胶原蛋白的生物学性状

胶原蛋白的生物学性状,第1张

胶原作为医用生物材料,最重要的特点在于其低免疫原性,与其它具有免疫原性的蛋白质相比,胶原蛋白的免疫原性非常低。人们甚至曾认为胶原不具有抗原性,研究表明:胶原具有低免疫原性,不含端肽时免疫原性尤其低。胶原有三种类型的抗原分子,第一类是胶原肽链非螺旋的端肽,在天然和变性胶原中均存在。由于2个不同种类的哺乳动物中间的胶原蛋白,其整个氨基酸序列变化不是很大,而且胶原蛋白的三螺旋区域有高度的进化稳定性,但在非螺旋的末端区域中有很大的变化性,在这区域中几乎50%以上的氨基酸残基表现出种属性变化,大量的研究和生产都集中在如何完全去除端肽,只要去除端肽就认为是安全的。第二类是胶原的三股螺旋的构象,仅存在于天然胶原分子中,即位于天然胶原蛋白的三螺旋结构中的抗原决定簇,会在分离和纯化过程中暴露出来,尤其是含α1和α2单链暴露出的中央端情况下更为明显。第三类是α-链螺旋区的氨基酸顺序,只出现在变性胶原中。

免疫学分析和研究结果表明,使用胶原加完全弗氏佐剂,能对胶原产生多克隆和单克隆抗体。由T细胞启动的对胶原蛋白免疫反应的证据是,位于重要组织相容性(H-2)部位上ⅠA或ⅠB亚区的免疫反应基因已被鉴定。胶原蛋白免疫原性的临床评价通常是皮肤过敏性测试(细胞免疫指数,迟发性Ⅳ型反应)和由反应型抗体的存在(体液免疫指数)来确定的。实践证明,在患者身上进行这两种评价是合理的。在治疗前,用过敏剂量的植入性胶原对患者进行皮试,大约3%有潜在的反应,反复多次处理的患者,大约1%~2%会产生迟发性过敏性的临床病状,典型的症状包括局部水肿和红斑反应,有的还伴有硬化和瘙痒,持续时间4~6个月,个别甚至可达1年以上。 胶原蛋白是肌体自然蛋白,对皮肤表面的蛋白质分子具有较大的亲和力、较弱的抗原性、良好的生物相容性和生物降解安全性,可降解吸收,粘着力好。由胶原制成的手术缝合线既有与天然丝一样的高强度,又有可吸收性,在使用时既有优良的血小板凝聚性能,止血效果好,又有较好的平滑性和弹性,缝合结头不易松散,操作过程中不易损伤机体组织,对创面有很好的黏附性,一般情况下只需较短时间的压迫就可达到满意的止血效果。所以胶原蛋白可以制成粉状、扁状及海绵状的止血剂。同时用合成材料或胶原蛋白在血浆代用品、人造皮肤、人工血管、骨的修复和人工骨和固定化酶的载体等方面的研究和应用方面都十分的广泛。

胶原蛋白分子肽链上具有多种反应基团,如羟基、羧基和氨基等,易于吸收和结合多种酶和细胞,实现固定化,它具有与酶和细胞亲合性好、适应性强的特点。另外,胶原易加工成型,故纯化的胶原蛋白可制成许多不同形式的材料,如膜,带,薄片,海绵,珠体等,但以膜形式应用的报道最多。胶原制备膜用于生物医学,除具有生物可降解性、组织可吸收性、生物相容性、弱抗原性外,还主要有:亲水性强,抗张强度高,具有类似真皮的形态结构,透水透气性好;高抗张强度和低延展性决定的生物塑性;官能团多,可进行适度交联改性,从而可控制其生物降解速度;可调节溶解(溶胀)性;与其它生物活性组分一起使用,具有协同效应;可与药物相互作用;交联或酶处理去端肽可使抗原性降低,可隔离微生物,有生理活性,如有血凝作用等优点。同时也存在以下缺点:胶原的分离纯化及加工处理复杂,分离的胶原交联密度、纤维大小等具有多样性。酶解胶原速度多变,条件难于控制;且纯胶原干燥后质地脆,成膜能力并不强,其膜延展性低,易干裂,抗水性差,遇水易溶胀,在体内易降解,潮湿环境中易受细菌侵蚀而变质,此外还可能导致一些副反应,如组织钙化等。故实际应用中,常常通过一定方法将胶原蛋白改性,通过改性避免胶原蛋白制备材料的缺点,提高胶原的拉伸强度及抗降解能力,降低膨胀率,改善胶原的力学性能与抗水性。

