畜禽、水產養殖中如何利用生物飼料提高效益

2020-11-16 09:18:56      點擊:

生物飼料是利用最新一代生物工程技術及發酵工藝制成的新型功能性飼料原料,飼料添加劑,將該產品科學合理地應用于養殖動物飼料配方中可有效提高飼料營養價值和動物生長性能,提高動物抗病、抗應激能力,替代飼用抗生素使用,降低飼料成本,提高養殖經濟效益。

1、生物飼料的營養特性

1.1富含游離氨基酸

生物飼料是結合現代生化工程技術及發酵工藝制造而成,即精選多種不同功能的益生菌進行多層次發酵,將植物和微生物的大分子蛋白(包括抗胰蛋白酶等抗營養因子)轉變為游離氨基酸(詳見表1),同時產生多種有益的發酵代謝產物。

經微生物發酵后的生物飼料含有豐富的游離氨基酸,利用微生物的作用可使游離氨基酸提高7.2倍,其含量高達7.58%,占總氨基酸的15%以上。此外,生物飼料富含全面的游離氨基酸種類,如經微生物發酵后新增了甘氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、組氨酸、脯氨酸。生物飼料即豐富又全面的游離氨基酸更有利于動物的消化吸收,且經微生物發酵后的生物飼料含有益生元等多種營養因子,對于促進動物的消化吸收、抗病防病等方面具有重要作用。

1.2富含小肽

生物飼料中小肽總含量高達15%以上,其中分子量小于1500D的小肽占總小肽含量的99.06%,分子量大于1500D的小肽不到總小肽含量的1%(見表2)。小分子肽可被消化道直接吸收,因此小分子肽類含量(≤1500D)越高,表明越容易被消化吸收。生物飼料通過先進生物工程技術及發酵工藝將大分子蛋白轉變為小分子的小肽,一方面降低動物腸道的消化負擔,另一方面提高了營養物質的吸收效率,有益于提高動物日增重等生產性能。

1.3富含有益菌

動物腸道中存在大量有害細菌,有益菌以乳酸桿菌和雙歧桿菌及一些厭氧菌最常見,它們定植于腸道粘膜表面,與腸道粘膜細胞共同構成生物屏障,保護宿主抵御外來病害微生物的侵襲。然而,近年來抗生素作為飼料添加劑的大量使用,在抑制和殺滅病害微生物的同時,也抑殺了動物機體內正常共生的有益微生物菌群,破壞了消化系統微生態平衡。相反,有益菌的作用在于維護正常微生物菌群,通過不斷補充有益菌,競爭性抑制病害微生物的定植、生長、繁殖,把消化系統失衡的微生物菌群調節為生態平衡。生物飼料生產過程中,先后加入酵母菌、桿菌及乳酸菌,這些有益菌利用原料中豐富碳源和氮源快速繁殖,形成優勢種群,使生物飼料富含多種益生微生物。

1.4富含維生素和核酸

生物飼料富含豐富的核(苷)酸和維生素營養(見表3)。一方面核(苷)酸作為呈味物質,通過與呈味氨基酸的協同作用幾何級數地放大呈味氨基酸的呈味作用,達到更佳的誘食效果。另一方面,核(苷)酸是幼齡動物處于亞健康或疾病狀態動物的必需營養因子,豐富的核(苷)酸營養可滿足動物快速生長、抗病、抗應激狀態下對核苷酸營養的需求。再一方面,生物飼料富含多種維生素,在提高飼料營養成分利用價值的同時可減少飼料中維生素的額外添加。

1.5富含免疫多糖和寡糖

寡糖類物質被認為是重要的腸道功能調節劑(生物飼料中寡糖含量見表4),一方面寡糖可顯著降低盲腸和結腸大腸桿菌質量濃度,同時顯著提高盲腸乳酸桿菌和雙歧桿菌質量濃度,但對結腸乳酸桿菌和雙歧桿菌影響不顯著;另一方面寡糖的空間形態結構可以高效吸附霉菌毒素,減低飼料中霉菌毒素(黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素)對動物生長和繁殖性能的影響,經中國廣州分析測試中心檢測,生物飼料產品對黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的吸附率分別為29.1%、96%(見表5)。

由圖1可見生物飼料產品中的酵母葡聚糖與美國FDA標準品在分子組成和空間構象上都相當接近,是一種很好的天然免疫增強劑,能增強機體的非特異性和特異性免疫作用,這是改善動物健康狀況的重要途徑,在動物營養領域應用相當廣泛。

