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植物乳杆菌液体发酵仔猪全价饲料的试验研究以及发酵全价饲料变水料饲喂技术
2021-08-10 10:36:48      点击:

摘要:研究通过正交试验,确定了植物乳杆菌UR-3液体发酵饲料的最佳发酵工艺组合条件为:发酵时间48h、接种量2.5%、温度37℃。在此条件下,植物乳杆菌液体发酵饲料粗蛋白含量显著高于未发酵饲料(P<0.05),粗蛋白含量由发酵前6.28%提高到6.94%;液体发酵饲料乳酸菌数量和乳酸含量显著高于未发酵饲料(P<0.05),乳酸含量达到212.34mmol/L,生物量为21.62×109cfu/mL。

近年来,国内食品安全事件频繁发生,特别是抗生素滥用造成药物的残留及细菌耐药性,已严重威胁到食品安全及人类健康,饲料安全也越来越受到国家和社会的关注。微生态发酵饲料作为一种绿色环保饲料,为研究人员带来新的研究思路。因此,在提倡食品安全及绿色养殖的新形势下,更需要大力发展生物饲料,从源头上保证肉类的食品安全。

应用方面,与传统的干料和液体饲料相比,液体发酵饲料(FLF)优势巨大。FLF可以大大节省饲料成本、提高饲料的消化利用率、改善动物的生长性能。液体饲料发酵过程中产生大量的酸性物质,使饲料酸度增强,从而抑制或消灭沙门氏菌和大肠杆菌,最终促进动物健康。然而FLF的品质受到多种因素的影响,在实际生产中很难得到一种品质稳定的FLF。Brooks认为,到目前为止,还未有足够的发酵参数来保证发酵的效果。20世纪90年代后,中国已经开始发酵饲料的研究,但仍然缺少FLF相关应用的试验性报道。

现在,FLF在国外使用很普遍,大多数是酵母菌、乳酸菌发酵,然而国内的固体发酵饲料大多使用菌种或微生物发酵剂。发酵工艺的关键因素包括温度、时间、料水比、通气量、接种量、氮碳源。发酵条件合适,能有效降解大分子蛋白、消除抗营养因子。

迄今为止,采用植物乳杆菌制备FLF的相关报道较少,尤其是现有工艺主要通过单因素、正交试验分析,缺少对多种发酵参数交互作用的评价。本试验拟利用实验室保存的一株具有生长速度快、产乳酸能力强的植物乳杆菌为发酵菌株,对发酵时间、温度、接种量参数进行优化,探讨植物乳杆菌FLF的最佳发酵工艺条件,并进一步对微生态制剂液体发酵的饲料进行初步的营养评价进行研究,探讨液体饲料经发酵后,粗蛋白含量、乳酸量及生物量的变化状况,为制备植物乳杆菌 FLF 提供合理的应用技术参数,为乳酸菌 FLF 产品的研发、应用和推广提供参考。

1.材料与方法

1.1 试验菌株

植物乳杆菌突变菌株UR-3,现保存于河南省科学院生物研究所实验室。

1.2 仪器设备

高速冷冻离心机、漩涡振荡器、座式自动电热压力蒸汽灭菌器、智能生化培养箱、可见分光光度计、恒温仪、全温振荡器、恒温培养箱、pH计、冰箱、净化工作台等。

1.3 培养基及试剂

斜面培养基、平板计数培养基:MRS肉汤培养基、琼脂和蒸馏水,调节pH值至 6.2±0.2。种子培养基:MRS肉汤培养基、蒸馏水,调节pH值至6.2±0.2。MRS肉汤培养基:购于索莱宝。乳酸测试盒:购于南京建成生物工程研究所。发酵全价料培养基:基础日粮组成及营养水平见表1


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1.4 试验方法

1.4.1 发酵种子液的制备

从植物乳杆菌UR-3斜面挑取一环,接种到制备好的MRS液体培养基中,静置 37℃培养24h后,吸取5%的菌种,转到MRS液体培养基中,37℃静置培养24h,最终制成发酵种子液。

