[农林牧渔]生态养殖为您带来养殖新思路.ppt

生态养殖 将是未来养殖业最大的趋势 杨学宝来利来BEA生态联盟,为什么生态养殖是未来养殖业最大的趋势？ 生态养殖和食品安全存在着直接的关系。 动物滥用抗生素，重金属超标添加剂，造成动物机体内药物残留严重超标。 危害社会，危害人类，（就现行情况危害最少3代人） 环境污染越来越严重。（自2005年起，养殖业污染就成为仅次于工业污染的第二大污染源，规模化牧场最为严重） 养殖压力越来越大，疫病越来越重，人畜共患病增加，细菌变的超级耐药，养猪人束手无策，带来了很大的精神压力、和经济损失。,面对这样的问题怎么办？ 只有一个办法使用生态养殖方案！ 生态养殖技术方案是什么方案： 先了解一下什么是生态养殖？ 生态养殖的定义：是一种以低消耗、低排放、高效率为基本特征的可持续畜牧业发展模式。,一、微生态学发展,微生态学形成的历史并不长，一般认为是近20多年的事，虽然起步晚，但发展迅速。 微生态制剂真正被重视并应用于养殖业是从20世纪六七十年代人类发现了抗生素的种种弊端之后才开始的。 二十世纪五十年代以后厌氧培养技术、无菌动物的培育、现代科研技术的成熟，促进了动物微生态的发展。 美国、日本、西欧等发达国家从20世纪70年代开始使用微生态制剂。 我国饲用微生态制剂的研究始于80年代，90年代相继有产品出现。,微生态制剂当前国外应用情况,一、并没有因为禁抗而使微生态制剂的应用得到普及，原因有两个方面： 1、欧美在抗生素替代物方面作了相当长时间的研究，同时通过饲料配方和管理技术的改进，使抗生素禁用后的养殖效益没有象几十年前那样出现大幅度的下降。 2、微生态制剂本身的发展并没有给养殖业带来惊喜。,微生态制剂当前国外应用情况,二、大量的研究报告统计后的结论表明：幼龄动物使用较为普遍，在成龄动物上效益不显著。原因如下： 1、众所周知，幼龄动物肠道微生态系统发育不完善，通过使用微生态制剂使其快速建立微生态平衡。这对幼龄动物免疫机能的发育、消化能力的提高都有着现实意义。 2、对于成龄动物而言，其肠道微生态系统发育健全，免疫系统和消化系统也发育完善，因此，微生态制剂的作用不显著。 通过大量的研究也表明，国外对微生态制剂的研究也是以改善肠道微生态平衡作为主要方向。,微生态制剂当前国外应用情况,三、丰富微生态制剂的功能成为当今微生态制剂产品研究的重要方向，因为仅仅作为抗生素的替代品（alternative）是不够的。 免疫微生态、抗感染微生态、营养微生态的结合起来，赋予微生态制剂更丰富的功能才能使微生态制剂得到更大的发展。,中国微生态制剂产业发展简析,孕育：1970s-1990s 以学术界研究为主，主流的学者如学者如何明清、甘孟候、黄引贤、毕英佐、牛钟相等，多为从事临床兽医的学者。学术成就多为微生态制剂对肠道微生态区系的影响、对免疫的影响、对病原微生物的拮抗作用等。研究所使用的菌种为蜡样芽孢杆菌（何明清）、双歧杆菌（牛钟相等）、乳酸菌（黄引贤等）。 真正形成产品很少，多为学校实验室的制剂。没有产业的形成。,中国微生态制剂产业发展简析,萌芽：1990s （90年代中期） -2000 随着养殖行业的大发展，很多人看到了商机，纷纷成立企业。当时微生态企业门槛很低，有点发酵条件就可以，最多的地方是河北的沧州，这也为这个行业以后的发展留下的隐患。 宝来利来并不是最早的企业，1996年创业的时候，微生态制剂在河北和山东已经有很多。 初期的产品菌种和剂型非常复杂，所用的菌种有：最多的酵母类（包括发酵物），其次是芽孢杆菌类，也有乳酸菌发酵物（不可能是活菌）。 在这个阶段，有很多人尝试过微生态制剂，并且留下了阴影。,中国微生态制剂产业发展简析,发育：2000-2006 欧盟在2000年宣布将在2006年禁止饲用抗生素添加剂，同时，中国饲料业也开始了安全新世纪宣言，大大振奋了这个行业。 宝来利来在这一年得到了注资，还有很多产业精英加入了这一行业，使这个行业的规模和层次得到了大大的提升。 企业的竞争格局也发生了变化，一部分企业从低水平的泥潭中挣扎出来，开始快速发展。 然而不幸的是，养殖行业持续低迷，到2006年到达谷底，很多企业成了牺牲品。