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发布时间:2021-01-22 17:05:21

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作者:刘福堃等

出版社:辽宁科学技术出版社

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微生物酵素及其应用

微生物酵素及其应用试读:

前言

随着社会经济高速度的发展,我国农牧业现代化进程正处于资源消耗高峰期,同时也带来资源匮乏等问题。能源短缺、环境污染已成为经济可持续发展的严重障碍。以微生物酵素酶生物催化为重点的农牧业微生物技术具有反应条件温和、无环境污染、可再生资源的利用效率高等特点,可以在很大程度上解决部分资源和能源的可持续发展问题。

近年来,农牧业生物技术在微生物酶的应用上已呈现上升的势头,生物催化包括微生物酶的利用、酶的生物转化(包括淀粉、纤维素等转化为糖)、维生素、有机酸、化合物以及废弃物的降解等。将酵素酶生物技术有效地应用于农牧业和环境保护,酶的动力学特性和稳定性是农牧业环保业的必要条件,因此,为酵素酶在绿色农牧业的应用提供了广泛的前景。

本书的编写是以微生物酵素在农业种植、畜牧渔业养殖,在人们生活、生产环境净化中的应用,在健康业的应用为重点。编著者从1970年开始从事研究开发、生产微生物酵素菌,在种植、养殖、环境保护、人体健康应用等方面的技术。在1975—2009年编写2本有关微生物酵素开发与应用的书,并发表多篇论文。

这些论著对现时也有参考作用与推广意义,故重新整理几经修改与补充编入本书中。同时本人会同台湾有关酵素研发生产好友共同合作,在有关酵素饮品等方面,把对今后开发与应用有指导性参考部分整理编入书中。为了更加全面反应酵素应用技术,编著者将从国内外收集的资料和有关从事研发人员的经验整理后编入本书。

在编写过程中,辽宁省老科技工作者协会尹承恕、沈阳农业大学老科技工作者协会鞠恩功、鞍山市科协李平以及辽宁科学技术出版社给予了大力支持,在此一并表示感谢!由于水平所限,科学技术发展迅速,编写过程中会有不完善甚至错误之处,恳请广大读者批评指正。编著者2013年10月一酵素技术的发展现状及应用研究(一)微生物酵素

1.什么是微生物酵素

酵素,又称酶(enzyme),是由活细胞产生的,存在于所有生物(动植物及微生物)细胞内,是在机体内行使催化功能的生物催化剂,其化学本质主要是蛋白质,少数是核糖核酸,酶具有一般化学催化剂的共性,也具有生物催化剂的特性。

微生物酵素就是含有多种活性益生菌的生物酶。具体说,微生物指的就是益生菌,而酵素是益生菌繁殖过程中产生的物质,所以说微生物酵素就是益生菌加酵素。酵素,又叫酶(enzyme),是动植物生长生存的催化剂,是由多种氨基酸构成的具有生理活性的蛋白质,它能在常温常压下使有活性生物体发生化学反应或很难发生的生化反应加速进行。包括动植物的新陈代谢、能量摄取、成长和繁殖等生命现象,都必须通过酵素的帮助才能完成,它是一种生命活动中不可或缺的媒介物质。

2.微生物酵素特点

微生物酵素开发生产虽然较为严格,但生产周期短,成本低,原料就地取材,微生物酵素作用明显,效果突出,应用范围广。通过大面积、多领域的推广应用证明,酵素菌技术成熟、先进可靠,是一项符合我国国情的应用型高新技术。从产品质量上看,微生物酵素安全、清洁、无公害、无污染、无药残,是开发绿色、有机、生态食品的主要环节,也可说是重要途径。(二)微生物酵素的推广意义及领域

1.微生物酵素推广意义

我国种植业由于多少年来使用化肥和农药,导致土壤板结、地力下降,病虫害猖獗;养殖业饲料转化率低、疫病严重,肉料比低,尤为严重的是,化肥和药物残留影响着人们的健康,影响着农畜产品出口。酵素菌技术的开发利用为解决这些问题带来了希望。酵素菌是能产生几十种酶,有着极强的好气性发酵分解能力,既能催化分解各种作物秸秆,又能分解化肥、农药的化学成分,还能分解页岩、沸石等矿物质,产生大量被动植物吸收的营养元素。酵素菌技术应用在种植业上可达到提高产量、改善质量、减少病害,逐步消除化肥农药污染,达到高产、优质、无公害的目的。应用在养殖业上可提高畜禽消化吸收能力,增强抗病力,提高产蛋、产肉率,改善肉蛋奶鱼质量,可稳定提高农产品产量。

实践证明,应用酵素菌生物肥是推动秸秆快速腐熟,加快秸秆还田,发展优质高效农业,生产绿色食品和可持续发展农业的关键措施。推广应用酵素菌技术,将有效改善土壤结构,酵素菌肥既含有作物生长所需的氮、磷、钾,又含有钙、镁、硫等元素,还含有多种微量元素及促进生长的未知因子,可提高化肥利用率,又可分解农药中的有害成分,改变土壤理化性状,从而土壤得到改良、培肥了地力,突出的效果是施用地块植物根系发达,可防风防倒伏,在大棚生产上可提2高CO含量,增强光合作用,提高地温2~3℃,作物可提早成熟5~7d。同时酵素菌在土壤中可形成有益微生物群体优势,抑制有害微生物繁殖,可明显减少作物病虫害及因有害微生物破坏导致作物的重茬病。酵素菌技术被誉为农业第二次技术革命,比应用化肥的第一次革命优势在于改良土壤、培肥地力,实现农业可持续发展,生产优质、高产、高效的绿色食品。

2.国内外发展应用现状(1)国外

多年来,化学肥料的施用对农业增产增收起到了关键作用,然而,由于长期施用化学肥料,有机肥不足,各类养分比例失调,致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到了不同程度的破坏,而且还影响了农产品的质量。特别是化学肥料污染,已成为当今世界一大公害。为保护生态环境和农田土壤,1972年国际上成立了国际有机农业运动联盟,以促进生态系统中生物循环,达到保持和增强土壤长期肥力及其生物活性的目的。目前全球范围内,对有机农业在保护环境和资源,消除常规农业的负面影响,促进农业可持续发展方面取得了一致的认识。

美国、欧盟、日本、澳大利亚等发达国家都开始对化学农药及化肥的使用进行更加严格的管理,以促进有机农业的发展。据了解,目前美国已有8%的农场成为不用化肥和农药的有机农场。瑞典、芬兰和瑞士已有10%的耕地获得了有机农业证书。不少政府对本国的生态农业和生态食品的发展实行了补贴政策。(2)国内