1.6富含酶、有機酸

在生物飼料生產過程中,益生微生物在快速繁殖的同時分泌多種酶和有機酸。一方面分泌的酶可將原料中的大分子蛋白質體外水解為小分子的氨基酸和小肽,提高營養物質的消化吸收率,例如益生微生物產生的酶可將植酸等抗營養因子水解,提高磷或者其他營養因子的利用率。另一方面生物飼料本身豐富的酶減輕了消化系統消化酶生產負擔,提高消化系統效率。生物飼料中豐富的有機酸,可有效降低腸道pH值,抑制病原菌生長,促進益生菌生長繁殖。

2、生物飼料的實際應用效果

2.1提高動物采食量

2.1.1仔豬

將90頭初始體重(5.99±0.61)kg,26日齡,健康、營養狀況良好的斷奶仔豬,按性別一致的原則隨機分為3個處理組,每個處理3個重復,每個重復10頭仔豬。對照組(A組)飼喂基礎日糧,B、C組在基礎日糧基礎上分別添加生物飼料、酵母水解物,飼養實驗持續36d,基礎日糧為玉米一魚粉一豆粕型顆粒飼料。實驗結果顯示:生物飼料組斷奶仔豬平均日采食量較對照組提高10.44%,較酵母水解物組提高9.73%。

2.1.2鰻魚

在3月、6月、9月及冬季,因水溫、水環境中益生菌等外在環境變化,對鰻魚生長造成應激,包括生理脅迫、免疫力低下、生長緩慢等負面影響。生物飼料中富含誘食因子,能顯著提高鰻魚在常溫及低溫條件下的攝食量,提供鰻魚快速生長所需營養,改善肉質,減少飼料浪費。在常溫環境下(24~26℃),一般成鰻的攝食量為體重的1%~2%,但是當外界環境改變,尤其是冬季氣溫降低時,鰻魚食欲減退,攝食量下降。實驗發現在16~17℃時,對照組鰻魚攝食量下降至0.5%,而添加生物飼料后鰻魚采食量達到2.0%。

2.1.3對蝦、海鱸等

在平均體重約99的南美白對蝦日糧中添加生物飼料,室內循環水養殖,水質指標如下:水溫27~28℃、溶氧≥6mg/L,pH為8.1~8.3,鹽度9ppm,氨氮無、亞硝酸無,連續投喂2周,實驗結果發現:對蝦日糧中添加生物飼料顯著提高南美白對蝦采食量,較對照組提高28.29%,在隨后的100畝大塘實際養殖中發現在商業對蝦飼料中添加生物飼料,實驗塘南美白對蝦采食量較對照蝦塘提高10%~30%。最新研究發現,生物飼料對海鱸、黃鰭鯛均有顯著誘食效果:在超級蒸汽魚粉含量為50%的海鱸幼魚日糧配方中添加生物飼料,可提高海鱸采食量10%~20%,在商業配方中添加生物飼料黃鰭鯛采食量也有10%~15%提高。

2.2提高動物日增重、降低料肉比

2.2.1仔豬

將90頭初始體重(5.99±0.61)kg,26日齡,健康、營養狀況良好的斷奶仔豬,按性別一致的原則隨機分為3個處理組,每個處理3個重復,每個重復10頭仔豬。對照組(A組)飼喂基礎日糧,B、C組在基礎日糧基礎上分別添加1%的生物飼料、酵母水解物,飼養實驗持續36d,基礎日糧為玉米-魚粉-豆粕型顆粒飼料。實驗結果顯示:飼喂含生物飼料的斷奶仔豬平均日增重較對照組提高13.67%(51.83g/d),料肉比較對照組降低2.59%。

2.2.2盲螬

在盲螬飼料中額外添加不同比例的生物飼料,經過12周飼養后發現添加生物飼料的處理組增重率均高于對照組,證實生物飼料能夠顯著提高盲螬日增重,增重率為對照組的115%,同時盲螬飼料中添加生物飼料可改善盲螬體表色澤、亮度及提升肉質風味,達到最佳養殖效益。料肉比以添加2%~2.5%處理組最低。

2.2.3對蝦

在平均體重約9g的南美白對蝦日糧中添加生物飼料,實驗室循環水養殖,水質指標如下:水溫27~28℃、溶氧≥6mg/L,pH為8.1~8.3,鹽度9ppm,氨氮無、亞硝酸無,連續投喂2周,實驗結束后采集對蝦生長數據,結果發現:對蝦日糧中添加生物飼料顯著提高對蝦生長速度,較對照組提高46.38%,對照組料比為2.07,生物飼料組料比為1.77。在隨后的100畝大塘實際養殖中發現添加生物飼料的對蝦日糧組,采食量較對照蝦塘提高10%~30%,日增重較對照組提高20%~30%,料比較對照蝦塘下降0.1~0.3。

