菌体蛋白饲料开发及应用

宋雪莹

关键词：蛋白饲料；菌体蛋白；微生物发酵；新型饲料开发

0 引言

常规蛋白饲料包括动物性蛋白饲料，如鱼粉、羽毛粉等；植物性蛋白饲料，如豆粕、菜籽粕、棉籽粕等。因受常规蛋白饲料资源的限制，开发利用非常规蛋白饲料，降低饲料原料成本，成为现阶段饲料研发的热点之一。

1 菌体蛋白饲料概述

菌体蛋白饲料是通过微生物发酵不同来源基质而得的饲料。因能提高蛋白质含量，菌体蛋白饲料成为了目前替代常规蛋白饲料的新途径。菌体蛋白饲料基质来源广泛，如淀粉厂、酒精厂、味精厂、饮料厂等加工产品的副产物，具有可变废为宝、避免资源浪费和环境污染等优点。常用的发酵菌体包括酵母菌、霉菌、细菌、藻类等。

2 发酵工艺

2.1固态发酵

将发酵菌剂接种于不同基质的固体培养基中，优化发酵条件，可利用固体发酵方法提高基质中蛋白质含量。同时，固体发酵具有制作简单、成本低、条件好控制等优点。张婷婷等[1]将酵母菌接种于食用菌提取物制作成的固体培养基中，优化培养基成分比例、接种菌量、发酵时间、温度等，确定最优发酵条件，即以金顶侧耳菌菇多糖提取物为基质，13%酵母菌在25-40 益培養72 h，可提高发酵物的粗蛋白含量。

2.2液态发酵

根据发酵底物不同，可选择适宜菌种在液体条件下进行发酵，以提高饲料中菌体蛋白含量。液态发酵具有提高饲料适口性、有效降解饲料中抗营养成分的作用[2]。一般在酒糟发酵中，采用液态发酵工艺较为普遍。

3 发酵基质的选择及应用

3.1酒糟

酒糟作为酒业加工后的副产物具有丰富的氨基酸和较高的蛋白质，是优质蛋白饲料原料。但酒糟未经发酵具有易酸败、有害菌含量高等缺点。因此，利用发酵菌剂将啤酒糟进行发酵加工，可提升酒糟作为蛋白饲料原料的利用价值。宋宇等[3]利用放线菌、白地霉和植物乳杆菌混合发酵精酿啤酒糟和蓝莓果渣，结果表明混合发酵后蛋白饲料真蛋白含量可达40.15%，粗纤维含量由原来的23.7%降为7.9%。曹广[4]研究发酵酒糟蛋白替代基础日粮对育肥牦牛生长性能和瘤胃菌群的影响，结果表明发酵酒糟蛋白替代5.5%日粮蛋白组显著提高了牦牛日增重，降低了料重比，提高日粮干物质（DM）和中性洗涤纤维（NDF）消化率；改善牦牛瘤胃能量代谢和纤维降解相关菌群组成，促进瘤胃总挥发性脂肪酸、乙酸和丙酸生成，增加日粮纤维消化率。

3.2苹果渣

苹果渣作为农业食品加工副产物，由于蛋白质含量低，仅有少部分被利用，多数都被废弃，不仅造成了资源浪费，还污染了环境。因此，选择适宜菌种发酵苹果渣，优化发酵工艺，提高蛋白质含量可大大提升苹果渣的利用效率。常亮等[5]选用白地霉、啤酒酵母、根霉菌、枯草芽孢杆菌、绿色木霉接种于苹果渣培养基上，蛋白质含量明显提升，与未经菌体发酵的苹果渣对比，蛋白质含量提高了68.7%。李巨秀等[6]以根霉、白地霉、啤酒酵母的混合菌种为发酵剂，优化发酵温度、发酵料投放量、物料配比等发酵工艺，结果在发酵料投放量为150 g，温度32 益，果渣与麸皮质量比为85：15时，蛋白含量显著提高（P约0.05）。王国军等[7]利用黑曲霉、安琪酵母、乳酸杆菌和芽孢杆菌等益生菌，通过固体发酵工艺发酵苹果渣。将发酵后苹果渣作为蛋白饲料添加到断奶仔猪饲料中，与饲喂基础日粮的空白对照相比，粗蛋白和粗脂肪的表观消化率（P约0.05）显著提高，血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、白细胞介素6（IL-6）的含量和后期血清中IgA 的含量（P约0.05）显著提高。肠道大肠杆菌数量（P约0.05）显著降低，十二指肠和盲肠中乳酸杆菌和芽孢杆菌的数量（P约0.05）显著提高，发酵苹果渣能够提高断奶仔猪的表观消化率和免疫力，调节肠道微生态平衡，改善肠道内环境。

3.3马铃薯渣

马铃薯渣是马铃薯淀粉加工后的副产物，由于渣体松散、含水量高、不方便运输，较难被利用，多被直接废弃，不仅造成了资源浪费，同时污染环境。选择合适菌株发酵马铃薯渣，将其变为蛋白质饲料，可有效解决马铃薯直接废弃的问题。马铃薯渣主要有效成分见表1。

段伟伟等[8]利用苏云金杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊酵母、多孢木霉等量混合发酵马铃薯渣生产蛋白饲料，结果表明在发酵时间79.9 h、发酵温度33.6 益、微生物接种量3.3%条件下，产生蛋白质含量为23.74%。赵颜[9]将马铃薯渣经发酵后制成蛋白饲料添加到鸭基础日粮中进行消化代谢试验，与空白对照相比，鸭对发酵马铃薯渣粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、总能的表观消化率较发酵前分别提高了12%、21.8%、14.7%和12.6%， 差异极显著（P约0.01）。

4 结语

菌体蛋白饲料具有基质来源广、生产成本低、营养价值高及应用范围广等优点，但也存在菌种选择有时不合理、发酵条件受环境影响较大等缺点。因此，针对不同基质，明确菌株，确定最优发酵条件，仍需深入研究。