菌體蛋白飼料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

宋雪瑩

關(guān)鍵詞：蛋白飼料；菌體蛋白；微生物發(fā)酵；新型飼料開(kāi)發(fā)

0 引言

常規(guī)蛋白飼料包括動(dòng)物性蛋白飼料，如魚粉、羽毛粉等；植物性蛋白飼料，如豆粕、菜籽粕、棉籽粕等。因受常規(guī)蛋白飼料資源的限制，開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)蛋白飼料，降低飼料原料成本，成為現(xiàn)階段飼料研發(fā)的熱點(diǎn)之一。

1 菌體蛋白飼料概述

菌體蛋白飼料是通過(guò)微生物發(fā)酵不同來(lái)源基質(zhì)而得的飼料。因能提高蛋白質(zhì)含量，菌體蛋白飼料成為了目前替代常規(guī)蛋白飼料的新途徑。菌體蛋白飼料基質(zhì)來(lái)源廣泛，如淀粉廠、酒精廠、味精廠、飲料廠等加工產(chǎn)品的副產(chǎn)物，具有可變廢為寶、避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。常用的發(fā)酵菌體包括酵母菌、霉菌、細(xì)菌、藻類等。

2 發(fā)酵工藝

2.1固態(tài)發(fā)酵

將發(fā)酵菌劑接種于不同基質(zhì)的固體培養(yǎng)基中，優(yōu)化發(fā)酵條件，可利用固體發(fā)酵方法提高基質(zhì)中蛋白質(zhì)含量。同時(shí)，固體發(fā)酵具有制作簡(jiǎn)單、成本低、條件好控制等優(yōu)點(diǎn)。張婷婷等[1]將酵母菌接種于食用菌提取物制作成的固體培養(yǎng)基中，優(yōu)化培養(yǎng)基成分比例、接種菌量、發(fā)酵時(shí)間、溫度等，確定最優(yōu)發(fā)酵條件，即以金頂側(cè)耳菌菇多糖提取物為基質(zhì)，13%酵母菌在25-40 益培養(yǎng)72 h，可提高發(fā)酵物的粗蛋白含量。

2.2液態(tài)發(fā)酵

根據(jù)發(fā)酵底物不同，可選擇適宜菌種在液體條件下進(jìn)行發(fā)酵，以提高飼料中菌體蛋白含量。液態(tài)發(fā)酵具有提高飼料適口性、有效降解飼料中抗?fàn)I養(yǎng)成分的作用[2]。一般在酒糟發(fā)酵中，采用液態(tài)發(fā)酵工藝較為普遍。

3 發(fā)酵基質(zhì)的選擇及應(yīng)用

3.1酒糟

酒糟作為酒業(yè)加工后的副產(chǎn)物具有豐富的氨基酸和較高的蛋白質(zhì)，是優(yōu)質(zhì)蛋白飼料原料。但酒糟未經(jīng)發(fā)酵具有易酸敗、有害菌含量高等缺點(diǎn)。因此，利用發(fā)酵菌劑將啤酒糟進(jìn)行發(fā)酵加工，可提升酒糟作為蛋白飼料原料的利用價(jià)值。宋宇等[3]利用放線菌、白地霉和植物乳桿菌混合發(fā)酵精釀啤酒糟和藍(lán)莓果渣，結(jié)果表明混合發(fā)酵后蛋白飼料真蛋白含量可達(dá)40.15%，粗纖維含量由原來(lái)的23.7%降為7.9%。曹廣[4]研究發(fā)酵酒糟蛋白替代基礎(chǔ)日糧對(duì)育肥牦牛生長(zhǎng)性能和瘤胃菌群的影響，結(jié)果表明發(fā)酵酒糟蛋白替代5.5%日糧蛋白組顯著提高了牦牛日增重，降低了料重比，提高日糧干物質(zhì)（DM）和中性洗滌纖維（NDF）消化率；改善牦牛瘤胃能量代謝和纖維降解相關(guān)菌群組成，促進(jìn)瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸和丙酸生成，增加日糧纖維消化率。