我国在农业和食品行业取得了巨大成就的同时,也付出了惨重的代价。全国2/3以上的山区和农林、农牧区生态环境脆弱,普遍存在严重的生态破坏,水土流失面积占国土面积的38%,生物多样性丧失,农业灾害趋于频繁。20世纪90年代受灾面积已相当于50年代的273%。为改变这种状况,我国政府倡导并加快了实施生态农业计划,按生态学原理建立和发展农业体系,形成生态上和经济上的良性循环,从而实现农业的可持续发展。我国从50年代开始进行微生物肥料的研究和应用,近10a来,受到国家和有关部门的重视,得到快速的发展,国务院关于开发绿色食品的文件中指出:开发绿色食品(无污染食品)对于保护生态环境,提高农产品质量,促进食品工业发展,增进人体健康,增加农产品出口创汇都具有现实意义和深远影响。并指出,农产品质量提高和产量的增加,主要依靠包括生物肥料在内的高新技术的支持,特别是生物肥料的推广应用,农业部于1990年召开了绿色食品工作会议,以推动无公害健康食品的开发生产。

国家科委将微生物肥料的应用列入国家成果重点推广计划,进一步推动了我国微生物肥料生产的发展。我国专门设立了“非豆科作物固氮研究”总理基金项目。国家计委、经贸委在《当前国家重点鼓励的产业、产品和技术目录》中,将生物肥料作为农业高新技术产品予以大力扶持。专家们将生物肥料作为促进生态农业发展的重要技术之一,向全国各地推广。北京市政府已下文从2000年5月1日起,用2a的时间建成“北京食用农产品安全生产体系”,并颁布了“北京市食用农产品安全生产暂行标准”,分别对农产品生产的环境质量、农产品生产投入品及食用农产品建立了严格质量标准,禁用了一大批化学农药,对化肥的投入量也进行了严格限制。

全国各省市也随之而动,纷纷制定了自己的标准并启动无公害蔬菜工程,从而大大加快了我国生态农业的进程。可以预料:随着生态农牧业、有机农牧业的实施,对绿色食品的强烈呼声和巨大市场以及国家对生物肥的重点扶持,必将为生物肥料这一高新技术产品提供广阔的应用前景。

3.微生物酵素推广的领域

微生物酵素应用领域越来越广阔,20世纪酵素在农牧业上应用较为普遍,现阶段微生物酵素在环保与人体保健、饮品上应用更加广泛。(1)微生物酵素技术在环境净化上的应用

随着人类社会的经济繁荣,生产的发展,生活水平的提高,创造了前所未有的文明社会,同时也带来了许多生态环境问题,人类开发利用自然资源的能力和范围不断加大,自然资源的大量消耗,环境日益受到来自生产、生活,废弃物的污染。全球环境状况目前正在急剧恶化,水源污染,土壤有毒化学品的污染,天空酸雨时时出现,更有物种灭绝,森林减少等,人类的生存和发展面临着严峻的挑战,因此,环境保护问题越来越被人们所重视,在此形式下提出了环境净化,微生物技术的新任务。

现代环境微生物技术,是一门将现代微生物应用于环境污染防治的新兴的边缘学科。主要由微生物技术、工程学、环境学和生态学等组成,不仅具有较强的理论基础,而且具有明显的技术应用特点。环境微生物技术可分为高、中、低3个层次,其中酵素技术可归于环境微生物技术中的高层次和中层次。

在科学技术高速发展的今天,环境净化,特别是工业废水和生活污水的净化具有十分重要的意义。在众多的废水净化方法中,微生物酵素净化是最为经济有效的,废水的微生物学处理法,无论是好气还是厌氧处理都是指微生物利用废水中的营养源,通过体内酵素的作用将废水中的有机物质分解转化,三级沉淀分流降解分离,以达到净化的目的。由于微生物几乎能够分解自然界中的所有的有机物,近年来,微生物酵素在环境净化及环境工程方面的应用日益受到重视,其应用范围也在不断地扩大。

其实,酵素制剂在环境治理中的作用早已引起人们的关注,采用酵素制剂进行废水处理,也已经有相当长的历史,而且发展很快,例如,脂肪酵素、蛋白酵素和纤维酵素等混合处理生活污水,固定化淀粉酵素处理造纸厂废水,固定化酚氧化酵素处理含酚废水等技术已经走向成熟。

总之,利用微生物酵素制剂,治理环境污染比其他方法的效果好、速度快。相信随着成本的降低,高活力的酵素制剂大量出现和生产,以及酵素固定化的技术、酵素反应器等研究的不断成熟,酵素制剂在环境保护方面的应用将具有巨大的潜力,渴望在工业生产中得到迅速推广。(2)微生物酵素技术在酵素浴上的应用

酵素浴是一种独特的酵素养生温浴,能促进生物体内的有机反应,起到分解、合成、吸收、排泄、发热等功能,是身体不可缺少的物质。添加混合在天然柔软的松柏木屑中,与其发酵产生热能,温度高达60~70℃。将身体埋入木屑中利用热能提供温浴,同时,产生大量含有负氧离子的气体,使酵素浴起到内驱外吸的作用,调解代谢产物的释放和排泄,促进人的新陈代谢、血液循环的作用。由于酵素浴发酵产生的酶和有机酸,是对人的身体皮肤杀菌、解毒、消炎过程,又是代谢、排毒、养颜、护肤、健身的过程。酵素中的脂肪分解酶、溶菌酶等能有效的清洁皮肤,消退炎症,防止毛孔阻塞,若直接配合酵素外用能起到美容、袪皱作用。酵素内的胶原酶、透明质酸酶能启动胶原弹性纤维的活性,抗氧化酶能抑制自由基对皮肤的伤害,增强皮肤的抵抗力,所以酵素是绿色、安全、卫生的。经过长期应用、对比、鉴别,已达到或超过进口酵素剂的水平,而且能清除异味,该产品符合各种、各阶段发酵工程所需要的微生物热能标准。

酵素俗称“酶”,是维持身体正常功能、促进新陈代谢、进行组织修复等所必需的生命元素。酵素与人体健康息息相关,所有的身体活动几乎都需要酵素参与,是细胞的代谢、新生、分解、消化等必不可少的重要介质,所以酵素又被称为“生命之源”。(3)微生物酵素饮品

酵素在化学医学上称为酶,酵素是由一种氨基酸组成的,具有特殊生物活性的物质,它存在于所有活的动植物体内,是维持机体正常功能,消化食物,修复细胞组织等生命活动的一种必须物质。所有的生命活动都是以酵素为中心的活动结果。酵素的催化作用推动着基体的生化反应,如果没有酵素生命将停止。

酵素是目前市场上的热门商品之一,最近佳联集团将植物酵素与微生物酵素组合二次发酵,精制生产出“高活性复合酵素”。二微生物酵素绿色饲料的开发使命(一)开发微生物酵素绿色饲料的重要性

发展微生物技术是当前饲料工业与养殖业的重要任务,它能促进饲料工业向绿色型、安全型、环保型发展,从而提高畜产品的营养和安全系数,提高畜牧产品在国内、国际两大市场中的竞争力。中国农业部在全国范围内推进“无公害食品运动计划”,从农业发展战略上提出了“绿色农业”作为农业发展的重要方向和发展目标。这与解决农民致富,农民增收,农村发展,建设社会主义新农村、构建和谐社会,有着紧密的联系。在微生物绿色饲料开发创新中,要以绿色、安全、环保为导向,开发出新的微生物无公害饲料,以保障饲料工业及养殖业的可持续发展。

