文│劉艷春(內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林右旗農(nóng)牧業(yè)局)
微生物發(fā)酵飼料在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用
文│劉艷春(內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林右旗農(nóng)牧業(yè)局)
發(fā)酵飼料指微生物在人工控制條件下通過(guò)自身的代謝活動(dòng)把各種物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)成分分解或轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生能被畜禽利用的飼料原料。發(fā)酵飼料具有很多的優(yōu)點(diǎn),發(fā)酵后的飼料更容易被畜禽消化吸收,在發(fā)酵的過(guò)程中還可以將可能存在的有毒物質(zhì)降解,同時(shí)能促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)、增強(qiáng)畜禽自身的抗病免疫力。
1.乳酸菌。乳酸菌是人類利用最早的一種微生物,它們一般喜歡無(wú)氧的環(huán)境,有的是兼性厭氧菌。乳酸菌的抗酸能力很強(qiáng),甚至在pH 4.5以下的環(huán)境中依然能夠存活。王建輝研究表明,乳酸菌的代謝產(chǎn)物和活菌液對(duì)革蘭氏陽(yáng)性、陰性菌均有較大的抑制作用,酸堿度越低,抑制作用就會(huì)相應(yīng)的增強(qiáng),乳酸菌體內(nèi)及其代謝產(chǎn)物中的超氧化物歧化酶相對(duì)較高,可以增強(qiáng)畜禽的自身免疫力。
2.芽孢桿菌。芽孢桿菌同乳酸菌一樣有著很強(qiáng)的抗酸能力,并且芽孢桿菌的抗高溫、高壓能力也比較強(qiáng),是一種生命力極強(qiáng)的好氧菌。由于芽孢桿菌抗酸、堿能力較強(qiáng),胃酸和消化液對(duì)芽孢桿菌的破壞作用極小,芽孢桿菌在到達(dá)消化道下部以后便會(huì)生長(zhǎng)繁殖;作為一種好氧菌,小腸內(nèi)的氧氣被芽孢桿菌大量消耗,腸道保持著厭氧的環(huán)境,使大量厭氧益生菌能夠正常生長(zhǎng)繁殖,同時(shí)抑制需氧有害病菌的生長(zhǎng),使動(dòng)物腸道內(nèi)的菌群保持一種平衡的狀態(tài)。
3.酵母。酵母是一些單細(xì)胞的真菌,非絲狀的真核微生物,能發(fā)酵糖類。酵母喜歡潮濕或者液態(tài)環(huán)境,但有些酵母也可在生物體內(nèi)生存。酵母菌體中的營(yíng)養(yǎng)成分非常豐富,如蛋白質(zhì)、脂肪、酶等含量均較大。Beauchemin研究表明,酵母對(duì)畜禽的生長(zhǎng)有很大的促進(jìn)作用,如可以提高畜禽機(jī)體的抗病力、提高畜禽的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)以及減少應(yīng)激。啤酒酵母以及產(chǎn)朊假絲酵母是目前應(yīng)用最為廣泛的酵母。
1.增加有益菌,使腸道內(nèi)的微生物群處于平衡狀態(tài)。在正常情況下,動(dòng)物腸道內(nèi)的各種微生物種群間處在一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài),厭氧菌在腸道內(nèi)的所有菌種中數(shù)目最多,所以其作用也就最為重要,它決定了腸道內(nèi)所有菌種的發(fā)展?fàn)顩r,使畜禽保持正常的生理機(jī)能,從而進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育和生產(chǎn)。如果畜禽體內(nèi)的這種情況遭到破壞,導(dǎo)致優(yōu)勢(shì)菌群出現(xiàn)改變,腸道內(nèi)的各種微生物就會(huì)打破原來(lái)的那種平衡狀態(tài),使畜禽的各項(xiàng)身體機(jī)能出現(xiàn)障礙,自身免疫力降低,最后會(huì)導(dǎo)致患病甚至死亡。
2.抑制有害菌,提高畜禽機(jī)體抗病力。發(fā)酵飼料中的乳酸菌和雙歧桿菌在畜禽體內(nèi)能夠分泌酸液。當(dāng)乳酸菌和雙歧桿菌進(jìn)入畜禽機(jī)體后分別產(chǎn)生醋酸、乳酸,芽孢桿菌在畜禽機(jī)體后會(huì)產(chǎn)生甲酸、丁酸、己酸等酸性物質(zhì),使腸道內(nèi)的酸堿度減小,從而對(duì)一些不耐酸的有害菌種產(chǎn)生抑制作用,破壞有害細(xì)菌,使其不能進(jìn)行正常的繁殖活動(dòng)。一些菌種在腸道內(nèi)活動(dòng)的過(guò)程中還能夠合成細(xì)菌素,使腸道內(nèi)病原菌的繁殖生長(zhǎng)受到一定的抑制。同時(shí),有益菌還可以作為免疫激活劑刺激畜禽腸道黏膜中的免疫細(xì)胞,增強(qiáng)畜禽機(jī)體的各項(xiàng)機(jī)能,提高畜禽抵抗疾病的能力。
