發(fā)酵飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

1、發(fā)酵飼料在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用、尸 、-前言近年來隨著微生物發(fā)酵工藝的發(fā)展， 發(fā)酵飼料引起業(yè)界廣泛的興趣， 微生物 發(fā)酵飼料與傳統(tǒng)飼料相比具有其自身獨(dú)特的優(yōu)越性，符合當(dāng)前健康環(huán)保型漁業(yè) 發(fā)展的要求。自上世紀(jì) 40 年代抗生素被發(fā)現(xiàn)以來，其在畜禽、水產(chǎn)飼料中被廣 泛應(yīng)用， 然而隨著抗生素的頻繁使用， 其產(chǎn)生的副作用也日益凸顯出來， 如不加 以限制將會(huì)給人類健康帶來巨大的災(zāi)難。 新型無抗發(fā)酵飼料很好地解決了促進(jìn)動(dòng) 物生長(zhǎng)和無殘留、 無污染之間的矛盾。 國(guó)外 20 世紀(jì) 60 年代就開始研究微生物發(fā) 酵飼料，并逐漸形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，我國(guó)于上世紀(jì) 90 年代開始微生物發(fā)酵飼料的 研究（主要是酵母蛋白飼料的生

2、產(chǎn)） ，由于各方面條件的限制，在近幾年對(duì)微生 物發(fā)酵飼料才有了真正深入的研究和發(fā)展。 微生物發(fā)酵飼料的作用主要體現(xiàn)在兩 個(gè)方面，一是利用廉價(jià)的農(nóng)業(yè)和輕工副產(chǎn)物生產(chǎn)高質(zhì)量的飼料蛋白原料， 二是獲 得高活性的有益微生物。近年來， 由于魚粉資源的緊缺和價(jià)格的上漲， 給水產(chǎn)飼料工業(yè)帶來了嚴(yán)峻挑 戰(zhàn)。尋求可替代魚粉的廉價(jià)而穩(wěn)定的蛋白源， 可緩解魚粉供應(yīng)不足， 也是降低飼 料成本的重要措施。 利用植物蛋白源或其它廉價(jià)動(dòng)物蛋白源替代魚粉是當(dāng)前及今 后水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究的重要熱點(diǎn)。 與魚粉相比， 各種替代魚粉的蛋白原料 均在不同程度上存在抗?fàn)I養(yǎng)因子、適口性、氨基酸不平衡等問題，因此，必須采 用物理、化學(xué)、

3、生物等方法對(duì)這些蛋白源進(jìn)行處理，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其中，對(duì) 蛋白原料進(jìn)行發(fā)酵處理，是一條經(jīng)濟(jì)有效的途徑。生物發(fā)酵處理，相對(duì)于物理、 化學(xué)、作物育種等方法具有成本低，無化學(xué)殘留，易被動(dòng)物吸收，應(yīng)用較安全等 特點(diǎn)，現(xiàn)已開始受到重視。定義微生物發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下， 通過微生物的代謝活動(dòng)， 將飼料中 的大分子物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化， 產(chǎn)生更有利于動(dòng)物采食和利用的富含高 活性益生菌及其代謝產(chǎn)物的飼料或原料。微生物發(fā)酵飼料具有天然的發(fā)酵香味， 含有大量的有益菌，有害菌（以大腸桿菌、 沙門氏菌和金黃色葡萄球菌為典型代 表）數(shù)量極低，不超過10cfu/g；發(fā)酵成品的pH值較低，在左右，含有較多的

4、乳酸和乙酸。 這種同時(shí)具有酸化劑、 微生態(tài)制劑特性以及類似抗生素生長(zhǎng)因子功 能的發(fā)酵料，具有無毒、無殘留、無污染的優(yōu)勢(shì)。機(jī)理1 生物屏障作用。在腸道內(nèi)的有益菌通過與有害菌競(jìng)爭(zhēng)定植點(diǎn)位和奪取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)抑制和阻止 有害菌在腸黏膜的附著和繁殖。 由于微生物之間存在相互作用， 某一生態(tài)系統(tǒng)中 現(xiàn)存的微生物會(huì)阻止新的有機(jī)體在這一部位入侵， 從而減少大腸桿菌和腸道上皮 結(jié)合。因此，對(duì)于那些菌群形成遲緩的有些動(dòng)物服用微生物飼料是至關(guān)重要的。 而對(duì)于成年動(dòng)物由于許多微生物只能在腸道內(nèi)存活相當(dāng)一段時(shí)間， 必須連續(xù)服用 活菌制劑才能保持某一微生物在腸道內(nèi)的定植。2化學(xué)屏障作用。通過有益微生物如乳酸菌類產(chǎn)生的有機(jī)酸（