随着经济的迅速发展,人们生活水平的提高及对健康的重视,消费者对畜产品质量的要求越来越高,对畜产品的生产过程也提出了更高的要求。绿色农业、安全饲料、无公害食品、有机农业、有机食品被提到议事日程。饲料是牲畜食物链中的一环,饲料是否是绿色的、有机的、无公害的直接影响到人们的健康和下一代的成长。现在世界上各国的人们对健康和饮食的重视程度越来越高,因此,对饲料质量的要求自然也是越来越高。人们总是希望所有的食品都是营养全面、充分,质量稳定,没有任何污染。“安全、无公害”是公认的发展趋势,在发达国家,有机食品正在成为一种规则和时尚。(二)传统饲料产业的弊病

当前,我国的饲料业发展很快,但传统的饲料生产,无论是原料还是生产过程都存在着技术含量低、重量不重质、产品含激素等有害成分多、达不到绿色产品的标准等问题,解决的途径是转变生产的增长方式,关键在于技术创新。要以市场为导向,以企业为载体,以科技为支撑,加强科技合作,加大引进消化、再开发的力度。发挥科技第一生产力的作用,着重吸收、再开发先进技术,着力发展安全、绿色、环保的生态饲料,要把发展绿色饲料作为科技创新的主攻方向,经营思想要由数量型向质量型、安全型转变。

饲料产业的另一个问题是对环境的污染。由于追求畜牧业的高速发展,忽视了对生态环境的保护,并且这种情况日益严重,已成为制约畜牧业可持续发展的一个瓶颈。人们从事绿色饲料生产时更不能再污染环境。因此,加强养殖业的环境保护,从根本上治理畜牧业的污染是绿色农业的另一项重大课题。国家的许多地区在生态饲料的科研和生产方面的任务还是相当艰巨的。中国由于饲料工业起步较晚,生产粗放,环境污染情况严重,生态建设欠账甚多,形势不容乐观。只有加快发展生物绿色饲料,才是解决这些问题的有效途径。(三)生态绿色饲料

1.什么是生态绿色饲料

所谓生态绿色饲料,就是由对人体有益无害的微生物、天然物、中草药等组成的无污染、无副作用、有利于环保的饲料。围绕减轻畜禽粪便对环境的污染问题,从饲料原料的采购、配方设计、加工储运、饲喂等方面进行严格的质量监控和实施动物营养调控,以控制可能发生的公害和环境污染。在原料粮的配置中,尽可能降低蛋白质和磷的用量以缓解环境恶化的问题。同时,添加平衡的氨基酸、酶制剂和微生物制剂“益生素”酵素;纯天然物、中草药、生物原料、活性物质等活菌制剂;采用消化率高、营养平衡、排泄物少的饲料配方等全方位的综合措施。

2.几种常见的生态绿色饲料(1)原料型生态绿色饲料

这种饲料的特点是消化率高、营养变异小、有害成分低、安全性高,如青饲料,秸秆饲料、绿肥饲料等。这种饲料并不能单方面起到净化生态环境的作用,需要与一定量的酶制剂、微生态制剂配制和采取科学的饲料配方技术才能成为生态饲料。(2)微生态绿色型饲料

在饲料中添加一定量的酵素“益生素”酶制剂,调整养殖动物的胃肠微生物群落,促进有益菌落的生长繁殖,从而提高饲料的消化率。(3)综合型生态绿色饲料

这种饲料的配置,综合考虑了影响环境污染的各种因素,可以较全面地控制各种生态环境污染,如在饲料中添加一定量的植酸酶、聚糖酶、蛋白酶等酶制剂,能有效控制氮、磷对环境的污染。三微生物绿色饲料的生产技术(一)光合细菌的应用

1.光合细菌的种类和特点

光合细菌是一种有益微生物、有光能合成体系的原核微生物,具2有独特的光合作用。经光合作用,把CO固定转化为自体的碳素化合物,而进行生长繁殖。光合细菌能很好地利用低级的脂肪酸、氨基酸、糖类,在厌氧而明亮或好氧而黑暗的条件下都能生长、繁殖。光合细菌是功能多样、种类繁多的微生物,生长环境复杂,结构多样,是开发“生态农牧业”的主要微生物资源,可称为微生物生态环境保护的主力军。

我们研制生产的光合细菌以红螺细菌为主,利用微生物光合菌,在生长繁殖过程中能吸收、分解有毒有害物质,分解对人类有污染的氨、氮等。菌体生长繁殖,能分解有机污染物,改善有机物的分解途径,减少硫化氢释放量和胺类物质的产生,有除臭、防蝇、脱氨、防病、改善饲料口味、促进消化吸收、刺激生长发育的作用。同时光合12细菌在繁殖中产生的菌体蛋白(含维生素B、叶酸、生物素、辅酶A、菌体代谢物及促生长的未知因子等高营养生物),可以提高饲料的营养价值。从光合细菌饲料饲喂的效果上看,鱼吃了这种饲料,食量增加,生长速度快,并改善体色;鸡吃了这种饲料,鸡蛋皮增厚、色泽明显趋红,蛋黄颜色增深,蛋重增加;畜禽食之,成活率提高5%~7%,肉鸡增重8%~15%。同时有控制致病菌(大肠杆菌)侵入的作用。在水产养殖上,水域的污染能够净化,降解后不用换水,节约用水,起到净化水质、净化空气、净化环境的作用。在种植业上,能促进稻谷根系发育,防治真菌引起的病害;在促进农作物生长上,光合细菌有固氮功能,与其他固氮类菌共生存时可以大大提高土壤肥力。光合细菌可做有机肥的菌种,可做叶面肥,可使农作物增产,改善土壤盐化、板结,并能利用硫化物、铵态氮和小分子等有机物进行光合作用,将有害的污染物变为营养物质被植物吸收,合成新的有机物。

2.光合细菌的培养(1)光合细菌的种类、形态、特点

光合细菌是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物。分布广,在土壤、沼泽、淡水、河、海水等环境中生存,甚至在高达90℃的温泉中、含盐30%的水体中也能找到它们的踪迹。生理类群多种多样,是细菌中最为复杂的菌群之一,用途极其广泛,愈来愈引起人们的关注和重视,在农牧业上的应用更为突出。

光合细菌在分类学上属于真菌纲红螺菌目,包括红螺菌科、着色菌科及绿曲菌科。形态极为多样,主要有环形、卵形、杆状、半球形、螺旋状。大部分单个存在,仅有少数菌的菌体细胞间有细丝状相连,形成链状、丝体状。有些菌种的细胞形态易随培养条件和生长阶段不同而发生变化。一般环状细胞直径为0.3~0.6μm,杆状细胞为0.5~2.0μm,但也有些种类的细胞宽度可达4μm以上,长度为5~10μm,个别的达到30~40μm。

