生物饲料酵母及菌体蛋白的开发应用研究

生物饲料酵母及菌体蛋白的开发应用研究

                                                                                           张常书 焦家梅

（上海益农生化科技有限公司）

development and application of bio-feed yeast and mycoprotein

zhang changshu jiao jiamei

( shanghai yinong biochemical science and technology co., ltd )

摘 要： 传统的饲料酵母包括啤酒酵母、多维酵母、酿酒酵母和蓄用高活性酵母等，已在畜禽养殖中大量推广应用，收到了良好效果。本文以草炭、秸秆、麸皮、果渣、蔗渣和酒糟等为原料的生物固体发酵，培养饲料酵母及菌体蛋白，同时伴生的生化腐植酸和生物活性酶是一种较理想的畜用多酶蛋白饲料添加剂，为我国畜牧生态养殖和绿色食品生产提供了新的生物蛋白饲料资源。

关键词： 饲料酵母 菌体蛋白 开发应用

abstract: the traditional feed yeast, including saccharomyces cerevisiae, multi-dimensional yeast, high active yeast for feed and so on, have been extensively applied in livestock and poultry breeding, has received good results. in this paper, turf peat, straw, wheat bran, marc, bagasse as raw materials for bio-solid fermentation, culture feed yeast and mycoprotein, while humic acid associated biochemical and biological activity of enzymes is an ideal feed attitive of multi-enzyme protein feed, that provides a new resources of bio-protein feed for our country's livestock breeding and production of green food.

key words: feed yeast mycoprotein development and application

一、饲料酵母及菌体蛋白的概念和发展概况

酵母，是一类繁殖力极强的单细胞微生物， 1-3 小时增殖一倍；发酵产率较高的培养底物，每克活性酵母可达 200 亿以上，其蛋白质含量高达 50-60% 。因此，人们利用酵母的快速繁殖能力和高蛋白特性，生产廉价的蛋白饲料受到人们的关注。

菌体蛋白，是指一类包括酵母和真菌在内的微生物复合菌体粗蛋白物质，因本技术是采用纤维分解菌根霉、木霉和黑曲霉等共生培养，可将有机物中的淀粉、纤维素和木质素等，酶解为多糖、低聚糖和葡萄糖，再供给酵母快速繁殖，这些微生物菌体都含有较高的蛋白质、氨基酸、核酸及多种有机酸（也可称为生物腐植酸）。因此，本文所指的饲料酵母和菌体蛋白，是用于饲料发酵的复合菌剂的发酵产物。

我国开发研究生物饲料蛋白已有多年历史，利用秸秆、麸皮、酒糟等废弃物生产生物发酵饲料，蛋白质含量增殖不大，一般在 5-10% 左右；草炭（泥炭）生产饲料蛋白的还很少，八十年代，廖锦才等人利用泥炭生产饲料酵母获得成功，但未见推广。国外（日本、俄罗斯等）虽然有研究报告，但也尚未见工业化生产。根据这些情况，张常书等人曾在上海农科院生物研究中心做了大量试验研究，筛选出一批优良菌株，利用废弃有机资源合理搭配，采用好氧、厌氧二级分段发酵工艺，培养出高含量的饲料酵母和菌体蛋白，并可根据市场需要，分别生产出高、中、低三个档次的饲料蛋白，而且工艺简便，可以土法生产或工业生产，为我国有机废弃资源在畜牧养殖领域的利用，开辟了一条新的途径。

我国饲料酵母和单细胞蛋白目前生产单位不多，市场上销售的啤酒酵母、活性酵母等都处于高价位，超过了豆粕或全价饲料，如果自配生产饲料酵母，生产成本在市售酵母的 1/5 左右，因此有极大优势和价值。广东省微生物研究所推出的 4320 菌剂发酵饲料酵母很成功，在很大范围内推广了这一技术成果。

二、饲料酵母和菌体蛋白的有效成分和利用价值

饲料酵母和菌体蛋白以及酵母发酵产物中，含有十分丰富的营养成分，主要是蛋白质，氨基酸，维生素、糖类、核酸、酵素和酶类等生化活性物质，现分类列举如下。

（一）某培养基干酵母主要成分：

蛋白质

46.7%

维生素 b 1-12

150ug/g

核酸

6-12%

淀粉酶

1050u/g

糖类

30.4%

烟酸

500ug/g

粗纤维

7.1%

淀粉酶

2160u/g

脂肪

2.5%

生物素

1.3ug/g

无氧浸出物

49.6%

蛋白酶

3178u/g

灰分

7.3%

叶酸

30ug/g

总能量

3.61 兆 /kg

胆碱

3764u/g

水分

11.6%

总氨基酸

10.7%

消化能

3.07 兆 /kg

维生素 ade

1679u/g

 

