现代生物技术在犬饲料生产中的应用

章国辉

现代生物技术在犬饲料生产中的应用

章国辉

现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的，以DNA重组技术的建立为标志，以现代生物学研究成果为基础，以基因或基因组为核心，以基因产业为核心，并辐射到各个生物科技领域。利用生物特定功能通过现代生物技术的设计、方法和手段，改变动物体内生理生化反应和物质代谢过程，运用饲料加工处理新技术和研制新型饲料添加剂产品等，为生产犬饲料或药品提供原料。现代生物技术的运用具有节省饲料、提高饲料利用率、提高环境质量、预防各种疾病等作用。 主要是通过发酵工程技术、植物工程技术、动物工程技术三个方面的应用来实现的。

一、发酵工程技术

发酵工程是将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，是一门利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。该技术可用于生产犬饲料所用的抗生素、维生素等常用药物，生产的维生素有维生素C、B2、B12、D以及β-胡萝卜素等。维生素可以提高犬对营养物质的吸收代谢，维持正常生长，在饲料中添加高剂量的某些维生素，可以增进免疫应答能力，提高抗病毒、抗肿瘤和抗应激能力。发酵工程技术也可用于微生物蛋白、氨基酸和一些添加剂(如乳酸、天然色素等)、生物固氮、微生物饲料的生产等。通过在犬粮中添加氨基酸，生物固氮等可以平衡氨基酸的比例，提高饲料蛋白质的利用效率，减少氮排出造成的环境污染。

二、植物工程技术

利用生物技术可以进行植物收获后的转运和降低贮藏过程中植物的酶活性，减少养分损失；利用组织培养、单倍体育种、细胞质融合和基因工程等现代生物技术来提高饲料原料的质量。

（一）提高饲料作物的蛋白质数量与质量。玉米是犬饲料中最重要的原料之一，通过植物工程技术的应用培育出来的优质玉米，目前有“中单206”、“新玉号”、“农大107”等品系，又称优质蛋白玉米，赖氨酸含量在0．4%以上，蛋白质10%～12%，粗脂肪5%。大量研究表明，其饲料价值是普通玉米的1.5～1.6倍，产量是普通玉米的1～2倍。

（二）培育低毒饲料作物。主要应用在饲料的原材料油菜的培育方面，油菜中含有硫代葡萄糖苷(简称硫苷，在饼粕中约含7%-9%)和芥酸(约占总脂肪酸的50%以上)，硫苷本身没有毒，但它在动物体内经芥子酶催化生成纤维素唑烷硫酮、异硫氰酸酯、硫氰酸盐等有害物质，可引起动物代谢紊乱，以致中毒死亡。研究表明，通过植物生物技术培育出的双低油菜(低芥酸、低硫苷)，其水平处于世界先进水平，如“湘油11”、“浙优油2号”、“河南3-227”、“贵优油2等品种较传统品种芥酸降低90%以上，硫葡萄糖甙降低80%，产量提高10%左右。国内已有多家饲料生产厂家成功地利用植物工程技术工艺，使棉饼中游离棉酚含量降至0．04%以下，菜饼中异硫氰酸酯、恶唑烷酮含量降至0．045%以下。

三、动物工程技术

动物工程技术在饲料生产中主要应用在生产单细胞蛋白、生产新型饲料添加剂、生产酶制剂。

（一）生产单细胞蛋白。单细胞蛋白(SCP)的生产主要目的是提高饲料中蛋白质的含量，通过生物技术的应用（如培养细菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合细菌等）而获得微生物蛋白，它是现代饲料工业和食品工业中重要的蛋白来源。微生物蛋白营养丰富，蛋白质含量40%～80%不等，所含氨基酸组分齐全平衡，且有多种维生素，消化利用率高（一般高于86%），其最大特点是微生物繁殖快，成本低，效益高。SCP饲料其菌体蛋白含量可达40%～80%，若加入限制性氨基酸蛋氨酸后可达90%以上，且各种氨基酸、维生素含量丰富。

（二）生产新型饲料添加剂。目前用作饲料添加剂的低聚糖主要有异麦芽低聚糖、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。它是为消化已有的有益细菌直接提供可发酵底物，促进有益微生物的大量增殖、调节消化道微生态平衡。这类产品分两类：一类是以促进有益细菌生长的低聚果糖，另一类是促进免疫反应的低聚甘露糖。

（三）生产酶制剂。酶制剂是从动、植物和微生物中提取制备的具有酶特性的高效生物活性物质，通常与少量载体混合而制成粉剂。应用生物技术生产的酶有：蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、植酸酶、β-萄聚糖酶、戊聚糖酶、淀粉酶等。植酸酶是一种水解植酸的磷酸酶类、它能将植物磷降解为肌醇和无机磷酸，饲料中添加植酸酶，可使饲料中磷的利用率提高60%，粪便中磷的排出量减少40%，有利于矿物质和氨基酸的吸收利用。β-萄聚糖酶、戊聚糖酶能分解饲粮中的抗营养因子萄聚糖和戊聚糖，提高养分消化利用，改善了非滤粉多糖的消化率。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，我国的犬饲料品牌多、品种多，生产厂家的饲料加工工艺各有不同，但生产犬饲料的原材料基本一致，上述三种生物技术的单独或综合应用对提高犬饲料品质具有非常现实的意义。

（作者单位：上海市公安局警犬大队）

（编辑：李 冰）