其次,光合色素种类也是多种多样的,细胞体内含有细菌叶绿素和类胡萝卜素的光合色素。随着光合色素的组成和数量不同,形成了菌种颜色的差异。光合细菌的细菌叶绿素共有5种,它们都是含镁的卟啉衍生物,分别称为细菌叶绿素a、b、c、d、e,各自吸收特定波长的光。现已发现光合细菌中的类胡萝卜素有80多种。类胡萝卜素对于菌体的颜色起决定性的作用,深红、红螺菌,菌体呈鲜红色、紫红色、红褐色。

此外,光合细菌生理类型多种多样,代谢类型复杂,是生理功能最为广泛的微生物群,各种光合细菌获取能量和采用有机质的能力不同,有的厌氧,有的好氧,还有的微好氧,有的不能发酵,所需生长因子也各有所需。光合细菌具有固氮、固碳、放氧、硫化物氧化等功能,这使得光合细菌在工农业、医药生产中有着重要的应用价值。(2)光合细菌的培养及生产技术

光合细菌菌种,有条件的部门可以自己采集、分离、选育、培养、更生、复壮;没有条件的,可引进、购买。一般微生物研究所都有菌种,也可到菌种保藏中心选购菌种,扩大培养、备用。

①培养基配制。在培养基配制过程中,应严格控制各种元素的添加量,而且每种成分要依次溶解,以免因局部浓度过高产生沉淀。种子培养基要采用蒸馏水配制,并进行灭菌(121℃、20s)。生产培养基可用自来水配制,不需灭菌。

②接种。菌种的质量是接种后能否迅速生长的关键因素之一。培养时间过长,菌种老化,接种后易发生菌体自溶,导致生长缓慢甚至死亡。菌种培养时间依菌种的不同而定,以颜色鲜红、菌体悬浮均匀、不出现菌体沉淀的菌液作为接种物。

接种量是培养成败的另一关键因素。在种子培养过程中,接种量为2%~5%。生产过程中培养基不灭菌,为保证光合细菌生长优势,抑制杂菌生长,接种量以10%~15%为宜。接种量的大小还应依接种物的浓度进行合理选择。

③培养装置。培养装置要求具有良好的透光性。种子培养可在玻璃瓶中进行,生产装置可利用玻璃或塑胶大瓶或桶、塑料袋等,工业规模的则可采用管道生物反应器和光合培养池进行。

④培养工艺流程。斜面原始种子→斜面活化种子→液体一级种子→液体二级种子→一级生产装置→二级生产装置→光合细菌成品。

工厂大规模培养光合细菌,培养基可选用工业有机废水、食品厂废渣、农产品的副产品或动物粪便。

小麦麸皮酸化水解→离心去除麸皮渣,并中和水解液→光合细菌接种培养→菌体回收和纯化。将含有30%的小麦麸水混合液加36%的5盐酸,通入蒸汽加压1×10Pa,恒温约121℃,4h水解。离心除去麸皮渣,将水解液加入不锈钢储罐,用氨水中和使pH为7,加酵母膏0.01%,以补充损失的维生素、生长素。冷却后注入中和罐,降温至40℃左右,用泵以18900 L/h速度把水解液由储罐加入卧式光合培养罐(口径610cm,由透明的聚氯乙烯制成)滞留24h,白天用日光照射,夜间用400 W白炽灯进行人工光照,用378 L/h的速度和原培养液2%的比例连续向光合菌培养罐提供菌种,将培养好的光合细菌液经离心、喷雾、干燥获得菌种。若无连续培养器,可以用水泥地、聚氯乙烯桶代替厌氧培养器。培养液,光合细菌液可以直接使用。

⑤固体载体光合细菌剂的制作。分别以细麸皮、沸石粉、磷酸氢钙为载体,与菌液(自己制作的,每毫升含菌数30亿个)混合。菌液与载体以重量分别为1∶1、5∶2、5∶2,搅拌均匀后,放入设定温度为34℃的培养池排湿,启动风机,直至麸皮载体的水分低于10.4%、沸石粉载体水分低于6%、磷酸氢钙载体水分低于0.1%后停止排湿。然后,粉碎并过40目筛后包装。保质期为2个月(不变质,不失活)。

3.光合细菌的应用(1)养殖

①养鸡。添加麸皮载体剂20kg,或磷酸氢钙载体剂50kg,也可按情况搭配使用。

②养猪。不论仔猪、中猪、肥猪平均每头每天加麸皮载体剂

50g。

③养鱼。每个喂养期中,全池泼洒2次,投放时间为5—9月,每次每亩洒沸石粉载体剂10~12kg,投饵处多洒些。

④养虾。看水质情况多次投放,整个生长期每亩共投沸石粉载体剂200kg左右。

其他养殖动物可以参照使用。使用中要注意,因该菌剂有生物活性物质,使用中温度应低于40℃,并避免与消毒剂同时使用,使用消毒剂48h后才可使用本品制剂。(2)光合细菌的应用效果

①光合细菌在农牧业中的应用。光合细菌的生理生化功能包括固氮、固碳、放氢、硫化物氧化作用,还可以通过反硝化作用,除去水中亚硝酸氨等污染物。光合细菌利用光合作用,将土壤中的硫化氢和2碳氢化合物中的氢离子分解出来,变有害物质为无害物质,并和CO、氮等化合在一起,合成糖类、氨基酸类、维生素、生物活性物质(激素)等,为促进动植物生长和培肥土壤提供物质基础。光合菌群的光合作用,在叶子、土壤、水中都可以进行。它可以把土壤从太阳接受到的热能合成抗氧化物质、氨基酸、糖类和各种生理活性物质来促进植物的生长,这些被合成的物质不仅会被植物吸收,也会使土壤中的其他有益微生物活跃壮大起来,抗氧化物质能使有机肥料不臭而发出香味,使植物根部的活力加强,提高吸收养分的能力。

光合细菌有固氮能力,与其他固氮菌共存时,可大大提高土壤肥力,作为底肥、追肥或叶面肥,可使农作物增产,改善土壤盐化、板结,有利于根系发育。并能利用硫化物、氨态氮和小分子有机物进行光合作用,将有害污染物(如化肥和农药)变成营养物质,被植物吸收。光合细菌能增强作物抗病、防病能力,因为光合细菌含有抗细菌、抗病毒的物质——胰蛋白酶,它能促进放线菌等有益微生物增殖,抑制丝状有害菌群生长,从而有效地抑制某些植物病的发生与蔓延。而且可以防止瓜类腐烂、老化,从而延长储藏时间。光合细菌更适合应用于蔬菜种植,因为蔬菜保护地有着适宜的温度、较高的湿度,这些条件都非常有利于光合细菌的生长,而光合细菌的生长又促进了有益微生物的生长,抑制了有害菌群的生长,为蔬菜保护地创造了良好的微生物环境,利于大棚蔬菜健康生长。

