2007年,畜禽养殖粪便产生量就已达到2.43亿吨,尿液产生量达到1.63亿吨[第一次全国污染源普查公报(2010)],造成了巨大的环境压力。畜禽养殖污染是导致水体氮、磷富营养化的主因之一,其贡献率大大超过城市生活污水。同时,由于现在集约化养殖的快速发展,在畜禽养殖生产过程中,广泛使用兽用抗生素及重金属元素来预防和治疗疾病,及改善畜禽的生长性能和繁殖性能,兽用抗生素及重金属被过度滥用,又不能在动物体内被完全吸收代谢,使抗生素及重金属随着粪便、尿液排放到环境中,数据显示全球70%抗生素使用于畜禽养殖业,抗生素、重金属的环境污染问题日益严重。如何有效控制畜禽粪便中的复合污染,成为现今畜牧业迫切需要解决的重要问题。本文综述酵母源生物饲料在畜禽养殖污染防治上的应用如下。
1、活性干酵母在解决畜禽养殖粪便污染中的作用
畜禽在养殖过程中排出大量粪便,据统计,一个万头规模的养猪场日排污水约26吨,粪便中含有大量的病原微生物,若不处理或处理不当就排放到环境中,不仅会污染养殖环境,还会造成疾病的传播。
活性干酵母是益生菌的一种,指经压榨干燥脱水后仍保持发酵能力、含酵母活菌数大于1.5×109CFU/g的酵母产品(AAFCO,AssociationofAmericanFeedControiOfficials,美国饲料控制委员会,2002年)。作为一种天然添加剂,畜禽不会对其产生耐受性。饲喂活性干酵母能降低粪便中的病原微生物数量,减少粪便中病原微生物对畜禽养殖环境的污染,胡友军等也发现,添加耐高温活性酵母能显著降低(P<0.05)仔猪盲肠食糜中大肠埃希氏菌的数量。活性酵母能影响后肠的微生物发酵,为动物增加养分的供应。同时益生菌可以起到维持肠道微生态平衡、减少大肠杆菌数、促进动物健康的作用。活性干酵母在畜禽的消化道内能促使营养物质的消化吸收,从而可减少氨和胺的产生,并可以减少肠道内容物、粪便的氨含量,降低粪便臭味,净化畜禽舍环境。
酵母有效提高了有机物质的消化吸收率,添加活性酵母可使蛋白质的表观消化率有所提高但差异不显著,但有机物质的表观消化率极显著地高于对照组(P<0.01),这是由于大肠中食糜中主要成分是碳水化合物,碳水化合物经酵母菌发酵能合成一部分氨基酸和维生素,供动物吸收利用,因而有机物质的表观消化率显著提高,酵母通过减少粪便中有机物质的排放,达到减少畜禽养殖有机物质排放的目的(表1)。这与王学东等活性干酵母有效提升仔猪肠道消化率的结论一致。
日粮中添加活性酵母,肠道乳酸杆菌数极显著地(P<0.01)高于对照组,大肠杆菌数显著(P<0.05)低于对照组,这与heugten、胡友军等的结论一致,活性酵母可减少肠道致病菌的数量,从而排泄到环境中的致病菌相对较少,减轻了粪便中致病菌对畜禽养殖环境的污染。
2、酵母细胞壁在减少畜禽养殖抗生素污染上的作用
抗生素在畜禽养殖业中广泛使用,用于提升动物生长性能,预防疾病,但滥用抗生素造成细菌耐药性的问题也日益严峻,如何减少抗生素对畜禽养殖的污染,成为现今畜禽养殖业迫切需要解决的问题。
酵母细胞壁由纯培养的酵母菌经自溶和外源酶催化水解、分离、喷雾干燥而成。其主要功效成分为甘露聚糖和β-葡聚糖,甘露聚糖能黏附一型菌毛的革兰氏阴性细菌,干扰其与上皮细胞表面的结合,阻止细菌在消化道表面的定植,维护消化道微生物区系的稳定;甘露寡糖通过引发直接的抗体反应来增强免疫力。β-葡聚糖能激发非特异性和特异性的免疫反应,能激活T细胞、B细胞、巨噬细胞和自然杀伤细胞。
王学东等研究表明,仔猪饲喂酵母细胞壁后检测免疫指标如碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶时,仔猪的非特异性免疫水平提升;同时检测猪蓝耳病、伪狂犬病、猪瘟疫苗的抗体效价,结果表明仔猪饲喂酵母细胞壁在一定程度上提升了抗体效价。黄鑫等研究表明日粮中添加细胞壁饲喂肉鸡,42日龄检测发现,酵母细胞壁能有效改善肉鸡死淘率,酵母细胞壁组死淘率最低,尤其是后期的死淘率比对照组降低3个百分点。酵母细胞壁由于其高效、无耐药性而用于减少抗生素使用量的研究,并随着无抗的趋势,其应用会越来越多。
3、酵母硒在畜禽养殖微量元素污染的作用
现代畜禽养殖中添加无机硒——亚硒酸钠来达到上述目的,但硒元素与铜、锌元素一样在动物体内利用效率较低,添加量中真正参与机体代谢的较少,剩余部分以原形式及代谢产物的形式排出,导致了畜禽养殖的微量元素硒污染。