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无抗发酵饲料在蛋鸡生产中的应用进展

2019-09-18 10:16:26 河北世翔生物技术有限公司-官网 阅读

欧盟已经全面禁止饲料中添加促生长类抗生素,我国虽未完全禁止,但无抗时代是必然趋势。酶制剂、微生态制剂作为抗生素良好的替代品逐渐被市场接受和使用,利用微生物发酵作用生产无抗生素添加、营养丰富、利用率高的无抗发酵饲料已成为研究的热点,各大饲料企业、生物公司都在争相研究并推出新产品。本文对无抗发酵饲料在蛋鸡生产上的应用研究与进展做简要综述。  

1  无抗发酵饲料的概念

无抗发酵饲料是指在人工控制条件下,由一种或者几种微生物的发酵作用将饲料(单一饲料或全价配合饲料)和辅料中的抗营养因子降解,产生容易被机体消化吸收的产物,如有机酸、小肽等物质,形成营养丰富、适口性好、消化吸收率高的无抗生素添加的生物饲料。

2  无抗发酵饲料的菌种

菌种是无抗发酵饲料技术的关键因素,菌种品质的优劣直接影响着发酵饲料的效果和质量。菌种选择要无毒无害,不影响生态平衡,选择的菌种一般是从消化道中分离出来的固有的有益菌。我国农业部(现农业农村部)1999年公布了允许使用的菌种名单,2003年农业部(现农业农村部)发布的302号公告《饲料添加剂品种目录》中可使用菌种有15种,在2013年最新发布的2045号公告中增加了19个菌种,例如凝结芽孢杆菌、长双歧杆菌、黑曲霉、米曲霉等,并明确指出一些菌种的适用动物。市场上大多数发酵饲料所采用的菌种主要有乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌、霉菌等。

2.1 乳酸菌

乳酸菌是可以利用碳水化合物发酵产生乳酸的细菌统称,是人体和动物机体消化道存在的重要的益生菌,也是应用最早、最广泛的益生菌。乳酸菌是兼性厌氧菌,目前发现至少有23个属,包括链球菌属、肠球菌属、双歧杆菌属等,适宜在偏酸性环境中生长,各个菌属适宜的pH值稍有不同。乳酸菌在代谢过程中不断产生乳酸,环境中的酸性越来越强,可以抑制多种有害菌生长繁殖。乳酸菌除抑菌作用外,还可以调节肠道菌群平衡,增强机体免疫力,降低胆固醇和提高营养物质的消化吸收率等,这主要是通过调节肠道屏障功能实现的。魏炳栋等研究乳酸菌发酵饲料原料发现,豆粕、菜籽粕和棉籽粕通过乳酸菌固态发酵,可提高蛋白含量,降低饲料pH值,降解抗营养因子,起到改善饲料品质的作用。

2.2  酵母菌

酵母菌是一类单细胞真核微生物的俗称,属于真菌,具有核膜和核仁,喜生在偏酸性(pH4.5~6.0)和含糖量较高的环境中。酵母菌自身含有丰富的蛋白质、多糖、脂肪、维生素、氨基酸和酶等多种营养成分,可以促进营养物质消化吸收,起到生物屏障作用,与致病菌发生拮抗作用,促进有益菌的生长,增强机体免疫力和抵抗力。目前已知的酵母菌有1000多种,应用最多的饲用酵母主要是啤酒酵母和产朊假丝酵母,也是最新的《饲料添加剂品种目录(2013)》中允许使用的两种。啤酒酵母用于酿造啤酒、饮用酒和面包发酵。产朊假丝酵母可以发酵葡萄糖、蔗糖、棉子糖,也可同化硝酸盐,发酵后蛋白质和维生素B的含量比啤酒酵母高,能够以硝酸盐和尿素作为碳源,不需要任何生长因子。

2.3  芽孢杆菌

芽孢杆菌是一类好氧的、生命力顽强,可以产生芽孢的革兰氏阳性菌。芽孢杆菌属可以产生不易致死的芽孢,可以耐酸、碱、高温、高压,能抵抗消化道上段胆盐和消化液的破坏,进入消化道后端出芽生长繁殖,消耗肠道内的氧气,为消化道后段提供厌氧环境,保证乳酸菌、酵母菌的生长,抑制厌氧的致病菌繁殖,保持肠道菌群平衡。芽孢杆菌在发酵过程中会产生很多有益的物质,维生素C、维生素B族和活性较高的酶,如淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶,这些都对饲料中的抗营养因子有很好的清除作用。《饲料添加剂品种目录(2013)》中除之前允许使用的枯草芽孢杆菌,增加了4种芽孢杆菌,凝结芽孢杆菌、侧孢芽短孢杆菌、迟缓芽孢杆菌、短小芽孢杆菌。这4种芽孢杆菌的应用目前较少,应用前景广阔。

