新闻动态

新闻动态

发酵饲料的应 用及其对环境的影响

来源:江西博莱特生 物饲料有限公司     日期:2018-09-02 20:07

近年来,随着国内养殖 技术水平的提高及养殖模式的改进升级,大型集约化畜 禽养殖场日渐增多,这也导致畜禽 养殖疾病风险增加,疾病的防控压力大增。大量的畜禽粪 便集中排放对环境造成的污染加剧,同时也带来了 养殖成本上升和食品安全压力剧增等问题,对我国畜牧业 的可持续发展构成了巨大威胁。因此,要解决我国养 殖业面临的困境也得从饲料入手。微生物发酵饲料绿色、环保,富含活益生菌 及其次生代谢产物和一些功能性小肽,能抑制有害菌的生长,提高动物的肠 道健康及生长性能,有望减少或替 代饲用抗生素。另外,发酵饲料还能 减少畜禽粪便中氮磷的排放量和养殖场有害气体及臭味的产生,还兼具可利用 非常规饲料资源,节省粮食,减缓人畜争粮等优点,因此是我国畜 牧业可持续发展的重要保障,也是我国今后 饲料工业发展的长期战略。

1发酵饲料应用现状

1.1 国外发酵饲料 应用现状

国外养殖中发 酵饲料的使用相当普遍且以发酵液体饲料为主。欧盟许多国家 的猪场采用全价饲料经发酵后直接饲喂,或发酵谷物原 料部分再与多维多矿等营养素混合后饲喂。目前,法国约有15%的猪场使用发 酵液体饲料,荷兰至少有60%的规模化猪场 使用发酵液体饲料;丹麦有30%以上的母猪饲 用发酵饲料,而在泌乳期则有70%以上的母猪使用;英国家畜委员 会下属有25%以上的猪场应 用液体发酵饲料饲喂。

发酵液体饲料 是将营养丰富的全价饲料或谷物原料部分和水按1∶1.5~1∶4之间混合,采用自然乳酸 菌或接种乳酸菌发酵。发酵24h内乳酸浓度达到100mmol/L,就可以消除沙 门氏菌确保发酵饲料的安全。但通常,仅仅依靠自然发酵,乳酸很难能达 到这个浓度。通过向液态饲 料中接种乳酸菌,能快速产生高 浓度的乳酸,让饲料pH值达到4.2或更低,从而杀死沙门 氏菌和大肠杆菌。发酵液体饲料 因为含有大量的乳酸以及功能性小肽,适口性好,营养又安全。此外,发酵液体饲料 也会因为酵母菌主宰发酵产生较多醋酸而造成适口性不佳的情况。

1.2 国内发酵饲料 应用现状

国内在20世纪90年代后开始关 注和研究发酵饲料,但种种原因一 直没能很好的推广应用。从2012年起,生物饲料呼声加紧,生物饲料、发酵饲料再次 成为新宠。但我国发酵饲 料的普及率还很低,且以固态发酵 饲料为主,以发酵液体饲 料的饲喂模式则刚刚起步。

我国发酵饲料 的发展与我国的国情及饲料资源短缺息息相关。首先,我国优质蛋白 质饲料资源严重不足,大豆和鱼粉的 对外依存度已超过70%。鱼粉由于受全 球环境污染、过度捕捞等影响,产量波动很大;加之产地分布 不均造成市场垄断,致使鱼粉价格 居高不下,也给我国的养 殖业带来了沉重负担。因此,我国发酵饲料 的应用首先是通过发酵豆粕、棉粕、菜粕以及DDGS等植物性蛋白 饲料原料来提高现有蛋白质饲料资源的利用率,以缓解我国蛋 白饲料资源紧缺为目的。许多文献综述 了微生物发酵饼粕蛋白饲料的特色、功能以及开发 利用情况,这里就不再赘述了。其次,我国粮食资源紧缺,而另一方面非 常规饲料资源丰富,种类多。全国有各类杂粕、糟渣资源近2亿t,但由于其粗纤 维含量高、含有抗营养因 子或营养价值低等因素致使其开发利用率不高,这不仅造成了 很大的环境污染,同时也是巨大 的资源浪费。另外,我国每年农作物秸秆7亿多t,大部分直接还 田或被烧荒丢弃。通过微生物对 这些糟渣类资源和秸秆进行发酵处理,可以提升其营 养价值并在养殖业中得到充分利用,可以缓解我国 饲料原料供应不足的困境。因此,我国发酵饲料 发展应用的另一种常见形式是以农、副产品及其加 工副产物的深度利用为出发点的。刘劲松等以玉 米秸秆和豆粕为主要原料,接种乳酸菌和 枯草芽孢杆菌获得了感官评价不错和益生菌含量较高的发酵饲料。中粮集团农产 品加工副产物极其庞大,仅以中粮生化 专业化平台公司为例,其下有13家二级子公司 玉米深加工企业,年加工玉米600万t以上。而每加工1t玉米,可产生玉米浆0.09t、胚芽粕0.07t、玉米蛋白粉0.056t、玉米麸皮饲料0.13t,这些副产品很 多都没有充分利用。从2015 年5 月以来,中粮生化(安徽)利用玉米、木薯等加工副 产物以及其它农业加工副产物,通过添加微生 物进行发酵生产发酵饲料聚酶肽、酸益壮等产品。这些产品深受 市场欢迎,截止目前已经 生产销售了3万多t,并很快将有新 的生产线上马。中粮生化的酸 益壮产品在肉鸡养殖试验中一定程度上提高了肉鸡生长性能,降低了料重比,提高了养殖收益。像中粮生化这 样将生产、副产物综合利 用和环境保护三者有机结合起来,既提升了副产 物的价值,又能保护环境,具有显著的经 济效益和社会效益,这也正为国内 更多的农产品加工企业所借鉴和复制。

