的含量和饲料利用率,降解饲料含有的原料抗营养因子、维持动物肠道健康。
1.2菌酶协同发酵工艺影响因素
1.2.1发酵温度
在菌酶协同发酵生产蛋白饲料过程中,温度是菌群生长繁殖和酶活性的重要影响因素。
温度过低,发酵体系中的菌群生长缓慢且酶活性低,产物蛋白质含量少,发酵底物的营养成分利用率不高。
随着发酵温度升高,固态发酵中蛋白质含量逐渐增多。
但当发酵温度超过适宜范围继续升高发酵温度,发酵蛋白质含量不增反降,这是由于高温虽然有利于酶解反应,但是过高的温度会抑制菌群正常生长繁殖,从而降低蛋白质含量。
1.2.2接种量
接种量也是影响发酵的因素之一。
在一定接种量范围内,随
着接种量的增加,粗蛋白含量逐渐增加。
但超过这个范围继续向培养基中添加接种量,发酵体系内的蛋白质含量会有下降趋势但最终会趋于平稳,可能是培养基中的营养成分有限,不能够满足大量菌群的营养需求,导致蛋白质含量没有明显增加。
1.2.3料液比
水分含量对菌种的生长繁殖和酶活性起着重要的作用。
当料液比在一定范围内增加,蛋白质产量也随之增加,这可能是发酵体系内料液疏松度适合菌群生长繁殖,但水分含量继续增大,反而抑制菌群的生长繁殖,导致蛋白质含量下降。
一方面,可能是添加的菌属于好氧型,水分过多会抑制其生长,且水分过高易出现污染杂菌和底物团结严重的现象;另一方面,水分含量过高导致酶活力下降,导致酶解后蛋白质含量下降。
1.2.4发酵时间
发酵时间对菌酶协同发酵产蛋白量有影响很大。
发酵时间太短,菌群活性低,底物未被完全降解,产物蛋白质含量少。
产物蛋白质的含量随着发酵时间的延长不断累积。
但发酵时间过长,产物中的蛋白质被进一步分解为游离氨基酸,导致产物含量下降。
另外,发酵时间太久使得发酵体系中可提供菌群生长需要的碳水化合物等物质被大量消耗,也会导致产物蛋白质含量降低。
1.3菌酶协同发酵饲料的优势
1.3.1有效降解有毒物质及抗营养因子
饲料原料中抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂、低聚糖和植酸等抗
营养因子和有毒物质影响动物对饲料营养物质的消化、吸收和利用。
菌酶协同发酵兼具微生物发酵法和酶解法的优点,利用菌群分泌的胞外酶、代谢产物和蛋白酶系协同作用,可降解饲料原料中的抗营养因子和有毒物质。
帖余等研究发现,在黑曲霉和酶解的协同作用下,菜粕内的抗营养因子植酸从34.45 mg/g降到1 mg/g以下,硫苷含量由31.38 μmol/g降为11.31 μmol/g,表明经菌酶协同处理菜粕能使抗营养因子和有毒物质的降解程度更高。
在菌酶协同发酵优化的工艺条件下,豆粕经过枯草芽孢杆菌分泌的酶系及中性蛋白酶协同作用处理,可达到消除豆粕中抗营养因子的目的。
可见,菌酶协同发酵能有效降解饲料原料中有毒物质以及抗营养因子。
1.3.2提高饲料转化率和营养价值
菌酶协同发酵主要是通过菌株产生的代谢产物、增强微生物对饲料原料中大分子物质的利用以及酶对饲料原料的降解为菌株合成菌体蛋白提供能量,进而提高饲料营养价值和转化率。
刘辉等使用纤维素酶和酵母菌混合物对玉米秸秆饲料进行菌酶协同处理发现,与未发酵玉米秸秆相比,在最优工艺条件下进行菌酶协同发酵的粗蛋白含量升高4.67倍,达到29.71 %,表明菌酶协同发酵可增加饲料营养价值和转化率。
赵小惠等发现,枪鱼暗色肉经中性蛋白酶和枯草芽孢杆菌协同发酵后,发酵体系内小肽含量由28.89 mg/g上升到185.59 mg/g,且氨基酸组成平衡,表明枪鱼暗色肉经菌酶协同发酵可将大分子蛋白质有效降解,提升饲用肽的营养价值。