②光合细菌在畜禽养殖中的应用。提高雏鸡成活率,促进雏鸡生长。经实验,在雏鸡饮水中分别添加1000倍、500倍、300倍菌液,1个月后,雏鸡平均体重比对照组分别增重6.3%,14.2%,16.3%,存活率分别提高3.0%,6.0%,32%,且雏鸡冠红,羽毛发亮,外观明显好于对照组。

提高蛋鸡产蛋量,改善蛋品质。饮水500倍30亿个/mL,连续喂养6个月,蛋黄呈橘红色,蛋壳红褐色,产蛋比对照组增加8%~ 10%,蛋重提高1.1%。

③在猪、牛养殖中的作用。能提高猪的抗病力,增加体重。母猪从产仔到分群,饮水浓度为30亿个/mL光合细菌800倍稀释,仔猪基本控制了黄、白痢的发病,提高成活率8%,每头猪平均重23.5kg(对照组21.6kg)。

提高奶牛产奶量和肉牛抗病力。经试验用500~1000倍30亿个/mL光合细菌饮水,60d后奶牛日平均产奶量提高10%~15%,奶色白而稠,牛的外观毛顺有光泽,食欲良好。对患有胃肠病的肉牛,加光合细菌的饲料,一周后完全康复,病情不出现反复。采食好,日增重比对照组增加0.1~0.2kg,净肉率提高0.3%~0.7%。(二)复合酵素在厨余废弃物及食品加工下脚料的综合利用

随着城市经济的发展,人民生活水平的提高,食品加工业、餐饮业的迅猛发展,餐饮垃圾和食品加工废弃物问题日益突出。据调查统计,鞍山市内每天废弃物达100多t,年累计3.6万t,这些废弃物含有大量的营养物质,是一种高能量、高蛋白的优质饲料源。我国是一个缺粮的国家,一方面,每年进口几千万吨粮食和饲料;另一方面,却有大量资源白白流失。合理利用厨余废物、食品加工下脚料,变废为宝,具有巨大的社会意义和经济意义。

目前,城镇餐饮垃圾等废弃物还没有很好的处理办法,大多数被直接喂猪,小部分被丢弃到下水道和垃圾桶填埋,造成地下水污染,有的下水集油,被非法收集加工销售,流向食品市场,用于加工食品,形成恶性循环,直接危害人体健康。既丢弃了资源,也增大了环卫工作量和工作难度。

餐饮垃圾直接喂猪,人称“垃圾猪”,垃圾猪感染各种疾病的概率大大提高,发病率、死亡率比喂正常饲料的猪要成倍地提高。由于病态猪大量食用抗生素,造成严重的药物残留,继而使人体产生抗药性,对人的生命安全构成严重的威胁。因此,无论“餐饮垃圾”直接喂猪还是填埋,都将对社会造成严重危害。如果能对餐饮垃圾进行资源化开发利用,无疑将对人类的生存环境和健康带来巨大好处。

将高分解力菌种复合酵素粉投入餐饮食品残渣中,通过调节水分、pH值、营养盐等,除臭、脱氨,经醇化灭菌,培养成新的活性有机生物菌体蛋白。

采用生物工程技术,对厨余残渣、食品加工废弃物利用复合酵素粉,成功地生产出优质活性蛋白饲料。把含有较多蛋白质、纤维素、糖类等的有机物质作为碳源,添加适当的氮源及微量元素,经处理后,混匀,生化处理,作为培养基,接入复合酵素粉菌种,培养产出单细胞的菌体蛋白,含有氨基酸、B族维生素、叶酸、生物素、辅酶A等各种营养物质。产品蛋白含量达到35%~40%。本发明技术创新特点如下:(1)有效地处理食品加工及厨余残渣废弃物,变废为宝,实现资源产业化,做到资源再生利用。(2)采用微生物醇化技术,厌氧、高pH值灭菌,并与高温灭菌相结合,切断人畜传染途径。(3)工艺生产无二次污染。(4)产品是活性生物菌体蛋白饲料,营养价值高。同时是益生菌制剂、复合酶制剂、促生长因子为一体的产品。本技术有除臭,脱氨功能。具有强化营养、促进消化、促生长、防病治病等多种功效。弥补了纯动植物蛋白的缺陷,在降低成本、提高饲料利用率、改善养殖条件等方面有明显作用。(5)工艺路线简捷,设备先进,投资少,易操作和维修,有较高的社会效益和经济效益。

如果建立一个加工、养殖一条龙的企业,使饲料成本每吨降低80~100元,投入回收期短。鞍山年处理8000~1万t厨余残渣,生产出3000t蛋白饲料,日产8~10t,设备装置总投资(不锈钢)300万元,铁皮做的设备260万元左右。菌体蛋白饲料售价800~1000元/t,总成本600~800元/t,利润每年可达50万~80万元。

用复合酵素粉处理果渣、果皮、果核,部分采取气流高温灭菌干燥,即可生产出合格的活性菌体蛋白饲料。2005年,用瓦房店饮料厂的废弃物果渣、果皮、果核等,用复合酵素粉发酵处理后用于喂猪,添加量30%~50%,从而降低了饲料成本,提高了效益。

利用海城市屠宰场猪的肚食,采用复合酵素粉、微生物工程技术灭菌、除味、脱氨与高温灭菌相结合,喂肉用鸭,试验添加量50%,60d出售,成本降低30%,利润增加40%。(三)微生物复合酵素在畜牧业领域的开发与利用

微生物种类多、数量大、繁殖快、分布广、个体微小,它是人们肉眼看不到的生物,但是作用巨大。对人类和动植物是有益的,而且是必需的,自然界中,许多物质循环,如氮、碳均靠微生物来完成。若无微生物存在,人类和其他动物也将无法生存。微生物结构简单,大部分是单细胞,它的细胞和一切动物、植物、人体细胞一样,除水分外,一般都含有蛋白质、糖类、脂肪、多种维生素和某些微量元素,这是它可被人类利用的物质基础。

作者是从20世纪70年代开始从事微生物研究、开发与生产的。产品有酵母饲料、肌醇、谷维素、土霉药;用黑曲霉、酵母、米曲制酒;用麦芽酶、淀粉酶制糖;用土法生产“920”(称赤霉素)、植物生长刺激素、5406抗生菌肥;1973年利用有益菌群生产酵素粉用于秸秆发酵、粗青饲料发酵、青贮。1975年工艺配方技术《稻糠综合利用》由辽宁人民出版社出版发行。

近几年,作者把酵素粉进行了更新换代,制出复合酵素粉,2004年申报国家专利,已获批准。

1.复合酵素粉的作用机制(1)利用微生物

酵素酶是一种具有催化作用的特殊蛋白质,生物催化剂。生物的全部新陈代谢过程都是在酶的作用下进行的。如淀粉酶把大分子淀粉分解为小分子糖类,动物才能吸收。复合酵素粉除含有氨基酸外,还含有纤维酶、半纤维酶、糖化酶、淀粉酶和蛋白酶,这些酶可保证用于配合饲料中酶的活性要求。(2)利用微生物繁殖中产生的菌丝体及代谢物