临床应用形式有水溶液、凝胶、颗粒剂、海绵和薄膜等。同样这些形状都可用于药物缓释,已获准上市和正在研发的胶原蛋白药物缓释应用大都集中在眼科中抗感染和青光眼治疗,创伤中的局部治疗及伤口修复的控制感染,妇科的宫颈发育异常和外科的局部麻醉等。 由于胶原蛋白广布于人体各组织中,系各组织中的重要成分并构成组织细胞外基质(Extracelluarmatrix,ECM),其性质是一种天然的组织支架材料。从临床应用的角度,人们用胶原蛋白制成各种各样的组织工程支架,如皮肤、骨组织、气管和血管支架等。然而以胶原本身而言就有两大类,即纯胶原制备的支架和与其它成分复合而成的复合物支架。纯胶原蛋白组织工程支架具有生物相容性好、易加工、可塑性并能促进细胞黏附、增殖等优点,但也有胶原蛋白的力学性能差,在含水时难以塑形,无法支撑组织重建等不足。其次在修复处的新生组织会产生各种各样的酶,将胶原蛋白水解,导致支架崩解,而采用交联或复合的方式能改善与提高。现已成功地将胶原蛋白基生物材料用于人工皮肤、人工骨、软骨移植和神经导管等组织工程产品。有人用嵌入软骨细胞的胶原蛋白凝胶来修复软骨缺陷并尝试用上皮、内皮和角膜细胞附在胶原蛋白海绵以适应角膜组织。还有人混合自体同源的间叶细胞中的茎状细胞和胶原蛋白凝胶制作肌腱用于腱后修复。

以胶原蛋白为基质作真皮辅以上皮成分构成的组织工程人工皮肤药物缓释胶以胶原蛋白为主要成分的给药系统应用非常广泛,可以把胶原蛋白水溶液塑造成各种形式的给药系统,如眼科方面的胶原蛋白保护物、烧伤或创伤使用的胶原海绵、蛋白质传输的微粒、胶原蛋白的凝胶形式、透过皮肤给药的调控材料以及基因传输的纳米微粒等。此外,还可作为组织工程包括细胞培养系统的基质、人工血管和瓣膜的支架材料等。 胶原蛋白由动物皮提取,皮中除胶原蛋白外还含有透明质酸、硫酸软骨素等蛋白多糖,它们含有大量极性基团,是保湿因子,且有阻止皮肤中的酪氨酸转化为黑色素的作用,故胶原蛋白有纯天然保湿、美白、防皱、祛斑等作用,可广泛应用于美容用品中。胶原蛋白的化学组成、结构赋予了它是美容的基础。胶原蛋白与人体皮肤胶原的结构相似,为非水溶性纤维状含糖蛋白质,分子中富含大量氨基酸和亲水基,具有一定的表面活性和很好的相容性,同时由于其分子中含有大量的羟基,因此它有着相当好的保湿作用。在相对湿度70%时,仍可保持其自身重量45%的水分。试验证明:001%的胶原蛋白纯溶液就能形成很好的保水层,供给皮肤所需要的全部水分。

随着年龄的增长,成纤维细胞的合成能力下降,若皮肤中缺乏胶原蛋白,胶原纤维就会发生联固化,使细胞间粘多糖减少,皮肤便会失去柔软、弹性和光泽,发生老化,同时真皮的纤维断裂、脂肪萎缩、汗腺及皮脂腺分泌减少,使皮肤出现色斑、皱纹等一系列老化现象。将其作为活性物质用于化妆品中时,后者可以扩散到皮肤的深层,其含有的酪氨酸与皮肤中的酪氨酸竞争,而与酪氨酸酶的催化中心结合,从而抑制黑色素的产生,使皮肤中的胶原蛋白活性增强,保持角质层水分以及纤维结构的完整性,促进皮肤组织的新陈代谢,对皮肤产生良好的滋润保湿、消皱美容作用。早在20世纪70年代初,美国就率先推出注射用牛胶原,用于祛斑除皱纹及修复瘢痕。

