饲用微生态制剂的开发与应用
由于抗生素类生长促进剂(AGPs)在动物养殖业的大量使用,抗生素耐药性菌株不断出现,许多国家先后立法禁止在饲料中使用抗生素,寻找AGPs的安全替代物势在必行。微生态制剂以其无残留、无耐药性、无毒副作用等优点而日益受到重视。
微生态制剂(Probiotics)也称为活菌制剂或生菌剂,是利用正常微生物或促进微生物生长的物质而制成的活的微生物制剂,其活性菌群一般是从动物肠道中分离得到,通过发酵、培养、干燥等工艺制成,具有促进肠道内有益菌的代谢与繁殖、维持肠道微生态平衡、提高宿主动物免疫力、改善饲料利用率、增加产量等功效。目前,国际上将其分为3种类型:益生菌、益生元和合生元。我国已经成功研制了多种微生态制剂,并在生产实践中进行了较广泛的开发应用。CN201410228604.1公开了一种饲用微生态制剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:1)菌种配备:配备嗜酸乳杆菌不小于3×109cfu/L、酿酒酵母菌不小于1×108cfu/L、枯草芽孢杆菌不小于6×109cfu/L;2)固体培养基制备:以质量分数计,将以下原料混合均匀:麸皮75%~85%,苹果渣10%~20%,玉米粉1%~3%,红糖1%~3%,磷酸氢二钾0.2%~0.8%和硫酸铵0.3%~0.8%;进行灭菌后再加水调节含水量至10%~15%;3)接种、发酵:先将嗜酸乳杆菌和酿酒酵母菌菌种按1∶0.8~1.2的体积比混合,再按相对于固体培养基25%~35%的接种量接种于上述固体培养基,于25~30℃下厌氧发酵6~8 d后,再按相对于固体培养基8%~12%的接种量接入枯草芽孢杆菌,于25~30℃下厌氧发酵2~4 d即得。CN201310188155.8公开了一种蛋鸡饲用微生态制剂的制备方法及其应用,该微生态制剂是将植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌菌种经发酵罐增菌培养后,与含有果胶、吐温80、甘油、甘露醇、海藻糖和碳酸氢钠的水溶液混合均匀,通过喷雾干燥技术制成微胶囊化活菌粉,将此菌粉与硒化卡拉胶、蛋氨酸锌及辅料混合均匀后制成。该微生态制剂可在常温下储存,产品具有良好的肠溶性与生物粘附性。蛋鸡在饲喂正常日粮的基础上,添加该微生态制剂,不仅可以提高机体的抗氧化能力,使产蛋后期蛋鸡的输卵管受损程度降低,还可以抑制组织内炎性因子的过度释放,减轻炎症反应造成的损伤,从而保证机体组织与细胞的活力与完整性,维持机体健康并提高生产性能。CN201110333728.2公开了一种养鸭饲用微生态制剂的生产工艺:1)选择以乳酸片球菌、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌和芽孢菌为主要成分的复合菌作为菌种;2)在反应器中加入400㎏清洁自来水,消毒60 min后搅拌升温;3)取红糖10㎏、蛋白胨15㎏,温水化开后加入反应器,再消毒60 min后搅拌升温至30℃以上;4)用40℃温水将菌种化开后,加入反应器,在搅拌状态下,温度为35℃培养48 h;5)检查扩繁情况良好后加入菌种伴侣,并搅拌15 min后检查生长情况;6)包装称质量后即为饲用微生态制剂。CN201310119201.9涉及益生菌协同发酵生产饲用微生态制剂的方法,可有效解决现有技术饲料转化率和生产性能低,抗病力弱,毒副作用大的问题。其解决的技术方案是,以枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、假丝酵母作为菌株,将枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、假丝酵母均按培养基体积的5%~10%接种量接入发酵罐混合均匀,所述培养基由质量分数计:菊花粕94%~96%、黄芪0.8%~1.2%、连翘0.8%~1.2%、鱼腥草0.8%~1.2%、山楂0.8%~1.2%和陈皮0.8%~1.2%,混合均匀粉碎过60~100目筛,先进行好氧通风发酵,发酵温度30~35℃,通气量0.5~1.2 L/min,每通气30 min停10 min,搅拌速度45~60 r/min,培养28~40 h,再进行厌氧发酵,发酵温度32~35℃,搅拌速度20~40 r/min,培养24~48 h,即得。CN201210331014.2公开了利用多菌固态发酵生产抗腹泻饲用微生态制剂的方法,主要包括选用菌种、菌种活化、菌种培养、固态发酵、冷冻干燥及检验等步骤,其中所述菌种为蜡状芽孢杆菌、乳酸菌及酵母菌3种。此方法中,其选用的蜡状芽孢杆菌可产生抗菌物质,与酵母、乳酸配合使用预防动物腹泻,改善胃肠道功能,增加营养消化及吸收,特别对乳猪有较强的抗腹泻效果,增加采食量,促进新陈代谢,拮抗动物病原菌,维持肠胃微生物生态平衡,预防各种疾病。CN201210176743.5公开了一种基于啤酒糟和米糠的微生态制剂,其特征是以啤酒糟和米糠经食品级霉菌一期发酵预处理,再以芽孢杆菌和酵母菌为发酵菌种同时补料添加部分米糠和豆粕进行二期发酵,最后再添加部分米糠和少量豆粕作为氮源兼部分碳源,接种乳酸菌和耐酸双歧杆菌并充分混匀后,分装在单向膜厌氧袋中密封保存,即三期发酵获得成品。CN201210452436.5公开了一种南方鲇饲用多段控释的益生菌微生态制剂复合饲料,益生菌微生态制剂复合饲料中包括经培养基扩大培养的嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、粪肠球菌,分别采用低温喷雾干燥技术、二氧化碳干冰冷冻与真空干燥技术制备微胶囊技术,制成南方鲇饲用多段控释的益生菌微生态制剂复合饲料。实验结果表明,该复合饲料可以明显促进南方鲇等鱼类生长,饲养幼鱼45 d后,南方鲇鱼量增加分别比对照组提高了12.4%,蛋白质效率提高32.5%,发病率降低30%~40%。CN201410192825.8涉及一种利用饲用脂肪酶、酵母菌和乳酸菌协同发酵处理餐厨垃圾生产微生态制剂的方法。具体方法为:将餐厨垃圾破碎并高温湿热灭菌后,加入饲用脂肪酶及酵母菌和乳酸菌液体菌剂,充分混合,经过好氧发酵和厌氧发酵后混入保护剂,干燥后即得微生态制剂。该发明的优点在于,饲用脂肪酶可高效分解餐厨垃圾中的油和脂肪,酵母菌和乳酸菌共培养有很好的协同效应,脂肪酶、酵母菌和乳酸菌共同作用可充分利用餐厨垃圾的全部营养成分,得到高活菌量的微生态制剂。
从我国低廉原材料中开发益生元,利用大规模动物实验、代谢组学分析、宏基因组学分析及抗性基因图谱分析等手段,比较分析益生菌、益生元、合生元与AGPs对家禽肠道生理状态、肠道微生态、微生物耐药基因等影响的差异,以更精确抑制AGPs对动物生长和疾病预防的负面影响,避免致病菌产生抗生素耐药性,开发出有效、安全、符合我国农业部《饲料添加剂品种目录(2013)》要求的AGPs替代物。
(江南大学图书馆 张群)