（二）某饲料酵母和菌体蛋白产物的主要成分：

干物质

90%

糖化酶

150-250iu/g

维生素 b 族

150ug/g

粗蛋白

32%

蛋白酶

800-1200iu/g

维生素 ade

250ug/g

粗脂肪

2.9%

淀粉酶

600-800iu/g

微量元素

50mg/g

粗纤维

22.4%

总氨基酸

28-30%

烟酸

50mg/g

灰分

6.2%

生化腐植酸

25-28%

核酸

8-12%

 

关于饲料酵母和菌体蛋白的利用价值，因培养基种类，菌剂种类及生产工艺不同而差异很大，如果采用原料、配比得当、菌剂和生产工艺且优良，即可生产出优良的饲料酵母和菌体蛋白。同时，我们还发现利用草炭预处理后，生产饲料酵母也有极好的效果和使用价值，因草炭腐植酸可以在发酵中转化为生物腐植酸或生化黄腐酸，提高了饲料酵母的防病促长等多功能作用，为草炭资源的综合利用开辟了一条新的途径！因此，利用有机废弃物生产饲料酵母和菌体蛋白是一项重大的创新工程，对减轻环境污染、发展生态养殖都有及其重要的意义。归纳起来，有以下几个方面的利用价值：

1 、利用有机废料和无机氮源，转化生物蛋白，为畜禽养殖开辟了新的蛋白资源；

2 、生产工艺简便，生产成本低廉，有利投资办厂。投资少，见效快，经济效益可观；

3 、使用本品可代替 10-20% 精饲料或鱼粉豆粕，可降低饲料成本，提高饲料报酬；

4 、使用本品，可调节肠道微生态平衡，防治多种肠道疾病，增强机体免疫力，可代替药物添加剂生产绿色食品；

5 、使用本品，可提供蛋白质，氨基酸、维生素、活性酶、核酸等多种营养物质可促进畜禽生长发育；

6 、使用本品，因伴生的核酸、黄腐酸、生物酸（酵素）等，可促进畜禽生长，提高应激防病功能；

7 、开发应用饲料酵母和菌体蛋白，有利环境保护，减少食品药物残留，推进生态养殖和绿色食品工程，有利人类健康。

我国农村废弃物资源和食品加工下脚料等，非常丰富，如果将其转化为饲料蛋白，对发展我国生态养殖，生产绿色健康食品非常有利。

三、饲料酵母和菌体蛋白资源种类和开发方向

用于生产饲料酵母和菌体蛋白的资源很多，可以归纳为三大类，一类是资源，如麸皮、米糠、薯渣、菠萝渣、苹果渣、啤酒糟、甜菜渣、米渣、酱渣、玉米渣、食用菌渣和木薯渣等，发酵后粗蛋白可达到 20% 以上；第二类是可利用的低档原料：作物秸秆、蔗渣、谷糠、草粉、豆荚、玉米芯、花生藤等，发酵后粗蛋白可达到 10-20% ；第三类原料：如豆渣、棉粕、菜粕、豆粕、毛发、味精渣、葵花饼、果渣、食品加工废渣等，发酵后粗蛋白可达到 50% 以上。

饲料酵母和菌体蛋白产品主要指标是粗蛋白和活菌数：一级品粗蛋白≥ 50% ，活菌数≥ 20 亿 / 克，二级品粗蛋白≥ 30% ，活菌数≥ 10 亿 / 克；三级品粗蛋白≥ 20% ，活菌数≥ 5 亿 / 克 . 市售商品蓄用酵母，一般应达到一级水平，二、三级品可作为自配自用饲料添加剂。

根据我国饲料生产和畜牧养殖发展现状，建议农村养殖户，利用当地资源生产三级饲料蛋白，在常用饲料中加入 10-20% 喂养，可降低饲料成本，提高饲料报酬，并有较好的防病促长效果。

建议有资源和生产条件的专业养殖场或饲料生产专业户，生产二级饲料蛋白，可在常用饲料中加入 20-30% 喂养，即可降低饲料成本，还可达到防病促长，提高养殖回报的良好效果，同时也可将饲料密封存 10-20 天以上，作为商品生物蛋白饲料就地销售，可获得丰厚的利润回报。

建议具有特殊资源和条件的投资商，利用当地有利资源（包括一、三类资源），在专业技术人员的指导下，生产一级饲料蛋白，作为商品饲料添加剂，可用于各种饲料中，代替部分或全部豆粕，鱼粉或 30-40% 的精饲料，对发展生态养殖提高饲料报酬，降低养殖成本，提高养殖效果等都有主要作用；同时也是变废为利，发展生物蛋白饲料产业的一条生财之路，上海益农生化科技有限公司，可以合作进行生物蛋白饲料的开发应用推广。