2.3可替代飼用抗生素

2.3.1禽類

研究發現生物飼料中的免疫多糖/寡糖等成分可有效促進幼禽尚未發育完全的淋巴器官等重要免疫器官的發育,提高幼禽體液免疫和細胞免疫水平。體外研究發現,幼雞日糧中添加生物飼料可顯著提高禽類嗜異白細胞對沙門氏菌的吞噬和抗感染能力,對照組嗜異白細胞的吞噬指數為175.534±44.921,試驗組嗜異白細胞的吞噬指數為644.100±57.065,對照組對血清型沙門氏菌的殺滅率為6.5%,試驗組對血清型沙門氏菌的殺滅率為50.0%。生物飼料中的免疫多糖/寡糖因子,可顯著降低肉雞和火雞腸道內沙門氏菌和大腸桿菌的數量。將90只1日齡白來航公雞隨機分配到3個組(特制隔離養殖室),每組3個重復,每個重復30只雞。第1組投喂含生物飼料的日糧,未經口感染沙門氏菌,第2組投喂含生物飼料的日糧,實驗第3日經口感染沙門氏菌(5×107CFU/mL,抗羧芐青霉素和新生霉素菌株,下同)。第3組投喂不含生物飼料的日糧,實驗第3日經口感染沙門氏菌(5×107CFU/mL)。經口感染沙門氏菌24h后立即“安樂死”所有實驗雞,檢測肝臟、脾臟沙門氏菌感染率,結果顯示:第1組投喂含生物飼料日糧未經口感染的實驗雞肝/脾沙門氏菌感染率為0,第二組投喂含生物飼料日糧的實驗雞經口攻毒后肝/脾沙門氏菌感染率為7%,第三組投喂未含生物飼料日糧的實驗雞經口攻毒后肝/脾沙門氏菌感染率為76%。利用美國火雞實施相同的實驗方案,結果發現投喂含生物飼料日糧的實驗火雞經口攻毒后肝/脾沙門氏菌感染率為31%,投喂不含生物飼料日糧的實驗火雞經El攻毒后肝,脾感染率為71%?梢,在幼禽飼料中添加生物飼料可促進幼禽免疫器官的快速發育,提高幼禽自身免疫力,提高幼禽對沙門氏菌、大腸桿菌、產氣莢膜梭菌、新城疫病毒等病害微生物的抵抗能力,可替代禽類飼料中抗生素的使用。

2.3.2對蝦

實驗室內研究發現,在南美白對蝦日糧中添加生物飼料,經白斑病毒攻毒后飼喂生物飼料組對蝦存活率最高,較對照組提高約3倍。隨后進行大塘實際養殖驗證:3個實驗塘面積共24.9公頃,26個對照塘面積共208公頃,實驗塘落苗密度22尾/m2,對照塘落苗密度19.6/m2,養殖約127d,養殖期間從所有的對蝦組織中均檢測到白斑病毒,結果發現:生物飼料組蝦塘南美白對蝦平均存活率為46.1%,對照組平均存活率為42.3%,生物飼料組較對照塘平均存活率提高約9%;生物飼料組南美白對蝦平均每公頃產出3077.7kg,對照塘南美白對蝦平均每公頃產出2516.2kg,生物飼料組南美白對蝦產量較對照塘平均產量提高約22.3%。后續進一步大塘養殖驗證:將6個6英畝的池塘隨機分為2個處理組,每個處理組3個平行,兩個處理組的池塘接受相同的前期消毒、培水、落苗等措施,對照組投喂基礎日糧,試驗組投喂含生物飼料的實驗日糧,養殖周期約2l周,結果發現:對照養殖蝦塘南美白對蝦平均末體重22.09,實驗養殖蝦塘南美白對蝦平均末體重22.89,實驗蝦塘南美白對蝦平均末體重較對照蝦塘提高3.6%;對照蝦塘南美白對蝦平均存活率為45.7%,實驗蝦塘對蝦平均存活率為57.3%,實驗蝦塘對蝦平均存活率較對照蝦塘提高25.4%,對照蝦塘平均料肉比為2.6,實驗蝦塘平均料肉比為2.1。

3、生物飼料產品的應用前景

在無抗飼料呼聲越來越高的當下,各種抗生素替代方案層出不窮。飼料企業關注的是各種方案是否真正實現高效低成本。經大量試驗驗證,通過利用生物飼料可有效提高生產性能、降低了飼料生產成本,同時具備替代飼用抗生素的可能性,實現低成本高效益養殖。

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