3.合成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),加快畜禽機(jī)體的生長(zhǎng)速度。有益菌種在體內(nèi)進(jìn)行各種活動(dòng)的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生很多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),例如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等,被畜禽消化利用后可以加快畜禽的生長(zhǎng)速度提高各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)。有益菌種在進(jìn)行各種活動(dòng)的過(guò)程中還可以合成許多消化酶,這些消化酶可以與畜禽體內(nèi)自身存在的消化酶互相配合,提高畜禽對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率,提高飼料的轉(zhuǎn)化率。芽孢桿菌還可以產(chǎn)生其他的酶類,這些酶類可以分解發(fā)酵飼料原料中復(fù)合糖類,如膠酶、纖維素酶、葡聚糖酶等,很多都是畜禽自身不能分泌的,提高畜禽機(jī)體對(duì)組成比較復(fù)雜物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。
4.充分發(fā)揮非常規(guī)飼料原料利用價(jià)值,降低飼養(yǎng)成本。微生物能夠利用多種非常規(guī)的飼料原料進(jìn)行發(fā)酵,例如棉粕、米糠等。發(fā)酵之后,飼料中各種原料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較以前得到很大改善。飼料蛋白質(zhì)的吸收率比發(fā)酵以前可以提高20%~30%;飼料中的部分纖維量下降10%~20%;已經(jīng)發(fā)酵好的飼料中中乳酸菌總量可以達(dá)到1×107細(xì)菌群落總數(shù)(CFU)/克以上,為了使有益菌能夠在畜禽腸道定植成功,大腸桿菌等其他雜菌的數(shù)量必須控制在1×103CFU/克以下;許多非常規(guī)飼料原料中85%以上的有毒有害物質(zhì)都可以去除掉。因此,雖然在飼料中添加了一些非常規(guī)蛋白原料,但是由于在發(fā)酵的過(guò)程中已經(jīng)將大部分的有毒有害物質(zhì)降解,生產(chǎn)飼料的成本有所減少,發(fā)酵飼料的性能并未下降,這樣就大大節(jié)省了制作飼料的成本。微生物發(fā)酵和調(diào)制飼料可以說(shuō)擁有非常多的優(yōu)點(diǎn),這些優(yōu)勢(shì)是很多物理和化學(xué)方法所無(wú)法代替的,微生物天然具有的許多特質(zhì)使其具備了這些長(zhǎng)處。
5.原料來(lái)源廣泛。由相關(guān)數(shù)據(jù)可知,世界上已發(fā)現(xiàn)的微生物種類在10萬(wàn)種以上,并且不同的微生物都具有各自不同的特點(diǎn),這些具有各自特點(diǎn)的微生物可以分解各種各樣的有機(jī)物質(zhì)。所以說(shuō)微生物發(fā)酵生產(chǎn)飼料原料來(lái)源非常廣泛。很多廢棄物都可以作為微生物發(fā)酵飼料的原料,如各種有機(jī)廢水、廢渣,還有在城市中數(shù)量非常多又難以解決的垃圾和糞便都能夠作為飼料原料;還有礦物質(zhì)資源,如煤、甲烷及相關(guān)的副產(chǎn)物,如乙烷、丙醇、醋酸、丙烯等,這些物質(zhì)在自然界都廣泛存在。
1.在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用。在對(duì)肉雞進(jìn)行飼喂時(shí),可以在飼料中加入一定量的發(fā)酵飼料,這樣做不僅能夠降低飼養(yǎng)成本,還可以提高肉雞的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo),肉質(zhì)也會(huì)在很大程度上得到提高。張偉偉等研究,經(jīng)過(guò)發(fā)酵的蘋果渣對(duì)肉雞各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)的作用,發(fā)現(xiàn)雞的每天增加的重量在使用發(fā)酵蘋果渣飼喂后得到了大幅增加,同時(shí)雞肉中的蛋白質(zhì)含量大幅提高,脂肪含量相應(yīng)降低,而且對(duì)雞的肝等內(nèi)臟不會(huì)造成損傷。夏素銀等通過(guò)發(fā)酵飼料代換30%的豆粕飼喂雛雞,在大大降低了飼養(yǎng)成本的同時(shí),雛雞的腹瀉率也在很大程度上得到控制。
