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中國微生物發酵飼料發展的背景
時間:2017-12-25 10:42 來源:飼料博覽;作者:劉艷新,劉占英 作者:飼料博覽;作者:劉艷 點擊:

 

 
 
 
 
微生物發酵飼料
 
 
微生物發酵飼料是指在人工控制條件下,通過微生物的新陳代謝和菌體繁殖,將飼料中的大分子物質和抗營養因子分解或轉化,產生更有利于動物采食和利用的富含高活性益生菌及其代謝產物的飼料或原料。狹義方面微生物發酵飼料是指利用某些具有特殊功能的微生物與原料及輔料混合發酵,經干燥或制粒等特殊工藝加工而成的含活性益生菌安全、無污染、無藥物殘留的優質飼料。微生物發酵技術為飼料工業提供了氨基酸、維生素、酶制劑、有機酸和活菌制劑等大量產品,不僅具有改善飼料營養吸收水平,降解飼料原料中可能存在的某些毒素,還能大幅減少抗生素等藥物添加劑在動物生產中的使用。
 
 
 
2微生物發酵飼料發展背景
 
2.1 飼料資源缺乏
 
 
近年來,飼料資源的制約逐漸成為世界飼料行業甚至畜牧生產發展的瓶頸。精飼料資源(如玉米、豆粕、魚粉等)緊缺并且價格較高,而廉價的粗飼料卻因無法充分被動物利用而被大量廢棄或燒毀,造成資源浪費和環境污染。目前,我國飼糧約占糧食總產量的35%,預計到2020 和2030年,比重將分別達到45%和50%,但糧食預期年增量約有1%,飼糧缺口在所難免,其中優質蛋白質飼料資源將更加緊張。因此,嘗試利用新型飼料原料來代替日漸緊缺的常規飼料原料將會成為未來飼料發展的必然趨勢。而其中糧食深加工所得的一些副產物(麩皮等)、農副產品的廢棄物(農作物秸稈、果渣等)以及工業有機廢水、廢渣等將會是一個重要的研究趨勢。
 
 
糧食深加工的副產物、農副產品的廢棄物以及工業有機廢水、廢渣等含量豐富并且其富含膳食纖維和蛋白質等營養成分。目前我國對于這些資源的利用還不充分,從而導致這些資源的附加值較低,造成資源的浪費。尤其對于農副產品廢棄物的利用存在的問題比較嚴重,有的直接丟棄,有的進行焚燒。這不僅會造成資源的浪費同時對環境構成破壞。因此,通過微生物發酵的方式來利用這些資源進行飼料生產的研究,不僅可以實現資源的再利用,還能緩解我國飼料資源緊缺的問題。
 
 
 
2.2 抗生素的危害
 
 
動物腸道內的病原菌直接危害動物自身的健康同時也是食品污染的主要來源。自20世紀50年代開始,在動物飼糧中添加抗生素能顯著促進動物生長,并對集約化畜牧業的發展有巨大的促進作用。然而隨著科技的發展,抗生素的負面作用逐漸被發現。主要體現在以下幾個方面:抗生素在消滅病原微生物的同時也消滅了動物體內的有益微生物,破壞了動物機體內的菌群平衡,會導致更多感染或更大疾病的發生;長期使用抗生素,會導致病原微生物產生抗藥性,致使有害人類健康的病原菌產生抗藥性,進而影響到人類公共衛生與安全;抗生素在動物體內殘留和富集,在食用畜禽產品后會通過食物鏈直接威脅人類健康和生命安全。基于抗生素的負面作用,歐洲已經于2006年1月1日禁止使用抗生素。我國也逐漸禁止對抗生素的使用。因此尋找能夠替代抗生素并能發揮抑制病原菌生長,促進畜禽生長作用的新型飼料變得越來越重要。
 
 
2.3 環境污染
 
 
目前,我國對于畜禽糞便的排放和利用方式都存在一些問題。大量的畜禽糞便不經處理便直接排放或者露天堆砌,造成土壤和大氣的污染。而在使用方面多直接作為肥料,使其不能得到充分利用,附加值較低。研究表明,動物將飼料中的養分轉化為畜產品的效率只有20%~35%,而65%~80% 的攝入養分都隨糞便排入了環境。畜禽糞便不但造成土地承載力超標,糞便中的重金屬滲入地下,造成土地及地下水污染。此外,糞便分解的硫化氫、甲烷和氨氣等危害人類健康的空氣污染物,容易形成酸雨,造成大量土壤酸化,并加重了土壤污染和水體污染。
 
 
 
 
精飼料資源短缺,而豐富的粗飼料資源未被合理利用,使得廢棄物資源再生成為研究的熱點。同時飼用抗生素的濫用,畜禽糞便不合理的排放,畜禽養殖場集約化、集團化的出現,導致畜禽養殖疾病風險增加,養殖成本上升,環境污染,食品安全壓力增大。這些使得健康、環保、安全的養殖逐步成為共識,而發展微生物發酵飼料產業是解決上述問題的重要途徑之一。
3國外微生物發酵飼料的研究
 
 
 
國外從20世紀60年代初開始研發微生物發酵飼料。最初用于生產微生物發酵飼料的原料主要是一些富含纖維素的固體殘渣(稻草、秸稈、甘蔗渣等)。隨著科技的發展,所采用的原料也越來越廣泛。而國外用于微生物發酵飼料或添加劑的益生菌種也主要經歷兩個發展階段,第一階段是在20世紀50年代~1993年,這一階段對微生物菌種缺乏監管和科學的認識,并對其產品的生產模式缺乏認識以及對產品的安全性和有效性缺乏評估。在當時只認識到益生微生物可以作為生長促進劑,因此在飼料生產和畜牧養殖過程中只是盲目的追求畜禽的生長狀況,并沒有認識到其可能存在的不利影響,一些不利的影響逐漸開始顯現。1993年以后開始進入第二階段,這一時期要求對微生物菌種要有全面的認識,并開始了對所采用的微生物菌株進行全面監管,對于初次采用的菌株要經過嚴格申請和審批等步驟。要求對菌株的安全性和有效性等進行全面評估,同時對于益生菌發揮作用的機理以及與宿主的作用方式等都需要逐步研究掌握。
 
 
 
隨著技術的進步,國外微生物發酵飼料的發展迅速。用于發酵的原料越來越廣泛,但還是主要集中于工農業生產的廢棄物,趨向于資源的綜合利用和環境治理。而所采用的益生菌菌株數量也在不斷增加。2009年美國聯邦食品藥品管理局和美國飼料控制官員協會允許46種微生物菌種可作為飼料添加劑使用。未來允許使用的菌種將會更多。
 
 
在微生物發酵飼料的應用方面,目前,歐美等國家和地區微生物發酵飼料的使用比例已經>50%;德國已有>15%的豬場采用生物液體飼料;荷蘭、芬蘭規模化豬場應用生物飼料飼喂達到60%;在丹麥生物飼料養豬的比例達到80%;在法國使用流體生物飼料設備的豬場約占豬場總數的15%。
 
 
 

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