章國(guó)輝

現(xiàn)代生物技術(shù)在犬飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用

章國(guó)輝

現(xiàn)代生物技術(shù)是在傳統(tǒng)生物技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志，以現(xiàn)代生物學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，以基因或基因組為核心，以基因產(chǎn)業(yè)為核心，并輻射到各個(gè)生物科技領(lǐng)域。利用生物特定功能通過現(xiàn)代生物技術(shù)的設(shè)計(jì)、方法和手段，改變動(dòng)物體內(nèi)生理生化反應(yīng)和物質(zhì)代謝過程，運(yùn)用飼料加工處理新技術(shù)和研制新型飼料添加劑產(chǎn)品等，為生產(chǎn)犬飼料或藥品提供原料?，F(xiàn)代生物技術(shù)的運(yùn)用具有節(jié)省飼料、提高飼料利用率、提高環(huán)境質(zhì)量、預(yù)防各種疾病等作用。 主要是通過發(fā)酵工程技術(shù)、植物工程技術(shù)、動(dòng)物工程技術(shù)三個(gè)方面的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)的。

一、發(fā)酵工程技術(shù)

發(fā)酵工程是將微生物學(xué)、生物化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)的基本原理有機(jī)地結(jié)合起來，是一門利用微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)來生產(chǎn)各種有用物質(zhì)的工程技術(shù)。該技術(shù)可用于生產(chǎn)犬飼料所用的抗生素、維生素等常用藥物，生產(chǎn)的維生素有維生素C、B2、B12、D以及β-胡蘿卜素等。維生素可以提高犬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收代謝，維持正常生長(zhǎng)，在飼料中添加高劑量的某些維生素，可以增進(jìn)免疫應(yīng)答能力，提高抗病毒、抗腫瘤和抗應(yīng)激能力。發(fā)酵工程技術(shù)也可用于微生物蛋白、氨基酸和一些添加劑(如乳酸、天然色素等)、生物固氮、微生物飼料的生產(chǎn)等。通過在犬糧中添加氨基酸，生物固氮等可以平衡氨基酸的比例，提高飼料蛋白質(zhì)的利用效率，減少氮排出造成的環(huán)境污染。

二、植物工程技術(shù)

利用生物技術(shù)可以進(jìn)行植物收獲后的轉(zhuǎn)運(yùn)和降低貯藏過程中植物的酶活性，減少養(yǎng)分損失；利用組織培養(yǎng)、單倍體育種、細(xì)胞質(zhì)融合和基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)來提高飼料原料的質(zhì)量。

（一）提高飼料作物的蛋白質(zhì)數(shù)量與質(zhì)量。玉米是犬飼料中最重要的原料之一，通過植物工程技術(shù)的應(yīng)用培育出來的優(yōu)質(zhì)玉米，目前有“中單206”、“新玉號(hào)”、“農(nóng)大107”等品系，又稱優(yōu)質(zhì)蛋白玉米，賴氨酸含量在0．4%以上，蛋白質(zhì)10%～12%，粗脂肪5%。大量研究表明，其飼料價(jià)值是普通玉米的1.5～1.6倍，產(chǎn)量是普通玉米的1～2倍。

（二）培育低毒飼料作物。主要應(yīng)用在飼料的原材料油菜的培育方面，油菜中含有硫代葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱硫苷，在餅粕中約含7%-9%)和芥酸(約占總脂肪酸的50%以上)，硫苷本身沒有毒，但它在動(dòng)物體內(nèi)經(jīng)芥子酶催化生成纖維素唑烷硫酮、異硫氰酸酯、硫氰酸鹽等有害物質(zhì)，可引起動(dòng)物代謝紊亂，以致中毒死亡。研究表明，通過植物生物技術(shù)培育出的雙低油菜(低芥酸、低硫苷)，其水平處于世界先進(jìn)水平，如“湘油11”、“浙優(yōu)油2號(hào)”、“河南3-227”、“貴優(yōu)油2等品種較傳統(tǒng)品種芥酸降低90%以上，硫葡萄糖甙降低80%，產(chǎn)量提高10%左右。國(guó)內(nèi)已有多家飼料生產(chǎn)廠家成功地利用植物工程技術(shù)工藝，使棉餅中游離棉酚含量降至0．04%以下，菜餅中異硫氰酸酯、惡唑烷酮含量降至0．045%以下。

三、動(dòng)物工程技術(shù)

動(dòng)物工程技術(shù)在飼料生產(chǎn)中主要應(yīng)用在生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白、生產(chǎn)新型飼料添加劑、生產(chǎn)酶制劑。

（一）生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白。單細(xì)胞蛋白(SCP)的生產(chǎn)主要目的是提高飼料中蛋白質(zhì)的含量，通過生物技術(shù)的應(yīng)用（如培養(yǎng)細(xì)菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合細(xì)菌等）而獲得微生物蛋白，它是現(xiàn)代飼料工業(yè)和食品工業(yè)中重要的蛋白來源。微生物蛋白營(yíng)養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量40%～80%不等，所含氨基酸組分齊全平衡，且有多種維生素，消化利用率高（一般高于86%），其最大特點(diǎn)是微生物繁殖快，成本低，效益高。SCP飼料其菌體蛋白含量可達(dá)40%～80%，若加入限制性氨基酸蛋氨酸后可達(dá)90%以上，且各種氨基酸、維生素含量豐富。

（二）生產(chǎn)新型飼料添加劑。目前用作飼料添加劑的低聚糖主要有異麥芽低聚糖、半乳聚糖、甘露蜜寡糖、低聚葡萄糖、半乳蔗糖、大豆低聚糖、低聚果糖。它是為消化已有的有益細(xì)菌直接提供可發(fā)酵底物，促進(jìn)有益微生物的大量增殖、調(diào)節(jié)消化道微生態(tài)平衡。這類產(chǎn)品分兩類：一類是以促進(jìn)有益細(xì)菌生長(zhǎng)的低聚果糖，另一類是促進(jìn)免疫反應(yīng)的低聚甘露糖。

（三）生產(chǎn)酶制劑。酶制劑是從動(dòng)、植物和微生物中提取制備的具有酶特性的高效生物活性物質(zhì)，通常與少量載體混合而制成粉劑。應(yīng)用生物技術(shù)生產(chǎn)的酶有：蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、植酸酶、β-萄聚糖酶、戊聚糖酶、淀粉酶等。植酸酶是一種水解植酸的磷酸酶類、它能將植物磷降解為肌醇和無機(jī)磷酸，飼料中添加植酸酶，可使飼料中磷的利用率提高60%，糞便中磷的排出量減少40%，有利于礦物質(zhì)和氨基酸的吸收利用。β-萄聚糖酶、戊聚糖酶能分解飼糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子萄聚糖和戊聚糖，提高養(yǎng)分消化利用，改善了非濾粉多糖的消化率。研究表明，蛋白酶和淀粉酶的混合物可改善原料中玉米、高粱的消化率。

目前，我國(guó)的犬飼料品牌多、品種多，生產(chǎn)廠家的飼料加工工藝各有不同，但生產(chǎn)犬飼料的原材料基本一致，上述三種生物技術(shù)的單獨(dú)或綜合應(yīng)用對(duì)提高犬飼料品質(zhì)具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。

（作者單位：上海市公安局警犬大隊(duì)）

（編輯：李 冰）