1.4.2 发酵饲料的制作

将300g液体饲料(水料比2.5:1)装入密封的塑料桶中,充分混合均匀后继续接菌,放于振荡培养箱中,按试验条件进行发酵培养,经此处理所得的发酵饲料为乳酸菌FLF;同样条件下,不接种植物乳杆菌处理的发酵饲料为对照组。

1.4.3 植物乳杆菌FLF发酵条件优化试验

1.4.3.1 单因素试验

选择接种量、温度、发酵时间3个优化条件进行单因素试验的考查。

设定发酵时间72h,温度34℃,研究1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%不同的接种量对液体饲料发酵效果的影响。设定发酵温度34℃,接种量2.0%,研究24、48、72、96h不同的发酵时间对液体饲料发酵效果的影响。设定发酵时间72h,接种量2.0%,研究25、28、30、34、37℃不同的发酵温度对液体饲料发酵效果的影响。

1.4.3.2 正交试验

在单因素试验的基础上进行正交试验,采用正交试验L9(33),确定植物乳酸菌FL的最佳发酵组合条件。植物乳杆菌FLF正交试验因素水平设计见表2。

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1.4.4 测定方法

1.4.4.1 乳酸测定

乳酸测定的操作方法按照说明书进行。

1.4.4.2 生物量的测定

在超净台内取菌体斜面,在斜面内加5mL无菌水,用接种环刮下表面培养物制成菌悬液。用10倍梯度稀释法将菌悬液稀释成浓度分别为10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8不同浓度梯度后,充分振荡,制成稀释液。选择3个合适的稀释倍数,分别吸取3个稀释度中菌悬液各0.2mL,涂布于完全凝固的平板计数培养基中,每个梯度稀释做3个平行,倒置于37℃培养箱中培养2d后计数。

1.5 数据统计与分析

采用DPS软件对试验数据进行方差分析。

2.结果与分析

2.1 植物乳杆菌发酵对液体饲料营养水平的影响

2.1.1 接种量对植物乳杆菌FLF营养水平的影响

发酵时间72h,温度34℃,研究接种量1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%对FLF营养价值的影响(见表3)。

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由表3可知,植物乳杆菌接种量的不同,FLF的粗蛋白水平也不同;当接种量为 2.0%,粗蛋白含量达最大(6.60%),原因可能是植物乳杆菌液体发酵将饲料中的蛋白质分解成为许多小分子物质,此时乳酸含量和生物量显著性提高(P<0.05),并达到最大值,分别为187.16mmol/L、17.94×109cfu/mL;但当接种量大于2%时,FLF中粗蛋白含量有所下降,可能是FLF中的菌种达到饱和,相互之间竞争底物,从而不利菌种的存活,导致植物乳杆菌的生物量降低。所以,当发酵时间72h、温度34℃、接种量2%时液体饲料发酵效果最佳。

2.1.2 发酵时间对植物乳杆菌FLF营养水平的影响

发酵温度为34℃,接种量2%,研究发酵时间24h、48h、72h、96h对FLF营养水平的影响(见表 4)。

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由表4可知,植物乳杆菌 FLF 可以使饲料中粗蛋白、乳酸含量和生物量相对提高。不同发酵时间(24、48、72、96h)条件下,饲料粗蛋白含量分别为6.41%、6.69%、6.58%、6.39%。当发酵48h时,粗蛋白含量达到最大值6.69%。在植物乳杆菌发酵初期会产生大量的乳酸,在24、48、72h3个时间点,FLF中乳酸含量分别 达到151.80、186.49、187.16mmol/L,48、72h与24h之间差异显著(P<0.05)。研究发现,在发酵初期阶段,由于有足够多的营养物质进行发酵,植物乳杆菌的繁殖速度较快;但是在发酵后期72~96h,由于饲料中营养物质被逐渐损耗掉,无法满足菌种正常生长的基本需要,生物量也随之逐渐减少;同时,植物乳杆菌代谢产生乳酸受到抑制,产生的乳酸也逐渐减少。所以,为了更好地应用于液体饲料发酵的生产实践中,选择以最高的粗蛋白含量为标准,所以发酵温度为34℃,接种量2.0%的情况下,植物乳杆菌 FLF 的最佳发酵时间为48h。