不过在化妆品中,单纯用作营养性护肤类原料通常要求分子量在2KD以下,以让水解胶原能渗透入皮肤内。而护发类化妆品除要求水解胶原具有保湿性以外,还应具有一定的成膜性,因此,水解胶原的分子量要求会更高。 胶原蛋白亦可用于食品,早在十二世纪Bingen 的 StHilde-gard 就描述了利用小牛的软骨汤作为药物来治疗关节疼痛,在相当长的一段时间里,含胶原的一些产品被人们认为对关节是很有益处的。因为它具有适用于食品的一些属性:食用级通常外观为白色,口感柔和,味道清淡,易消化。可以降低血甘油三酯和胆固醇,并可以增高体内某些缺乏的必需微量元素使之维持在一个相对的正常范围之内,它是一种理想的降血脂食品。此外,有研究表明,胶原蛋白可以协助排除体内的铝,减少铝在体内的聚集,降低铝质对人体的危害,并一定程度上促进指甲和头发的生长。Ⅱ型胶原是关节软骨中的主要蛋白,因而是潜在的自身抗原。口服后能诱导T细胞产生免疫耐受,从而抑制T细胞介导的自身免疫性疾病。胶原多肽是胶原或明胶经蛋白酶等降解处理后制得的具有较高消化吸收性、分子量约为2000~30000的产物,不具有明胶的凝胶性能,市场上销售的胶原多为胶原多肽。

胶原的一些品质使得它在许多食品中用作功能物质和营养成分具有其它替代材料难以比拟的优点:胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区使其具有一定的热稳定性;胶原天然的紧密的纤维结构使胶原材料显示出很强的韧性和强度,适用于薄膜材料的制备;由于胶原分子链上含有大量的亲水基团,所以与水结合的能力很强,这一性质使胶原在食品中可以用作填充剂和凝胶;胶原在酸性和碱性介质中膨胀,这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中。

胶原蛋白粉可直接加入到肉制品,以影响肉类的嫩度和肉类蒸煮后肌肉的纹理。研究表明,胶原蛋白对原料肉和烹饪肉质地的形成非常重要,胶原蛋白含量越高,肉的质地越硬。像鱼肉的嫩化被认为与V型胶原蛋白降解有关,其肽键的破坏引起的细胞外周胶原纤维的裂解被认为是肌肉嫩化现象的主要原因。通过破坏胶原蛋白分子内的氢键,使原有的紧密超螺旋结构破坏,形成分子较小、结构较为松散的明胶,既可改善肉质的嫩度又可提高其使用价值,使其具有良好的品质,增加蛋白质含量,既口感好又有营养。日本还开发出了动物胶原蛋白为原料经胶原蛋白水解酶水解、调制开发出新型调味品和清酒,不但有特殊的风味,还能补充部分氨基酸。

随着各类香肠制品在肉制品中所占的比例越来越大,天然的肠衣制品严重缺乏。研究人员正致力于替代品的开发,以胶原蛋白质为主要的胶原肠衣本身是营养丰富的高蛋白物质,在热处理过程中随着水分和油脂的蒸发与溶化,胶原几乎与肉食品的收缩率一致,而其他的可食用包装材料还没有被发现具有这种品质。另外,胶原蛋白本身具有固定化酶的功能,具有抗氧化性,可以改善食品的风味和质量。产品应力与胶原蛋白含量的多少成正比,而应变则成反比。 胶原蛋白是人体骨骼,尤其是软骨组织中的重要组成成分。胶原蛋白就像骨骼中的一张充满小洞的网,它会牢牢地留住就要流失的钙质。没有这张充满小洞的网,即便是补充了过量的钙,也会白白地流失掉。而胶原蛋白的特征氨基酸羟基脯氨酸是血浆中运输钙到骨细胞的工具。骨细胞中的骨胶原是羟基磷灰石的黏合剂,它与羟基磷灰石共同构成了骨骼的主体。而骨质疏松的实质是合成骨胶原的速度跟不上需要,换言之,新的骨胶原的生成速度低于老的骨胶原发生变异或老化速度。研究表明,如果缺少胶原蛋白,补充再多的钙质也无法防止骨质疏松,因此,只有摄入足够的可与钙结合的胶原蛋白,才能使钙在体内被较快消化吸收,且能较快的达到骨骼部位而沉积。