,中国微生态制剂产业发展简析,成熟：2006- 连年的疫病使中国的养殖行业开始反思，微生态制剂开始被学术界和行业界重视。 大量小规模企业的退出，净化了市场环境。 国外优质产品开始加入竞争，进一步提升了竞争水平。 越来越多的有责任心的企业加入微生态制剂使用者的行列。 产品功能丰富和明确，产品质量稳定、效果可靠，增强了饲料养殖业对微生态制剂的信心。 理念更加成熟，心态更加平和，价值分配更加合理。,二、微生态制剂,AMP-animal microecological preparation 关于动物微生态制剂,是指在动物微生态理论指导下,采用有益微生物, 经培养、发酵、干燥等特殊工艺制成的对人和动物有益的生物制剂或活菌制剂；也称益生菌剂或益生素。 从动物体或自然界分离的纯天然菌种 诱变、定向培育的菌种 基因工程菌种,（一）关于抗生素 1、正效应：抗生素在历史上挽救了亿万人民的生命，对畜牧业生产也起到了十分重要的作用，应肯定。 2、副作用： （1）抗生素在抑制病菌的同时，也抑杀了动物肠道有益菌，引起二重感染或内源性感染。 （2）抗生素的使用引起耐药菌的产生，造成使用量日渐增多而效果不理想。,（3）抗生素的长期使用，可使畜禽细胞免疫、体液免疫功能降低，甚至导致动物发病或死亡。 （4）抗生素在畜产品如肉、蛋、奶中残留，直接威胁着人类身体健康与安全，并对公共卫生产生不良影响。 抗生素的应用，在各国都遇到了上述类似的情况。因此，唤醒了人们对正常微生物群的生态平衡和生态失调问题的注意。,益生素产品的特性,对比饲用抗生素的优势： 1.性能优势和性价比综合优势 2.不产生抗药性，可以长期使用 3.饲用抗生素长期使用导致动物内源性感染或二重感染，菌群失调和细胞免疫、体液免疫机能下降，而产酶益生素治理菌群失调、混合感染和提高细胞免疫、体液免疫机能 4.产酶益生素无污染、无残留、绿色环保、符合食品卫生和饲料安全要求,细菌接合，传递耐药质粒,（二）关于疫苗或菌苗：使用特定病原微生物，经减弱或灭毒制成的生物制剂，用于动物以提高机体对特定病原体的特异性免疫力。另外使用的佐剂和防腐剂等对动物有刺激作用，还会因抗原差异而导致免疫失败。 微生态制剂是非特异性的，几乎无副作用。,新型饲用抗生素替代品产酶益生素,目前世界研究饲用抗生素替代品的主要方向为益生素、低聚糖、抗菌肽、中草药、酸化剂等。中国饲料工业发展战略中明确提出利用益生素等新型生物添加剂逐步取代饲用抗生素，提高饲料产品质量和安全性、实现可持续发展。 其中益生素具有抑制病原菌、调节免疫、促进消化和吸收、改善饲料转化率、降低粪便污染等多项作用，是饲用抗生素替代品研究的重点领域。,2.益生素 70年代中期，由美国R .B.Parker(1974)创造提出“益生素”的概念。 在微生物品种筛选方面，各国都寻求自己的菌源，到1989年，美国食品与药物管理局（FDA）和美国饲料协会（AAFCO），发表了可以直接饲喂且一般认为是安全的微生物品种，包括双歧杆菌、乳酸杆菌等共43中。,通常认为是安全的直接饲用微生物菌种,1.黑曲霉（Aspergillus niger） 3.凝结芽胞杆菌（Bacillus cagulans） 5.地衣芽胞杆菌（Bacillus lichiformis） 7.枯草杆菌（Bacillus subtiles） （仅限于不产生抗生素的区系） 9.多毛拟杆菌（Bacteroides capillosus）I 11.猪拟杆菌（ Bacteroides suis） 13.动物双歧杆菌（Bifidobacterium animal） 15.婴儿双歧杆菌（ Bifidobacterium infantis） 17.嗜热性双歧杆菌（ Bifidobacterium thermophilum） 19.短乳杆菌（Lactobacillus brevis） 21.干酪乳杆菌（ Lactobacillus casei） 23.弯曲乳杆菌（ Lactobacillus curvatus） 25.发酵乳杆菌（ Lactobacillus fermentum） 27.乳酸乳杆菌（ Lactobacillus lactis） 29.罗特氏乳杆菌（ Lactobacillus reuterii） 31.