5、乳酸、丙酸、乙酸）使消化道內(nèi) pH 值降低，抑制其他病原微生物生長(zhǎng)，環(huán)境 pH 值為 4 時(shí)大腸桿菌和沙門氏菌 不能增殖， 起到了維持腸道菌群平衡促生長(zhǎng)的作用， 同時(shí)消化道內(nèi)的酸性環(huán)境促 進(jìn)了礦物質(zhì)元素鈣、磷、鐵以及維生素 D 的吸收和利用。 3有益微生物可產(chǎn)生肽細(xì)菌素、酶類及少量無機(jī)物，可以抑制有害菌的生長(zhǎng)或 阻止有害菌毒素在上皮細(xì)胞的粘附和侵入。乳酸菌和鏈球菌產(chǎn)生的乳酸鏈球菌肽能抑制沙門氏菌、 志賀氏菌、 綠膿桿菌 和大腸桿菌的生長(zhǎng)； 嗜乳酸桿菌和保加利亞乳桿菌可以產(chǎn)生少量過氧化氫抑制革 蘭氏陰性病原菌的生長(zhǎng)； 乳酸桿菌和雙歧桿菌產(chǎn)生的胞外糖苷酶可以阻止細(xì)菌毒 素的入侵。4提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以2

6、8C發(fā)酵溫度，100: 6 （豆粕/麩皮）發(fā)酵料坯組成，1: 3 （米曲霉/ 酵母）接種配比，按6%接種量發(fā)酵豆粕72 h,發(fā)酵后粗蛋白含量可達(dá)，較原 料增加。發(fā)酵蛋白還可使可利用性氨基酸含量增加。5營(yíng)養(yǎng)作用。微生物發(fā)酵飼料中的有益菌本身即為一種高蛋白物質(zhì)， 同時(shí)在動(dòng)物腸道內(nèi)代 謝，可產(chǎn)生多種有助于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)消化的有益因子，促進(jìn)所養(yǎng)魚蝦的發(fā)育和增重， 如芽孢桿菌能分泌多種消化蛋白酶、淀粉酶、 脂肪酶等， 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和 吸收；酵母菌可以產(chǎn)生氨基酸、 多種維生素供動(dòng)物體利用， 酵母菌還可以促進(jìn)植 酸酶的產(chǎn)生，提高動(dòng)物對(duì)磷的利用率。6防止有害物質(zhì)的產(chǎn)生。微生物發(fā)酵飼料促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，

7、減少了氨和其他腐敗物質(zhì)的產(chǎn)生。 研究表明:飼喂微生物發(fā)酵飼料可減少內(nèi)容物、 糞便、門靜脈中氨的含量以及腸 道中甲酚、吲哚、3 一甲基吲哚等腐敗物質(zhì)的含量， 減少糞便的臭味， 凈化環(huán)境。 7提高機(jī)體的免疫力。微生物發(fā)酵飼料中的有益菌可以作為一種非特異免疫調(diào)節(jié)因子， 通過細(xì)菌本 身或細(xì)胞壁成分刺激并激活宿主免疫細(xì)胞， 促進(jìn)吞噬細(xì)胞活力或作為佐劑發(fā)揮作 用。有益微生物還可以發(fā)揮特異免疫功能，增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi) B 細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能 力，從而防止疾病的發(fā)生。8. 改善飼料物理性能以乳酸菌發(fā)酵肉骨粉和水解羽毛粉， 發(fā)酵產(chǎn)物添加于飼料中可提高水產(chǎn)飼料 在水中穩(wěn)定性，與魚粉對(duì)照組相比，該飼料的水中穩(wěn)定性提高， p

