王磊 2024-10-22 15:25:34

    青海省拥有丰富的农作物废弃物资源，这些资源在转化为非常规饲料原料方面具有巨大潜力，特别是在满足互助八眉猪这一地方特色品种的饲料需求上。丰富的农作物废弃物资源为互助八眉猪等地方特色品种的饲料生产提供了广阔的空间。通过合理的处理方式和饲料配方设计，可以充分利用这些资源，提高饲料的营养价值和利用效率，满足互助八眉猪等动物的生长和繁殖需求。 油菜秸秆是油菜收获后的主要废弃物，富含纤维素，营养价值相对较低，但可通过发酵等技术提高其可利用性，通过微生物发酵，可以降解油菜秸秆中的纤维素，提高其消化率和营养价值。酒糟是酿酒过程中的副产品，含有一定的蛋白质、脂肪和矿物质，水分含量高，易发霉变质，利用乳酸菌等微生物进行发酵，可以进一步提高酒糟的营养价值和风味；将酒糟与其他饲料原料混合，制成营养均衡的饲料。马铃薯渣是马铃薯加工过程中的废弃物，含有丰富的淀粉和少量蛋白质，可能含有较高的水分和有害物质（如龙葵素），利用微生物发酵，可以提高马铃薯渣的营养价值和风味，同时降低有害物质含量。 互助001号工作站团队成员庞会利博士团队在前期实验室300 g小规模发酵非常规饲料——油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣的基础上，进行50 kg大规模模拟生产发酵。研究发现：发酵88 h后，非常规饲料加菌组中中性洗涤纤维（NDF）与酸性洗涤纤维（ADF）的含量皆低于原料（0 h）和不加菌组，加菌组中ADF在有氧暴露过程中呈现递增趋势，NDF的含量则先增加后降低。这可能因为酸性洗涤纤维主要包括纤维素和木质素，而中性洗涤纤维则主要包括纤维素、半纤维素和木质素，在有氧暴露过程中，木质素相对于其他纤维成分更难被微生物分解。而随着有氧暴露过程中易于分解的成分（如半纤维素和某些纤维素）被消耗，相对更难分解的木质素占比增加，导致ADF含量相对增高。 而NDF含量在有氧暴露过程中先增加后降低可能反映了不同成分的纤维分解速率差异。在发酵初期，由于半纤维素相对容易被微生物分解，NDF中半纤维素的快速分解导致其含量相对减少。然而，随着发酵进程，更多的纤维素开始被分解，而木质素的分解速率相对较慢，导致NDF含量的总体降低。而NDF的增加可能是由于有氧暴露初期，纤维素和半纤维素的部分分解速率低于半纤维素的消耗速率，使得总体NDF含量暂时上升。随着纤维素分解速度的加快和木质素占比的相对增加，88-7天的NDF含量呈现下降趋势。

王磊 2024-10-22 15:25:34

    油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣作为农业和工业加工过程中的副产品，虽然各自存在一定的局限性和挑战，但通过微生物发酵技术，这些废弃物可以转化为具有更高营养价值和利用潜力的资源。油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣等农业和工业废弃物通过微生物发酵技术处理，可以转化为具有更高营养价值和利用潜力的资源。这些发酵产物不仅可以作为优质的饲料原料，还可以用于其他农业和工业领域，从而实现废弃物的资源化利用和循环经济发展。同时，发酵处理还有助于减少环境污染，提高农业生产的可持续性。 互助001号工作站团队成员庞会利博士团队关于三种非常规饲料资源——油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣的50 kg大规模模拟生产发酵，前期已经在发酵品质和化学成分改善方面取得了一定结果。在本次微生物组成的研究中发现，扩大发酵及有氧暴露过程中主要微生物的活菌数（图1）相较原料与不加菌组，加菌组发酵88 h后，乳酸菌含量增加，大肠杆菌与梭菌含量降低。有氧暴露第3天，加菌组的乳酸菌含量以及显著高于不加菌组（p < 0.05），这与加菌组较低的pH值，较高的乳酸浓度，以及较长的有氧稳定时间相验证。 图1 扩大发酵及有氧暴露过程中主要微生物的活菌数 图2显示了扩大发酵中细菌和真菌群落的α多样性。相较原料与不加菌组的细菌丰度，加菌组发酵88 h后有更低的Chao1指数与Shannon指数，这与益生菌的抑菌作用以及乳酸乙酸的含量增加有关。此外，发酵88 h后，加菌组真菌的Shannon指数亦低于不加菌组与原料。有氧暴露期间，细菌和真菌Chao指数与Shannon指数下降，这可能因为有氧条件下厌氧细菌的活动受限。同时，由于大规模系统中热量的积累和分散不均匀，核心区域过热，限制了细菌与真菌的生长，导致整体丰度下降。 图2 微生物群落α多样性分析 与有害微生物相反，发酵过程为有益微生物提供了一个良好的生长环境。这些有益微生物能够利用发酵原料中的营养物质进行繁殖，并产生各种酶、维生素等有益物质。这些物质不仅有助于改善饲料的营养价值，还能提高动物的消化能力和免疫力。此外，有益微生物还能与动物肠道内的微生物形成共生关系，促进肠道健康，提高动物的生长性能和健康状况。

