第二章微生物和饲料-PPT精选课件.ppt
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1、第二章第二章 生物饲料生物饲料第一节第一节 绪论绪论一、概一、概 念念 生物,指有生命的物质,包括动物、植物和微生物。生物,指有生命的物质,包括动物、植物和微生物。如按此理解,生物饲料,应包括动物、植物、微生物。玉如按此理解,生物饲料,应包括动物、植物、微生物。玉米、豆粕,鱼粉、肉骨粉、草粉、均可称之。米、豆粕,鱼粉、肉骨粉、草粉、均可称之。然而,并非如此,然而,并非如此,生物饲料是指微生物及通过微生物生物饲料是指微生物及通过微生物加工调制的产品加工调制的产品。生物饲料:生物饲料:就是利用微生物的新陈代谢和繁殖,生产和调制就是利用微生物的新陈代谢和繁殖,生产和调制饲料,包括单细胞蛋白饲料、菌体
2、饲科、发酵饲料、微饲料,包括单细胞蛋白饲料、菌体饲科、发酵饲料、微生物秸秆发酵饲料,以及微生物添加剂生物秸秆发酵饲料,以及微生物添加剂(抗生素类添加剂、抗生素类添加剂、真菌添加剂、酶制剂真菌添加剂、酶制剂)等。等。1、利用微生物处理难利用的大宗饲料原料、利用微生物处理难利用的大宗饲料原料.l 发酵原料的理化性状,增加适口性,提高消化率及营养发酵原料的理化性状,增加适口性,提高消化率及营养价值;或解毒、脱毒,积累有益物质等。价值;或解毒、脱毒,积累有益物质等。包括乳酸发酵(青贮饲料),粗饲料发酵,担子菌发包括乳酸发酵(青贮饲料),粗饲料发酵,担子菌发酵,粪便发酵,屠宰残渣发酵,有毒饲料解毒,饼粕
3、脱毒酵,粪便发酵,屠宰残渣发酵,有毒饲料解毒,饼粕脱毒等。等。二、生物饲料的分类二、生物饲料的分类 2、利用广泛存在的废弃物,矿物、纤维素,糖类资源生、利用广泛存在的废弃物,矿物、纤维素,糖类资源生产菌体蛋白。产菌体蛋白。如:饲料酵母、石油酵母,固态法菌体蛋白,食如:饲料酵母、石油酵母,固态法菌体蛋白,食用菌,白地霉,光合细菌和微型藻等。用菌,白地霉,光合细菌和微型藻等。3、利用微生物及其有益产物作饲料添加剂。、利用微生物及其有益产物作饲料添加剂。抗生素,维生素,氨基酸,酶,微生物促长剂和各种抗生素,维生素,氨基酸,酶,微生物促长剂和各种微生态制剂。而药物,维生素,氨基酸和纯酶类一般不称微生态
4、制剂。而药物,维生素,氨基酸和纯酶类一般不称为微生物饲料。为微生物饲料。上述三种形式很难截然分开,多半是互相结合在一起上述三种形式很难截然分开,多半是互相结合在一起的,各有侧重而已。的,各有侧重而已。三、诱人的前景 当前世界有三大难题:食物、环境和能源。当前世界有三大难题:食物、环境和能源。这三个问题的解决,都与微生物有关,都与微生物这三个问题的解决,都与微生物有关,都与微生物饲料有关。饲料有关。如何解决蛋白饲料匮乏和有效利用组纤维是解决人如何解决蛋白饲料匮乏和有效利用组纤维是解决人类食物,改善环境,节约能源的重要环节,微生物饲料类食物,改善环境,节约能源的重要环节,微生物饲料则是重要途径。则
5、是重要途径。微生物饲料是白色农业的主要构成要素:微生物饲料是白色农业的主要构成要素:“白色农业白色农业”是指微生物发酵工程在农业上的应用。是指微生物发酵工程在农业上的应用。传统农业历来由植物和动物构成,在生物圈中,这是传统农业历来由植物和动物构成,在生物圈中,这是不平衡的消耗性结构。不平衡的消耗性结构。21世纪的农业应当从植物、动物的世纪的农业应当从植物、动物的“二维二维”向植物、动物、微生物的向植物、动物、微生物的“三维三维”转变,微生物转变,微生物对资源循环的稳定起到重要的作用。对资源循环的稳定起到重要的作用。大力发展大力发展“白色农业白色农业”,实现农业微生物产业化也就,实现农业微生物产
