黃 權,劉春力
吉林農業大學動物科技學院,吉林長春 130118
生物餌料是指經過篩選和人工培養,以活體作為養殖對象食用的專門餌料生物。生物餌料培養學是指主要研究生物餌料的篩選、培養、營養價值評價和應用的一門學科。主要生物餌料包括:①微生物性餌料-光合細菌、芽孢桿菌、乳酸菌、丁酸梭菌、活性酵母等;②植物性餌料-單細胞藻類(微藻);③動物性餌料-輪蟲、鹵蟲、枝角類和沙蠶等。生物餌料培養學所包含內容在動物養殖行業中正在逐步擴大應用,并呈現廣闊前景,如光合細菌、丁酸梭菌、芽孢桿菌、乳酸菌等都在動物飼料中作為微生態制劑廣泛應用;如微藻粉和蚤狀溞粉等是魚粉最理想的動物源性替代原料;微藻提取活性成分是“后抗生素養殖”時代最佳的替代方案組成之一。
生物餌料培養學對于擴寬動物養殖領域、動物營養研究和動物飼料研究等領域都將會有深遠和重要意義[1,2]。
光合細菌又稱光養細菌,是一類光合色素為菌綠素,能進行不產氧光合作用的一群原核生物。光合細菌是自然界比較古老的細菌類型,廣泛分布。光合細菌代謝類型多樣,光合、固碳、降解、固氮、脫氮、硝化和氧化等功能,自然環境中自凈過程重要角色。光合細菌是營養豐富的菌類之一,菌體無毒,蛋白質高達64.15%~66%,其氨基酸組成齊全;B 族維生素種類豐富齊全,尤其維生素B12、葉酸、生物素的含量相當高;含大量菌綠素和類胡蘿卜素,是天然色素的良好來源;活性輔酶Q 豐富,廣泛應用在水產養殖、污水凈化、添加劑、動物保健品、畜禽醫藥、生物產氫及農業菌肥等方面。目前在水產養殖中普遍使用的光合細菌多數為紅假單胞菌屬種類,其中沼澤紅假單胞菌是水產和畜禽養殖應用的主流菌種,已列入農業部飼料添加劑目錄。
1.2.1 在水生動物養殖上改善水質:可以優化水質,改善養殖環境。
1.2.2 作為動物性生物餌料的餌料:以藻菌混合投喂可節約微藻數量。
1.2.3 用于培育魚、蝦、貝類幼體微生物餌料:作為初期餌料可提高培養幼體的生長率、成活率和變態率,減少換水量。
1.2.4 作為動物飼料添加劑:蛋白質含量高及氨基酸種類齊全,維生素B 種類和數量多,活性輔酶Q豐富;在飼料中添加使用提高飼料效率,減少飼養舍糞便排泄產生味道,提高養殖環境質量,改善蛋雞蛋殼顏色和質量。
1.2.5 預防水生動物疾病:光合細菌代謝過程中產生和釋放的輔酶Q 對致病菌有一定的抑制作用。對水生動物爛鰓、腸炎、水霉和爛尾等疾病有一定防治效果。
1.2.6 在動物養殖尾水處理和環境保護方面的應用:可以分解利用有機物和有毒物質,是目前世界上有發展潛力的可凈化水質環境的微生物制劑。
微藻是指微小藻類。微藻營養豐富,是一個巨大的營養寶庫,其生物活性成分已在動物養殖行業中被廣泛應用。藻類蛋白將是未來蛋白食物的重要原料,除了蛋白含量高,相比植物蛋白,主要有四個優勢,即可調控性、工業化生產、單位土地產量極高、環境友好,低碳甚至負碳生產;其次,還可利用微藻中的功能物質,如多不飽和脂肪酸(DHA、EPA)和微藻中豐富的類胡蘿卜素。當今大規模養殖的微藻主要有節旋藻類、小球藻類、鹽藻類、紅球藻類和紫球藻類等5 大類。微藻可以作為生物燃料、保健品、食品、醫藥品、飼料、化工和現代農業生產中領域中等各種產業的生物資源。
2.2.1 在替代魚粉和魚油方面的應用:微藻中蛋白質和不飽和脂肪酸含量高,是替代魚粉和魚油最理想和科學的原料之一。微藻作為替代魚粉和魚油的的最佳來源,其在飼料行業具有廣闊的應用前景及美好的未來。藻粉、藻渣、藻粕和藻油已列入農業部飼料原料目錄。