8、H 由降到， 硬度由 cm2 降為 kgcm。作用：發(fā)酵蛋白在水產(chǎn)上得到了較好的應(yīng)用，主要有以下幾個(gè)方面的作用： 1促進(jìn)了所養(yǎng)魚蝦對(duì)飼料的消化、吸收，發(fā)酵飼料是在各種分解酶、多種微生 物活菌的作用下把動(dòng)物不能吸收的高分子碳水化合物轉(zhuǎn)化成可吸收的低分子碳 水化合物即能量飼料。2發(fā)酵飼料的多種微生物活菌能大量吸收動(dòng)物難以利用的有機(jī)氮、無機(jī)氮，使 之轉(zhuǎn)化成為多種菌體蛋白質(zhì)即蛋白飼料， 顯著增加了飼料營(yíng)養(yǎng)成分， 降低了飼料 成本。3多種微生物活菌在發(fā)酵中能產(chǎn)生大量蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素分解酶、B族維生素和維生素A、D,多種微生物活菌在動(dòng)物體內(nèi)建立起微生態(tài)平衡， 增強(qiáng)了免疫力。4改善了飼料的適口

9、性，使得所養(yǎng)魚蝦采食量和采食速度全面提高。 5由于水產(chǎn)養(yǎng)殖的特殊性，多種有益菌在投放到水體中改善了水體環(huán)境，加快 了水中有毒有害物的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)了魚蝦的生長(zhǎng)。水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物長(zhǎng)期生活在水中， 受環(huán)境因素的影響較大， 接觸到有害菌的機(jī) 會(huì)也多。在魚蝦腸道內(nèi)建立一個(gè)良性循環(huán)的微生物系統(tǒng)， 是抵御病原性感染的最 有效方式之一。發(fā)酵工藝除了生產(chǎn)菌種以外，生產(chǎn)工藝也是決定發(fā)酵技術(shù)成敗的要素。 根據(jù)發(fā)酵時(shí)接種狀態(tài)可將發(fā)酵分為液態(tài)發(fā)酵、 固態(tài)發(fā)酵和固液混合發(fā)酵三種 方式。液態(tài)發(fā)酵徹底，產(chǎn)物穩(wěn)定性好，具有改善飼料消化特性，提高畜禽生產(chǎn)性 能，預(yù)防仔豬腹瀉等優(yōu)點(diǎn)， 在某些方面已具備與抗生素相似的功能， 但成本較高；

10、固態(tài)發(fā)酵是以氣相為連續(xù)相的生物反應(yīng)過程，具有節(jié)水、節(jié)能的特點(diǎn)； 固液混合 發(fā)酵能降低成本，但其穩(wěn)定性受菌種、固液比、工藝流程、設(shè)備和過程影響。國(guó)內(nèi)一般采用固態(tài)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)微生物發(fā)酵飼料。 目前比較典型的固態(tài)厭氧 發(fā)酵生物飼料的成功例子主要有 2 種：一種是適合養(yǎng)殖戶自產(chǎn)自用的袋裝發(fā)酵飼 料；另一種屬于規(guī)?；魉€生產(chǎn)的袋裝發(fā)酵飼料。 它們接種的微生物基本一致， 主要有酵母菌、乳酸菌和芽孢桿菌。固態(tài)厭氧發(fā)酵袋發(fā)酵方式具有簡(jiǎn)便、廉價(jià)、 實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。 原料不必經(jīng)過消毒即可直接用于發(fā)酵生產(chǎn)， 生產(chǎn)過程中不需要人工 翻動(dòng)物料，發(fā)酵成品無需烘干。發(fā)酵飼料的生產(chǎn)只需接種、混合、包裝三個(gè)過程 即可完成。因此該

11、技術(shù)可節(jié)省勞動(dòng)力并降低勞動(dòng)強(qiáng)度，能批量連續(xù)生產(chǎn)， 適合在 我國(guó)推廣使用。目前用于發(fā)酵的菌種主要有霉菌、酵母菌、細(xì)菌三大類，常用菌種有曲霉、 酵母菌、乳酸菌和芽孢菌等。 曲霉可將粗飼料中不易被消化吸收的成分轉(zhuǎn)化成可 利用的成分， 如將粗纖維、果膠等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可消化糖類；酵母和乳酸菌可將飼 料中的某些成分進(jìn)一步合成營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高或適口性較好的物質(zhì)（蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等 ）。在發(fā)酵豆粕、水產(chǎn)加工副產(chǎn)品時(shí)主要采用乳酸菌、酵母菌；發(fā)酵棉 粕則一般采用霉菌；芽孢桿菌在發(fā)酵中應(yīng)用也較為廣泛。溫度對(duì)發(fā)酵的影響主要體現(xiàn)在影響微生物細(xì)胞生長(zhǎng)和影響發(fā)酵代謝產(chǎn)物兩 方面，依原料性質(zhì)和菌種特點(diǎn)可采用常溫和高溫發(fā)酵兩種方