6、业化也就成了成了“三色农业三色农业”中当前首要发展的目标。中当前首要发展的目标。微生物资源开发已在六大领域悄然兴起:微生物资源开发已在六大领域悄然兴起:A、微生物食品微生物食品 利用微生物发酵生产的利用微生物发酵生产的“真菌肉真菌肉”、食用油等在英国、法国、日、食用油等在英国、法国、日本已规模化生产,由小球藻制成的食品面包也已在日本实现规模化生本已规模化生产,由小球藻制成的食品面包也已在日本实现规模化生产,螺旋藻被联合国粮农组织称为产,螺旋藻被联合国粮农组织称为“人类未来的粮食人类未来的粮食”,食用菌也是,食用菌也是一种优秀的微生物食品,素有一种优秀的微生物食品,素有“植物肉植物肉”之称。之称
7、。B、微生物饲料微生物饲料 发展微生物饲料生产,实现发展微生物饲料生产,实现“人畜分粮人畜分粮”是当前是当前“白色农业白色农业”的的主体产业。美国世界观察研究所统计资料表明,如果全世界畜牧业饲主体产业。美国世界观察研究所统计资料表明,如果全世界畜牧业饲料用粮减少料用粮减少10,就够全球人口生活,就够全球人口生活26个月。个月。C、微生物肥料、微生物肥料 微生物肥料的使用可改善植物根际的微生态环境,调微生物肥料的使用可改善植物根际的微生态环境,调节土壤酶活力,帮助植株吸收养分,促进植株生长,提高植节土壤酶活力,帮助植株吸收养分,促进植株生长,提高植株自身的免疫力,增强抗病能力。株自身的免疫力,增
8、强抗病能力。D、微生物农药、微生物农药 目前应用的种类很多,有细菌、真菌、昆虫病毒、抗目前应用的种类很多,有细菌、真菌、昆虫病毒、抗生素等构成的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、动植物生长调节剂生素等构成的杀虫剂、杀菌剂、除草剂、动植物生长调节剂等。等。E、微生物能源、微生物能源 主要是利用以微生物素发酵产生的酒精代替汽油主要是利用以微生物素发酵产生的酒精代替汽油作燃料。由于微生物酒精既不散发有害气体污染环境又能作燃料。由于微生物酒精既不散发有害气体污染环境又能解决石油紧缺问题,被誉为解决石油紧缺问题,被誉为“21世纪的绿色能源世纪的绿色能源”。F、微生物生态环境保护剂、微生物生态环境保护剂 近近20年
9、来国外在开发微生物制剂,消除空气、水年来国外在开发微生物制剂,消除空气、水、土壤中的有毒气体和有害物质方面成效卓著,许多、土壤中的有毒气体和有害物质方面成效卓著,许多“除除臭剂臭剂”已规模生产并大面积推广。已规模生产并大面积推广。21世纪生物饲料的发展前景:世纪生物饲料的发展前景:A、发展生物饲料符合环境保护的需要、发展生物饲料符合环境保护的需要 饲料被动物摄入后饲料被动物摄入后,各种营养成分不可能完全被动物各种营养成分不可能完全被动物吸收利用吸收利用,没有被动物吸收的成分将随粪便排出。没有被动物吸收的成分将随粪便排出。动物对各成分的利用率越高动物对各成分的利用率越高,则排泄物中的含量就越则排
10、泄物中的含量就越低低,对环境的污染就越少。对环境的污染就越少。B、生物饲料符合人类对保健食品的需求、生物饲料符合人类对保健食品的需求世纪人类的保健食品将是安全、无污染、无残留世纪人类的保健食品将是安全、无污染、无残留、丰富多样,并具备低脂肪、低蛋白质、低热量、多纤维、丰富多样,并具备低脂肪、低蛋白质、低热量、多纤维和有预防疾病的成分等优点。和有预防疾病的成分等优点。动物性食品的安全动物性食品的安全,首先是饲料的安全首先是饲料的安全,因此饲料本身因此饲料本身的安全是生产绿色肉食品的基础。的安全是生产绿色肉食品的基础。生物饲料由于自身的安全性生物饲料由于自身的安全性,使人类食品的安全得到使人类食品