2.2.2 在動物飼料中添加應用:微藻添加到動物養殖飼料中,可以改善肉質、提高動物免疫力、降低疾病發生率。在水產動物飼料中添加微藻,可以明顯改變觀賞動物的色澤。在蛋雞飼料中添加微藻,可以生產出富含不飽和脂肪酸的高品質雞蛋,同時可以改善蛋雞蛋殼和蛋黃顏色。微藻可以提高動物的飼料轉化率,提高產量。隨著飼料行業減抗(抗生素)和禁抗(抗生素)措施的實施,微藻具有提高動物免疫力,改善水質環境,降低疾病發生概率,是“后抗生物素養殖”時代最佳的替代方案,實現微藻在動物飼料中廣泛應用,可以為健康、高品質、無污染的肉質食物生產保駕護航。2023 年7 月21日農業農村部發布公告(第692 號):等鞭金藻粉、褐指藻粉、四爿(pan)藻粉等原料進入《飼料原料目錄》。依據《飼料和飼料添加劑管理條例》《新飼料和新飼料添加劑管理辦法》,增補等鞭金藻粉、褐指藻粉、四爿藻粉、酪蛋白酸鈣4 種原料進入《飼料原料目錄》。藻粉產品中真蛋白含量不低于30%~35%。等鞭金藻、褐指藻、四爿藻,在水產養殖中發揮必不可少的作用。
2.2.3 在反芻動物飼養過程應用:在牛、羊和鹿等反芻動物飼料中加入微藻成分可以明顯減少甲烷排放,有利于環境保護。
2.2.4 在水產養殖上的應用:直接作為水產動物幼體的餌料;培養動物性生物餌料;凈化養殖水質;在養殖池內起藻相和菌相的平衡作用,防止疾病發生;起遮陰作用,防止養殖動物因光照太強而產生應激反應。利用微藻細胞可以開發生產水產疫苗,直接投喂給水產動物,用于預防水產動物疾病發生。微藻疫苗不需要冷藏,可將含有疫苗的微藻加入到飼料或直接飼喂給魚苗,可實現對大量魚類接種疫苗。
2.2.5 在動物養殖尾水處理上應用:充分利用微藻吸收尾水中有機物及無機物,改善水質。豬場尾水成分復雜難以處理。利用豬場尾水培養小球藻進行水處理與資源化技術開發已表現出明顯效果。歐盟對利用微藻處理動物養殖尾水技術的開發非常重視。
枝角類屬節肢動物門、甲殼綱、枝角目。目前主要培養種類:淡水種類包括大型溞、隆線溞、蚤狀溞、多刺裸腹溞、發頭裸腹溞、直額裸腹溞等;咸水種類主要是蒙古裸腹溞;海水種類主要是鳥喙尖頭溞等。主要以單性生殖(孤雌生殖)形式繁殖,所以經培養后可大量生產,滿足實際需要。枝角類營養價值高,粗蛋白質含量高達30%~70%,且氨基酸種類多和含量高;維生素和礦物質含量豐富。常用于飼料、廢水和毒物生物監測等行業。
3.2.1 作為水產動物幼體餌料:是魚類等幼體的主要生物餌料。
3.2.2 作為動物養殖的飼料蛋白源和誘食劑:生產上可代替魚粉,也是魚粉理想的替代原料之一。
3.2.3 在水產養殖水體中起凈化水質的作用:能大量攝食細菌和有機碎屑,對水體有自凈作用。
鹵蟲在分類上屬于小型甲殼類,常作為水產幼體的餌料。鹵蟲應用范圍日趨廣泛,前景越加廣闊。鹵蟲應用形式包括卵、無節幼體、中后期幼體及成體。無節幼體卵黃多、含蛋白質60%、脂肪20%和豐富礦物質,是魚蝦蟹幼體良好餌料,普遍使用;成體蛋白質57.6%、脂肪18.11%、灰分19.05%、糖類5.22%,是仔魚、蝦類的好餌料。鹵蟲以單性生殖(孤雌生殖)為主,在環境良好條件下可以進行大量養殖生產。
4.2.1 作為水產動物餌料:魚蝦蟹幼體培育中后期餌料和觀賞水族動物餌料。廣泛應用于魚蝦蟹幼體育苗中。鹵蟲無節幼體作為最廣泛的生物餌料用于幾乎所有的經濟水產動物中后期幼體。
4.2.2 作為動物飼料原料:鹵蟲干粉作為飼料原料可替代魚粉,同微藻和枝角類一樣替代魚粉,是理想的替代原料。
生物餌料在動物養殖行業應用越來越廣泛,作用越來越明顯。生物餌料培養學內容在動物養殖行業中將會有更加深遠的發展前景。