无抗发酵饲料生产技术中国农业大学陆文清博士2008年6月联合中国农业大学饲料工业中心和北京市饲料监察所,经过年多的艰苦努力,采用先包装后发酵的移动式生物饲料生产技术,大幅度降低了微生物发酵饲料的生产成本,在不增加生猪饲养成本的条件下,实现了生猪无抗生素饲养,猪肉品质达到欧盟安全肉要求。
高活菌无抗生素饲养用饲料呼吸膜固态发酵新技术研究”,其成果的专利申请号为200610002389.9PCT/CN20061001134安全高效(全程无抗饲养(改善猪肉风味)(降低饲养成本)畜禽产品中残留抗生素的危害抗生素是如何发挥作用的?被抗生素作用的细菌是如何产生抗性的? 畜禽长期使用抗生素会产生什么危害?如何消除这种危害?几种常见抗生素的作用方式及抗性机理链霉素抗性基因(Sm r )编码的一种特异性酶,可以对链霉素进行修饰,从而抑制其同核糖体30S的结合。
杀菌剂,通过同核糖体的30S亚基的结合作用,导致mRNA发生错译。
链霉素(Sm)卡那霉素的抗性基因(Kan r )编码的氨基糖苷转移酶,可以对卡那霉素进行修饰,从而阻止其它同核糖体之间发生作用。
杀菌剂,通过与核糖体30S 亚基的结合,导致mRNA 发生错读。
卡那霉素(Kan)氯霉素抗性基因(Cml r )编码的乙酰转移酶,可以特异地使氯霉素乙酰化而失活。
抑菌剂,通过与核糖体50S 亚基结合,干扰细胞蛋白质的合成,并阻止肽键的形成。
氯霉素(Cml)氨苄青霉素抗性基因(Amp r ),编码-酸氨酶,可以特异地切割氨苄青霉素的-内酰氨环,从而使之失去杀菌效力。
青霉素的衍生物,通过干扰细胞壁合成之末端反应而杀死生长的细胞氨苄青霉素(Amp)抗性机理作用方式抗菌素长期使用抗生素的后果五十多年前,青霉素开始走向工业化生产,当时的使用剂量有几万单位就足够了。
今天,无论是生猪还是人类,青霉素的治疗剂量一般都要超过百万单位。
据国家卫生部估计,全国每年由于使用高剂量抗生素而导致的死亡病例约在万人左右,受高剂量抗生素治疗而对身体健康造成损害的病人至少超过100万人。
如何消除畜禽产品中的抗生素采用替代品。
常用的替代品有植物提取物、酶制剂、活菌制剂和二甲酸钾等。
改善饲养营养条件。
改善饲养卫生环境。
如何降低饲用微生物制剂的生产成本?在菌种方面想办法?在生产工艺方面想办法?在生产原料方面想办法?在产品应用方面想办法?移动式微生物发酵饲料生产流程图记量和包装机粉碎机采用先包装后发酵的移动式固态发酵技术,工艺设计具有创新性,操作简便,产品质量稳定,适用范围广。
发明的呼吸膜装置创造性地解决了发酵生产过程中气体控制和杂菌污染等技术难题,巧妙地综合了厌氧和好氧发酵的优点,操作简便可控。
研制的激活促生长剂(含特定的芽孢杆菌)能促使乳酸菌和酵母菌迅速繁殖,占据数量优势,同时还能有效地杀灭大肠杆菌和沙门氏菌等有害菌,原料不需要消毒就可以直接用于接种发酵。
传统发酵工艺原料接种发酵(培养)新型发酵工艺原料由于省略了消毒、干燥两个高耗能的环节,另外减少了培养过程中的翻拌、散热等繁琐的操作,大幅度降低了生产成本。
能广泛利用多种高水分含量的农副产品和轻工副产物作为发酵饲料原料。
生产成本低,与常规的发酵产品相比具有很大的价格优势。
产品质量好,每克发酵成品中活性乳酸菌的含量超过设备投资少、操作简单、产品储运方便,特别适合在我国广大农村推广使用。
A :E. coli K88 大肠杆菌K88B :E. coli K99 大肠杆菌K99C :S. typhimuriumD :Staph. Aureus 金黄色葡萄球菌Int. J. Gener. Mol. Microbiol., X. H. Guo, Defa Li, 2006外源芽孢杆菌可抑制有害菌,对乳酸菌无影响Lactobacillus E.coli Salmonella菌株的分离筛选1 TCTCCCATAT GGTCGACCTG CAGGCGGCCG CGAATTCACT AGTGATTAGA GTTTGATCCT 61 GGCTCAGGAC GAACGCTGGC GGCGTGCCTA ATACATGCAA GTCGAGCGGA CAGATGGGAG 121 CTTGCTCCCT GATGTTAGCG GCGGACGGGT GAGTAACACG TGGGTAACCT GCCTGTAAGA 181 CTGGGATAAC TCCGGGAAAC CGGGGCTAAT ACCGGATGGT TGTCTGAACC GCATGGTTCA 241 GACATAAAAG GTGGCTTCGG CTACCACTTA CAGATGGACC CGCGGCGCAT TAGCTAGTTG 301 GTGAGGTAAC GGCTCACCAA GGCGACGATG CGTAGCCGAC CTGAGAGGGT GATCGGCCAC 361 ACTGGGACTG AGACACGGCC CAGACTCCTA CGGGAGGCAG CAGTAGGGAA TCTTCCGCAA 421 TGGACGAAAG TCTGACGGAG CAACGCCGCG TGAGTGATGA AGGTTTTCGG ATCGTAAAGC 481 TCTGTTGTTA GGGAAGAACA AGTGCCGTTC AAATAGGGCG GCACCTTGAC GGTACCTAAC 541 CAGAAAGCCA CGGCTAACTA CGTGCCAGCA GCCGCGGTAA