2.在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。家禽對(duì)非常規(guī)飼料的消化吸收效果相對(duì)來(lái)說(shuō)比豬弱,豬對(duì)非常規(guī)飼料的利用效果不如草食家畜,但是經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理之后的就比較適合家豬的采食和利用,轉(zhuǎn)化率也大大提高。王長(zhǎng)彥等研究表明,在飼喂成本基本相同的情況下,使用發(fā)酵飼料的試驗(yàn)組的平均日增重比對(duì)照組增長(zhǎng)了近4.7%;比對(duì)照組組平均每頭豬提高收入超過(guò)16元;腹瀉率也大大低于對(duì)照組,提高了經(jīng)濟(jì)效益。Kobashi等使用通過(guò)液體的發(fā)酵而生產(chǎn)的飼料讓仔豬進(jìn)行采食,結(jié)果仔豬體內(nèi)的乳酸菌大量增多,同時(shí)有害菌也相應(yīng)減少,幼豬對(duì)飼料的轉(zhuǎn)化率也得到相應(yīng)的提高。郭志明采用發(fā)酵后的玉米秸稈對(duì)豬進(jìn)行飼養(yǎng),結(jié)果表明,試驗(yàn)組在出欄時(shí)的增重比率相對(duì)于對(duì)照組的提高了將近4%,再加上飼養(yǎng)成本的下降,每頭豬利潤(rùn)增長(zhǎng)近57元,經(jīng)濟(jì)效益得到明顯提高。
3.在牛生產(chǎn)中的應(yīng)用。在所有的畜禽中,牛是比較大的草食家畜,消化能力較強(qiáng),所以對(duì)一些非常規(guī)飼料的利用效果要好于一般的小型家畜。牛雖然能夠直接采食秸稈等其他家畜難以利用的粗飼料,但是消化吸收率非常小,采用微生物發(fā)酵技術(shù)就能夠?qū)⒋诛暳现械睦w維轉(zhuǎn)化,從而提高消化吸收率。郭志明研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)發(fā)酵的玉米青貯可以提高消化率。鄧志平等分別采用經(jīng)過(guò)發(fā)酵后的稻草飼喂3個(gè)試驗(yàn)組,3個(gè)試驗(yàn)組發(fā)酵稻草占日糧的比例分別為85%、90%、95%,與6頭飼喂沒有經(jīng)過(guò)處理稻草的牛作對(duì)比,試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間為90天。結(jié)果表明,處理組的各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)相對(duì)于未處理組都有增高,飼養(yǎng)成本大幅下降,經(jīng)濟(jì)效益也顯著提高。
1.生產(chǎn)設(shè)施落后,專業(yè)技術(shù)人員匱乏?,F(xiàn)在進(jìn)行發(fā)酵飼料生產(chǎn)的廠家大多是規(guī)模比較小的廠子,所以極其缺乏生產(chǎn)設(shè)備和專門的技術(shù)人才,對(duì)發(fā)酵飼料行業(yè)的技術(shù)和知識(shí)知道的相對(duì)較少。同時(shí),生產(chǎn)設(shè)備比較落后,生產(chǎn)條件相對(duì)較差,例如缺乏鍋爐等消毒設(shè)備;種子罐本應(yīng)單獨(dú)放置,但是基本上全部放置在外面。最讓人擔(dān)憂的是沒有專門的檢驗(yàn)人員對(duì)產(chǎn)品實(shí)施檢查,這就使生產(chǎn)出來(lái)的飼料存在著非常大的安全隱患。
2.管理和衛(wèi)生條件差。消毒、滅菌工作是發(fā)酵過(guò)程中最為重要的環(huán)節(jié),直接決定了發(fā)酵的成功與否,這是從事微生物發(fā)酵工作的人都知道的。 但是,許多發(fā)酵飼料廠并沒有建立健全管理制度,在很多方面都存在嚴(yán)重問(wèn)題,例如倉(cāng)儲(chǔ)管理、員工衛(wèi)生和生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生等。
3.大劑量使用促生長(zhǎng)劑。部分規(guī)模較小的生產(chǎn)廠家發(fā)酵相關(guān)的技術(shù)總體來(lái)說(shuō)比較差,生產(chǎn)出來(lái)的發(fā)酵產(chǎn)品純度很低,雜菌比較多。如果將這樣的發(fā)酵飼料用于對(duì)細(xì)菌比較敏感的仔豬,仔豬食用后腹瀉率會(huì)提高,所以就在仔豬濃縮料中使用了大量的桿菌肽鋅以及金霉素,這樣就加大了對(duì)藥物的使用量,從而給控制畜禽產(chǎn)品的藥物殘留造成了很大的障礙。
盡管目前微生物發(fā)酵飼料不可避免地存在一些問(wèn)題,但是隨著人們不斷地對(duì)其進(jìn)行深入研究,相信這些問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。微生物發(fā)酵飼料作為抗生素和蛋白質(zhì)的替代品,在飼料工業(yè)中必將受到更大的重視。