1.3.3 發酵棉籽粕的生物饲料少抗生素使用應用
孫煥林研究了枯草芽孢杆菌發酵棉籽粕對黃羽肉雞生長性能、免疫性能和肉品質的及其技术进展影響,結果發現,替代飼糧中添加2%、和减5%、研究8%的生物饲料少抗生素使用發酵棉籽粕,與玉米-豆粕型基礎飼糧相比,及其技术进展粗蛋白質、替代鈣、和减磷的研究表觀消化率明顯提高,8%發酵棉籽粕組的生物饲料少抗生素使用以上各營養物質代謝率最高;5%發酵棉籽粕組的平均日增重和8%發酵棉籽粕組的飼料報酬最高;8%發酵棉籽粕組的肉雞屠宰率最高。
王朝陽等研究了飼糧中添加2%、及其技术进展5%和8%的替代枯草芽孢杆菌發酵棉籽粕對黃羽肉雞屠宰性能及肉品質的影響,結果表明,和减各試驗組肉雞屠宰率、研究半淨膛率、全淨膛率、胸肌率、腿肌率和肌肉pH45min均顯著高於對照組(飼喂玉米-豆粕-棉籽粕飼糧),8%發酵棉籽粕組肉雞屠宰率最高;各試驗組肉雞胸肌脂肪含量提高,5%和8%發酵棉籽粕組顯著高於對照組;各試驗組腿肌脂肪含量均顯著高於對照組;由此得出,飼糧中添加2%~8%枯草芽孢杆菌發酵棉籽粕能不同程度提高黃羽肉雞屠宰率、全淨膛率、半淨膛率等屠宰性能,並且隨發酵棉籽粕添加量的提高,屠宰性能和肉品質的提高效果越好。Wang等研究表明,肉雞前期飼糧中添加8.9%、後期飼糧中添加7.5%的發酵棉籽粕替代豆粕對生長性能無顯著影響,但是前期飼糧中添加17.9%、後期飼糧中添加15.1%的發酵棉籽粕對肉雞生長性能產生一定負麵影響。魏蓮清等研究發現,在飼糧中添加6%發酵棉籽粕可顯著降低白羽肉雞血清葡萄糖、甘油三酯和總膽固醇含量,並降低了42日齡肉雞皮下脂肪厚度。此外,發酵棉籽粕調節脂
代謝的作用效果與發酵棉籽粕添加量有關,因為發酵棉籽粕可調節脂肪氧化和脂蛋白酯酶等脂肪合成相關基因表達。
羅遠琴等研究了富含棉籽肽的發酵棉籽粕(枯草芽孢杆菌和扣囊複膜酵母混菌發酵)對愛拔益加(AA)肉雞生長性能和免疫功能的影響,對照組添加6%棉籽粕,試驗組分別添加4%、6%、8%富含棉籽肽的發酵棉籽粕,結果表明,肉雞飼糧中添加一定比例的富含棉籽肽的發酵棉籽粕可在一定程度上提高肉雞的生長性能、免疫器官指數、巨噬細胞吞噬指數和免疫性能,其中6%添加組(飼糧棉籽肽含量12.20g/kg)效果最優,而8%添加組(飼糧棉籽肽含量16.27g/kg)對肉雞免疫性能有一定抑製作用。魏蓮清等研究了飼糧中添加3%、6%和9%用熱帶假絲酵母發酵製得的酵棉籽粕對白羽肉雞蛋白質代謝的影響,發現其可通過提高肉雞養分表觀消化率和表觀代謝能,增加蛋白質代謝相關酶活性和激素含量,促進機體的蛋白質沉積,且6%添加量效果最優,生長前期添加效果優於生長後期。
1.3.4 其他發酵雜粕等的應用
李百安等研究了花生粕和發酵花生粕替代基礎飼料中魚粉對羅非魚生長性能、肌肉常規成分、氨基酸組成和消化道蛋白酶活性的影響,結果表明,在魚粉含量為6%的羅非魚飼料中,用花生粕替代1/3魚粉且發酵花生粕替代2/3魚粉時,羅非魚的增重率、飼料係數、腸蛋白酶活性無顯著變化;用花生粕替代1/3魚粉且發酵花生粕替代全部魚粉時,對羅非魚胃蛋白酶活性無顯著影響;以花生粕、發酵花生粕替代不同比例魚粉後,對羅非魚肌肉水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分和總氨基酸含量均無顯著影響;在該試驗條件下,花生粕和發酵花生粕可分別替代魚粉用量的1/3和2/3。宋鵬等研究了5%、10%和15%發酵芝麻粕(替代11.8%、23.5%和35.1%菜籽粕蛋白)對草魚生長性能、腸道形態和微生物及小肽轉運相關基因表達的影響,結果表明,使用發酵芝麻粕替代草魚飼料中11.8%~23.5%的菜籽粕蛋白時,魚體的生長性能和飼料利用率均有上升趨勢,同時可改善草魚的腸道形態結構,優化腸道菌群組成,並上調腸道中小肽轉運相關基因的表達。
李冰等研究獲得棕櫚仁渣最佳發酵工藝,在此工藝條件下,發酵產物的含水量及粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、鈣和磷含量分別為16.20%、7.20%、7.61%、26.20%、5.20%、0.38%和0.26%,總菌落數為9.0×107CFu/g;將此發酵產物替代部分傳統粗飼料中的玉米秸稈飼喂肉牛,肉牛健康狀況良好,飼料消化吸收利用率高,育肥效果顯著。
