發酵飼料概述及其在水産養殖中(zhōng)的應用
來源:水産養殖,中(zhōng)國知(zhī)網 | 作者:王 勝 黃 健 劉豔玲 | 發布時間: 2020-06-01 | 1863 次浏覽 | 分(fēn)享到:

摘要:發酵飼料具有綠色、安全、高效等特點,能提升飼料品質、提高飼料利用效率,改善動物(wù)亞健康狀态,是一(yī)種優質的飼料伴侶,長期使用發酵飼料對抗生(shēng)素減量使用、食品安全、環境污染養殖行業面臨的共性問題,提供了有效的解決方案,本文就發酵飼料的定義、分(fēn)類及其在水産養殖中(zhōng)的應用等方面進行論述。

關鍵詞:發酵飼料;分(fēn)類;水産;應用

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當今社會随着大(dà)衆飲食結構的轉變,水産動物(wù)産品需求量日益倍增,促使水産養業逐漸走向規模化集約化的發展道路,爲了最大(dà)限度的追求生(shēng)産效益,造成養殖密度和養殖頻(pín)率過高,各類化學性投入品及抗生(shēng)素濫用,飼料中(zhōng)蛋白(bái)質水平遠遠超過動物(wù)自身的需求量,導緻水體(tǐ)環境惡化,底質變差,疾病頻(pín)發,大(dà)量的養殖水體(tǐ)排放(fàng)緻使水體(tǐ)負荷濃度升高[1],引起養殖區域内環境、水質、土壤等自淨能力減弱,使水産養殖壓力越來越大(dà),養殖成功率成了概率問題,給養殖者帶來嚴重經濟損失。随着後抗生(shēng)素時代的到來,生(shēng)物(wù)發酵技術重新興起并得到廣泛關注,其中(zhōng)發酵飼料技術的快速發展與應用标志(zhì)着飼料産業進入以“綠色、健康、高效、清潔”爲主攻方向的4.0時代。與傳統飼料相比,發酵飼料具有其自身獨特優勢,不僅能調節水産動物(wù)體(tǐ)内的微生(shēng)态平衡,促進動物(wù)健康生(shēng)長,提高生(shēng)産性能,降本增效,還能調控和保護水體(tǐ)生(shēng)态環境。我(wǒ)(wǒ)國水産養殖面積巨大(dà),發酵飼料的應用符合當前健康環保型漁業發展要求,具有廣闊的市場應用前景。

1 發酵飼料定義

根據蔡輝益等[2]北(běi)京生(shēng)物(wù)飼料産業技術創新戰略聯盟發布的T/CSWSL 001-2018團體(tǐ)标準《生(shēng)物(wù)飼料  産品分(fēn)類》中(zhōng)的定義爲:使用《飼料原料目錄(2013)》和《飼料添加劑品種目錄(2013)》等國家相關法規允許使用的飼料原料和微生(shēng)物(wù),通過發酵工(gōng)程技術生(shēng)産、含有微生(shēng)物(wù)或其代謝産物(wù)的單一(yī)飼料和混合飼料,稱之爲發酵飼料。

2 發酵飼料分(fēn)類

2.1按原料組成

按飼料原料組成不同,發酵飼料分(fēn)爲發酵單一(yī)飼料和發酵混合飼料。

2.2按菌種組成

按菌種組成的不同,分(fēn)爲單菌種發酵飼料和多菌種發酵飼料。

2.3按原料營養特性

按照原料幹物(wù)質的主要營養特性不同,可分(fēn)爲發酵蛋白(bái)飼料、發酵能量飼料和發酵粗飼料。

2.4按發酵工(gōng)藝及含水量

發酵飼料根據生(shēng)産工(gōng)藝和飼料水分(fēn)含量可分(fēn)爲固體(tǐ)發酵和液體(tǐ)發酵。固體(tǐ)發酵是指在幾乎沒有可以流動的水的固體(tǐ)基質表面上,微生(shēng)物(wù)生(shēng)長并産生(shēng)代謝産物(wù)。液體(tǐ)發酵飼料是飼料與水以1:1.5~1:4比例混合,經過充分(fēn)發酵後達到穩定狀态的飼料[3]。液體(tǐ)發酵飼料在國外(wài)應用廣泛,在國内因缺乏液體(tǐ)飼喂設備而限制了應用。國内目前以固體(tǐ)發酵爲主。