将胶原蛋白和聚乙烯吡咯烷酮溶在柠檬酸缓冲液里制得胶原蛋白-PVP聚合物(C-PVP),用于受伤骨骼的加固不仅效果好,安全性也高,即使长周期的连续用药,不管是实验还是临床试验都不表现出淋巴肿大、DNA损伤,不会引起肝和肾的代谢紊乱,也不诱发人体产生抗C- PVP的抗体。 饲料用胶原蛋白粉是以制革的残次皮料、皮边角余料等副产物为原料,运用物理、化学或生物技术方法处理得到的蛋白质产品。制革厂鞣革后匀削和剪裁产生的固体废弃物统称为鞣革废渣,其干物质的主要成分就是胶原蛋白。处理后可作为一种动物源性蛋白营养添加剂,替代或部分替代进口鱼粉,用于混、配合饲料的生产,具有较好的饲喂效果和经济效益。其蛋白质含量高,富含18种以上氨基酸,含有钙、磷、铁、锰、硒等矿物质元素,并带有芳香味。研究表明,水解胶原蛋白粉可部分或全部替代生长肥育猪日粮中的鱼粉或豆粕,但添加比例不能超过 6%,当含量达 8%时则显著降低生产性能及日粮消化率,增加饲养成本。

还有人进行了生长试验和消化试验以评价水产饲料中胶原蛋白替代鱼粉的效果。生长试验是在基础饲料(对照组,含鱼粉 12%)中分别以 2%、4%胶原蛋白等重量替代鱼粉饲养平均体重65g的异育银鲫(共 315 尾)35 d,各组鱼体增重率分别为 713%、709%、719%,各组间没有显著差异(P>005);消化试验是采用平均体重 110g 的异育银鲫,按套算法测定了异育银鲫对胶原蛋白的蛋白质消化率为 973%。研究结果表明,胶原蛋白具有很高的消化吸收率,可部分替代鱼粉而对异育银鲫的增重无影响。 有人研究了膳食铜缺乏与老鼠心脏胶原蛋白含量之间的关系。通过SDS- PAGE分析,再用考马斯亮蓝染色,结果表明检测改变了的胶原蛋白的额外代谢特征可预测铜缺乏;由于肝脏纤维化可减少蛋白质含量,因此还可通过测定肝脏中胶原蛋白的含量来预测肝脏纤维化。Anoectochilusformosanus的水提取物(AFE)则可降低CCl4诱发的肝脏纤维化,降低肝脏胶原蛋白的含量。胶原蛋白还是巩膜的主要成分,对眼睛的作用也非常重要,如果巩膜中胶原蛋白的合成减少而降解增加就会导致近视。

1,小龙虾最适宜的生长水温在15~28°C,也就是每年的春秋季, 秋季是主要的繁殖季节。

2,小龙虾成虾养殖的主要季节在春 季,为了充分利用好春季,尽可能在春季完成小龙虾养殖全年的生 产任务

1,小龙虾:也称克氏原螯虾、红螯虾和淡水小龙虾。形似虾而甲壳坚硬。成体长约56~119厘米,暗红色,甲壳部分近黑色,腹部背面有一楔形条纹。幼虾体为均匀的灰色,有时具黑色波纹。螯狭长。甲壳中部不被网眼状空隙分隔,甲壳上明显具颗粒。额剑具侧棘或额剑端部具刻痕。

2,淡水经济虾类,因肉味鲜美广受人们欢迎。因其杂食性、生长速度快、适应能力强而在当地生态环境中形成绝对的竞争优势。 其摄食范围包括水草、藻类、水生昆虫、动物尸体等,食物匮缺时亦自相残杀。

3,小龙虾近年来在中国已经成为重要经济养殖品种。在商业养殖过程中应严防逃逸,尤其是严防逃入人迹罕至的原生态水体。其对当地物种生态竞争优势而导致破坏性危害。

蛋黄颜色是由脂溶性色素在卵形成期间沉积到蛋黄中的,这些色素主要是类胡萝卜素,如叶黄素、玉米黄素、β-胡萝卜素等,而鸡自身没有合成这些色素的能力,对于商品蛋鸡来说,这些色素必须由饲料中摄取。

影响蛋黄颜色的因素有哪些:

1 品种:蛋性能高的商品蛋鸡品种其所产鸡蛋的蛋黄颜色,要浅于产蛋性能较低的地方品种鸡。

2 日龄:蛋黄颜色与产蛋鸡的日龄呈较强相关性,随着日龄的增加,肠道吸收类胡萝卜素的功能逐渐减弱,蛋黄沉积能力下降,大日龄蛋鸡产的蛋,其蛋**泽日益变浅。

3 日粮成份:由于蛋黄中的色素来自于饲料,所以饲料是影响蛋黄颜色沉积的主要因素,包括饲料的组成及各成份之间的比例,特别是玉米等饲料原料的品质等。

在我国,玉米是最重要的蛋鸡能量饲料在日粮中比例最大(可达60%以上),玉米中的叶黄素是形成蛋黄颜色最重要的色素,所以玉米的质量优劣对蛋**泽起到了决定作用。

玉米、玉米蛋白粉中的叶黄素容易发生氧化,随着储存时间增加,原料中的叶黄素随着叶黄素氧化的提高叶黄素含量逐步降低,所以能严重影响蛋黄颜色。

小麦中几乎不含叶黄素,大麦、稻米等中含量也很低,如果在这些原料及其副产品在日粮中所占比例高的话,蛋黄颜色将更浅。日粮中的脂类、维生素和矿物元素也对蛋黄颜色有一定影响。另外,饲料原料如玉米等霉菌毒素超标也会影响蛋黄颜色。

3疾病:疾病也是影响蛋黄颜色的主要因素之一,因为各种影响饲料在消化道内的酶解因素或消化道内某些部位吸收功能发生障碍时,都会影响类胡萝卜素在禽体内的沉积,从而影响蛋黄颜色。

球虫病、肠炎综合征、肝病等消化系统疾病和传染病(如沙门氏菌感染、慢性呼吸道病、传支)等都会严重影响是色素沉积,如有研究表明:当鸡感染球虫病时,叶黄素的利用率仅为正常情况下的70%。

4饲养管理:高温高湿、密度过大、通风不良、光照不当等都会影响到蛋黄颜色,使颜色变浅。

其他因素还有:饲养方式,散养鸡所产蛋的蛋黄颜色比笼养鸡的要深;饲料混合均匀度;影响卵黄形成的应激、疾病等因素。

对于 纯放养的鸡,它能摄取多少类胡萝卜素,完全决定于放养环境,比如夏季能采食到青草、昆虫等蛋黄颜色就会较深;冬天大雪覆盖时鸡如果吃食中叶黄素不多,蛋黄颜色就会偏淡。而笼养、规模化饲养的商品蛋鸡摄取的色素,则取决于饲料,所以要想让蛋黄颜色达到一个比较理想的颜色,必须在饲料原料选择一个安全放心的产品。

加丽素红是目前蛋鸡养殖中常用的一种用于改善蛋黄颜色的饲料添加剂,加丽素红是添加到饲料中的着色剂 ,主要成分为斑蝥黄质 ,玉米淀粉,黄糊精,蔗糖,乙氧基喹啉,抗坏血酸棕榈酯等。加丽红素主要是添加到禽的饲料中,增加动物皮肤、脚、酮体和蛋的颜色及亮度。加丽素红是一种人工合成的高效饲料着色添加剂,为红色色素,有效成分为角黄素,含量为10%。角黄素又称斑蝥黄或斑蝥黄质,化学名是4,4-二酮-β-胡萝卜素 (纯度为960%),属于酮式类胡萝卜素。分子式为 C40H52O2,分子量约为5649。化学合成的角黄素结晶品呈棕色至紫红色,在油溶液中呈现橙红色,水分散液呈现暗红色,结晶品的熔点约210℃。

加丽素红作为一种饲料着色剂应用在禽类养殖业中,覆盖率已达60%,主要用于改善禽及禽产品的脚胫、胴体和蛋黄等颜色。研究显示,肉鸡脚胫着色在不添加红色色素的情况下,饲料中10~12 mg/kg 的叶黄素浓度可使脚胫着色达到饱和,为罗氏比色扇3°~4°,以后每提高脚胫色泽1°,大约需添加1 mg/kg 的角黄素。当加丽素红为25 mg/kg 时,加丽素黄为30 mg/kg,肉鸡脚胫着色可达RYCF(罗氏比色扇)81。加丽素红为50 mg/kg 时,加丽素黄应为60 mg/ kg 或120 mg/kg,脚胫着色可达9或104。在实际应用中,养殖户可根据脚胫的色度要求来确定胴体着色所需的加丽素红和 加丽素黄 的适宜水平。加丽素红的水平随消费者需求颜色的增强而增加,一般在饲料中添加30 mg/kg, 蛋黄 的颜色更趋于自然。添加加丽素红可显著提高蛋黄的RYCF,可用于生产“红心蛋”。研究表明日粮中添加加丽素红对蛋鸡的体重、平均日增重、平均日采食量、料重比等生长性能无显著影响,对开产蛋重、产蛋率、平均蛋重等产蛋性能无显著影响,但可以使蛋鸡的开产日龄提前。饲喂添加加丽素红饲料的海兰蛋鸡血清中的4种血清蛋白α球蛋白、β球蛋白、γ球蛋白和血清白蛋白随饲喂天数的增加,不同剂量产生不同程度的差异变化,加丽素红对鸡 血清蛋白 的合成有影响。