含有B族维生素、叶素、生物素、辅酶A等各种营养物质,这些物质不仅可提高抗体水平,提高机体免疫功能,而且还可促进消化吸收,提高饲料利用率、吸收率、动物的成活率和动物的生产力水平(降低料肉比,提高禽的产蛋率,提高孵化率)。(3)利用微生物活性菌

保证禽畜肠道内微生态平衡,活性菌互相依存,互相制约,它们的生长代谢造成厌氧环境,降低pH值,产生有机酸,形成生物屏障,产生抗氧化作用,控制病原菌生长,防病促生长。

2.复合酵素粉工艺特点

采取厌氧(光合细菌、乳酸菌)和好氧相结合、固态与液态(曲霉、酵母等)相结合的方式,达到有氧和厌氧条件下交替繁殖、互生、互补的效果,从而增强了发酵过程中菌体的活性。同时,繁殖速度快,单位含量高,基本达到了发酵过程中控制有害菌的生长繁殖、防止发酵后期染菌的问题。

微生物复合酵素粉在种植业、养殖业、环境净化等方面,都有显著作用。利用微生物的生命活动,在生长繁殖中,将有毒物质、有害物质及氨、氮等分解,其分解物作为微生物菌体的营养被吸收,同时净化了畜禽舍的环境,改善了养殖条件,加强了环境保护。因为微生物繁殖中有除臭、防蝇、防病、改善饲料口味的作用,发酵后期变香甜,所以可增进畜禽食欲,促进消化,刺激其生长发育。

其核心是用微生物技术实现生态农牧业,组合利用有益菌群复合酵素作用来开发新饲料源。秸秆糖化饲料,微生物蛋白饲料(菌体蛋白),鸡粪再生饲料,按饲料链开展综合立体养殖。利用养殖畜禽粪生产沼气,在种植业上利用微生物肥开发绿色食品,在养殖与微生物发酵中的生物能来保温供暖,“利用沼气与太阳能”。这个生态家园的物质循环,最终实现生态合理的现代化农业。再生能源,绿色粮食,果菜,肉,蛋,奶,鱼,实现了农牧业抛弃物资源化,农牧业生产高效化,农村环境清洁化,具有经济、生态和社会等方面的综合效益。

3.复合酵素粉的开发

生产复合酵素粉,工艺设备简单,容易操作,适合家庭养殖所需各种饲料的发展;同时适用于饲料生产单位,开发绿色生态饲料,主要开发益生素添加剂和菌体蛋白饲料;也适合于大中型养殖场,用于生态养殖,生产绿色肉蛋奶;用于综合立体养殖,开发再生饲料,降低生产成本;净化养殖环境,除臭、除氨,防蝇、防病、治病。

4.复合酵素粉的应用范围(1)用于秸秆发酵剂

青粗饲料(用于牛、羊、鹅、雁、驼鸟等草食动物)青贮与发酵。(2)用于下脚料发酵剂

食品酿造的工业副产品下脚料开发,生产饲料酵母,用于畜禽动物下脚料(主要指屠宰场的下脚料)的发酵,如血、毛、皮、骨及皮革工业的下脚料可生产发酵血粉、羽毛粉、皮革粉。在制革过程中,熟化工艺、染色和固色,添加化学染料有剧毒,6价无机铬通过水解和微生态转化为3价有机铬,成为廉价蛋白饲料。(3)用于棉子粕、菜子粕去毒发酵剂

菜子粕、棉子粕属于低价原料,本身虽然可以做饲料,但由于含有毒素成分,适口性差,影响应用,把菜子粕、棉子粕作为载体发酵,不但降低了毒性,而且各种营养成分也大幅度的提高,适口性得到了改善,成为与载体不同的菌体蛋白商品。(4)用于养鱼的处理剂

分解氨、氮,净化水质,并能防病治病有促生长的作用。(5)用于有机肥的发酵剂

在鸡粪的烘干过程中,用它可以先发酵除臭,保证有机肥的营养水平和对环境的保护。(6)用于生产益生素生态饲料添加剂的菌种

作者先后在广州佛山,河北唐山、玉田,辽宁鞍山、海城、兴城,吉林长春、抚余等地建立了15个生产“益生素”企业,都获得了很好的经济效益和生态效益。(7)用于立体养殖、再生饲料发酵剂

鸡粪、鹌鹑粪等用复合酵素发酵,分解吸收臭味、氨味,变为水果香或酒香味。10多年来,用于母猪饲料的添加量30%~50%来降低饲料成本。在综合利体养殖上实现种植、养殖、加工一条龙,以种植为基础,养殖为重点,以再生饲料为纽带,以沼气为连接点,充分利用再生生物能,建立资源、微生物良性循环系统,实现能流、物流科学流动,从而提高经济效益,提高能源效益,生态效益和社会效益。如果用此种技术可以做到一家有3~5口人,3~5间房,5~10亩地,达到生态种植,种地不上化肥,不打农药,生产绿色粮食、蔬菜。微生态养殖,利用微生物开发再生饲料,按饲料链开展立体养殖,养千只鸡,鸡粪全部发酵,去臭、除氨达到水果香或酒香味,可喂母猪(添加量30%~50%)10头左右,自繁自养,每月生仔猪一窝,出栏肥猪8~10头;养牛5~10头,养羊10~20头,牛羊精料用50%发酵仔猪粪或鸡粪代替;牛粪养鱼,养蚯蚓;蚯蚓喂鸡,形成良性循环。母猪粪生产有机肥,猪粪生产沼气(再生能源),与沼肥实现产气积肥同步,成为种植、养殖并举的农业生态模式。实现高产、优质、高效、环保;能量多级利用,再生资源综合利用;以太阳能、沼气为再生能源,以沼肥、有机肥为肥源,以立体养殖的粪发酵与秸秆糖化为部分饲料源,开发再生饲料、再生能源,形成复合生态农牧业模式。四复合酵素在畜牧业中的应用方法及效果(一)复合酵素在饲料上的用法和效果

由于营养学和畜牧生理学的高度发展,给畜牧业的饲料品质带来了很大进步。随着可以降低粪便臭味的酵素菌饲料的使用,减少了畜舍臭味对环境的公害。首先由于酵素菌的作用,发酵饲料在消化器官内容易很好消化,从而提高了对食物的消化率。

其次是整肠作用变好,众所周知,肠道内生存着无数微生物,种类极其繁多,它们不仅能促进食物的消化,并对病源菌的繁殖起抑制作用,对家畜的胃肠清理和健康保健也有重要作用。另外使用酵素菌饲料能多提供一些纤维质的成分,特别是喂食酵素发酵饲料会使肠内的有益菌增殖,并能抑制有害菌的繁殖,在抑制产生哚、氨气臭味的同时,增加了纤维素的供给。因此,使用酵素菌来发酵饲料,使家畜的肠内菌经常保持在正常的平衡状况下,抑制饲料的异状分解,提高了消化率,同时还助长了B族维生素和维生素K等有用的营养素的生成和帮助饲料的消化,酵素发酵饲料还可以对消化饲料时产生的毒性物质和饲料里存在的毒性物质起分解作用。