2.4  霉菌

《饲料添加剂品种目录(2013)》中允许使用的霉菌有两种,分别是米曲霉和黑曲霉,最常用的也是这两种,用于分解淀粉和纤维素。

3   无抗发酵饲料在蛋鸡生产上的作用

3.1   扩大蛋鸡可用饲料原料资源

当前中美贸易战导致豆粕价格上涨,我国豆粕基本依赖于进口,2018年10月价格已达到3400元/t,环比上涨约17%,玉米也随之涨价,在这样的形势下,提高饲料原料的利用率和拓宽原料种类非常重要。利用菜粕、棉粕、芝麻粕等植物蛋白质饲料可替代部分豆粕饲喂蛋鸡。目前研究结果表明,添加4%~8%的发酵植物蛋白饲料不影响蛋鸡的生产性能,对蛋品质有改善作用,降低粪便中有害菌群数量,降低成本。一些非常规的蛋白质饲料也越来越受到重视,棕榈仁粕和椰子粕纤维素含量高,缺乏蛋氨酸和赖氨酸影响其利用率,现在通过发酵技术可提高其替代豆粕的比例,达到50%,大大节省豆粕的用量。发酵血粉、饼粕蛋白可替代优质鱼粉,解决了鱼粉短缺,价格高昂的现状。还可利用一些副产物如醋糟、酒糟、茶渣、茶末经过发酵提高蛋白质利用率,降低纤维素含量,改善适口性,用在蛋鸡饲料中有积极作用。糖类资源如木薯、马铃薯、甘薯等淀粉类物质或淀粉加工的副产物渣类物质都可经过发酵饲喂蛋鸡。Wang等研究显示,发酵后的马铃薯渣粗蛋白含量可增加3倍多,粗纤维降低4倍左右,茄碱含量减少到未检出。饲喂200 g/kg的马铃薯渣也并未发现影响蛋鸡生产性能。

3.2  减少抗营养因子,提高消化利用率

抗营养因子降低蛋鸡对营养物质的消化利用率和原料的营养价值,影响蛋鸡的产蛋性能。豆粕作为主要的饲料原料有多种抗营养因子影响豆粕的利用效率,主要的抗营养因子有胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、植酸、寡糖、脲酶、抗原蛋白等,豆粕作为底物经过发酵后抗营养因子都有不同程度的减少。一些杂粕如棉籽粕、菜粕中抗营养因子也影响着替代豆粕的比例,含有的棉酚、单宁、芥子碱、芥酸、硫葡萄糖苷等抗营养因子通过发酵可以不同程度降低,极大地提高非常规性蛋白质饲料的利用率。用乳酸菌发酵可以减少豆粕、棉籽粕、菜籽粕中胰蛋白酶抑制因子、水苏糖、单宁水平,但对游离棉酚和植酸的降解能力有限,抗营养因子需要多种菌进行发酵协同降解,起到提高利用率的作用。

3.3  改善肠道菌群平衡,增强免疫力

发酵饲料中有大量有益菌,发酵后也会产生多种有益代谢产物,具有调节蛋鸡肠道菌群平衡的作用。有益菌在肠道内定植,形成生物屏障,阻止有害菌在肠道内的定植,争夺养分,保持肠道内有益菌占主导地位,维持肠道健康。益生菌还可以激活宿主的免疫细胞,发挥特异性免疫,促进肠道免疫器官的生长发育,增强B细胞产生抗体,增强机体细胞免疫和体液免疫。Chen等研究枯草芽孢杆菌纳豆菌和酿酒酵母发酵的饲料有利于提高肉鸡体重,采食量和提高饲料总能的消化率,然而在饲料中添加相同的益生菌粉末虽然微生物区系相同,但并没有提高肉鸡生长性能的作用,可能是经过发酵有益菌被激活,更容易在肠道中发挥作用。Missotten 等也发现发酵湿料可使39日龄肉鸡空肠中段和回肠中段绒毛高度分别增加22.6% 和16.0%,增加肠道前段的乳酸杆菌数量,减少大肠杆菌及回肠和盲肠链球菌数量,有利于肠道菌群平衡。