秸秆微贮即农作物秸秆微生物发酵贮存技术,是农作物秸秆提高其营养价值的秸秆处理方法。近年来,秸秆氨化、碱化、青贮等秸秆处理技术的推广应用,为合理开发饲料资源,充分解决饲草、饲料问题作出了积极的贡献,并取得了巨大的经济效益和社会效益。但是,青贮对秸秆的要求较高,季节性较强:而氨化的液氨和氨水运输又很不方便,而且还有一定的不安全性。 秸秆微贮技术通过加入木质素纤维素发酵剂秸秆微贮宝,在密闭的厌氧条件下,促进秸秆纤维素,半纤维素和木质素的分解,改善秸秆的适口性,提高其消化率,并增加营养。秸秆微贮宝处理农作物秸秆,具有产量高、成本低、增重快,无毒害等特点,可以作为一种处理秸秆的新技术,生产的饲料广泛应用于草食家畜的饲养。这一技术的成功应用,为我国农区作物秸秆的有效利用和发展农区畜牧业,又开辟了一条新的途径。

[编辑本段]特点

微贮秸秆有如下一些特点: 1.适口性好。秸秆经微生物发酵后,质地变得柔软,并具有酸香酒气味,适口性明显提高,增强了家畜的食欲。与未经过处理的秸秆相比,一般采食速度可提高43%,采食量可增加20%以上。 2.营养价值和消化率高。在微贮过程中,经秸秆微贮宝作用后,秸秆中的纤维素和木质素部分被降解,同时纤维素木质素的复合结构被打破。这样,瘤胃微生物能够与秸秆纤维充分接触,促进了瘤胃微生物的活动,从而增加了瘤胃微生物蛋白和挥发性脂肪酸的合成量,提高了秸秆的营养价值和消化率,使秸秆变成了牛、羊的优质饲料,促进牛、羊增重。生产实践表明,3公斤微贮秸秆相当于l公斤玉米的营养价值。通过微贮,麦秸的消化率可提高55.6%,水稻秸秆的消化率可提高57.9%,玉米秸秆的消化率可提高61.2%。用微贮秸秆饲喂牛、羊和未处理秸秆相比,可使其日增重提高30%以上。 3.成本低廉。只需50克或50毫升秸秆微贮宝,就可以处理1000公斤秸秆,而氨化同样多的秸秆则需用尿素40—50公斤,两者的处理效果基本相同。但微贮秸秆可比尿素氨化降低成本80%左右,其使用安全性能也比氨化法高。 4.操作简便。秸秆微贮与青贮、氨化相比,商更简单易学。只要把秸秆微贮宝活化后,放到1%的盐水中,然后均匀地喷洒在秸秆上,在一定的温度和湿度下,压实封严,在密闭厌氧条件下,就可以制作优质微贮秸秆饲料。微贮饲料安全可靠,微贮饲料菌种均对人畜无害,不论饲料中有无微生物存在,均不会对动物产生毒害作用,可以长期饲喂,用微贮秸秆饲料作牛、羊的基础饲料可随取随喂,不需晾晒,也不需加水,很方便。 5.贮存期长。秸秆微贮宝发酵处理秸秆的温度为10—40℃且无论青的或干的秸秆都能发酵。因此,我国南方部分地区全年都可以制作秸秆微贮饲料。华巨秸秆微贮宝高效生物发酵剂,可利用秸秆中的碳水化合物迅速发酵,繁殖快,成酸作用强,具有很好的抗腐败防霉能力。秸秆经微贮发酵后,能够形成大量的有机酸,这些有机酸具有很强的杀菌抑菌能力,故发酵的微贮秸秆饲料不易发生霉变,可以长期保存。