目前,我国固态发酵 饲料还是以酵母菌、芽孢杆菌为主 的好氧发酵为主。并且我国大部 分发酵饲料厂采用没消毒的原料进行发酵。这些原料一般 都会含有沙门氏菌、大肠杆菌等病 原菌及其他杂菌。好氧发酵较难 抑制杂菌生长,容易污染。同时好氧发酵 过程中会产生大量的热和气体,造成饲料能量 和重量的较大损失。此外,大规模固态发 酵生产的产品质量稳定性很难保证,加之检测成本较高,安全性评价不够,限制了发酵饲 料产品的推广。同时由于各个 发酵饲料厂技术水平和发酵条件参差不齐,产品也是良莠不齐,需要进一步规范。由此可见,我国目前的发 酵饲料产业尚处于起步阶段。

2发酵饲料对环 境的影响

2.1 替代饲用抗生素,减少抗生素对 环境的污染

我国畜禽、水产养殖中抗 生素滥用非常严重,猪饲料中抗生 素的添加浓度很高。过量使用抗生 素会引起环境微生物产生大量耐药性,饲用抗生素的 长期大量使用,不仅导致畜禽 对疾病抵抗力越来越差,同时细菌的耐 药性也越来越强,治疗时不得不 加大用药量,从而使得抗生 素残留越来越多,浓度越来越高,抗生素残留严 重超标的动物食品也频频检出,食品安全缺少保障。由于公众对食 品安全的日益重视,禁用饲用抗生 素的呼声高涨。后抗生素时代 如何搞好养殖,是我国畜牧业 工作者面临的一个难题,而发酵饲料是 解决这个问题的钥匙。

欧盟自2006年全面禁用饲 用抗生素以来,畜禽养殖的水 平不仅没有下降,还取得长足进步,这很大程度是 因为发酵液体饲料的普及应用。这些鲜活的实例表明,发酵饲料可以 替代饲用抗生素,提高动物的肠 道健康和生产性能。吕峰等以不加 抗生素的发酵全价料饲喂28日龄断奶的杜 大长仔猪,发现仔猪生长 性能提高,腹泻率减少,认为发酵饲料 可取代抗生素在仔猪饲料中的添加。林标声等用微 生物发酵饲料和金霉素分别饲喂60头体重约8~10kg的杜长大三元 杂交断奶仔猪,发现饲用微生 物发酵饲料组比抗生素组平均日增重提高了5.56%,而料重比降低了3.53%,粪便中有益菌 群显著增多,pH值下降,表明微生物发 酵饲料可代替抗生素添加,并有促进仔猪 健康生长的功效。王娟娟等用发 酵饲料和抗生素分别饲喂72头杜长大仔猪后,发现日粮添加 发酵饲料提高了仔猪血液中的白细胞数量和淋巴细胞转化率;血清中免疫球蛋白IgA的含量和超氧 化物歧化酶(SOD)的活性都有所提高,表明发酵饲料 可以增强仔猪机体的免疫功能和抗应激能力。由此可见,使用发酵饲料后,抗生素等预防 药物的用量有望大大减少,减少耐药性菌 株的产生几率及由此对环境和食物造成的污染。