另外,使用酵素菌饲料能增强嗜性。牛、羊等食草动物和鸡、猪等食杂动物,特别喜欢由植物性饲料发酵所生成的甜食味和酯味(酒发酵味),在以气味来增进食欲的同时,发酵饲料中所产生的糖分、氨基酸和酒香的味道,进一步强化了饲料的味道,从而成为增进食欲的主要因素。

酵素菌发酵饲料能生成有益物质,各种酵素(淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,纤维酶等消化酶、氧化酶、过氧化氢酶等氧化酶)是由廉价的饲料为材料发酵生成的,它积极分解饲料中的营养的同时,在畜体内还帮助其消化作用,从而提高饲料的消化吸收率。酵素发酵饲料和酵素菌的喂养促使家畜生殖旺盛,消除了繁殖障碍及不孕症,这主要是因为由发酵饲料中有B族维生素供给的效果所致。

由酵素生成了促进生长未知因子(VGF),促进家畜生长,防止脂肪过多,改善肉质,利用酵素菌及酵素发酵饲料能够挖掘出尚未开发的饲料价值。由于在畜产经营上其生产成本的70%是饲料,虽然饲料成本的比重极高,但饲料营养成分的高低,单纯靠饲料价格的高低是无法判断的。例如,小麦和米糠相比,小麦的价格高于米糠,从其营养成分来看,高价的小麦不能说就优于廉价的米糠,粗脂肪只占了米糠的1/9,而糖分约为米糠的2倍,含量较多,但从价格上来看小麦却是米糠的2倍。另外一个关键的问题是吸收率,使用酵素发酵饲料,最关键是提高饲料的消化率,如果能使米糠消化率接近于玉米,就能进一步提高米糠的使用价值,在畜产饲料中,像米糠、秸秆这样的有开发价值的饲料,只有被充分地利用了,方能减少饲养畜产品的成本,提高其经济效益。酵素发酵饲料,可增加饲料中粗蛋白的含量,将工业副产品等较多的粗饲料,通过酵素菌处理后,粗蛋白的数值有惊人的增加。这些菌体蛋白可直接作为家畜饲料的生长蛋白原利用,在家畜饲料中,价格最高的是蛋白质系列饲料,将其一部分可以利用微生物来补充,因此可以说,这是酵素发酵饲料在经济上的优势之一。

利用酵素发酵饲料,不仅能提高饲料使用价值,还能扩大饲料来源。畜禽生产饲料成本超过总成本70%,而粮食饲料超过常规畜禽饲料90%,粮食作为常规饲料供需缺口越来越大,近几年来,常规原料的价格上涨,过度的依赖粮食做饲料,已不能满足畜牧业发展的需要,因此,必须充分开发和利用丰富的非常规饲料资源,来满足需求。我国非常规饲料资源丰富,种类多,分布广,但是存在一些问题,如一些新鲜糟渣、果皮不便保存,非常规饲料如棉粕、菜粕等含有一些抗氧因子和有害有毒物质,利用酵素发酵有效地解决了这些问题,使之得到较好的利用,是降低成本、提高效益的一条重要途径。

1.一般用法(1)活化菌种用

方法是用复合酵素原液和复合酵素粉及红糖1∶6∶1混匀(红糖先用热水溶化,下同),加需要倍数的水,现配现用。例如,加水500倍,即为500倍稀释液;加水200倍,即为200倍稀释液。倍数不同则作用对象和效果不同。(2)稀释用

制作发酵液:方法是用复合酵素原液及红糖各1份,加水(10份、20份均可)30~38℃混匀后装入能密闭的塑胶容器中(不能用装过农药的),密闭存放(不要太严密,产的气体可放出)24h即成。加水或直接使用。此稀释液又称发酵液,密闭存放为1个月。

制作发酵料:以制作发酵饲料为例,根据本地习惯取用饲料。使用复合酵素原液和复合酵素粉的比例为1(复合酵素液)∶1(红糖):500~1000(饲料)∶30%~35%井水(根据饲料干湿度增减水量)。发酵500kg饲料,用复合酵素原液和复合酵素粉和红糖1∶6∶1,加水150~175kg。先溶化红糖,倒入复合酵素原液和复合酵素粉,加水混匀后再与饲料混合拌匀成粉末状,湿度以手捏成团见水不滴水,一触即散为宜。然后装入容器(桶、缸或厚塑料袋),压实密闭,放在常温、防鼠的地方厌氧发酵,根据季节经4(夏)~10(冬)d,发出略带酸甜的浓郁酒曲香味,表明发酵成功。若只酸不香,没有酒曲香味,应查明原因继续发酵。发酵失败的饲料可晒干后重新发酵(稍加大复合酵素原液和复合酵素粉用量)。发酵饲料要做到密封不漏气;水分要适当,水多了易酸,水少了发酵太慢;搅拌要均匀,粉碎团块。天冷可暂不封口,待温度达到40℃左右时再封口密闭,可缩短发酵时间。若饲料用量大,可做成部分发酵料加入当日饲料中饲喂。方法是加大复合酵素原液和复合酵素粉与红糖投入的发酵料,注意选用与使用目的相适应的材料与比例。发酵饲料应以糠、麸为主,若制作用于肥料、处理垃圾、畜禽栏舍垫料等用途的发酵料,可利用秸秆粉、锯木屑等有机材料按100(材料)∶1(复合酵素原液和复合酵素粉)∶1(红糖)的比例用上述方法发酵。

2.利用复合酵素开发再生饲料(1)发酵青贮饲料

玉米秸秆、地瓜藤、花生藤、花生壳、青草、蒿、苜蓿等,含水量为60%~70%,均可作为发酵原料。方法:用500倍复合酵素原液喷洒已洗净的容器,再把原料切碎装入,每填高10cm喷洒一次复合酵素原液和复合酵素粉稀释液,直至装满,然后踏实,尤其要踏实边缘,最后在料面多喷些复合酵素原液和复合酵素粉稀释液,盖上塑胶薄膜,密封发酵1个月左右,待有酸香味时便可启用。若表层呈黑色或有腐臭味,应把表层弃掉,然后由上而下,逐层取用,用后及时盖严。水分含量适度是影响青贮料发酵质量的重要条件,注意层与层之间水分的衔接,不得出现夹干层(青贮料含水量以手抓拧扭不滴水,松后有明显水分为度)。饲喂青贮料,初期不宜多,可掺一部分精料或配合饲料,禽畜适应后逐渐增加用量。母畜怀孕后期不宜多喂。(2)发酵鸡粪

健康的鲜鸡粪60%(病鸡粪不可用)、秸秆粉或米糠、麦麸、玉米粉、玉米纤维、花生壳粉40%~50%掺和成混合料;以混合料500kg,复合酵素原液和复合酵素粉1∶6,红糖1,要求含水分30%~35%(视干湿度增减干湿原料)混合制作。发酵方法同发酵饲料,成功的鸡粪发酵料酸香而不臭。将发酵的鸡粪料以一定比例掺到日粮中饲喂。仔猪掺和比例以3%~5%为宜,育肥猪可掺入20%~30%,牛可掺至30%~50%。(3)发酵糟渣