發酵工(gōng)藝還可以根據不同耗氧需求,主要分(fēn)爲2種,一(yī)種是厭(yàn)氧發酵,以接種菌種後密閉發酵的所有形式,如呼吸袋、發酵罐(桶)、地坑、噸袋式等。另一(yī)種是好氧、厭(yàn)氧混合發酵,以接種菌種後,實現多輪次好氧、厭(yàn)氧交替發酵過程的形式,如槽式、帶式等,這類發酵需要翻耙。

3 發酵飼料在水産養殖業中(zhōng)的作用及效果

3.1發酵飼料在水産養殖中(zhōng)的作用[4]

3.1.1提高飼料利用率  發酵飼料中(zhōng)富含脂肪酶、蛋白(bái)酶等多種酶類、B族維生(shēng)素、氨基酸、小(xiǎo)肽等重要代謝産物(wù),能降低腸道消化負擔,提高飼料消化吸收率,此外(wài)原料經過生(shēng)物(wù)發酵後産生(shēng)多種不飽和脂肪酸和有機酸,具有獨特發酵酸香味,能刺激水産動物(wù)食欲,适口性好,增加攝食量。

3.1.2改善水産動物(wù)腸道微生(shēng)态平衡  發酵飼料中(zhōng)有益菌在代謝過程中(zhōng)産生(shēng)有機酸,降低腸道pH,可抑制有害菌的生(shēng)長繁殖,同時生(shēng)物(wù)飼料中(zhōng)可以産生(shēng)如嗜酸菌素、溶菌酶、過氧化氫等抗菌物(wù)質,能直接殺滅或抑制病原菌;此外(wài)有益菌可以在腸道定植生(shēng)長,形成優勢菌群,遏制病原菌并奪取病原菌在腸壁上的定植部位和營養物(wù)質,促進腸道微生(shēng)态平衡。

3.1.3改善水質,淨化環境  發酵飼料能提高飼料消化率,有效減少水體(tǐ)中(zhōng)殘餌和動物(wù)糞便對水體(tǐ)影響,發酵飼料投喂到養殖水體(tǐ)後,各類有益菌可以通過氧化、氨化、硝化、反硝化以及固氮作用,快速降解水體(tǐ)中(zhōng)積累的有機物(wù),降解後産生(shēng)無機鹽等小(xiǎo)分(fēn)子物(wù)質被浮遊藻類利用,水體(tǐ)藻類通過光合作用又(yòu)爲有機物(wù)的氧化分(fēn)解、微生(shēng)物(wù)及養殖動物(wù)提供溶解氧,從而形成一(yī)個良性生(shēng)态循環,使水體(tǐ)菌藻趨于平衡,營造良好的水質條件。此外(wài),水環境中(zhōng)的細菌會影響水生(shēng)動物(wù)消化道微生(shēng)物(wù)群的組成,病原微生(shēng)物(wù)可通過動物(wù)攝食或呼吸進入動物(wù)體(tǐ)内,尤其是濾食性動物(wù)以很高的速率從水體(tǐ)中(zhōng)攝入細菌。因此,發酵飼料通過改善養殖水體(tǐ)中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)組成來增強動物(wù)健康[5]

3.1.4提高水産動物(wù)免疫力  發酵飼料中(zhōng)有益微生(shēng)物(wù)能在腸道中(zhōng)形成緻密性菌膜群,阻止飼料中(zhōng)有害物(wù)質進入機體(tǐ)内,通過細菌本身或細胞壁成分(fēn)刺激并激活宿主免疫細胞,激發吞噬細胞活力或作爲免疫佐劑發揮作用。發酵飼料中(zhōng)的核苷酸、小(xiǎo)肽等可以促進免疫器官發育,激發細胞和體(tǐ)液免疫,提高血淋巴中(zhōng)凝集素、抗菌肽等活性,增強機體(tǐ)免疫力[6]