易春霞等研究了以玉米黃粉和玉米胚芽粕為底物的發酵飼料替代10%基礎飼糧對大午金鳳蛋雞生長性能、蛋品質和抗氧化能力的影響,結果表明,發酵飼料可溶性蛋白含量由發酵前的42.06mg/g增加到118.32mg/g,總必需氨基酸含量增加了25.76%;與對照組相比,試驗組前期平均產蛋率顯著增加,破損蛋率顯著降低,血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和過氧化氫酶(catalase,cat)活性顯著降低;試驗組後期平均產蛋率增加了3.85%,蛋白高度和哈氏單位均顯著提高,蛋殼厚度顯著下降,血清cat、sod和穀胱甘肽過氧化物酶(glutathioneperoxidase,gsh⁃px)活性均顯著增加。綜上所述,蛋雞飼糧中添加10%發酵飼料,提高了大午金鳳蛋雞生長性能和蛋品質,並達到了改善血清和肝髒抗氧化指標的效果。
1.4 發酵飼料在替代抗生素上的應用
隨著人們生活水平的提高,消費者對畜產品品質的要求更加嚴格,安全、綠色、無抗、好吃等成為產品品質的新考核指標。許多研究表明,發酵飼料按一定比例添加到動物飼糧中,可保證飼料原料的綠色安全,同時提高肉品質,起到與抗生素類似作用,是較好的可替代抗生素使用的新型飼料。但發酵飼料在飼用抗生素替代上的研究相對較少且不深入,僅呂航等綜述了發酵飼料在豬生產上的替抗研究以及相關機理。
劉誌雲等研究發現,與未發酵組相比,乳酸菌和地衣芽孢杆菌混合發酵的玉米-豆粕型全價固體料可顯著提高生長豬的平均日增重和飼料轉化效率,與抗生素組(40mg/kg杆菌肽鋅)相比,生長性能無顯著差異。這表明發酵後的全價料具有減少或替代飼用抗生素使用的能力。王玉田等研究了用屎腸球菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酵母菌等複合益生菌發酵玉米-豆粕為主的複合發酵飼料對“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬生產性能、腹瀉率和血液指標的影響,結果表明,用5%或10%的發酵飼料分別替代30或60mg/kg金黴素,斷奶仔豬的平均日增重均顯著高於對照組,腹瀉率和血清尿素氮含量均顯著低於對照組;可見2組效果均好於對照組,而且用10%的發酵飼料替代60mg/kg金黴素組效果最佳。
劉江英等研究了玉米、麩皮、豆粕複合發酵飼料對肉雞抗沙門氏菌感染的影響,設計了對照組、基礎飼糧+10%未發酵飼料組、抗生素組(20mg/kg硫酸粘杆菌素)和發酵組(分別用5%、10%發酵飼料替代基礎飼糧中的未發酵飼料),結果表明,沙門氏菌感染導致肉雞血清促炎因子[白細胞介素-1β(il⁃1β)、白細胞介素-6(il⁃6)、腫壞死因子-α(tnF⁃α)]、脂多糖(lipopolysaccharide,lps)、d-乳酸(d⁃la)含量顯著上升,toll樣受體4(toll⁃likereceptor4,tlr4)信號通路中的關鍵信號分子[tlr4、髓樣分化因子88(myd88)、腫瘤壞死因子受體相關因子6(traF6)、核因子-κB(nF⁃κB)]基因表達顯著上調,而抗生素組及5%、10%發酵組相關指標均有不同程度地改善,說明多菌種聯合發酵飼料能夠通過抑製由沙門氏菌感染導致的tlr4⁃myd88⁃traF6⁃nF⁃κB信號通路的激活,降低促炎因子il⁃1β、il⁃6、tnF⁃α基因表達,從而減緩沙門氏菌感染導致的炎症反應和腸道屏障受損,其效果接近20mg/kg硫酸黏杆菌素。
李玉俠等研究了生物發酵飼料在斷奶仔豬上的應用效果,對照組為玉米-豆粕型基礎飼糧,發酵飼料組添加20%發酵飼料,抗生素組添加20mg/kg恩拉黴素,結果表明,發酵飼料組豬的平均日增重和粗蛋白質表觀消化率顯著高於對照組,料重比和腹瀉率低於對照組;發酵飼料組血清尿素氮含量顯著高於對照組,血清中igg、免疫球蛋白m(igm)、球蛋白含量顯著高於對照組,表明發酵飼料在一定程度上可以增強豬的分解代謝能力,提高豬的免疫能力。
2 微生物飼料添加劑及其替代和減少抗生素使用技術進展
2.1 微生物飼料添加劑的定義和分類