11、的安全得到了保证。了保证。C、生物技术的高速发展、生物技术的高速发展,促进了生物饲料的发展促进了生物饲料的发展 近年来近年来,生物技术得到了突飞猛进的发展生物技术得到了突飞猛进的发展,对微生对微生物的分离、纯化、诱导技术越来越完善物的分离、纯化、诱导技术越来越完善,具有安全性好的具有安全性好的已知微生物种类越来越多已知微生物种类越来越多,用于饲料的效果越来越好用于饲料的效果越来越好,保证保证了生物饲料品种系列化。了生物饲料品种系列化。D、生产生物饲料、生产生物饲料,是饲料企业提高竞争力的需要是饲料企业提高竞争力的需要高科技技术的及时应用高科技技术的及时应用,将是今后饲料企业争夺市场将是今后饲料
12、企业争夺市场的主要手段之一。的主要手段之一。生物饲料能有效地提高畜禽对饲料原料营养物质的消生物饲料能有效地提高畜禽对饲料原料营养物质的消化吸收与利用化吸收与利用,不但扩大了饲料原料应用的范围不但扩大了饲料原料应用的范围,缓解了饲缓解了饲料原料紧张的问题料原料紧张的问题,而且更有助于降低饲料成本而且更有助于降低饲料成本,增强企业增强企业的竞争力。的竞争力。E、配套生产设备的研制成功、配套生产设备的研制成功,保证了生物饲料的保证了生物饲料的工业化生产。工业化生产。由于活菌不耐高温由于活菌不耐高温,超过超过时就有大部分菌被杀时就有大部分菌被杀灭灭,成为生物饲料工业化生产的限制因素。江苏正昌集团成为生
13、物饲料工业化生产的限制因素。江苏正昌集团研制生产出生物饲料的配套设备研制生产出生物饲料的配套设备,解决了这个难题解决了这个难题。生物饲料目前仍有一些技术需作进一步研究生物饲料目前仍有一些技术需作进一步研究,如(如()活菌有胃肠道壁的定植效果)活菌有胃肠道壁的定植效果;()与抗生素的拮抗问()与抗生素的拮抗问题等。题等。F、巨大的市场潜力、巨大的市场潜力全世界缺蛋白饲料原料全世界缺蛋白饲料原料5亿吨以上,用耕地很难解决。亿吨以上,用耕地很难解决。若生产单细胞蛋白,如酵母,霉菌,担子菌、光合细菌若生产单细胞蛋白,如酵母,霉菌,担子菌、光合细菌,氢细菌,微型藻类,可在发酵罐中生产。用,氢细菌,微型藻
14、类,可在发酵罐中生产。用35个个250m3的发酵罐,一年可生产的发酵罐,一年可生产4500060000t优质蛋白饲料原料,优质蛋白饲料原料,相当于相当于280400万立方米土地栽培大豆的生产能力。万立方米土地栽培大豆的生产能力。前苏联前苏联1982年生产单细胞蛋白年生产单细胞蛋白110万吨。我国仅食品、万吨。我国仅食品、轻工废水年排放轻工废水年排放2千万吨以上,利用之生产单细胞蛋白至少千万吨以上,利用之生产单细胞蛋白至少在在10万吨以上,而实际生产不到万吨以上,而实际生产不到1万吨,可见潜力之大。万吨,可见潜力之大。我国每年有我国每年有5亿吨以上的秸杆产量,如用微生物处理亿吨以上的秸杆产量,如
15、用微生物处理3亿吨,很好地利用,相当于增加亿吨,很好地利用,相当于增加8100万吨麦,等于现在全万吨麦,等于现在全国全部饲料。国全部饲料。四、生产与应用 1、可作饲用微生物种类:、可作饲用微生物种类:细菌:乳酸菌、粪链球菌、双岐杆菌、光合细菌、氢细细菌:乳酸菌、粪链球菌、双岐杆菌、光合细菌、氢细菌、芽胞杆菌、纤维素分解菌等。菌、芽胞杆菌、纤维素分解菌等。酵母:啤酒酵母,产朊假丝酵母,热带假丝酵母,解脂酵母:啤酒酵母,产朊假丝酵母,热带假丝酵母,解脂假丝酵母等及白地霉。假丝酵母等及白地霉。霉菌:根霉、曲霉、青霉和木霉等。霉菌:根霉、曲霉、青霉和木霉等。担子菌:小齿薄耙齿菌及柳叶皮伞,还有大量食用