3.2發酵飼料在水産養殖中(zhōng)應用效果

3.2.1 在科學研究方面應用效果  

鍾小(xiǎo)群[7]等研究表明,采用發酵飼料等蛋白(bái)替代5%菜粕,鯉魚餌料系數較低,腸道消化酶活性較高,且非特異性免疫機能較強,表明發酵飼料不僅可以提高魚體(tǐ)對飼料的利用率,還可以在一(yī)定程度上改善魚體(tǐ)的消化機能和免疫力。在實際生(shēng)産中(zhōng),使用這組飼料來飼喂鯉魚,将會在一(yī)定程度上降低飼料消耗量并改善魚體(tǐ)抗病力,進而降低養殖成本并改善養殖效益。許晨遠等研究發現[8] 按日投喂量的5-20%額外(wài)潑灑優質發酵飼料,各組中(zhōng)華絨螯蟹幼蟹的增重率和特定生(shēng)長率均較對照組顯著升高(P 0.05),血淋巴中(zhōng)過氧化氫酶含量随着額外(wài)潑灑發酵飼料量的增加呈現先升高後降低的趨勢,其中(zhōng)5%、10%和15%組較對照組顯著升高(P 0.05)。各處理組酸性磷酸酶活性高于對照組,但是差異不顯著(P 0.05)。各組總蛋白(bái)和球蛋白(bái)含量随着發酵飼料額外(wài)潑灑量提高呈現先升高後降低的趨勢,但是各組間差異不顯著(P 0.05)。此外(wài),額外(wài)潑灑不同比例發酵飼料,均可以提升胰蛋白(bái)酶、胃蛋白(bái)酶、谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶活性。表明額外(wài)潑灑發酵飼料可以促進中(zhōng)華絨螯蟹幼蟹的生(shēng)長,還可以提高其抗氧化能力、免疫機能和蛋白(bái)代謝能力。蔣國民[9]報道用生(shēng)物(wù)飼料作爲添加劑用于鯉魚池塘養殖、網箱養殖和甲魚的高密度室内養殖試驗,生(shēng)長速度提高近30%,餌料系數降低近15%。而魚的體(tǐ)色接近于野生(shēng)的體(tǐ)色。崔敏等[10]用生(shēng)物(wù)飼料酵母替代飼料中(zhōng)約17%的魚粉可以使大(dà)菱鲆的生(shēng)長、成活率、機體(tǐ)營養成分(fēn)和免疫機能優于對照組。劉立鶴等[11]用酵母菌的生(shēng)物(wù)飼料用于水産養殖,對水産動物(wù)的生(shēng)長、免疫、誘食、品質,甚至對改善水産動物(wù)生(shēng)活環境都有明顯作用。王熙濤[12]報道,用微生(shēng)物(wù)發酵的海帶飼料來飼喂刺參,可以顯著提高其生(shēng)長性能,可以促進刺參體(tǐ)腔液中(zhōng)多種非特異免疫相關酶的活性,并提高刺參抵禦燦爛弧菌感染能力,可以顯著增加刺參腸道中(zhōng)具有降解褐藻膠能力的細菌數量,并能顯著降低潛在條件緻病弧菌數量。趙朝陽等[13]報道生(shēng)物(wù)飼料可促進蝦蟹免疫器官的發育,使抗病力和養殖成活率得到顯著提高,并可減少化學藥物(wù)的使用,降低水體(tǐ)污染,改善養殖生(shēng)态環境。同時具有加快蝦蟹生(shēng)長速度和改善品質的作用,生(shēng)物(wù)飼料投喂後水質穩定,商(shāng)品蝦蟹的養成規格大(dà),口味也更加鮮美。徐增洪等[14]報道,通過對生(shēng)物(wù)飼料和普通配合飼料養殖克氏原螯蝦的對比試驗,在主要生(shēng)長和繁殖季節(5-10月)經5次抽樣測定,相對日均增重率生(shēng)物(wù)飼料組均高于普通飼料組,體(tǐ)重增長較體(tǐ)長生(shēng)長差異更爲顯著,在性腺發育相關指标中(zhōng),性腺成熟系數和相對懷卵量存在較爲明顯的差異性。