TACGTAGGTG GCAAGCGTTG 601 TCCGGAATTA TTGGGCGTAA AGGGCTCGCA GGCGGTTTCT TAAGTCTGAT GTGAAAGCCC 661 CCGGCTCAAC CGGGGAGGGT CATTGGAAAC TGGGGAACTT GAGTGCAGAA GAGGAGAGTG 721 GAATTCCACG TGTAGCGGTG AAATGCGTAG AGATGTGGAG GAACACCAGT GGCGAARGCG 781 ACTCTCTGGT CTGTAACTGA CGCTGAGGAG CGAAAGCGTG GGGAGCGAAC AGGATTAGAT 841 ACCCTGGTAG TCCACGCCGT AAACGATGAG TGCTAAGTGT TAGGGGGTTT CCGCCCCTTA 901 GTGCTGCAGC TAACGCATTA AGCACTCCGC CTGGGGAGTA CGGTCGCAAG ACTGAAACTC 961 AAAGGAATTG ACGGGGGCCC GCACAAGCGG TGGAGCATGT GGTTTAATTC GAAGCAACGC 1021 GAAGAACCTT ACCAGGTCTT GACATCCTCT GACAATCCTA GAGATAGGAC GTCCCCTTCG 1081 GGGGCAGAGT GACAGGTGGT GCATGGTTGT CGTCAGCTCG TGTCGTGAGA TGTTGGGTTA 1141 AGTCCCGCAA CGAGCGCAAC CCTTGATCTT AGTTGCCAGC ATTCAGTTGG GCACTCTAAG 1201 GTGACTGCCG GTGACAAACC GGAGGAAGGT GGGGATGACG TCAAATCATC ATGCCCCTTA 1261 TGACCTGGGC TACACACGTG CTACAATGGA CAGAACAAAG GGCAGCGAAA CCGCGAGGTT 1321 AAGCCAATCC CACAAATCTG TTCTCAGTTC GGATCGCAGT CTGCAACTCG ACTGCGTGAA 1381 GCTGGAATCG CTAGTAATCG CGGATCAGCA TGCCGCGGTG AATACGTTCC CGGGCCTTGT 1441 ACACACCGCC CGTCACACCA CGAGAGTTTG TAACACCCGA AGTCGGTGAG GTAACCTTTA 1501 TGGAGCCAGC CGCCGAAGGT GGGACAGATG ATTGGGGTGA AGTCGTAACA AGGTAGCCGT 1561 AATCGAATTC CCGCGGCCGC CBacillus spp. 139的16S rRNA序列菌种配伍和主要原料纯种培养酵母菌、芽孢杆菌、乳酸菌和肠球菌。
用等重量的玉米芯粉吸附培养液,低温气流干燥至含水量不超过等重量配伍成生产用菌粉。
发酵原料:菜粕、棉粕、玉米粉、麸皮、苹果渣、糖蜜。
1.有氧发酵阶段C6H12+ 6H2O2.无氧发酵阶段C 6H12(乙醇)专性同型乳酸发酵专性异型乳酸发酵兼性乳酸发酵双歧异型乳酸发酵¾典型的生产菌种主要有9德氏乳杆菌(9嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilum )9唾液乳杆菌(Lactobacillus salivarius )9嗜热乳杆菌(Lactobacillus thermophilus )9粪肠球菌(9乳酸乳球菌(Lactococcuslactics )C典型的生产菌种主要有:√发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum )√高加索酸奶乳杆菌(Lactobacillus kefir )√短乳杆菌(Lactobacillus brevis )√巴氏乳杆菌(Lactobacillus pastorianus )C 6H 12CO 2¾典型的生产菌种主要有:9植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum )9干酪乳杆菌(Lactobacillus casei )9鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus )9清酒乳杆菌(Lactobacillus sake )C 6H C 6H COOH+CO 22C6H COOH¾比较典型的生产菌种是动物双歧杆菌(Bifidobacterium animal)双歧杆菌的培养要求很严格,对厌氧的要求极高,目前还很难应用在实际生产中。
生产菌种性能测试B C A 菌落形态(24 h )营养体(12 h )芽孢(24 h )5105958575.165.155.145.235.626.31pH 值培养时间(天)降低菜粕中异硫氰酸酯的含量2530异硫氰酸酯含量 (m m o l /k g )无抗发酵饲料生产线系列设备自主研发,目前共有时产能力分别为:12吨4种规格。
单条生产线的设备投资分别为:22万、30万、54万和178万。
中试发酵生产的抑菌试验在发酵饲料的原料中接种的高浓度大肠杆菌和沙门氏菌培养液不会影响发酵饲料中酵母菌和乳酸菌的最终结果,但是会延迟乳酸菌的生长速度。