[编辑本段]基本原理

秸秆中加入华巨秸秆微贮宝高活性发酵菌种后,使秸秆中分解纤维素的菌数大幅度提高。在适宜温度、湿度和密闭的厌氧条件下,秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素大量降解,产生糖类,继而又被转化成乳酸和挥发性脂肪酸,使pH值下降到4.5—5.0,抑制有害菌和腐败菌的繁殖。经微贮后,秸秆转化成优质粗饲料,不但提高了饲用价值,而且不容易发生腐败,可以长期贮存饲喂。微贮的作用主要表现在以下几个方面: 1.在微生物的作用下,秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素被酶解,使秸秆变得膨松和柔软,提高了秸秆的适口性,增加了动物采食量。 2.由于微生物发酵的作用,使变得柔软和膨胀的秸秆能够充分地与反刍动物瘤胃微生物相接触,从而使粗纤维类物质能够更充分地被瘤胃微生物所分解,提高了秸秆的消化率。 3.微贮时,秸秆中的纤维素、半纤维素被微生物部分地分解,并转化为糖类和脂肪类,从而提高了秸秆的碳水化合物和脂肪酸的含量,提高了秸秆的营养价值。秸秆经微贮后,其代谢能和有机酸含量显著提高,而纤维素、半纤维素和木质素的含量则明显下降。 4.秸秆微贮是在密闭的厌氧条件下进行的,由于秸秆微贮宝微生物菌群可以秸秆中的纤维素为底物,将其酶解为木聚糖,进而降解成木聚寡糖、木三糖和木二糖等,最后降解成木糖。然后再经无氧发酵,将其转化成有机酸类。随着有机酸含氨蹭加,封闭的秸秆微贮容器内氢离子浓度赶齐越高,从而导致秸秆饲料的pH值逐步下降,当pH值下降到4.5—5.0时,酸性抑制了各种微生物的活动,从而使各种有害菌热不能繁殖,使微贮秸秆饲料可以长期保存。

[编辑本段]微贮发酵过程

有氧发酵过程

微贮是在于无氧条件下利用微生物发酵的秸秆处理技术。但在秸秆的封闭过程中,秸秆原料中或多或少地存在着氧气,这就使得在发酵的最初几天里好氧性微生物得以生长和繁殖。通过这些好氧性微生物的活动可将秸秆中的少量糖分和氧气转化成二氧化碳和水,最后氧气越来越少,直至氧气的含量下降为零。这时好氧性微生物就不能生存,最后全部死亡。

秸秆的酶解过程

由于微生物的活动,产生了各种酶类,这些酶类市破坏秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的结构,使它们逐级降解,形成各种糖类物质。秸秆的酶解过程是比较缓慢的,随着微牛物繁殖量的增加和微生物活性的提高,秸奸被逐步酶解为糖类物质。在整个酶解过校中,半纤维素最易被降解,而形成较大数量的木糖、阿拉伯胶、葡萄糖、甘露糖和半乳糖。当这些糖类达到一定浓度时,微生物就可以利用这些糖分作为底物产酸发酵。

产酸发酵过程

微生物利用秸秆饲料中的糖类作为底物,并将它们转化为有机酸类的过程。秸秆经有氧发酵后,氧气被消耗尽,需氧微生物不能存活。这时厌氧性微生物开始活动。它们在厌氧条件下,不能将糖类底物彻底转化成水和二氧化碳,只能分解为各种有机酸类,包括已酸、丙酸、乳酸、丁酸等。这些有机酸在秸秆饲料中发生电离,形成大量的氢离子,使秸秆饲料酸化,pH值下降。当pH值下降到4.5—5.0时,酸性又抑制了各种微生物的活动,从而使微生物活动减慢,而形成良好的秸秆微贮饲料。

[编辑本段]秸秆微贮成功的条件

①.秸秆微贮必须在密闭的无氧条件下进行。秸秆中氧气含量越少,有氧发酵时间越短,好氧性腐败微生物作用的时间越短,秸秆越不易发生腐败霉烂,微贮越容易成功。所以在填装微贮料时,一定要装紧压实,尽可能多地排除空气、封严,以防漏气。 ②.微贮时一定要保证适宜的湿度。水分过多或过少,微贮均不易成功。一般微贮要求秸秆饲料的水分为60%—70%。 ③.温度要适宜。一般温度在10—40℃的范围内,微贮最易成功。 ④.微贮时要添加秸秆微贮宝高效活性菌种,若不添加菌种,杂菌发酵较为激烈,微贮则不会成功。