微生物飼料添加劑也稱飼用益生菌、微生態飼料添加劑,是用已知的有益微生物經培養、發酵、幹燥等特殊工藝製成的對動物安全有益的活菌製劑。微生物飼料添加劑中活的微生物菌體進入動物腸道後可改善微生態平衡,在其生長、繁殖過程中產生消化酶或其他酶、維生素、多肽、氨基酸、脂肪酸、未知因子等,從而達到益生目的。隨著微生物領域研究的快速發展和微生態製劑製備工藝的進步,目前可用於飼用益生菌的微生物種類已有多種,主要包括乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、放線菌和光和細菌等幾大類。
美國食品藥品管理局(Fda)和美國飼料管理協會(AAFco)於1989年公布了42種“可直接飼喂的益生菌菌種”,其中30種屬於乳酸菌。我國農業部第2045號公告頒布的《飼料添加劑品種目錄(2013)》中,允許使用的微生物飼料添加劑有34種,其中22種屬於乳酸菌。此外,在國內外還陸續有新的菌種在飼料中研究和應用,如丁酸梭菌(clostridiumBu⁃tyicum)、芽孢乳杆菌(lactoBacillussporogens)、解澱粉芽孢杆菌(BacillusamyloliqueFaciens)等。
按照劑型,飼用益生菌分為水溶液劑型和固體劑型。其中,前者易利用水溶液中的營養物質繼續生長代謝,因此,菌體處於不穩定狀態,保存期較短;後者是在添加保護劑和載體等前提下,利用低溫熱風、冷凍等幹燥手段,將活的菌體進行慢速幹燥,使其處於穩定的幹燥休眠狀態,再利用可飼用的物質作為填充物混合均勻,製成較為穩定的粉劑或顆粒型微生物飼料添加劑。按照菌種組成,飼用益生菌劃分為單一型微生態製劑和複合型微生態製劑;前者是以單獨菌種為主要成分,輔以澱粉、無機鹽等載體,發揮單一菌體的生理活性;後者是由同一或不同菌株益生菌及其代謝產物和生長促進物質組成,協同發揮生理作用。
2.2 飼用益生菌優良菌株安全性和有效性的評價技術
目前,益生菌菌株的評價主要包括安全性和有效性2個方麵,而安全性和有效性評價又分為體內和體外的評價。國內外對於飼用微生物的安全性和有效性的評價技術體係還不健全,所用指標及評價方法很不一致,對於不同指標的可靠性和評價技術缺乏深入係統的研究,評價技術沒有統一的標準。此外,從實際應用出發,如何選擇科學的評價技術指標並建立評價技術規程仍是國內外有待研究的課題。比如,如何科學建立各項體內和體外評價指標的遞進關係問題,以及如何確立體外評價和體內評價的對應關係問題等。研究解決這些問題是建立科學和行之有效的評價技術規程的關鍵,也是促進益生菌行業持續發展的
基礎。
綜合近20年來益生菌益生評價的研究報道,及歐洲食品安全委員會(eFsa)、歐洲動物營養科學委員會(scan)、歐洲委員會(eu)和聯合國糧農組織和世界衛生組織(Fao/Who)等關於益生菌益生評價的規程和指南性文件,目前已報道的體外安全性評價指標,包括溶血性、膽汁鹽水解酶活性、毒力因子、抗生素抗性、產有毒代謝產物、對胃黏膜蛋白的分解能力、血小板凝集、明膠液化、尿素降解等。已報道的體外有效性評價指標,包括耐酸、耐膽鹽、耐人工胃腸液、黏附特性、抑製有害菌活性、抗病毒活性、細胞表麵特性、免疫調節、抗癌和抗誘變特性、生物膜的形成、蛋白水解酶和纖維素酶等活性和產胞外多糖等。對這些指標的檢測意義、檢測方法和生產實際中可以滿足的檢測條件進行詳細分析,筆者認為體外安全性評價指標中,溶血性、毒力因子、抗生素抗性和產有毒代謝產物等4個指標適合形成標準化、可操作的評價指標;體外有效性評價指標中,耐人工胃腸液、黏附性、抑菌活性等3個指標適合形成標準化、可操作的評價指標。
我國農業農村部於2015年10月頒布實施了國家標準化指導性技術文件《飼料原料和飼料添加劑畜禽靶動物有效性評價試驗技術指南》(gB/Z31813—2015)。然而,國內外針對飼用益生菌體內有效性評價的相關體係與標準較少。通過大量文獻調研,目前研究者對飼用微生物的體內有效性評價指標主要有:生長性能、蛋雞生產性能、腹瀉率、對各腸段及糞便pH與微生物菌群的影響、對血液生化指標的影響、對免疫能力的影響、對小腸絨毛發育和養分吸收的影響、抗病原菌感染 、對肉品質的影響和對蛋品質的影響等。
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