3.2.2 在水産養殖生(shēng)産實踐中(zhōng)應用效果  

2年生(shēng)物(wù)發酵飼料在水産養殖生(shēng)産實踐中(zhōng)得到廣泛應用,在不同養殖品種上都取得了明顯的應用效果,特别是優質發酵飼料的使用,能明顯提高動物(wù)生(shēng)産性能,緩解動物(wù)亞健康,改善水體(tǐ)生(shēng)态環境等作用顯著。如在螃蟹養殖中(zhōng)應用優質發酵飼料,能平衡水體(tǐ)菌相、藻相,對藍(lán)藻有較好的抑制作用,改善底泥,降低水體(tǐ)中(zhōng)的氨氮、亞硝酸鹽等有害物(wù)質含量,調控水體(tǐ)pH,穩定水質,特别是在惡劣天氣如台風、高溫或溫差較大(dà)時,能減少動物(wù)應激反應,顯著降低水投産品用量,平均單位面積産量提高15-30%,提高養殖效益,同時有利于修複和保護生(shēng)态環境,促進水體(tǐ)生(shēng)物(wù)鏈的良性循環。龍蝦養殖中(zhōng)應用優質發酵飼料,前期蝦苗生(shēng)長速度快,肥水效果好;在養殖中(zhōng)後期,能有效調控水體(tǐ)生(shēng)态環境,水質穩定,腸道粗壯,整齊度好,同期對比發病率降低15-20%,産量提高30%左右,特别是有養殖戶在種蝦苗塘使用優質發酵飼料後,蝦苗畝産由150kg提高到300kg;全程按飼料投喂量的10%添加使用優質發酵飼料,蝦的活力強、體(tǐ)表幹淨、耐運輸。在淡水魚養殖中(zhōng)應用優質發酵飼料,在高溫季節能明顯降低細菌性疾病發病率,同期相比,魚體(tǐ)增重提高20%左右,魚體(tǐ)色好。特别适合作爲花白(bái)鲢的餌料,能在高密度養殖中(zhōng)實現增産增效。南(nán)美白(bái)對蝦養殖中(zhōng)應用優質發酵飼料,能保肝健腸,強化免疫,利于對蝦順利轉肝,苗種标粗期,成活率高,活力強,能抑制弧菌,補充有機碳源及有益菌,穩定水質,後期上料快,腸道好,提高養殖成功率,平均增産25%以上,實踐證明有養殖戶在蝦苗感染孢子蟲的情況下(xià),不但沒有排塘,還實現了250kg以上/畝的産量,能顯著降低養殖風險。

4  發酵飼料存在問題[15][16]

4.1 缺少規範管理體(tǐ)系

國内的發酵飼料生(shēng)産作爲一(yī)個新興産業,目前還沒進入政府管理範圍。沒有針對生(shēng)物(wù)飼料的産品标準,隻能按配合飼料、單一(yī)飼料或飼料原料來制定企業标準,從而也難以突出生(shēng)物(wù)飼料自身的産品特點。這樣就會導緻魚龍混雜(zá),不少企業缺乏發酵飼料核心技術,生(shēng)産的發酵飼料品質參差不齊,極易出現發黴、變質等現象。

4.2 發酵飼料評價标準不一(yī)緻

發酵飼料因含有活菌,外(wài)觀顔色及營養成分(fēn)容易受到發酵時間、溫度和pH 的影響而發生(shēng)變化。目前,現有的發酵飼料營養價值主要是通過飼料的标準如粗蛋白(bái)質、粗灰分(fēn)、鈣、磷等來測定評判,除明确的飼料營養常規指标外(wài),酸溶蛋白(bái)、乳酸、益生(shēng)菌活菌數等有益指标和揮發性鹽基氮、黴菌和黴菌毒素等有害指标均應納入産品标準。