复合酵素原液和复合酵素粉可分解酒精糟、渣做饲料效果良好。以提取酒精后的废糟为原料,回收酒精后,将渣自然冷却,待含水量40%左右,再按酒精糟10,秸秆粒、花生壳粉3,麦麸1的比例混合,以混合料250kg,复合酵素液和酵素粉1∶6,红糖1,水分35%~40%(视干湿度增减水)充分混匀后,装入发酵容器,压实密封5~7d,冬天10~15d即成,具清香酸甜的褐黄色发酵产品。以一定的比例掺和到畜禽日粮中饲喂,畜禽爱吃,生长较快、抗病力增强,毛色亮洁,粪便臭味减轻。以粮食鲜酒糟渣发酵喂母猪、仔猪、育肥猪效果均好,出栏时间可缩短1/5左右。方法是复合酵素原液和复合酵素粉1∶6,红糖1,混合料1000kg,混合料中鲜酒糟渣占50%,其余50%为米糠、麦麸、玉米粉、饼粕等,同时掺适量黄豆粉、骨粉、鱼干粉和盐。发酵方法同上。(4)制作颗粒料

制粒前,按配料3%的比例喷入10倍复合酵素稀释液,混合均匀后,即可制粒。

3.利用酵素发酵中草药生产综合性饲料(1)中草药酵素发酵饲料在养殖业应用原理

中草药酵素发酵饲料是以中草药为培养基或在培养基中添加适量中草药,经过液体与固体培养两级发酵,使有效成分含量达到或超过原中草药水平。如用黄芪、丹参发酵,黄芪毛状根具有增强动物免疫功能,促进骨髓造血,抗自由基,具有防病治病作用。黄芪毛状根的可溶性多糖含量稍高于药用黄芪,丹参毛状根组织成分中约40%分泌到培养基中,丹参毛状根中有形成水溶性酚酸类化合物。中草药有效成分一般均含(糖)苷,动物很难吸收,只有经益生菌分解为苷元后才能被吸收。中药1%~2%的金银花,对嗜酸乳杆菌的生长和保存活性表现出明显的促进作用,黄芪、党参、枸杞、五味子、阿胶、猪苓、刺五加、茯苓等,有明显的促进肠道益生菌双歧杆菌和乳酸菌的生长作用。(2)中草药酵素发酵饲料的特点

中草药酵素的发酵是生物转化过程,利用酵素和酶作为催化剂,实现物质物理与化学分子转化,利用酶反应将中草药的细胞壁组成成分降解,分解破坏细胞壁,从而提高药效成分的溶解稀出,较温和地分解中草药组织,加速有效成分的释放,使畜禽有利于吸收应用。

另外,可以通过酵素菌将其饲料营养成分降解成小分子与活性物质,利用酵素菌的分解转化能力,对培养基中中草药的纤维、糖类和蛋白等物质同时利用,形成营养与药性两种基质,而在酵素菌代谢过程中可以对中草药中的一些成分进行转化,从而提高中草药的活性成分,中草药发酵与原有药物相比产生了新的活性物质,从而具有新的保健、预防或治疗功能,酵素是有益菌,本身具有补充或增强原有药物的功能,能促进大部分营养物质充分有效地吸收利用。

酵素可以显著提高血液中白细胞数量及单核细胞的数量,酵素扮演搬运白血球、增进白血球功能,并提升抵抗力给损伤的细胞,基本上发炎仍要靠病畜禽本身的抵抗力才能真正治愈。即使常被称为特效药的抗生素虽能杀死病菌,但却无法使细胞再生。而酵素与中草药能诱发、强化白血球的抗菌功能,并清除入侵的病菌与化脓物,使发炎部位细胞得到修复,具有治疗作用。(3)中草药酵素发酵的核心价值

①依据微生态学和仿生学理论,通过生物嫁接方式,模拟动物胃肠环境的条件下,采用动物体肠道内的多种益生菌(主要是双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、芽孢杆菌、酵母菌)作为菌种,对中草药进行预消化、分解和转化,把大分子的中间物质,分解转化成为能够被直接吸收的有效小分子物质,使中草药成为快速吸收的新型药物。

②酵素菌在代谢过程中可分泌蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等几十种胞外酶进入培养基,有的可水解植物细胞壁的纤维素、半纤维素、果胶质等,使细胞破裂,利于有效成分溶出。特别是采用一些酶菌作用于药用植物材料,使细胞壁及细胞间质中的纤维素、半纤维素等物质降解,使细胞破裂,细胞间隙增加,减小细胞壁、细胞间物质传递屏障,使有效成分从胞内向胞外扩散的阻力减少,可促进有效成分释放。

③通过微生物酵素与中草药共同发酵炮制,微生物酵素发酵的次生代谢物与药物成分发生协同作用可增强药效,从而获得药效更强的药物基质作用于畜禽的生长繁殖。

④发酵中草药经过预消化和转化,彻底解除药物有害毒性。中草药酵素剂是中医特有的精华,并且这些中草药经过国内知名中医大师研究实验论证,中草药酵素剂不仅能起到中草药的作用,而且增加双倍的药效。中草药酵素剂综合采用酵素与中草药的各自特点优势,相协调、相利用、相促进、相配合。

使中草药利用酵素微生物酶作用,使中草药有机物呈溶体,促进药物渗透力增强,从而提高中草药的药理药效,增加药物作用的发挥,同时,中草药含的生物有机物同时发辉增加酵素菌的活性作用,从而促进酵素对中草药营养因子药素的吸收,达到畜禽应用中的保健、疗养、治疗综合目的。(4)中草药酵素在绿色生态养殖实施步骤

①中草药酵素液饮水,称为生态水,除臭、驱蚊蝇,改善饲养环境,抑制、消除氨气味;改善动物体内外环境,增进动物健康,提高畜禽的抗病力和免疫功能。

②中草药酵素发酵生态饲料提高了饲料的利用率,提高饲料使用价值,饲料来源,降低养殖成本。酵素“酶”促进饲料中各种营养素的分解吸收,提高饲料的适口性,又起到提高繁殖能力,提高成活率,促进生长发育的作用。

③中草药酵素浴起到对奶牛乳房的保健与乳房炎防治的作用,它控制了禽流感、口蹄疫等疾病的发生,起到防病、治病的作用,最终达到产出绿色生态、无药害、无抗生素的保健奶。

总之,绿色有机生态养殖,是对畜禽养殖实施全程绿色有机生态工程系列科学技术步骤。我们采取的方法是“按体按需配料”,根据畜禽不同生长期对营养需求,使配方饲料不浪费,又满足提供生产营养需求。达到合理饲喂。基本方法是,首先测量畜禽的生产周期、体质状况、饲料成分,制订出畜禽个体不同时期日粮中每顿饲料的具体配方,做到了因畜禽而异、因时而异、因生产需要而异,达到给量更

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