3.4  减少环境污染

可以利用很多工业废渣作为发酵饲料提供蛋白质源,同时也减少蛋鸡粪便中的多种含硫和含氮化合物,还有未消化完全的有机化合物,为环境保护做出贡献。蛋鸡饲喂微生物发酵饲料会降低粪便中排泄氮磷的比例。可利用蛋鸡的粪便作为发酵底物,因为鸡的消化道短,很多营养物质未被利用便排出体外,营养价值丰富,可发酵再次利用。还可将畜禽屠宰厂下脚料和残渣发酵利用,节约资源,减少废物排放,有利于保护环境。San⁃toso等研究发酵粪便对肉鸡生长,脂肪沉积和胴体质量的影响,发现添加10%或15%发酵粪便对体增重和饲料转化率没有显著影响,但是显著影响采食量。

4  无抗发酵饲料在蛋鸡生产中的应用

随着无抗时代的到来和环保问题的日益严峻,无抗发酵饲料在蛋鸡上应用越来越受到欢迎。国内外对发酵饲料的研究很多,国外主要集中在液体发酵饲料,根据蛋鸡的生理特点通过控制水的比例生产的蛋鸡发酵饲料主要是湿料。Engberg等将液体发酵饲料与水的比例调至1∶1.2~1∶1.4饲喂蛋鸡比干粉料体重增加80 g,对产蛋率和产蛋量没有显著影响,还可改善蛋壳品质,降低肠道pH值,在肠道内形成自然的保护膜阻止酸性敏感病原体,如大肠杆菌、沙门菌和弯曲杆菌的危害。Okrathok 等以16%、24%和32%发酵木薯替代饲喂蛋鸡对采食量和蛋重没有影响,最终得出给蛋鸡饲喂24%的发酵木薯比较合适,对营养物质的消化吸收、产蛋率、蛋品质和血液生化指标没有影响。Loh等研究发现发酵饲料可以提高6%的采食量,有利于提高蛋重,改善蛋鸡肠道微生物组成,使肠道菌群更加平衡。Heres等研究液体发酵饲料对肉鸡肠炎沙门菌的影响,认为液体发酵饲料也许是一种控制鸡群沙门菌的新产品。

目前我国有1000多家企业在进行生物饲料生产或相关业务,每年产量大概11万吨,发酵能量饲料和发酵产品应该都有比较快速的增长。彭忠利等将喷浆玉米纤维、玉米黄浆液、酱糟、木薯渣等低质的食品加工副产物制成固态发酵饲料,以2.5%和5.0%添加量饲喂蛋鸡,对蛋鸡采食量、产蛋率、平均蛋重无显著影响,可分别降低饲料成本10元/t和20元/t,以2.5%添加可以提高每只鸡毛利收入0.3元,提高商品蛋鸡经济效益。魏尊用嗜酸乳杆菌发酵棉粕替代豆粕,以10%的添加量为最佳,可显著提高产蛋率、蛋品质和血清中总蛋白、白蛋白、磷、钙水平,还可显著降低血清胆固醇含量。崔卫涛等研究使用发酵饲料和中草药微生态制剂替代抗生素对蛋鸡的影响,发现饲粮中添加3%发酵饲料和3 kg/t发酵中草药制剂比添加2 kg/t氨苄西林组粪便成形度好,产蛋率高,可降低死淘率和破蛋率,提高H9亚型禽流感病毒抗体和新城疫病毒抗体水平,达到替代抗生素的作用。崔卫涛等还研究了在蛋鸡饲粮中添加4% 的发酵棕榈粕可提高产蛋性能和蛋品质量。赵玉娥研究发现生物发酵饲料可显著改善蛋鸡的肠道微生态平衡,降低氮磷排泄率,添加10 kg/t的微生物发酵饲料效果最好。

5  蛋鸡无抗发酵饲料发展前景

国外早在上世纪90年代就开始研究发酵饲料,近几年随着物质生活水平的提高,人们对畜产品的安全问题越来越关注,无抗绿色生态养殖成为我国畜牧业发展的必然趋势。发酵饲料的应用可以扩大饲料原料资源,节约稀缺资源,利用工业、农业等废弃产品;减少原料的抗营养因子,提高原料的可消化利用率,最大限度地提高资源的利用效率;畜禽采食后粪便排泄物减少氮磷的比例,有效保护环境。发酵饲料的应用顺应国家发展方向,必定会受到广泛应用。近几年国外也开始研究液体发酵蛋鸡饲料——发酵湿料,虽然在生产工艺和应用效果还有待开发和研究,但发酵湿料仍是今后蛋鸡料研究的热点和重点,具有广泛的应用前景。


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