4.3 發酵菌種安全檢測

在發酵菌種生(shēng)物(wù)安全方面,常見菌株來源不明、菌種退化,耐藥基因轉移、有害代謝産物(wù)、黏膜損傷、超敏反應等來自菌種的威脅不斷增加, 發酵飼料生(shēng)産中(zhōng)添加的微生(shēng)物(wù)制劑,是否存在雜(zá)菌污染,産生(shēng)有毒代謝産物(wù),是否會影響動物(wù)的腸道菌群,影響動物(wù)健康,要對其進行安全性評估,建立可控的評價體(tǐ)系。

4.4 發酵飼料基礎理論研究滞後

在産品研究方面,發酵過程中(zhōng)小(xiǎo)分(fēn)子營養物(wù)質流失,總能下(xià)降,發酵菌種、菌劑的協同或拮抗還有待研究,産品質量标準存在争議,産品質量和應用效果受菌種、工(gōng)藝、養殖品種和飼喂模式的影響較大(dà);在生(shēng)産制備方面,存在菌種、原料的安全性、發酵工(gōng)藝、發酵過程控制技術不成熟等問題;在應用技術方面,對動物(wù)營養和微生(shēng)物(wù)營養的協同性和安全性認識需要提高,營養數據庫和适宜添加量尚需完善。

5  發酵飼料的開(kāi)發前景

據鄧雪娟等[17]2016年8月,國務院發布《“十三五”國家科技創新規劃》,在“現代農業技術”中(zhōng)明确指出要以生(shēng)物(wù)肥料、生(shēng)物(wù)飼料爲重點,開(kāi)展相關研究,并實現産業化。2017年2月國家發改委發布《戰略性新興産業重點産品和服務指導目錄》2016版,其中(zhōng)生(shēng)物(wù)飼料作爲生(shēng)物(wù)農業産業的6大(dà)重點産品之一(yī),也将成爲飼料産業供給側改革的重要突破口。2017年4月,科技部發布《“十三五”生(shēng)物(wù)技術創新專項》,其中(zhōng)生(shēng)物(wù)飼料添加劑新産品作爲生(shēng)物(wù)農業方向下(xià)專欄的重點任務之一(yī),必将推動生(shēng)物(wù)飼料産業的飛速發展。2018年7月農業部《農業綠色發展技術導則(2018-2030)》的主要任務中(zhōng)将“發酵飼料應用技術等”作爲重點研發任務,特别是2020年的禁用抗生(shēng)素,未來十年将會是生(shēng)物(wù)飼料發展的春天。2019年9月在廣州召開(kāi)的第七屆中(zhōng)國生(shēng)物(wù)飼料科技大(dà)會上,蔡輝益研究員(yuán)認爲:生(shēng)物(wù)飼料已基本被市場認可,市場導入階段基本完成,30%以上的飼料企業開(kāi)始生(shēng)産發酵飼料,或使用或銷售相關産品。據估測2019年1~8月份發酵飼料比去(qù)年同期增加65%,總量已經超過2018年全年水平(不含添加劑和發酵單一(yī)原料)。其中(zhōng)豬用發酵飼料下(xià)降40%,禽用發酵飼料增加180%,反刍發酵飼料增加130%。集成化應用技術産品效果穩定,技術叠代能力增強,生(shēng)物(wù)飼料産業鏈的核心技術逐步建立,生(shēng)物(wù)發酵飼料增量顯著。亟需系統評價菌種或菌株特性,使生(shēng)産工(gōng)藝标準化:①提高傳統動物(wù)營養和微生(shēng)物(wù)營養的協同性認識,②構建國内生(shēng)物(wù)飼料學術體(tǐ)系保障,③建立發酵飼料基礎營養數據庫,④制定相關團體(tǐ)标準,⑤研究生(shēng)物(wù)飼料生(shēng)物(wù)學效價評價指标,⑥開(kāi)展生(shēng)物(wù)飼料質量安全實施動态預警檢測,指導和推動産業健康和可持續發展。未來五年,發酵飼料和發酵原料有望占飼料總量25%以上,将在飼料禁抗、養殖減抗和動物(wù)健康高效養殖等方面發揮重要作用。

 

參考文獻

[1] 段雲嶺,馬金林,王曉奕,等. 針對淡水養殖排放(fàng)水體(tǐ)污染的防治方法研究[J].華北(běi)水利水電大(dà)學學報,2019,40(2):42-45.

