微生物技术论文

微生物发酵饲料的研究与应用

生物科学2班寿菊20070513213

摘要：发酵饲料是以微生物复合酶为生物饲料发酵剂菌种，将饲料原料转化为微生物菌体蛋白生物活性小肽类氨基酸微生物活性益生菌和复合酶制剂为一体的生物发酵饲料文章综述了发酵饲料的分类来源优越性及应用。

关键词：发酵饲料；微生物；脱毒

近年来，用生物技术特别是微生物发酵技术来开发新型饲料资源生产蛋白质饲料和新型添加剂越来越受到人们的重视特别是进入21世纪后，利用微生物生产的饲料蛋白酶制剂氨基酸维生素抗生素和益生菌等饲料产品的使用使发酵工程技术在饲料工业中得到了更广泛的应用，可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸，而且能使其他粗饲料原料营养成分迅速转化，达到增强消化吸收利用效果。饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于受人口增长、耕地减少和肉食品消费增加的影响，我国粮食供需平衡十分脆弱。我国人均占有粮食一直在400kg以下其中粮食总产量的40%左右用于饲料生产。在耕地和水资源长期紧缺的情况下，我国粮食产量已很难提高。饲料资源短缺的问题长期制约着我国畜牧业的发展，尤其是蛋白质饲料的严重不足已经成为全球性问题。发展高效饲料工业，提高粮食向畜牧产品的转化效率和饲料利用率、开发新型饲料原料是满足人民对肉、禽、鱼、蛋越来越大的需求量的最佳途径。用生物技术特别是微生物发酵技术来开发新型饲料资源、生产蛋白质饲料和新型添加剂越来越受到人们的重视特别是进入21世纪后，利用微生物生产的饲料蛋白、酶制剂、氨基酸、维生素、抗生素和益生菌微生物制剂等饲料产品的使用使发酵工程技术在饲料工业中得到了更广泛的应用。

1微生物发酵饲料分类及原料来源

微生物发酵饲料现已应用的十分广泛，主要分为 4 大类：固态发酵饲料，就是利用微生物的发酵作用来改变饲料原料的理化性状，或提高消化吸收率延长贮存时间；或变废为宝，将秕壳残渣变为饲料；或解毒脱毒，将有毒饼粕转变为无毒低毒的饲料这一类发酵饲料包括青贮微贮粗饲料与担子菌发酵畜禽粪与动物性下脚料发酵饼粕类发酵脱毒饲料以及固态菌体发酵蛋白饲料；利用微生物在液态基质中大量生长繁殖的菌体以及生产单细胞蛋白如酵母饲料细菌饲料以及菌SCP体蛋白，如丝状真菌菌体食用菌菌丝体及MBP 、光合细菌微型藻饲料等；利用现代化的微生物工程，发酵积累微生物有用的中间代谢产物或特殊代谢产物，以此生产饲用氨基酸酶制剂以及抗生素维生素等；培养繁殖可以直接饲用的微生物制备活菌制剂，又称微生态制剂益生素等[1]最常见的发酵原料包括薯类籽实类糠麸类渣粕类（各种薯渣玉米渣脚粉柑橘渣甜菜渣某些草粉等）饼粕类（如棉籽饼菜籽饼油茶籽饼蓖麻饼等）秸杆类粪便及动物下脚料等。

2微生物发酵饲料常用的菌种及生长条件

我国微生物资源丰富，用于工业发酵的微生物要包括细菌放线菌酵母菌和霉菌饲料工业用的细菌包括枯草芽孢杆菌乳酸杆菌醋酸杆地衣芽孢杆菌纳豆芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌，其适宜生长温度是，适宜为30～37 ℃pH 7.0～7.2假丝酵母和红酵母，适宜的生长温度是24～32 ℃常用的霉菌包括黑曲霉米pH 3.0～6.0曲霉白地霉和木霉，其适宜的生长温度是25～30 ℃，酵母或细菌等单细胞pH 3.0～6.0菌类能够产生单细胞蛋白多细胞的丝状真菌类能够产生菌体蛋白MBP