[编辑本段]原料配比

概述

秸秆微贮饲料的原料配比是:每1000公斤作物秸秆(含水量在15%以下)加入约1000公斤水,加入50克秸秆微贮宝。将原料混合均匀,装入微贮窖中,封闭好,在10—40℃的温度条件下,进行发酵。其流程图如下: 选取秸秆→切短→装窖→压实→密封→出窖→饲喂→秸秆微贮宝→活化→喷洒

准备微贮设施

制作微贮秸秆大多利用微贮窖进行。微贮窖可以是地下式或半地下式的,应选在土质坚硬,排水良好,地下水位低,距畜舍近,取用方便的地点。微贮窖最好用砖和水泥砌成口大底小的梯形窖,斜度一般以6—8度为宜。

准备秸秆

选取新鲜无霉变的秸秆,微贮前必须切短,以便压实,保证微贮饲料的质量,一般玉米秸切成2—3厘米长,麦秸和水稻秸可切成5—6厘米长。

准备菌液

(1).菌种活化。将每袋50克或50毫升的秸秆微贮宝倒入2000毫升低于40℃、1%的白糖溶液中,经充分溶解后,在常温下放置1—2小时备用。活化的菌种的用量,应根据当天能处理秸秆的数量来确定。 (2).菌液配制。把已经活化好的菌液加入到含盐O7—1%的水溶液中,以备喷洒。各种配料用量见表如下: 种类 重(千克) 微贮宝量 食盐量(千克) 水量(千克) 贮料含水量 玉米秸 1000 50克/毫升 7.5 750 60%-65% 稻秸 1000 50克/毫升 8.5 850 60%一65% 麦秸 1000 50克/毫升 80 800 60%一65%

装署

将切短的秸秆装入微贮窖中,每装20—30厘米厚,喷洒一遍菌液,要求喷洒均匀,使菌液与秸秆充分接触。用脚踩实或用机械压实。然后继续装入秸秆,装20—30厘米厚后,再进行喷洒和踩压,如此反复装料,直至装到高出窖面30—35厘米为止。

封窖

秸秆装好后,一般可在最上层按每平方250克均匀地撒上一层盐。然后用较厚的塑料薄膜盖好,塑料薄膜应比窖口要稍大,以便保持窖内密封。盖好后排除窖内的空气,然后封严,再在塑料布上加盖一层干草,以便保温。然后用泥土封闭压实。 封窖后要及时进行检查,防止踩压,防止深陷,如出现裂缝或漏洞,应及时封堵以防漏水漏气。在微贮过程中,更应防止漏水,一旦漏水,秸秆易腐烂变质。发酵时间的长短因气温的不同而有一定的变化。一般10—40℃的气温条件下,经10—15天就可完成微贮发酵。

开窖利用

微贮发酵好后,即可开窖取用。开窖时,应从窖的一端开始,揭开塑料薄膜,由上至下逐段垂直取用。用完后用塑料薄膜封盖好,切忌全部揭开塑料薄膜,否则,会有大量的空气进入窖内,容易引起二次发酵,使秸秆发生腐烂变质。 (1).微贮秸秆的质量检查。开窖后,应检查秸秆发酵是否成功。微贮秸秆饲料质量的好坏,可用如下方法检查:①看。主要看秸秆的颜色和结构。发酵好的秸秆一般呈黄褐色,鲜亮而有光泽;结构完整,无霉烂、结块现象。②嗅。主要是闻秸秆的气味。好的秸秆微贮料具有浓郁的水果香味和醇香味,并有一定的酸味。如果有刺鼻的酸臭味或霉败味,则说明微贮发酵失败。③摸。主要是用手去感觉秸秆饲料的质地。好的秸秆微贮料手感柔软松散,质地湿润,不粘不滑。若发粘,则说明质量不佳;若干燥粗硬,则说明还没有发酵完全。 (2).微贮秸秆的饲喂效果。微贮秸秆是粗饲料,主要用来喂牛、羊等反刍动物和马、驴等草食家畜。微贮秸秆具有酸香气味,松软可口,能够增进家畜的食欲。据试验,牛、羊等动物采食微贮秸秆的速度与未处理秸秆相比,可提高30%—43%,采食量可增加20%—30%:用微贮秸秆饲喂生长肉牛,每天添加2.5公斤精料的情况下,其平均日增重可超过1.5公斤;用于饲喂奶牛,每日可多产奶1.5—3公斤。同时,用微贮秸秆喂畜还可防治畜禽肠胃疾病

★★★★★★★请看参考资料中的视频教程★★★★★★★★★★★★★★★

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