[2] 蔡輝益,鄧雪娟,劉世傑,等.中(zhōng)國生(shēng)物(wù)飼料研究進展與發展趨勢(2018)[M].北(běi)京:中(zhōng)國農業出版社,2018.

[3] Missotten J A, Michiels J, Degroote J,et al. Fermented liquid feed for pigs:an ancient technique for the future[J].Journal of Animal Science and Biotechnology,2016,6(1):4.

[4] 張皓迪,羅莉.生(shēng)物(wù)飼料在水産養殖中(zhōng)的應用[J].科學養魚,2019,(3):65-67.

[5] 羅明典.優質生(shēng)物(wù)飼(餌)料的開(kāi)發前景[J].中(zhōng)國農學通報,1996,12(3):10-11.

[6] 吳業陽,孫瑞健,米海峰,等. 生(shēng)物(wù)發酵飼料現狀及在水産養殖上應用[J].中(zhōng)國飼料,2018,(13):60-63.

[7] 鍾小(xiǎo)群,李向飛,蔡萬存,等. 發酵飼料對鯉魚幼魚生(shēng)長性能、消化酶活性、肌肉品質 和免疫機能的影響[J]. 南(nán)京農業大(dà)學學報, 2018,41(1):154-162.

[8] 許晨遠,遲駿,鄭肖川,等.生(shēng)物(wù)飼料對中(zhōng)華絨螯蟹幼蟹生(shēng)長、抗氧化、免疫和蛋白(bái)代謝的影響[J].水産學報,2019,(10):2209-2217.

 

[9] 蔣國民.綠色水産生(shēng)物(wù)飼料添加劑[J].内陸水産,2001,(12):30-31.

[10] 崔敏,郭冉,夏輝.生(shēng)物(wù)飼料酵母替代魚粉對大(dà)菱鲆的影響[J].飼料研究,2011,5(24):65-68.

[11] 劉立鶴,姚娟,李彪,等.酵母源生(shēng)物(wù)飼料在水産養殖中(zhōng)的應用[J].飼料與畜牧,2008,(2):18.

[12] 王熙濤.微生(shēng)物(wù)處理海帶飼料對刺參生(shēng)長和免疫的影響[D].大(dà)連理工(gōng)大(dà)學,2015,

[13] 趙朝陽,王天神,周鑫,等.生(shēng)物(wù)飼料在蝦蟹健康養殖中(zhōng)的應用前景[J].飼料研究,2011,6(28):69-71.

[14] 徐增洪,周鑫,水燕,等.生(shēng)物(wù)飼料對克氏原螯蝦生(shēng)長及性腺發育的影響[J].華北(běi)農學報,2013,(28):283-286.

 [15] 鄧雪娟,于繼英,劉晶晶,等.我(wǒ)(wǒ)國生(shēng)物(wù)發酵飼料研究與應用進展[J].動物(wù)營養學報,2019,(5):1981-1989.

[16] 王曼,敖翔,張立泰,等.發酵飼料的現狀及發展前景[J].養豬,2019,(2):19-22.

[17]鄧雪娟,劉世傑,李建濤,等.生(shēng)物(wù)飼料應用關鍵技術精選問答(2019)[M].北(běi)京:中(zhōng)國農業出版社,2019.

(收稿日期:)

 

第一(yī)作者與通迅作者:王勝 1971年11月25 男 漢族 籍貫安徽省含山縣 本科  安徽農業大(dà)學  學士學位、高級獸醫師、職務爲技術總監、研究方向爲生(shēng)物(wù)飼料的産業化應用與推廣、安徽寶傑生(shēng)物(wù)科技有限公司在安徽省馬鞍山市、通迅地址:江蘇省南(nán)京市江甯開(kāi)發區東吉大(dà)道1号江蘇軟件園3号6004室,郵編211111