王磊 2024-10-22 15:25:34

    互助001号工作站团队成员庞会利博士团队关于三种非常规饲料资源——油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣的50 kg大规模模拟生产发酵微生物组成的研究中发现，在整个发酵及有氧暴露过程中，非常规饲料加菌组中植物乳杆菌（Lactiplantibacillus）的丰度提高，其它菌种的丰度降低。有氧暴露期间，不加菌组中链霉菌属（Streptomyces）的丰度增加，而加菌组则维持较低丰度。曲霉菌（Aspergillus）是一种广泛存在的霉菌，可用于抗生素合成。发酵使Aspergillus的丰度增加，成为优势菌群，而植物病原菌炭疽菌属（Colletotrichum）的丰度则有所降低。发酵同样增加了加菌组中被孢霉属（Mortierella）的丰度，但随着有氧暴露的进行，两组饲料中Mortierella丰度降低。Mortierella对人和动物通常无致病性，能够降解有机物如非常规饲料中的纤维素、半纤维素和壳聚糖等，对发酵饲料的化学成分变化有一定影响。同时，Mortierella对pH值的变化较为敏感，而有氧暴露期间大规模系统中热量的积累和分散不均匀，加速了微生物的代谢速度，导致饲料变质，pH值升高，影响了Mortierella的生长。 图2反映了微生物群落和发酵品质之间的相关性。在细菌属水平中，芽孢杆菌（Bacillus）、赖氨酸芽胞杆菌（Lysinibacillus）、链霉菌（Streptomyces）与pH值呈正相关（p < 0.05），这可能因为某些Bacillus属的细菌能够分解尿素，产生氨和二氧化碳，导致材料中pH升高。假单胞菌（Pseudomonas）、不动杆菌（Acinetobacter）、明串珠菌属（Leuconostoc）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、短促生乳杆菌（Levilactobacillus）与pH值、中性洗涤纤维呈负相关，这可能因为Leuconostoc和Levilactobacillus属于乳酸菌，能够通过发酵糖类产生乳酸，导致环境中pH值下降，因而大都与乳酸呈正相关。此外，这些微生物在发酵过程中能够分解中性洗涤纤维中的纤维素和半纤维素，降低纤维素在饲料中的含量，表现为与中性洗涤纤维的负相关关系。 在真菌属水平中，隐球菌属（Cryptococcus）、链格孢属（Alternaria）、摩根氏菌属（Monographella）、枝孢菌属（Cladosporium）与pH值和乙酸含量呈负相关，与乳酸含量呈正相关（p < 0.05）。这可能因为乳酸对许多微生物来说相对温和，能够作为碳源进行代谢。而乙酸对大多数微生物具有毒性作用，能够导致细胞内部pH值下降和细胞功能混乱，影响微生物生长。 经过发酵处理的油菜秸秆、酒糟和马铃薯渣等非常规饲料，其营养价值得到了显著提升，同时有害微生物的数量得到了有效控制。这为后续的动物饲喂提供了良好的工作基础。动物在饲喂这些发酵饲料时，能够更容易地消化吸收其中的营养物质，同时减少因摄入有害微生物而引起的疾病风险，有助于进一步促进动物的生长和发育。

王磊 2024-10-22 15:25:34

    非常规发酵饲料已被证明对动物有多种有益影响，包括提高动物的生长性能、营养利用、免疫功能、抗氧化活性和肠道健康。非常规发酵饲料可能富含抗氧化剂，维持肠道微生物群平衡并为其提供营养支持，从而有助于降低动物的氧化应激水平。而发酵非常规饲料的动物实验不仅有助于科学评估其对动物的影响，还有助于推动安全和高效的饲料产品进入市场，满足现代农业生产和消费者需求的变化。 互助001号工作站团队成员庞会利博士团队前期研究表明，枯草芽孢杆菌QB8与植物乳杆菌ZA3用于发酵非常规饲料，可以提高饲料的发酵品质和化学成分，增加有益微生物的数量和相对丰度、减少有害微生物的数量和相对丰度，降低霉菌毒素的含量。出于动物伦理原则，本研究阶段倾向于使用体型较小的哺乳动物，以减少对生理复杂度更接近人类的大型动物的使用，而SD大鼠是生物医学研究中广泛使用的标准化模型，能够为营养和饲料效率相关指标提供参考。 庞会利博士带领团队拟通过评价饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠生长指标、脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白、肠道形态及微生物组成、粪便微生物和有机酸等指标的影响作用，探究ZA3和QB8混合发酵非常规饲料在动物生产中的应用，为充分利用非常规饲料资源、开发新型饲料添加剂提供参考。 各组大鼠在正式饲喂实验开始时，平均体重分别为84.03 g、81.97 g和88 g，无显著差异。非常规饲料加菌组（M组）从第21天起增长迅速，直到饲喂结束的第31天时体重显著高于不加菌组（NM组）和豆粕组（S组）。三组实验结束时的平均体重分别为199.20 g、106.6 g和178.43 g，平均日增重分别为3.72 g、0.79 g和2.91 g，差异显著（p < 0.05）。这也与平均日采食量中，加菌组日采食量高于不加菌组和豆粕组相照应（p < 0.05）。相比不加菌组，加菌组和豆粕组料重比更低。这可能是由于发酵饲料中存在大量的有益活菌（主要为乳酸菌）及其代谢产物，能够抑制病原菌生长，促进动物肠道微生物平衡和肠道免疫应答。同时发酵饲料中有着更少的抗营养因子，更易于动物机体的吸收和利用。这也与前期研究中发酵饲料粗蛋白与氨基酸的变化相呼应。 添加益生菌发酵非常规饲料后，由于改善了饲料的适口性、提高了营养价值并抑制了有害菌的生长，因此，SD大鼠的日采食量会低于不加菌组和豆粕组。这一结论为非常规饲料在畜牧业中的应用奠定了基础。

