這篇論文主要介紹的是微生態(tài)制劑在畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展方向的內(nèi)容,本文作者就是通過對(duì)微生態(tài)制劑的相關(guān)內(nèi)容做出詳細(xì)的闡述與介紹,特推薦這篇優(yōu)秀的文章供相關(guān)人士參考。
關(guān)鍵詞:微生態(tài);畜牧
1微生態(tài)制劑的研發(fā)思路
前端研究以菌株的定向構(gòu)建及代謝的定向進(jìn)化為主,以低成本、高效率為研究目標(biāo),進(jìn)一步發(fā)展高通量篩選與分子育種相結(jié)合的菌株定向構(gòu)建技術(shù),選育多種符合當(dāng)前生產(chǎn)需求、具有不同功效的專門化菌株,同時(shí)提高菌株定向構(gòu)建及高通量篩選效率,建立使用范圍廣的畜禽養(yǎng)殖菌種庫(kù)[1]。中端研究著重優(yōu)化菌株發(fā)酵工藝建設(shè)體外評(píng)估體系,滿足不同的使用需求,建立各菌株的體外評(píng)估系統(tǒng),加快產(chǎn)品熟化速度。末端研究在結(jié)合體內(nèi)評(píng)估與產(chǎn)品配套及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,服務(wù)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展大局的同時(shí),增強(qiáng)了行業(yè)發(fā)展的后勁,側(cè)重于研究健康養(yǎng)殖微生物技術(shù)、畜禽廢棄物減排與深度處理環(huán)保微生物技術(shù)和功能調(diào)控微生物技術(shù)[2]。
2微生態(tài)制劑的發(fā)展方向
2.1菌株定向構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
基于基因組改組及ARTP等離子誘變技術(shù)[3],結(jié)合在連續(xù)進(jìn)化選擇壓力下高通量的微流控篩選技術(shù),對(duì)菌株進(jìn)行定向構(gòu)建,改進(jìn)和完善菌株性能測(cè)定技術(shù)和體內(nèi)及體外評(píng)估技術(shù),有針對(duì)性地研發(fā)菌株。
2.2代謝途徑定向進(jìn)化與群體感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的基因策略研究
在分析微生物代謝途徑的基礎(chǔ)上,構(gòu)建人工合成途徑,并通過共進(jìn)化、單進(jìn)化及組合突變實(shí)現(xiàn)代謝途徑的定向進(jìn)化[4]。在此基礎(chǔ)上,通過TIGE文庫(kù)篩選技術(shù)協(xié)調(diào)基因的平衡表達(dá),提高人工代謝途徑的效率。同時(shí),構(gòu)建具有激活及抑制作用的群體感應(yīng)系統(tǒng),對(duì)人工代謝途徑進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控,進(jìn)一步提高菌株生物合成效率,提高菌株的功能效價(jià)。
2.3腸道菌群調(diào)控技術(shù)研究
分析畜禽腸道菌群的形成與發(fā)育過程,根據(jù)發(fā)育各階段的菌群特征進(jìn)行初次調(diào)控,探索初次調(diào)控后腸道菌群的變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,探索腸道菌群對(duì)營(yíng)養(yǎng)和疾病的調(diào)控作用,實(shí)現(xiàn)腸道代謝途徑關(guān)鍵蛋白的定向進(jìn)化。2.4基于有益細(xì)菌的疾病防控技術(shù)的研究與應(yīng)用將具有優(yōu)良生物學(xué)性能的有益細(xì)菌作為抗原載體[5],構(gòu)建重組細(xì)菌。高效表達(dá)能有效刺激免疫應(yīng)答,有效防控腸道疾病的抗原蛋白,如PEDVS蛋白、球蟲表面抗原蛋白家族。配合抗原遞呈佐劑,研發(fā)PEDV黏膜免疫疫苗及雞球蟲基因工程疫苗,完善無藥殘、無污染的畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)。
2.5基于有益細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物的肉質(zhì)改善策略研究
利用代謝工程原理及微生物降解技術(shù),開發(fā)富硒微生物(主要是乳酸菌及酵母菌),高效提取酵母細(xì)胞壁多糖和因降解而獲得的復(fù)合微生物的多肽及特殊氨基酸,在畜禽腸道中激活腸道菌群群體感應(yīng)并調(diào)節(jié)畜禽代謝,從而提高肌內(nèi)脂肪及多不飽和脂肪酸,獲得特殊風(fēng)味并改善肉質(zhì)[6-8]。
2.6利用有益細(xì)菌代替畜禽抗生素等藥物的研究與應(yīng)用
篩選對(duì)胃腸液環(huán)境和腸道免疫系統(tǒng)具有良好耐受性的有益細(xì)菌,利用有益細(xì)菌抑制腸道有害細(xì)菌并分泌多種消化酶的特點(diǎn),研發(fā)能夠代替畜禽抗生素的微生態(tài)制劑,提高畜禽上市率和生產(chǎn)性能,減少腸道細(xì)菌性疾病[9]。
2.7養(yǎng)殖固體廢棄物降解及資源化利用的微生物技術(shù)研究利用微生物降解及轉(zhuǎn)化作用,對(duì)養(yǎng)殖固體廢棄物(動(dòng)物殘?bào)w、死胚、羽毛等)進(jìn)行降解和轉(zhuǎn)化[10],利用定向進(jìn)化的菌株轉(zhuǎn)化固體廢棄物,以獲得酵母蛋白和有機(jī)微量鈣等。
2.8養(yǎng)殖廢氣減排的綜合技術(shù)研究與應(yīng)用
利用腸道菌群技術(shù)改善動(dòng)物腸道菌群,進(jìn)而調(diào)控腸道廢氣關(guān)鍵酶基因,減少糞中氨和二硫化碳等廢氣物的含量[11],在腸道中達(dá)到減排廢氣的目的。利用物理吸附及微生物發(fā)酵速度快、降氨除臭效果持久的特點(diǎn),降低養(yǎng)殖舍內(nèi)的臭氣濃度。在養(yǎng)殖末端,靈活采用雙層吸附網(wǎng)或塔式生物填料等體外除臭方法,減少養(yǎng)殖廢氣在環(huán)境中的排放。
2.9畜禽養(yǎng)殖廢水的深度處理與資源化利用研究
利用分子生物學(xué)、基因工程及微生物學(xué)技術(shù),尋找具有污水處理功能的微生物[12],提升污染物質(zhì)降解效率與不同運(yùn)行環(huán)境下降解的穩(wěn)定性。通過研究影響污水處理系統(tǒng)的重要理化因素,確定影響污水處理的重要因素,如溫度、生化時(shí)間、碳氮比、回流比等[13-14]。利用DNA指紋圖譜技術(shù)能夠有效預(yù)判污水系統(tǒng)的菌群,并據(jù)此補(bǔ)充合適菌種,提高污水系統(tǒng)的降解效率。探索功能微生物對(duì)調(diào)試時(shí)間、調(diào)試污泥活性、污水系統(tǒng)的運(yùn)行效率和排放指標(biāo)的影響。
3結(jié)束語
在未來的3~5年,微生態(tài)制劑可以有效服務(wù)于畜禽養(yǎng)殖。建立畜禽養(yǎng)殖環(huán)保處理綜合體系,覆蓋固體廢棄物、液體廢棄物和廢氣環(huán)保處理,以實(shí)現(xiàn)高效、低成本的目標(biāo),使養(yǎng)殖業(yè)不斷壯大。
作者:杜云平 余國(guó)蓮 劉偉 周慶豐 周荷田 曾娟娟 曹永長(zhǎng)
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