3微生物发酵的分类

微生物发酵根据获得产品的不同可分为微生物酶发酵微生物菌体发酵微生物代谢产物发酵[2]微生物的转化发酵生物工程细胞的发酵根据微生物的种类不同可分为厌氧发酵和好氧发酵，厌氧发酵在发酵时不需要供给空气，如利用乳酸杆菌进行的丙酮丁醇发酵等；好氧发酵需要在发酵过、程中不断的通入一定量的空气，如利用黑曲霉进的柠檬酸发酵利用棒状杆菌进行的谷氨酸发酵利用黄单胞菌进行的多糖发酵等根据培养基的同可分为固体发酵和液体发酵根据设备不同可。为敞口发酵密闭发酵浅盘发酵和深层发酵

4微生物发酵的优越性

4.1发酵脱毒

多数情况下微生物的代谢产物可以降低饲料毒素含量甘露聚糖可以有效地降解黄曲霉B 1 等。有研究表明，曲霉属串珠霉属等5个菌株能效的降低发酵棉籽粕中游离棉酚的含量[3]

4.2改变蛋白质的品质

微生物可以分解品质较差的植物性或动物性蛋白质，合成品质较好的微生物蛋白质，例如活性肽寡肽等微生物能把15%以上的糖半纤维粗纤维3%及以上的粗脂肪转化为30%以上的粗蛋白赖氨酸和蛋氨酸，有利于畜禽的消化吸收[3]

4.3 产生促生长因子

不同的菌种发酵饲料后所产生的促生长因子量不同，这些促生长因子主要有有机酸族维B素和未知生长因子等。

4.4降低粗纤维

一般发酵水平可使发酵基料的粗纤维含量降低12%～16%，增加适口性和消化率等研究。Carlson报道，发酵后饲料中的植酸磷或无机磷酸盐被降解或析出，变成了易被动物吸收的游离磷。[4]

5微生物发酵饲料在畜禽生产中的应用

5.1 在反刍动物生产中的应用

赵华等试验发现，饲喂氨基酸发酵剂发酵饲料的试验组，每头泌乳牛平均日产标准乳，21.68 kg未饲喂发酵饲料的对照组，每头泌乳牛平均日产标准乳，试验组比对照组产奶量高11.4% [5] 张乃锋等的肉羊饲喂试验表明，苹果发酵饲料能够提高肉羊增重速度，增加疾病抵抗力。[6]

5.2在猪生产中的应用

何谦等饲喂发酵饲料后动物肠道中大肠杆菌数下降，而肠道优势乳酸菌群数目上升试验还发现，发酵后的基础日粮游离磷比发酵前提高了63.5%，提高了植酸磷的可利用水平，因而可减少植酸酶的添加，降低饲料成本[7] 发酵后蛋白质被。乳酸菌降解利用，成为小分子的胨或肽，更有利于仔猪的消化吸收Kobashi 等给仔猪饲喂液体发酵饲料，发现其可引起肠道内的乳酸菌数目的增加这说明液体发酵饲料可能减少有害菌的滋生[8]。

6发酵技术在饲料工业中的应用

6.1微生物发酵饲料

微生物发酵饲料主要是酵母及其相关产品，是以酵母为主的多菌种发酵而成，所用原材料非常广泛，涉及米糠、秸秆、血粉、饼粕和各种食品工业下脚料。微生物发酵饲料在提高饲料蛋白质、改善适口性、提高消化吸收等方面显示出了强大的优越性。酵母培养物是一种独特的酵母产品，由特定的酵母菌种按特定的工艺和培养基进行发酵而形成。它含有一定的活性酵母，其主要的使用价值在于酵母细胞在培养基中产生的代谢产物和胞壁甘露寡糖。甘露寡糖对蛋鸡在炎热季节可以维持其采食量，有助于种母鸡增加蛋重和老年母鸡维持良好的蛋壳品质，提高饲料利用率，并可提高种母鸡产蛋率。发酵饲料的另一个产品是青贮饲料,