可见,菌酶协同发酵利用菌种和酶协同将饲料原料中的大分子蛋白降解成易被动物吸收的
小分子肽,进而提高饲料营养价值和转化率。
1.3.3改善饲料适口性,促进动物采食
菌酶协同发酵添加的菌种能改变饲料原料中理化性状,产生大量有机酸降低饲料的pH值,使饲料具有芳香味,从而改善饲料适口性,且富含有益菌群的发酵饲料也容易被分解利用,促进动物采食。
吴立坡等研究发现,菌酶协同发酵秸秆乳酸含量显著高于未发酵秸秆,乳酸可将大分子碳水化合物进行降解并转化为有机酸降低饲料pH值,改善发酵饲料的适口性,更有利于促进动物采食。
方乐采用芽孢杆菌和酵母菌混合发酵豆粕发现,菌酶协同发酵兼具微生物发酵与酶解优点,能减少饲料苦味物质产生,改善饲料的适口性进而促进动物采食。
1.3.4开发非常规饲料,拓宽原料来源渠道
我国非常规饲料原料资源丰富,但由于含有饲用价值低、营养成分不平衡以及品质不稳定,导致其未能得到充分合理的应用。
菌酶协同处理兼具微生物发酵和酶解的优点,非常规原料经菌酶协同发酵处理可有效降解有毒物质和抗营养因子改善适口性,弥补营养成分不平衡、饲用价值低等问题,且增加发酵产物蛋白质含量,从而改善非常规饲料原料的营养价值,达到更好的饲用效果。
可见,菌酶协同处理非常规饲料原料可拓宽蛋白原料来源,有效缓解我国饲料蛋白资源短缺的现状。
2菌酶协同发酵生产蛋白饲料在养殖中的应用
2.1菌酶协同发酵生产蛋白饲料在猪生产中的应用。
菌酶协同发酵融合发酵和酶解的优点,添加菌种可缓解仔猪腹泻,对猪肠道菌群产生积极作用,且经酶解后的饲料更易被猪消化和吸收,提高饲料的可消化。
冯江鑫等研究发现,饲喂仔猪菌酶协同发酵饲料能显著提高平均日增重,且显著降低料重比和腹泻率,表明菌酶协同发酵的饲料可促进仔猪对营养物质的利用和维持肠道健康。
周相超等研究发现,饲喂菌酶协同发酵饲料能促进生长猪对营养物质的利用增加采食量和平均日增重,进而显著提高猪的生产性能,且改善养殖环境并减少饲料成本增加养殖效益。
张煌等研究发现,与添加抗生素饲料相比,添加10%的菌酶协同发酵饲料可增加仔猪采食量,促进仔猪的生长。
可见,经菌酶协同发酵的饲料可促进猪采食,维持仔猪肠道健康缓解腹泻,增加养殖效益。
2.2菌酶协同发酵生产蛋白饲料在肉鸡生产中的应用。
菌酶协同发酵产生的蛋白饲料可提高肉鸡的生长性能、肠道屏障功能和血清抗氧化性。
Cheng等研究发现,菌酶协同发酵饲料可降解豆粕中的抗营养因子,显著降低肉鸡的过敏免疫应答相关基因表达和血清抗大豆过敏原IgG水平。
Jazi等研究发现,菌酶协同发酵饲料可显著提高肉鸡生长性能,且能平衡肠道菌群和改善肠道形态。
杨雪海等研究发现,与饲喂基础日粮和抗生素组相比,饲喂经菌酶协同发酵的饲料可显著提高肉鸡血清抗氧化性能、平均日采食量和平均日增重。
Boroojeni等研究发现,菌酶协同发酵可提升豌豆的营养品质,将发酵饲料饲喂肉鸡可促生长、改善表观回肠消化率。
因此,菌酶协同发酵生产的蛋白饲料饲喂肉鸡对生长性能和肠道健康均起到
积极作用。
3结论
菌酶协同处理饲料原料能降解饲料原料中抗营养因子。
添加的菌群可分泌有机酸降低饲料pH值,从而改善饲料适口性促进动物采食。
添加的酶可分解大分子蛋白增加小肽含量,提高饲料营养价值和利用率。
目前对菌种和酶的具体协同作用机制还未研究透彻,且不同菌种和酶协同发酵生产的蛋白饲料的应用效果也存在一定差异,需要进一步研究不同菌种和酶之间的协同作用机制。