2.1.3 发酵温度对植物乳杆菌FLF营养水平的影响

发酵时间72h,接种量2%,研究发酵温度25、28、30、34、37℃对FLF营养水平的影响(见表5)。

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由表5可知,随着FLF发酵温度的升高,粗蛋白含量也逐渐升高,当发酵温度达 37℃时,粗蛋白达到最高(6.81%)。发酵温度在25~37℃时,乳酸含量及生物量等指标均显著性提高(P<0.05),温度和各项指标呈正相关关系。

由表6、表7可知,植物乳杆菌液体发酵液中乳酸量和粗蛋白含量的极差(R)最大值,可以得出影响植物乳杆菌液体发酵因素的主次顺序为:发酵时间>接种量> 发酵温度,所以最佳发酵组合条件,即发酵时间为48h、接种量2.5%、温度37 ℃。

2.2 正交试验结果(见表6、表7)

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2.3 植物乳杆菌 FLF 试验前后饲料中各指标的比较(见表8)

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由表8可知,液体饲料接种植物乳杆菌UR-3后,经过48h的发酵,粗蛋白、生物量和乳酸含量都显著高于尚未发酵的FLF(P<0.05),这表明接种植物乳杆菌UR-3对发酵饲料中的营养物质进行高效率的发酵,产生大量的乳酸,此结论与肖轲的试验结果一致。

3.讨论

3.1 植物乳杆菌发酵对 FLF 营养水平的影响

植物乳杆菌发酵成本低、效果好、对饲料营养成分破坏较小,还能提高饲料的转化率和畜禽生长性能以及饲料的品质。植物乳杆菌可以改善蛋白品质、产生促生长因子,其在发酵饲料过程中产生乳酸,并将大分子蛋白质降解为许多小分子物质。研究发现,在试验中,发酵饲料粗蛋白含量均有升高的趋势,可能是由于植物乳杆菌在液体发酵过程中,不仅分解部分蛋白质,同时还合成了一定量的蛋白质。

闫征等研究发现,乳酸菌的生长受到抑制和乳酸产量下降的直接原因是终产物乳酸的不断积累。熊素玉等研究发现,乳酸菌在pH值6.5~8.5、40℃培养时生长状态好,而且发酵葡萄糖和乳糖产生乳酸,降低基质的pH值,乳酸菌的生长从而受到抑制。在本研究中,植物乳杆菌液体饲料发酵前期代谢率提高,有许多乳酸产生;在植物乳杆菌液体饲料发酵中后期,植物乳杆菌代谢渐缓,乳酸量减少。这与许梅等的试验结论一致。

3.2 发酵条件对 FLF 营养水平的影响

发酵温度是影响FLF营养价值的重要条件之一。在本试验中,发酵温度在 25~37℃时,各项指标显著性高(P<0.05),温度和各项指标呈正相关关系,但是我们未做37℃以上温度条件的发酵试验,因为发酵温度太高,就会使菌种的繁殖速度快,菌种会快速老化,最终会影响FLF产品的品质。

发酵时间是影响FLF营养价值的主要条件,发酵时间太短不利于菌种的生长繁殖,从而影响饲料中粗蛋白含量;若发酵时间太长,菌种会将蛋白质降解成氨挥发掉,进而降低饲料中粗蛋白含量。

接种量决定FLF效果的好坏:接种量过少,发酵时杂菌会飞速生长,最终导致发酵失败;接种量过高,有益菌相互之间底物竞争,会降低产品品质。

3.3 有待进一步研究的问题

本研究对植物乳杆菌UR-3在液态发酵饲料中的应用作了初步的研究,目前该研究方向的相关报道较少,要使FLF进入工业化生产和商品化阶段还有许多研究工作要做,需要解决的问题还有很多。

大量试验表明,FLF作为一种新型的绿色环保饲料,不但以改善饲料的营养特性、提高仔猪的生产性能,而且能改善仔猪的肠道康并预防腹泻。虽然目前FLF的相关研究尚处在初期探索阶段,并局限于断奶仔猪方面,但是相信随着FLF加工机械和设备的不断发展,生产技术的不断完善,FLF将是一种理想的抗生素促生长因子替代品。