乳酸片球菌（ Lactobacillus acidilacticii） 33.戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus） 35.谢氏丙酸球菌（Propionibacterium shermanii） 37.乳酪链球菌（Streptococcus cremoris） 39.粪链球菌（ Streptococcus faecium） 41.乳链球菌（ Streptococcus lactis）,2.米曲霉（ Aspergillus oryzne） 4.迟缓芽胞杆菌（ Bacillus lentus） 6.短小芽胞杆菌（ Bacillus pumilus） 8.嗜淀粉拟杆菌（ Bacteroides amylophilus） 10. 栖瘤胃拟杆菌（ Bacteroides ruminocola） 12.青春双歧杆菌（ Bifidobacterium adolescentid） 14.两歧双歧杆菌（ Bifidobacterium bifidum） 16.长双歧杆菌（ Bifidobacterium longum） 18.嗜酸乳杆菌（ Lactobacillus acidophilum） 20.保加利亚杆菌（ Lactobacillus bulgaricus） 22.纤维二糖乳杆菌（ Lactobacillus cellobiosus） 24.德氏乳杆菌（ Lactobacillus delbruekii） 26.瑞士乳杆菌（ Lactobacillus helveticus） 28.胚芽乳杆菌（ Lactobacillus plantarum） 30.肠膜明串珠菌（ Lactobacillus plantarum） 32.啤酒片球菌（ Pediococcus cerevisiae（damnosus） 34.费氏丙酸杆菌（ Propionibacterium treudenreichii） 36.酿酒片球菌（Saccharomyces cerevisiae） 38.二乙酰乳酸链球菌（ Streptococcus diacetylactis） 40.中间链球菌（ Streptococcus intermedius） 42.嗜热链球菌（ Streptococcus thermophilum） 43.酵母（Yeast）,动物微生态制剂使用的菌种,目前，可用于生产的菌种很多，美国FDA（1989）规定允许饲喂的微生物有43种，我国农业部（1999）公布的饲用微生物添加剂有12种。实际用于配合饲料的活体微生物菌群主要是乳酸杆菌（以嗜酸乳杆菌为主）、粪链球菌、芽孢杆菌、双歧杆菌和酵母菌。 芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌是应用最多的微生物添加剂菌种。,菌种选育的原则和方法,选育原则： 安全性-菌株来源、食用历史、耐药性能 功能性-耐酸性能、产酶性能、产酸性能、抑菌性能 技术性-活菌稳定性、遗传稳定性、发酵性能、粘附性 选育方法： 人工筛选定向培育高性能菌株 人工诱变（航天搭载）定向筛选稳定遗传 提高菌株生产性能 基因工程技术转入目的基因受体菌克隆表达基因工程菌,（二）研制、开发、利用微生态制剂的理论 微生态平衡理论 微生态失调理论 微生态营养理论 微生态防治理论等。,关于微生态平衡 微生态平衡是指栖居微生物之间，微生物与宿主之间、与环境之间，在宿主发育的不同阶段形成动态的、生理性的、相对稳定的统一体系。这个统一体的内部结构和存在状态就是微生态平衡。微生态平衡也是栖居微生物的生理性相对稳定的组合状态。 当这种平衡被打破的时候，就称为动物微生态失调，微生态失调分为越来越严重的四种情形：一度失调，二度失调，血行感染，易位病灶。,一度失调,二度失调,血行感染,易位病灶,影响微生态平衡的各项因素,抗生素,饲料,疫病,生理,环境,应激,（三）微生态制剂抑制病原菌作用原理 1、正常菌占优势 使用微生态制剂后，专性厌氧菌逐渐增加恢复正常状态，而致病菌等逐渐降低并保持一定状态。 生物夺氧：如好氧的芽孢杆菌进入动物胃肠道后，在生长繁殖过程中消耗肠内过量的气体，造成厌氧状态，而抑制需氧的有害菌的生长繁殖。