动物饲料发酵产生什么（瑞典农民拿什么给动物当饲料）

文/小鲸鱼

编辑/小鲸鱼

前言

通过生物保存和生物加工来改善饲料籽粒，发酵是一种提高饲料质量的环境友好型方法。

研究了在农业实践中，越来越重要的发酵液体饲料和密闭储存的潮湿压曲谷物系统，两者都依赖于自发的微生物发展，但对种群动态知之甚少，导致了不可预测的最终质量。

温度、发酵时间和成分影响饲料的最终性能，基于分子的物种鉴定表明，即使总活菌计数稳定，微生物种群也发生了变化。

农场储存的卷曲谷物中的水分含量大多低于推荐值，导致乳酸形成不足和不良微生物生长不足。

在发酵系统中添加发酵剂会影响微生物种群，在液体饲料发酵过程中加入草青贮乳酸菌发酵剂。

发酵剂群中的植物乳杆菌生长良好，但饲料成分中的面板乳杆菌以接种发酵和非接种发酵为主。发酵剂培养对酵母菌种群没有影响。

启动菌株应适应该系统，并可能包括适当的酵母，乳酸菌发酵乳杆菌、西班牙乳杆菌和戊糖酵母、毕赤酵母可能包括在这些发酵剂中。

在湿润的谷物中添加生物防治酵母，可减少不良霉菌数量，肠杆菌可减少5 log单位，喂食接种谷物的动物对生产性能没有不利影响，但仅轻微改善了体重增加。

酵母菌对蛋白质含量的贡献不足以将谷物描述为蛋白质饲料，这可能是由于酵母的细胞密度依赖性生长抑制，因为籽粒上的最大疟水平，无论处理如何，都没有超过8.5 log单位。

将植酸酶活性高的黄花接种到卷曲谷粒中可降低谷粒植酸水平，结合的磷，以肌醇磷酸盐的形式，在发酵后的任何液体饮食中都没有检测到。

谷物的重要性

谷物是世界大部分地区动物饲料的主要组成部分。

瑞典农民每年生产大约300万吨谷物作为动物饲料，对于谷物及其副产品，微生物可能会干扰饲料卫生、储存稳定性，可能会降低饲料的适口性和矿物质和蛋白质的生物利用度，这取决于微生物种群的组成。

因此，管理/控制动物饲料中存在的微生物种类是最重要的问题。

在瑞典，收获时的平均谷物湿度约为21%，高温干燥是实现长期安全储存的主要保存技术，这需要大量的能量，随着能源价格的增加和对气候的关注，人们对寻找替代保护方法的兴趣越来越大。

谷物可以潮湿储存，但饲料卫生很容易由于变质和/或危险微生物的生长而受到损害，然而，添加生物防腐性生物体可以确保饲料卫生。

谷物产品的矿物生物利用度较差，因为植酸是谷物中主要的磷储存化合物，植酸也结合矿物质和蛋白质，导致不溶性复合物，无法在单胃动物的肠道吸收。

植酸酶可以通过补充植酸酶或产生植酸酶的微生物和/或激活谷物中的内源性植酸酶。

谷物富含淀粉、膳食纤维、维生素和矿物质，但典型的蛋白质含量和质量不能满足动物的营养需求。

因此，以谷物为基础的饲料需要添加额外的蛋白质来源，以达到所需的蛋白质水平，饲料中微生物的添加和增殖可能会提高动物的营养质量。

从瑞典，甚至欧洲的角度来看，这种蛋白质饲料可以在全国范围内生产，减少洲际运输和使用，大豆蛋白的生产通常与负面的环境和社会经济后果有关。

食品、饲料和生物燃料在使用农产品方面的竞争加剧，是由于人口的增加和动物源蛋白质食品的高消费，以及为能源生产寻找二氧化碳中性的生物质来源。

生物燃料的生产，如乙醇，可能会影响饲料工业，包括供应和可用的饲料的类型，来自生物乙醇工业的副产品富含蛋白质和膳食纤维，利用这些副产品作为饲料成分可以进一步减少对进口蛋白质补充剂的依赖。

本文工作的基本假设是，有可能管理微生物群落，以获得一个安全和营养最佳的饲料，具体的目标是：

①描述了两种分子和培养方法在谷物饲料中的微生物多样性：发酵液体饲料和卷曲湿润谷物；

②阐明了微生物发酵如何影响发酵液体饲料和卷曲湿谷物的卫生和营养饲料质量；

③研究了在谷物发酵系统中，添加酵母菌和乳酸菌发酵剂是否有可能影响微生物群落结构和饲料质量。

瑞典谷物产量众多

谷物的总收成从20世纪20年代末的235.6万公吨增加到21世纪初的544.4万公吨，这是由于每公顷土地的产量增加了大约180%。

几十年来，用于谷物生产的总面积变化显著，但今天约为115万公顷，不同谷物作物的土地分配也有所不同，在19世纪晚期，90%的谷物种植区域种植了燕麦、黑麦和大麦作物，而今天，主要的品种是小麦、大麦和燕麦（SJV，2005）。