16、真菌担子菌:小齿薄耙齿菌及柳叶皮伞,还有大量食用真菌如香茹、木耳等。如香茹、木耳等。微型藻:螺旋蓝藻和小球藻等。微型藻:螺旋蓝藻和小球藻等。美国食品与药物管理局和美国饲料公定协会发表的可直接饲喂的美国食品与药物管理局和美国饲料公定协会发表的可直接饲喂的微生物:微生物:(1)黑曲霉;()黑曲霉;(2)米曲霉;()米曲霉;(3)凝固芽胞杆菌;()凝固芽胞杆菌;(4)粘连芽胞杆)粘连芽胞杆菌;(菌;(5)地衣形芽胞杆菌;()地衣形芽胞杆菌;(6)短小芽胞杆菌;()短小芽胞杆菌;(7)枯草杆菌(仅)枯草杆菌(仅限于生产抗生素的区系);(限于生产抗生素的区系);(8)压氧性拟杆菌;()压氧性拟杆菌;(9
17、)发酵乳杆菌;)发酵乳杆菌;(10)纤维二糖乳杆菌;()纤维二糖乳杆菌;(11)乳酸杆菌;()乳酸杆菌;(12)胚芽乳杆菌;()胚芽乳杆菌;(13)罗特氏乳杆菌;(罗特氏乳杆菌;(14)肠系膜明半球菌;()肠系膜明半球菌;(15)乳酸片球菌;()乳酸片球菌;(16)毛状拟杆菌;(毛状拟杆菌;(17)瘤胃拟杆菌;()瘤胃拟杆菌;(18)猪拟杆菌;()猪拟杆菌;(19)青春双岐)青春双岐杆菌;(杆菌;(20)动物双岐杆菌;()动物双岐杆菌;(21)婴儿双岐杆菌;()婴儿双岐杆菌;(22)长双岐杆)长双岐杆菌;(菌;(23)嗜热性双岐杆菌;()嗜热性双岐杆菌;(24)嗜酸乳酸杆菌;()嗜酸乳酸杆菌;
18、(25)短乳杆菌;)短乳杆菌;(26)保家利亚乳杆菌;()保家利亚乳杆菌;(27)干酷乳杆菌;()干酷乳杆菌;(28)啤酒片球菌;)啤酒片球菌;(29)戌糖片球菌;()戌糖片球菌;(30)费氏丙酸菌;()费氏丙酸菌;(31)谢曼氏丙酸杆菌;)谢曼氏丙酸杆菌;(32)酿酒酵母;()酿酒酵母;(33)乳酸链球菌;()乳酸链球菌;(34)二乙酰乳酸连球菌;)二乙酰乳酸连球菌;(35)粪链球菌;()粪链球菌;(36)中(间)链球菌;()中(间)链球菌;(37)乳链球菌;()乳链球菌;(38)嗜热链球菌。嗜热链球菌。2、培养底物的选择。、培养底物的选择。培养底物和培养基是类似又有区别的二个概念。培养底物
19、和培养基是类似又有区别的二个概念。相同点:相同点:提供必需的能量,蛋白质、矿物质营养成分。提供必需的能量,蛋白质、矿物质营养成分。不同点:不同点:底物量大,主要是被处理,调制的对象,如植物底物量大,主要是被处理,调制的对象,如植物秸杆,农付产品,工业下脚,矿物和废物等。秸杆,农付产品,工业下脚,矿物和废物等。微生物与底物必须相适应,有时多种微生物接续应用。微生物与底物必须相适应,有时多种微生物接续应用。如生产石油酵母,选热带假丝酵母和解脂酵母。如生产石油酵母,选热带假丝酵母和解脂酵母。为了降解木质素,选小齿薄耙齿菌等担子菌。为了降解木质素,选小齿薄耙齿菌等担子菌。为了降解粗纤维,选能分泌纤维素
20、分解酶的木霉等。为了降解粗纤维,选能分泌纤维素分解酶的木霉等。3、生产工艺设备和环境控制、生产工艺设备和环境控制从底物形态分:从底物形态分:液态和固态,深层和浅层,熟料和生料发液态和固态,深层和浅层,熟料和生料发酵。酵。从利用角度看从利用角度看:有的利用纯微生物或其代谢产物;有的主:有的利用纯微生物或其代谢产物;有的主要利用经微生物处理后的底物,当然微生物也一起被利用。要利用经微生物处理后的底物,当然微生物也一起被利用。产品有的是经干燥、粉碎后应用,有的为液态,有的为半产品有的是经干燥、粉碎后应用,有的为液态,有的为半干产品。干产品。有的是供氧,有的厌氧。有的是供氧,有的厌氧。4、不同动物,需