,正常动物肠道内的细菌与宿主保持着动态平衡，且微生物种群中的优势种群对整个种群起决定作用，维持畜禽的正常生长和生产。这些菌群一旦失去平衡，就会使原来的优势菌群发生更替，引起机体消化机能紊乱，抑制动物生长发育，严重的则可致病。 在饲料或饮水中添加益生素可以给动物不断补充有益菌，使有益菌在数量和作用强度上占绝对优势，使优势菌群得到恢复。这些菌群的繁殖和代谢，大大地抑制致病菌群的生长繁殖，从而保持菌群的正平衡，有效防止菌群失调症发生。,2、生物拮抗作用,形成膜菌群屏障 产生有机酸 产生细菌素 产生其他抑菌物质 通过占据肠道位置阻止病原菌附着：正常微生物通过占位性保护作用，即竞争粘附位点来排斥病原微生物的入侵。,膜菌群屏障原理 膜菌群占位 产生有机酸 产生细菌素 产生其他抑菌物质,有害菌,有益菌, -,3、改善动物体内外的生态环境,给动物饲喂有益微生物后，不仅可以改善动物肠道内的生态环境：如乳酸杆菌、芽孢杆菌可产生细菌素、有机酸或过氧化氢等物质，从而形成了不利于有害菌生长繁殖的肠内环境。 形成对动物机体更有利的平衡状态；同时，动物排泄物、分泌物中的有益微生物数量也增多，病原微生物减少，从而净化了体内外环境，减少疾病的发生。,乳酸菌C2株对鸡白痢菌、葡萄球菌、大肠杆菌的抑制效果,鸡白痢沙门氏菌,葡萄球菌,大肠杆菌O78,大肠杆菌QD2,4、增强机体的免疫功能，防御感染,研究表明，乳酸杆菌以免疫调节因子的形式起作用，刺激肠道局部型免疫反应，提高机体抗体水平或巨噬细胞的活性，增强机体免疫功能。 芽孢杆菌能促进肠道相关淋巴组织，使之处于高度反应的“准备状态”，同时使免疫器官的发育增快，免疫系统成熟快而早，T、B淋巴细胞的数量增多，使动物的体液和细胞免疫水平提高，增强机体抗病能力。,5、产生有益代谢产物,产生有机酸： 乳酸菌进入肠道后产生乳酸；芽孢杆菌进入动物肠道能够产生乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸，降低肠道PH值，抑制致病菌的生长，激活酸性蛋白酶活性，对新生畜禽是有益的。 合成酶类： 芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，可降解饲料中的某些抗营养因子，提高饲料转化率可达8%以上。,合成营养物质，促进生长：许多益生菌在肠道内生长繁殖，能产生各种营养物质如维生素、氨基酸、未知促生长因子等，参与机体的新陈代谢，促进动物生长。 产生抗菌物质： 某些乳酸杆菌、链球菌、芽孢杆菌等，在代谢过程中，可产生一些抗菌物质如嗜酸菌素、乳糖菌素、杆菌肽、伊短菌素等，可抑制病原菌在肠道内生长繁殖。 防止产生有害物质：某些有益微生物（如芽孢杆菌）在肠道内可产生氨基氧化酶及分解硫化物的酶类，从而降低血液及粪便中氨、吲哚等有害气体浓度。 乳酸菌通过降低肠道、尤其是直肠内PH值，抑制直肠内腐败菌数量等方式减少有害气体的浓度。,（四）微生态制剂的种类 1、根据菌株组成分 （1）单一菌微生态制剂： 用单一菌制成的微生态制剂。 （2）复合菌微生态制剂 由两种或两种以上的菌株制成的微生态制剂。,2、按微生物种类划分 （1）芽孢杆菌类微生态制剂 如用枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌及蜡样芽孢杆菌等制成的制剂。 （2）乳酸杆菌类微生态制剂 目前主要应用的多是嗜酸乳酸杆菌和粪链球菌等。 （3）酵母类微生态制剂： 目前应用最多的是啤酒酵母、产朊假丝酵母等。,3、按功能分,生物保鲜剂,用于生鲜食品、水果、茶叶保鲜,培养方法,厌氧培养法 1、厌氧罐法 2、转管法、 3、厌氧箱法 4、摇和培养法 5、液体培养法 连续流动培养法 发酵培养法：固态培养、液体表面培养、液体深层培养、吸附在固体载体表面的膜状培养。 液体深层培养特点：a、液体悬浮状态是很多微生物的最适宜生长环境 b、在液体中菌体、底物、产物易于扩散，易于控制 c、液体输送方便，易于机械化操作 d、产品易于提取精制。,发酵条件及其控制,温度：温控设备 PH值：加缓冲剂；检测器监测，加酸或减调整 溶解氧：好氧发酵的通气比为0.5-1.0，通入气体通过搅拌和挡板，使气体扩散，增加溶解氧 泡沫：物理消泡和化学消泡 厌氧条件：,杂菌污染的防制,培养基和发酵设备的灭菌：实消或空消121，20-30分钟。