生物技术在饲料工业中的应用.ppt

生物技术在饲料工业中的应用杨禄良北京挑战饲料科技集团中国农科院饲料研究所Tel:010-62146170,68975942WTO与中国畜牧l2001-12-12成为143个WTO成员国l疫病问题l药物残留问题l饲料生产的标准化l兴奋剂、镇静剂l有毒有害：霉菌毒素、重金属l各项营养成分指标l饲料用药和治疗用药国家禁止在饲料中使用局部药物l禁止在饲料和动物饮水中使用的药物品种目录l5类40种l肾上腺素受体冲动剂l性激素l蛋白同化剂l精神药品l抗生素滤渣抗生素代用品(绿色添加剂)l酶制剂l酸化剂l饲料发酵，液体饲料l高氧化锌l植物源饲料添加剂l微生物制剂环境保护l氮、磷排泄l赤潮l气味和蚊蝇l重金属欧洲的抗生素禁用l97:阿伏霉素l99.7:泰乐菌素、维吉尼亚霉素、螺旋霉素、杆菌肽锌l对策：有机酸、有机酸盐、无机酸(?)丹麦全面禁止促生长用抗生素l98政府决定禁止促生长用抗生素；99全面实施l抗生素使用总量下降l206t(94),80t(2k)l治疗用药增加l61.9t(99),80t(2k)l允许使用抗球虫药l莫能、盐霉素、甲基盐霉素l对策：氧化锌，酸化剂，饲料发酵生物技术l定义：Biotechnology，以生命科学为根底，利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术，又称生物工程(Bioengineering)l四大领域l发酵工程:酿酒,SCP,酵母,益生素l细胞工程:细胞杂交瘤,动植物细胞大规模培养l酶工程:酶的别离与修饰l基因工程:DNA,基因重组、别离、转化遗传改进作物(GMO)l高油玉米:6-8%vs 4%,VE,胚乳蛋白,TME 4.5-6%,AA消化率 5-9%l低植酸玉米：植酸磷0.2%-0.08%(Crum,Jr.1997)l低植酸高蛋白玉米(Douglas,1999)lAP 59-95%,CP 12.9%l低寡糖大豆(Leske,1991)lTME 9%,消化率 5%GMO-2l高Lys豆粕(Parsons,1997)l4.5%vs 3%l低植物凝集素、低胰蛋白酶抑制因子的豆粕(Douglas,1999)lTME 11%,AA消化率 5-8%l仍需要高温处理l高蛋白豆粕(Edwards III,1999)lCP 60%GMO的平安问题l主要品种：大豆、玉米、棉花、油菜l主要地区：北美(pioneer)l转基因目的：抗除草剂、抗虫、抗病l可能的危害对人和动物l过敏反响：特殊蛋白质l抗生素标记基因：抗药性l蛋白酶活性抑制剂、抗昆虫毒素l除草剂用量增加残留增加酸化剂l有机酸:柠檬酸,延胡羧酸,乳酸,正(异丁酸)l无机酸:正磷酸,盐酸l复合酸益生素l定义:含活菌和或死菌，包括其组分和产物的细菌制品，经口服或经由其它粘膜途径投入，旨在改善粘膜外表微生物或酶的平衡，或者刺激特异性或非特异性免疫机制。l机理l竞争排阻l免疫刺激l酶及其他发酵代谢产物益生素的种类l主要菌种l芽孢杆菌：竞争排阻，pH及氨l酵母：胞壁成分，核苷酸，酶l乳酸菌：pH值l粪链球菌、光合细菌益生素本卷须知l贮藏中的损失:芽孢l加工过程中的稳定性:菌株筛选l对消化道酸碱的抵御能力:包裹(Coating)l可能潜在的危险:多种微生物复合发酵l实际应用中的变异性:环境状况差异,养殖方式,品种,药物使用等酵母l消化酶l维生素l核酸l芳香物质l抗菌剂l胞壁成分化学益生素l本质:化学产品,有类似益生素的功能l寡糖lOligosaccharidesl低聚糖,3-10个单糖l低分子的NSPl机理l竞争排阻l选择性利用(特定糖苷键的降解)l免疫刺激l霉菌毒素的抑制?