在瑞典，每年生产约550万吨谷物（1995-2007年），其中约60%用于动物饲料。

谷物作为饲料成分

谷物是动物饲料的主要成分，这种植物材料主要由碳水化合物浓缩物组成，淀粉是干物质的主要成分。

因此，它被认为是一种能源饲料，具有悠久的生产传统，与高度发达的生产和储存技术有关，谷物如玉米、大麦、燕麦、小麦、小黑麦、高粱和小米，在世界不同地区被使用。

在瑞典，饲料中最常见的谷物是大麦、燕麦、小麦、小黑麦和黑麦，基于传统和在瑞典气候下的适宜生长，根据谷物的品种、动物的种类和生产能力，不同的谷物可以以不同的比例被纳入动物的饮食中。

小牛、猪和家禽都以谷物为主，他们多达90%的饮食可能包括谷物和谷物副产品，小麦是一种优良的饲料谷物，能量高，麸皮含量低，但蛋白质质量一般相当差。

高淀粉含量也限制了小麦在反刍动物饲料中的使用，因为它可能会干扰瘤胃发酵，大麦很受动物的喜爱，可以作为饲料中唯一的谷物。

然而，大麦的能量和蛋白质含量在不同批次之间都有很大的波动，在计划喂养制度时需要考虑到这一点。

更具体地说，对蛋白质质量的验证是必要的，因为当粗蛋白质含量增加时，必需氨基酸的比例往往会降低。

燕麦氨基酸组成平衡，赖氨酸和蛋氨酸含量高于小麦和大麦。

粗脂肪水平很高，这限制了使用燕麦作为猪的饲料，给猪喂食不饱和脂肪酸会导致弱脂肪，很容易使胴体腐臭，在动物饮食中，黑麦（环境中）的使用相对有限，黑麦籽粒的组成与小麦非常相似，但黑麦蛋白赖氨酸含量较高，色氨酸含量低于小麦蛋白。

黑麦被认为是谷物饲料中最不美味的谷物，也可能导致消化紊乱，因此，我们仔细考虑在饲料中，并且通常是有限的数量。

小黑麦是一种杂交谷物，由小麦与黑麦杂交而成，目的是创造一种具有增强抗病能力、品质、活力和抗寒性的谷物。

然而，小黑麦也含有不同的抗营养因素，这些因素与猪的适口性和生产性能较差有关，一般建议农场动物饲粮应限制在50%，所有谷物的共同之处是蛋白质质量低，特别缺乏必需氨基酸，如赖氨酸和蛋氨酸。

因此，需要额外的饲料蛋白来源来满足动物的需求。

动物饮食中的蛋白质修正

在瑞典，动物饮食在某种程度上用不同的豆类进行了修正，以增加蛋白质含量，然而，由于可接受性、抗营养物质和对胴体质量的影响，存在实际的局限性。

豌豆和油菜籽是国内供应的蛋白质饲料，2007年，瑞典的豌豆和田豆总产量为49 000吨，油籽作物总产量为229 000吨。

豌豆具有相当高的粗蛋白质和赖氨酸含量，但其氨基酸组成被认为不够充分，此外，由于辛辣的味道，动物经常拒绝在饲料中的豌豆。

豌豆还含有阻碍蛋白质周转的单宁酸，油菜具有较高的蛋白质含量和有利的氨基酸组成，然而，由于高不饱和脂肪酸和糖苷，它们的使用受到限制。

糖苷在代谢过程中被裂解，中间产物可能会抑制生产动物的生长，目前，欧洲在蛋白质饲料生产方面的自给自足还不到30%，世界蛋白质饲料市场在过去几年中持续增长，每年贸易超过2亿吨，以大豆为主要品种。

大豆粉通常被认为是动物体内最好的蛋白质来源之一，大豆蛋白含有所有必需氨基酸，尽管半胱氨酸和蛋氨酸的浓度不佳，大豆的生产与负面的环境和社会经济问题有关。

出口可能会进一步增加对环境的负面影响，因为当作物转移到进口国时，植物养分不会发生再循环。

用于运输大豆的化石燃料进一步增加了环境负荷，在饲料中添加微生物可以提高饲料的蛋白质含量和质量，从而提供一个更本地（国家）的蛋白质饲料基础。

单细胞蛋白富集

单细胞蛋白（SCP）是从培养的微生物生物量中提取的蛋白质，第一次有目的的SCP生产起源于第一次世界大战期间的德国，当时面包师的酵母，酿酒酵母，以糖蜜和铵盐作为蛋白质补充剂食用。

后来在第二次世界大战期间，枯草念珠菌被种植在造纸工业的不同废料上，并被用作人类和动物的蛋白质来源。

目前，SCP由多种微生物产生，包括藻类、真菌和细菌，这些是在大量的农业和工业废物中培养的，虽然这些生物主要生长于蛋白质含量，但微生物细胞也含有碳水化合物、脂质、维生素、矿物质和非蛋白质氮物质，如核酸。

真菌细胞壁材料的存在已被确定为一个潜在的问题。

细胞壁由葡聚糖、甘露聚糖和几丁质组成，它们有效地降低了SCP的可用性和消化率，高核酸含量也受到关注。

作者观点

酵母含有50-120的公斤DM的核酸，细菌含有80-160公斤DM的核酸，饮食中的核酸增加了人类和单胃动物的血液和尿液中的尿酸浓度。

然而，大量的核酸对反刍动物并没有这样的负面影响，而且非反刍动物的耐受性也比人类更好。

关键词：谷物、生物加工、生物保存、贮藏、微生物多样性、酵母、乳酸菌、模具、饲料卫生、植酸、植酸酶、蛋白质

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