4.结论

本试验通过正交试验,确定了时间、温度、接种量对植物乳杆菌FLF营养价值的影响。植物乳杆菌FLF的最佳发酵工艺组合条件为:发酵时间48h、接种量2.5%、温度37℃。植物乳杆菌发酵饲料粗蛋白含量显著高于未发酵饲料(P<0.05),粗蛋白含量由发酵前6.28%提高到6.94%;发酵饲料乳酸菌数量和乳酸含量显著高于未发酵饲料(P<0.05),乳酸含量达到212.34mmol/L,生物量为21.62×109cfu/mL。本研究为植物乳杆菌制备液体发酵饲料提供合理的应用技术参数,并为乳酸菌FLF产品的研发、应用和推广提供参考数据。

猪场发酵全价饲料变水料饲喂技术

今天给大家介绍猪场如何发酵全价饲料进行水料饲喂。

其实操作很简单,将猪全价饲料(商品全价颗粒饲料、粉料均可,也可以自配全价饲料)与饮水采取1:3的比例,每吨猪全价饲料(干)加入0.5-1包“99多功能饲料发酵剂”(500克/包,市场售价约25元),加入发酵罐后进行搅拌混合均匀,在25℃以上发酵罐中密闭发酵6小时以上,直接饲喂。可以早上饲喂完后发酵下午饲喂的料,下午饲喂完后发酵第二早上饲喂的料,如此循环进行。

猪场全价料发酵技术优势:

提高饲料利用率,料肉比减低0.3左右;根据猪场个性需求和猪场非常规饲料原料,例如可以加入牧草、果渣、豆渣等进行饲喂,这些廉价饲料可以使用比例一般在10%-30%。还可以加入中草药到其中(如“御瘟汤”,每吨猪饲料加入1-1.5公斤效果更好)。

猪场臭味氨气少,常见疾病发病率显著降低,降低饲料和用药养殖成本,减少抗生素使用投入形成无抗养殖,提高养殖效益。

改善肉的品质,保水好,猪肉口感好。

发酵成水料后,可以进行人工、半自动、自动化液态饲喂系统。

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规模化养殖可以采用自动化液态饲喂系统,这种模式采用自动化称重技术,将每天所需饲料和饮水以1:3的比例配好;通过自动计量,将每圈猪所需饲料直接供到猪舍;

自动化液态饲喂系统优势:通过发酵,预防湿料霉变;无需饲养人员搬运饲料,节省饲养人工成本;解决了粉剂饲料的浪费问题,减少呼吸道疾病发病率。

发酵设备成本低,操作简单,易操作,普通饲养员都能学会;还可以充分使用果渣、豆渣、蔬菜叶、牧草等食品下脚料等廉价饲料,降低养殖成本;解决饲养人员不足及难管理的问题。

各种养猪规模的养殖场都可以运用。

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下图是广西助农公司在南宁市武鸣区的客户现场图,这个客户主要以发酵廉价饲料+配合饲料的饲喂模式。
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下图是广西助农公司在桂林市荔浦县客户的现场图,这个客户全部使用短时间发酵全价饲料+养猪专用复合益生菌+水饲养黑猪。
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【视频】部分发酵饲料养猪鸡鸭带给你无臭味健康无抗养殖效果

 99多功能饲料发酵剂——高浓度乳酸菌为主的固态饲料发酵剂,更轻易成功、效果更好的生物饲料发酵剂,简单好用的中草药发酵剂

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2020年已全面禁抗,我们之前经常在饲料中添加的抗生素进行促生长行为将是违法,否则面临巨额罚单。如何既能够促进动物生长又能够形成无抗养殖呢?其实中草药在促进畜禽养殖健康和生长、改善肉蛋奶品质大有可为,特别是将中草药发酵后效果提升4-28倍等好处,这个实施方案比你想象中效果更好,运用的没有不被效果折服的,值得尝试验证

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