12、式。 常溫發(fā)酵成本低， 易控制，微生物菌種易篩選，如采用乳酸菌發(fā)酵豆粕、水產(chǎn)副產(chǎn)物，控溫為27 30C,發(fā)酵時(shí)間為一周；高溫發(fā)酵可縮短發(fā)酵時(shí)間，減少污染雜菌的機(jī)會(huì)，但在 菌種選擇上較為嚴(yán)格，在水產(chǎn)飼料中目前僅見于以芽抱桿菌37 E發(fā)酵豌豆粉和浮萍，發(fā)酵時(shí)間比30C減少24h。具體發(fā)酵溫度應(yīng)根據(jù)原料性質(zhì)、菌種特點(diǎn)和加 工工藝而確定。此外，酸堿度、溶解氧、CO2濃度等均可影響發(fā)酵過程和產(chǎn)物質(zhì)量。pH值 可影響酶的活性、 培養(yǎng)基中某些中間代謝產(chǎn)物的離解與物理狀態(tài)等， 進(jìn)而影響微 生物的生長(zhǎng)繁殖及代謝產(chǎn)物的形成和積累。根據(jù)菌種及加工工藝的不同， pH 一 般范圍內(nèi)。 溶解氧也是影響發(fā)酵過程及產(chǎn)物的一個(gè)

13、重要因子， 過低的溶解氧影響 微生物呼吸，造成代謝異常；但過高的溶解氧也未必有利， 因其同時(shí)為代謝供氧， 影響培養(yǎng)基的氧化還原電位。CO2是微生物的代謝產(chǎn)物，也是合成反應(yīng)所需的基 質(zhì)，其對(duì)微生物的生長(zhǎng)和發(fā)酵具有刺激作用。當(dāng)CO2 濃度達(dá)到一定臨界值時(shí)，可使細(xì)胞膜的流動(dòng)性和表面電荷發(fā)生變化， 導(dǎo)致基質(zhì)膜運(yùn)輸受阻， 影響細(xì)胞膜的 運(yùn)輸效率，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。優(yōu)勢(shì)：現(xiàn)在的水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘普遍采用魚蝦混養(yǎng)的模式， 此模式符合當(dāng)前生態(tài)、 環(huán)保 型漁業(yè)的要求， 生產(chǎn)性能比較穩(wěn)定， 風(fēng)險(xiǎn)不大。蝦苗投放一個(gè)月之后 開喂蝦料， 但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，養(yǎng)殖戶普遍反映投喂蝦料一星期左右蝦即開始生病， 雖死亡率不高， 但影響了蝦的生長(zhǎng)

14、， 造成部分養(yǎng)殖戶對(duì)喂蝦產(chǎn)生恐懼心理， 因而拖延了喂蝦的時(shí) 間，造成對(duì)蝦產(chǎn)量較低。根據(jù)多年觀察、 研究認(rèn)為， 此情況系對(duì)蝦生長(zhǎng)過程中由于餌料由天然轉(zhuǎn)變?yōu)?人工配合餌料造成的不適應(yīng)、引起的蝦腸道內(nèi)菌群的改變，而產(chǎn)生了應(yīng)激反應(yīng)， 嚴(yán)重的即造成病害。據(jù)此擬用微生物發(fā)酵蛋白餌料代替50對(duì)蝦的開口餌料，減少由天然動(dòng)物性餌料向人工配合餌料過渡時(shí)蝦體產(chǎn)生的不適反應(yīng)， 促進(jìn)對(duì)蝦對(duì) 餌料的消化吸收能力， 提高蝦的免疫力。 在養(yǎng)殖過程中微生物發(fā)酵飼料的量可減 少到 40或 30，以保證腸道有益菌的優(yōu)勢(shì)。發(fā)展前景目前國(guó)內(nèi)的研發(fā)與實(shí)際使用在畜禽方面已經(jīng)很成熟， 特別是發(fā)酵飼料在畜禽 的使用，對(duì)腸道的健康和發(fā)育有很大的幫助，