3.2蘋果渣

蘋果渣作為農(nóng)業(yè)食品加工副產(chǎn)物，由于蛋白質(zhì)含量低，僅有少部分被利用，多數(shù)都被廢棄，不僅造成了資源浪費(fèi)，還污染了環(huán)境。因此，選擇適宜菌種發(fā)酵蘋果渣，優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高蛋白質(zhì)含量可大大提升蘋果渣的利用效率。常亮等[5]選用白地霉、啤酒酵母、根霉菌、枯草芽孢桿菌、綠色木霉接種于蘋果渣培養(yǎng)基上，蛋白質(zhì)含量明顯提升，與未經(jīng)菌體發(fā)酵的蘋果渣對(duì)比，蛋白質(zhì)含量提高了68.7%。李巨秀等[6]以根霉、白地霉、啤酒酵母的混合菌種為發(fā)酵劑，優(yōu)化發(fā)酵溫度、發(fā)酵料投放量、物料配比等發(fā)酵工藝，結(jié)果在發(fā)酵料投放量為150 g，溫度32 益，果渣與麩皮質(zhì)量比為85：15時(shí)，蛋白含量顯著提高（P約0.05）。王國(guó)軍等[7]利用黑曲霉、安琪酵母、乳酸桿菌和芽孢桿菌等益生菌，通過(guò)固體發(fā)酵工藝發(fā)酵蘋果渣。將發(fā)酵后蘋果渣作為蛋白飼料添加到斷奶仔豬飼料中，與飼喂基礎(chǔ)日糧的空白對(duì)照相比，粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率（P約0.05）顯著提高，血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、白細(xì)胞介素6（IL-6）的含量和后期血清中IgA 的含量（P約0.05）顯著提高。腸道大腸桿菌數(shù)量（P約0.05）顯著降低，十二指腸和盲腸中乳酸桿菌和芽孢桿菌的數(shù)量（P約0.05）顯著提高，發(fā)酵蘋果渣能夠提高斷奶仔豬的表觀消化率和免疫力，調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，改善腸道內(nèi)環(huán)境。

3.3馬鈴薯渣

馬鈴薯渣是馬鈴薯淀粉加工后的副產(chǎn)物，由于渣體松散、含水量高、不方便運(yùn)輸，較難被利用，多被直接廢棄，不僅造成了資源浪費(fèi)，同時(shí)污染環(huán)境。選擇合適菌株發(fā)酵馬鈴薯渣，將其變?yōu)榈鞍踪|(zhì)飼料，可有效解決馬鈴薯直接廢棄的問(wèn)題。馬鈴薯渣主要有效成分見(jiàn)表1。

段偉偉等[8]利用蘇云金桿菌、枯草芽孢桿菌、漢遜酵母、多孢木霉等量混合發(fā)酵馬鈴薯渣生產(chǎn)蛋白飼料，結(jié)果表明在發(fā)酵時(shí)間79.9 h、發(fā)酵溫度33.6 益、微生物接種量3.3%條件下，產(chǎn)生蛋白質(zhì)含量為23.74%。趙顏[9]將馬鈴薯渣經(jīng)發(fā)酵后制成蛋白飼料添加到鴨基礎(chǔ)日糧中進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，與空白對(duì)照相比，鴨對(duì)發(fā)酵馬鈴薯渣粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、總能的表觀消化率較發(fā)酵前分別提高了12%、21.8%、14.7%和12.6%， 差異極顯著（P約0.01）。

4 結(jié)語(yǔ)

菌體蛋白飼料具有基質(zhì)來(lái)源廣、生產(chǎn)成本低、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，但也存在菌種選擇有時(shí)不合理、發(fā)酵條件受環(huán)境影響較大等缺點(diǎn)。因此，針對(duì)不同基質(zhì)，明確菌株，確定最優(yōu)發(fā)酵條件，仍需深入研究。