王磊 2024-10-22 15:25:34

    非常规发酵饲料作为一种创新的饲料形式，已经展现出对动物生长、营养吸收、免疫功能、抗氧化性能以及肠道健康的显著正面影响。这一类型的饲料不仅富含抗氧化成分，有助于降低动物的氧化应激水平，还能有效维持并优化肠道微生物群的平衡，为微生物提供必要的营养支持。 互助001号工作站庞会利博士团队在前期研究中深入探索了枯草芽孢杆菌QB8与植物乳杆菌ZA3在发酵非常规饲料中的应用。研究结果显示，这两种微生物的联合使用能够显著提升饲料的发酵品质，改善其化学成分，具体表现为有益微生物的数量和相对丰度增加，有害微生物的数量和相对丰度减少，以及霉菌毒素含量的降低。这些变化对于提高饲料的整体质量和安全性具有重要意义。 SD大鼠作为生物医学研究中的标准化模型，具有生理机制清晰、易于操作和管理等优点，能够为营养和饲料效率相关指标提供可靠的数据支持。庞会利博士带领团队评价了饲喂发酵非常规饲料对SD大鼠生长指标、脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白、肠道形态及微生物组成、粪便微生物和有机酸等指标的影响作用。 研究表明：非常规饲料加菌组、不加菌组和豆粕组的SD大鼠的心、肝、脾、肺和肾等脏器系数均无显著差异，并且各处理组的SD大鼠间标准方差较小，仅为0.00~0.01。脏器系数与动物由中毒引起的病变情况息息相关，是毒性试验中的参数之一。动物脏器系数上升说明动物脏器增生肥大或水肿充血，动物脏器系数下降则说明动物脏器萎缩或退行性病变。本研究中三组间无统计学差异，表明非常规发酵饲料对SD大鼠无毒副作用。 三组日粮间的血清炎症因子数值无显著性差异。其中，非常规饲料加菌组的α肿瘤坏死因子与γ干扰素值为148.04和688.75，略低于不加菌组和豆粕组，说明SD大鼠对加菌组饲料耐受良好，无炎症反应。白细胞介素10（IL-10）是一种来源广泛、功能多样的细胞因子，参与炎性和免疫反应；γ干扰素（IFN-γ）作为一种高效的抗病毒生物活性分子，具备免疫调节功能，是淋巴因子的一种；α肿瘤坏死因子（TNF-α）主要由巨噬细胞和单核细胞产生，是一种参与正常炎症和免疫反应在病理状态下增多的促炎细胞因子。这一系列因子在生物体内相互作用，构成复杂而协调的免疫调控网络，对机体的免疫功能和炎症状态产生深远影响。 三组的免疫球蛋白含量无显著差异，说明SD大鼠对加菌组饲料适应良好，无炎症和过敏反应。免疫球蛋白是免疫保护机体免受入侵病原体的重要介质，它们通过几个效应系统发挥其生物效应。对于免疫球蛋白G（IgG）抗体，最重要的效应功能是通过补体或Fcγ受体（Fcγ-receptors, Fcγ-rs）介导的。免疫球蛋白M（IgM）被认为是免疫系统的重要防线，但血清IgM水平升高也会造成高免疫球蛋白M综合征（HIGM）。此外，免疫球蛋白A（IgA）是最丰富的抗体同种型，能够抵御病原体、中和致病病毒或细菌。 脏器系数、血清生化指标、炎症因子及免疫球蛋白在生物学和医学研究中都具有重要的意义和作用。它们为评估动物或人体的生理状态、诊断疾病以及指导治疗提供了重要的参考依据。非常规发酵饲料对SD大鼠无毒副作用，且SD大鼠对加菌组饲料耐受良好、无炎症反应和过敏反应。此结论为非常规饲料在畜牧业中的应用提供了良好参考。