寡糖l常用寡糖l果寡糖、甘露寡糖、半乳糖苷寡糖l寡糖的生产l酶法、化学合成、水解法、酵母壁l非淀粉多糖(NSP)在饲料中使用的局部酶制剂酶类底物功能效果与应用-葡聚糖大麦和燕麦降低粘稠度改进营养物的消化和利用木聚糖酶小麦、黑麦、小黑麦、米糠降低粘稠度改进营养物的消化和利用-半乳糖苷酶豆科籽实,羽扇豆降低粘稠度改进营养物的消化和利用植酸酶植物饲料从植酸磷中释放磷增加磷的利用蛋白酶蛋白质蛋白质水解提高蛋白质的消化率脂肪酶脂肪脂肪水解幼龄动物淀粉酶淀粉水解淀粉幼龄动物不同谷物日粮添加酶制剂的效果玉米小麦黑麦燕麦可溶性阿拉伯木聚糖0+0可溶性葡聚糖000+粘稠度0+增重102110124146料/增重100968584代谢能99104110133蛋白质消化率98102106123脂肪消化率-293排泄物含水量988893-复合酶制剂的作用复合酶制剂的作用l降低日粮和消化物的粘稠降低日粮和消化物的粘稠度度l促进营养物质促进营养物质(特别是脂肪特别是脂肪和蛋白质和蛋白质)的消化和吸收的消化和吸收l提高日粮的有效能值提高日粮的有效能值(代谢代谢能、消化能能、消化能)l提高采食量、增重、饲料提高采食量、增重、饲料转化率转化率l降低家禽嘴喙损害和粪便降低家禽嘴喙损害和粪便堵塞堵塞l缩小消化道容积缩小消化道容积l改变肠道微生物群落改变肠道微生物群落l减少饮水减少饮水l降低排泄物中的含水量降低排泄物中的含水量l减少陪写排泄物中的氨味减少陪写排泄物中的氨味l减少氮磷的排泄减少氮磷的排泄(环境污环境污染染)植酸酶l意义l研制与生产l实际应用情况l未来的研究方向共轭亚油酸l减少脂肪沉积l采食减少l瘦肉沉积增加l(皮下)脂肪沉积减少l饲料转化率提高l抗癌作用l提高免疫功能l主要来源：乳脂、奶酪、牛肉发酵液体饲料lFermented liquid feed:denmarklpH 值4以下l干物质占20%l丹麦、荷兰占50%左右核苷酸l半必需营养素l饲料来源：鱼粉、酵母l1)有利于胃肠道上皮细胞的修复，改善肠绒毛结构。l2)促进肠道微生物将糖水解成乳酸，降低消化道pH值，对幼龄动物腹泻有一定疗效。l3)可提高雏鸡胸腺和法氏囊的重量(乐国伟)l4)细胞免疫。自然杀伤细胞和巨噬细胞的活动能力l5)体液免疫。酵母RNA可以增加IgM和IgG的产量l6)生产性能。0-14日龄鸡的增重提高14%-17%施用晖小肽营养l吸收速度必氨基酸快l生物活性肽l抗菌肽l免疫相关肽(干扰素,Tyr-Gly,Tyr-Gly-Gly)l四川农业大学卵黄抗体-口服疫苗l通过口服到达抗病作用l别离细菌特定抗原-免疫鸡-收集鸡蛋-别离枯燥l主要针对的细菌:K88,K99,987P,沙门氏菌l日本,韩国,加拿大,中国其他生物技术l-1,3/1,6葡聚糖：激活巨噬细胞l中草药lSCPl螺旋藻l动物废弃物的处理生物技术名词的滥用l小肽l核酸/核苷酸l微生态制剂(生物饲料):国家规定很严格l螯合矿物元素l复合酶:正逐步标准,过分强调蛋白酶等检测技术l检测与FDA批准使用：兴奋剂l氯化胆碱lVB12、生物素l鱼粉：胺类、微生物、过热l违禁用药物l有毒有害：AFB1，无机