21、要不同微生物饲料、不同动物,需要不同微生物饲料 动物有单胃、复胃;草食、杂食、肉食;陆生、水生动物有单胃、复胃;草食、杂食、肉食;陆生、水生之分。它们对饲料的消化利用不同,对营养需要不同。之分。它们对饲料的消化利用不同,对营养需要不同。不同动物体内的微生态,存在着差别。微生物饲料的不同动物体内的微生态,存在着差别。微生物饲料的生产和选用都应有较强的针对性。生产和选用都应有较强的针对性。高粗纤维的秸杆、农付产品,经过微生物处理,喂牛高粗纤维的秸杆、农付产品,经过微生物处理,喂牛羊鹿驼马甚至兔和鹅都可能很,喂猪鸡是不行的。羊鹿驼马甚至兔和鹅都可能很,喂猪鸡是不行的。光合细菌,微型藻可能更适合于水生
22、动物。光合细菌,微型藻可能更适合于水生动物。5、产品方向不同,对产品要求不同,适用对象不同。、产品方向不同,对产品要求不同,适用对象不同。有的微生物饲料,专以调制底物为主,最成功的是青贮饲有的微生物饲料,专以调制底物为主,最成功的是青贮饲料。料。有的微生物饲料是以生产菌体蛋白或单细胞蛋白为主,有的微生物饲料是以生产菌体蛋白或单细胞蛋白为主,有的是微生物促长剂。有的是微生物促长剂。有的是以生产微生态制剂为主。有的是以生产微生态制剂为主。6、研究创新与生产应用的关系。、研究创新与生产应用的关系。由微生物饲料的特点,优势所决定,它是一类极有前途的由微生物饲料的特点,优势所决定,它是一类极有前途的饲料
23、。饲料。微生物饲料而言,研究与生产,创新与实用脱节严重。微生物饲料而言,研究与生产,创新与实用脱节严重。科普宣传,推广应用,售后服务做得都不够。对微生物饲料科普宣传,推广应用,售后服务做得都不够。对微生物饲料的无知加上大量夸大甚至欺骗性宣传,导致真假难辩,现今的无知加上大量夸大甚至欺骗性宣传,导致真假难辩,现今微生物饲料的声誉并不好。这一点应引起研究者,生产者,微生物饲料的声誉并不好。这一点应引起研究者,生产者,经营者,使用者,行业管理者的共同深思。经营者,使用者,行业管理者的共同深思。第二节第二节 青贮饲料青贮饲料一、概一、概 念念 青贮饲料是将青玉米、青大麦、白薯秧、青玉米秸、青贮饲料是将
24、青玉米、青大麦、白薯秧、青玉米秸、青高梁秸等青绿饲料作为原料青高梁秸等青绿饲料作为原料,切碎至切碎至1-3厘米,放于窖内,厘米,放于窖内,压实密封压实密封,造成厌氧环境,经过造成厌氧环境,经过4-6周的乳酸发酵而制成的周的乳酸发酵而制成的发酵饲料发酵饲料。具有柔软、多汁、芳香、酸甜、含有较多有机酸、具有柔软、多汁、芳香、酸甜、含有较多有机酸、适口性好的特点适口性好的特点。二、青贮的意义二、青贮的意义(1)保存营养保存营养。青贮饲料,营养损失率青贮饲料,营养损失率810,而干草,而干草保损失率达保损失率达2030。(2)改善饲料品质改善饲料品质。青贮饲料,纤维素含量下降青贮饲料,纤维素含量下降3
25、6%,粗蛋白质提高粗蛋白质提高0.82%。(3)来源广,成本低来源广,成本低。玉米产区、麦类产区、杂粮混种地玉米产区、麦类产区、杂粮混种地区,均有大量的可用来制作青贮饲料的原料,牧区利用野草青区,均有大量的可用来制作青贮饲料的原料,牧区利用野草青贮,前途十分广阔。贮,前途十分广阔。(4)用途广泛。)用途广泛。可广泛用于养牛、养羊、养猪,尤其是肉可广泛用于养牛、养羊、养猪,尤其是肉牛不可缺少的饲料。牛不可缺少的饲料。(5)保存期长。)保存期长。青贮饲料,可长期保存,保存期青贮饲料,可长期保存,保存期12年左右年左右。(6)适口性好。气味酸甜、香、适口性好,增加采食量。)适口性好。气味酸甜、香、适
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