连消为130 ，5-7分钟或144 ，3-5分钟。 空气除菌：纤维充填层过滤 无菌操作,发展方向 1、单菌株性能越来越高，而添加数量则越来越少微生态制剂的使用量并不是越多越好，因为过多数量的微生态菌株也会成为争夺肠道营养成分的因素，甚至会成为打破肠道微生态平衡的破坏性力量。 2、功能型微生态的三个分支营养微生态、抗感染微生态、免疫微生态；宝来利来公司已分别研制出以枯草芽孢杆菌为主的营养微生态，以乳酸链球菌和短短芽孢杆菌为主的抗感染微生态，以及以乳酸杆菌和双歧杆菌为主的免疫微生态。,3、根据动物的不同种类及不同年龄阶段的肠道微生物群构成特点，开发专一型微生态制剂。 如：反刍动物专用、仔猪专用、肉禽专用和蛋禽专用产酶益生素系列产品（2001年农业863项目安全饲料添加剂研制，承担单位：中国农科院、宝来利来生物工程研究院） 又如用于各种水产动物的专用产酶益生素（2002年农业863项目对虾专用非特异性免疫增强剂的研制，承担单位：中国海洋大学、宝来利来生物工程研究院）。,4、多功能复合型微生态制剂的开发 如宝来利来产酶益生素； 益生菌与NSP酶复合制剂复合NSP酶； 益生菌、活性肽、多种消化酶、寡糖以及其他营养物 质的复合制剂仔猪专用产酶益生素； 5、活菌保存技术之一：冷冻真空干燥（国家948项目） 活菌保存技术之二：双层微胶囊包被技术（专利技术 山东省科技进步二等奖） 活菌抗逆性研究耐受高温制粒，耐受抗生素、酸性环境、重金属离子等。,（五）微生态制剂的应用 有关微生态制剂产品的使用效果国内外报道很多，总的来说，此类产品的使用皆为正效应，具有增重、提高饲料转化率、提高畜禽的免疫功能、防病治病、降低死亡率、最终提高经济效益。,4、“益生素”对动物的作用,动物消化道是 益生素作用重点,调整肠道菌群平衡， 改善肠道微生态环境 防治肠道疾病,提高动物的免疫功 能，增强抗病力，提 高动物抗应激能力,促进动物生长， 提高生产性能,益生菌在肠道可产生 酶、维生素、有机酸 等，提高饲料转化率， 降低饲料成本,优化畜禽体内外生 态环境，减少环境 污染,酪酸菌产丁酸可修复脱 落的肠粘膜上皮细胞,改善畜产品的质量和风味。 家禽蛋壳质量、颜色，降低 肉蛋奶的胆固醇含量，提高 猪肉持水力。,芽孢杆菌发酵液中挥发性脂肪酸气相色谱图 乙酸、丙酸和丁酸的含量分别为1.71g/L、 2.53g/L、 3.77g/L,VB6荧光光谱图 含量为9.31 mg/L,VB1荧光光谱图 含量为21.33 mg/L,5、宝来利来“益生素”检测方法 5.1 芽孢杆菌活菌检测培养基： 葡萄糖0.2% 蛋白胨1.0% 酵母膏0.5% 氯化钠0.5% 琼脂2.0% pH7.0 37培养24h，计数 5.2 乳酸菌活菌数检测培养基（MRS）： 葡萄糖2.0% 蛋白胨1.0% 酵母膏0.5% 牛肉膏1.0% 柠檬酸铵0.2% 乙酸钠0.5% 七水硫酸镁0.05% 硫酸锰0.02% 磷酸氢二钾0.5% 吐温-80 0.1% 琼脂2.0% pH6.5 37培养36h，计数 5.3 酪酸菌活菌数检测培养基： 葡萄糖2.0% 蛋白胨2.0% 酵母膏0.25% 琼脂2.0% pH7.0 37培养48h，计数,5.4 活菌数检测方法： 样品的制备：采样应不少于500g，从中称取10g(精确到0.01g)，加入带玻璃珠的盛有100ml无菌水的三角瓶中，静置20min后在旋转式摇床上200r/min充分振荡30min，即成母液的菌悬液。 样品的稀释：用无菌吸管吸取1ml上述母液的菌悬液加入盛有9ml无菌水的试管中，混匀成1：10稀释的菌悬液，这样依次稀释，分别得到1：10-2、1：10-3、1：10-4、1：10-9等浓度(每个稀释度必须更换无菌吸管)。 测定：用1ml无菌吸管分别吸取不同稀释度菌悬液0.1ml，加至直径为9cm平皿入培养皿内，与相应菌种的培养基混匀。每个样品取3个连续适宜稀释度，每一稀释度重复3次，同时加无菌水的空白对照，培养24-36h，每个稀释度取510个菌落的菌体，涂片染色，显微镜观察识别后计数菌落。,