2.2 提高饲料利用率,减少氮磷排放

饲料原料经微 生物发酵后,一些有毒有害 物质或抗营养因子含量降低,蛋白含量提高,消化吸收率增加。同时,微生物发酵还 产生大量的蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等酶,一定程度上提 高了饲料的利用率。吕月琴等在基 础日粮中添加三个不同梯度的发酵饲料并饲喂42周龄的海兰褐 蛋鸡发现:与不添加发酵 饲料组相比,三个添加组蛋 鸡肠道中乳酸杆菌数量显著提高,大肠杆菌数量 则显著降低;三个添加组氮 排泄率均有下降,且中剂量组下降显著;所有添加组磷 排泄率均有下降的趋势,但差异不显著。以上结果表明 微生物发酵饲料可以明显改善蛋鸡的肠道微生态平衡,降低氮、磷排泄率。廖云琼等在基 础日粮上加入20%的EM 发酵液饲喂荷 斯坦奶牛发现,试验组粪便中的全氮、速效氮和全磷、速效磷的含量 均显著低于饲喂基础日粮组,表明饲喂EM发酵饲料能有 效降低牛粪中氮磷含量,从而减少粪便 中氮磷的排放对环境的污染。

2.3 降低养殖舍内 有害气体含量,提高动物福利

有研究报道芽 孢杆菌能在肠道内能产生氨基氧化酶和分解硫化物的酶,从而降低粪便中氨、吲哚等有害气 体的浓度。而发酵饲料中 往往含有大量的这类有益微生物。同时发酵饲料 因为提高了蛋白的消化利用率,显著减少了动 物粪便中氨氮物质的含量。因此,发酵饲料对于 降低养殖舍内氨气等有害气体的含量,减少环境污染,作用明显。蒋建生等用微 生物发酵木薯渣饲料替代部分全价饲料饲喂肉鸭,发现发酵木薯 渣饲料替代部分全价饲料有利于降低养殖场环境中硫化氢、氨气的浓度,且添加比例越 高效果越明显。张光勤等用湿 态酒糟发酵蛋白饲料饲喂蛋鸡,也发现鸡舍内 氨气浓度大幅下降,比对照组降低了32.0%。盛清凯等在全 价配合饲料中添加枯草芽孢杆菌和乳酸菌进行发酵后饲喂母猪,发现猪粪中的 粪臭素浓度极显著降低。养殖舍内氨气、硫化氢以及臭 气的减轻,动物的呼吸道 疾病减少,也提高了动物福利。

2.4 提高微量元素 的利用率,减少重金属的污染

在畜禽养殖过程中,饲料中常添加适量Cu、Zn等重金属元素,以提高畜禽的 生产性能及维护机体的健康。有研究表明日 粮中添加高剂量的铜可显著提高猪的生长性能,添加高剂量锌 能显著降低仔猪断奶后腹泻并促进其生长。朱元招等用高铜高锌+金霉素和低铜低锌+2%湿基态发酵植 物蛋白质饲料分别饲喂15kg左右的仔猪,发现尽管发酵 饲料组锌、铜的添加量较低,但其腹泻率降低,表明发酵饲料可以提高微量元素 的利用率。廖云琼等在全 价配合饲料中添加枯草芽孢杆菌和乳酸菌进行发酵后饲喂母猪,也发现发酵饲 料和猪粪中醋酸提取态的铜、铁、锌、锰含量均显著 或极显著增加,还原态的铜、铁含量显著增加,氧化态的铜、铁含量显著或 极显著减少,残渣态的铜含 量无明显变化,表明饲料发酵 改变了饲料和猪粪中铜、铁、锌、锰的化学形态,与饲料中添加 有机微量元素的效果类似。可见,发酵饲料可以提高微量元素 的利用率,可以降低饲料 中铜锌的添加量,从而减少重金 属对环境的污染。

3发酵饲料应用展望

当前由于传统 的谷物和蛋白原料成本不断上升,采用替代性原 料降低饲料成本已成为全球饲料加工企业和养殖企业的新常态。面对此种状况,低成本、高营养的发酵 饲料被越来越多的养殖企业接受和采纳,并逐步增加发 酵饲料的使用量,因此发酵饲料 的开发和应用是畜牧行业的发展趋势,具有较大的市 场发展空间。

近几年,国内发酵饲料 的发展方向逐渐分化,第一种是保证 益生菌增殖的同时,兼顾日粮营养 的基本需求,添加比例5%~30%。第二种是强调 发酵饲料的肠道调节功能,大幅提高发酵 饲料中益生菌的种类与浓度;第三种是关注 微生物的代谢产物。综合考虑成本、效益、安全等方面,饲料加工企业 和养殖厂对此三种类型的微生物发酵饲料越来越重视,也在不断的研 究与开发更好的加工方式和更好的动物应用方案。另有报道称,未来10年,我国发酵饲料 将占饲料总量的10%~20%,达到3000~6000万t,其产值也将达到1000亿元以上。

4结 语

综上所述,发酵饲料必然 将成为解决我国饲料资源短缺和规模化养殖对环境污染的重要途径和手段。发酵饲料会拥 有更广阔的市场前景,进而为饲料行业、养殖行业带来 巨大的经济效益和社会效益。