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在饲料中添加蜘蛛酶对降低猪粪便中恶臭物质的影响

发布时间:2014-05-06 15:14:00 点击:

在饲料中添加蜘蛛酶对降低猪粪便中恶臭物质的影响

原著:韩国生命工学研究院昆虫资源研究室/申东夏

译者:北京金英赛得科技有限公司/关静姝

引言  畜禽粪便的污染主要包括氮磷污染、重金属污染、抗生素污染、生物病原污染以及恶臭气体污染等。家畜粪尿发生量占全体污、废水发生量的0.6%,但发生污染负荷量却达到25.8%。因此,韩国国家环境部和农业部针对畜禽粪便的排放制定了相应的法规。如《加强污水排放水质标准》:加强农户的家畜粪尿处理设施,排出的污水的生物耗氧量应在1500 mg/ L以下;还补充规定了一般地区的氮、磷放流水标准。同时还加强了处罚的力度,对于无照经营者污染公共水域的故意或恶意行为,确保其执法的实效性,从两年以下有期徒刑或罚款两千万(韩元)以下调整为五年以下有期徒刑或罚款三千万(韩元)以下;按照排放废水污染程度,罚款金额从500万韩元以下调整至1000万韩元以下。

在以上几种畜禽粪便的污染中,恶臭气体直接影响到人们的生活品质,养殖场周边的人们已经无法再忍耐家畜粪便的恶臭。在经营畜牧业过程中所发生的恶臭给附近居民带来了不良影响,恶臭气体能刺激人的嗅觉神经和三叉神经,对呼吸中枢产生毒害。同时,恶臭气体也有害于畜禽健康,会引起呼吸道疾病和其他疾病,并最终影响畜禽生长,导致生产性能的下降。

粪便恶臭主要来源于饲料中蛋白质的代谢终产物,或粪便中代谢产物和残留养分经细菌分解产生的恶臭物质,包括氨、硫化氢、吲哚、硫醇等。在恶臭物质中,对人畜健康影响最大的主要有氨气和硫化氢。以氨气为例,如果幼猪生活环境中空气里氨的体积分数达到5×10-5,幼猪的增重率会下降12%,达到10-45×10-4则生长率将会下降30%。

综上所述,关注环境污染已经成为人们的主要话题,畜牧业尤其是养猪业中恶臭问题和粪尿处理问题是急需解决的问题。恶臭的主要成分是氨和挥发性脂肪酸。这种恶臭已经危害到人们的健康和家畜的生产。

本试验旨在研究蜘蛛酶对畜禽粪便产生的恶臭气体的影响,从而为人们健康和家畜生产寻求更有效的途径。

1 材料与方法

1.1 动物选择与分组设计

根据品种相同,体重和健康状况相近的原则,选择体重20kg左右的商品猪30头,随机分成2个处理:分别为对照组和添加了0.1%蜘蛛酶(蜘蛛酶酶活200000IU/kg)的处理组。

1.2 饲养管理

试验在位在韩国论山市炼武镇的独立农场里进行。试验期为60天。饲喂方法按养殖场常规法进行,各圈必须有标识,猪不可串圈、料不可添错。

1.3 测定指标

1.3.1 猪粪的感官评价

在试验进行到第153060天对猪粪便的气味、颜色、硬度等进行感官评价。

1.3.2 猪粪中恶臭气体含量的分析

恶臭指标(硫化氢,氨气)的气相色谱分析(GC)方法:试验结束时,取猪粪10g放进250mL三角锥瓶后,在常温下密封1h。然后,抽取三角锥瓶里的气体10mL,用气相色谱 (FPD, GC-14B Dong-il SHIMADZU)进行分析。硫化氢和氨的分析时间各为5min10min

因为使用气相色谱对猪粪便产生的臭味气体含量进行分析很麻烦而且费用高,因此还可采用一次性氨气分析器粗略的对粪便中释放出的氨气量进行观察。

2 结果

21蜘蛛酶对猪粪感官指标的影响

比较饲喂添加0.1%蜘蛛酶饲料组和无添加蜘蛛酶饲料组,在第153060d进行取样评价猪粪便的感官指标(见图 19),其结果显示:添加蜘蛛酶后,实验组的猪只排出粪便的臭味降低,感官气味指数分别比对照组改善21.43%,9.84%11.36%;粪便的颜色感官指数分别比对照组改善28.00%19.40%14%,颜色由灰褐色变得偏黄褐色;感官硬度指数较对照组分别改善44.23%,43.10%31.82%,结坨、便秘的粪相应减少。


1、第15天蜘蛛酶对猪粪便气味的影响

2、第30天蜘蛛酶对猪粪便气味的影响

3、第60天蜘蛛酶对猪粪便气味的影响

4、第15天蜘蛛酶对猪粪便颜色的影响

5、第30天蜘蛛酶对猪粪便颜色的影响

6、第60天蜘蛛酶对猪粪便颜色的影响

7、第15天蜘蛛酶对猪粪便硬度的影响

8、第30天蜘蛛酶对猪粪便硬度的影响

9、第60天蜘蛛酶对猪粪便硬度的影响

22 猪粪的气相色谱分析结果

猪粪气相色谱分析结果中的气体排出量是以峰及其面积来测定。分析结果如表1。从实验结果上可看出蜘蛛酶添加组的硫化氢(H2S)和氨气(NH3)量明显减少,分别改善了91.95%21.19%

1 蜘蛛酶对猪粪便中氨气和硫化氢浓度的影响

对照组

蜘蛛酶组

GC Analysis

(峰面积)

H2S

3,827,037

308,015

NH3

472

372

23 一次性气体分析器来分析NH3

用一次性气体分析器来测定氨气的结果如图10所示。粉红色检测管被氨气变成黄色,根据其变化程度来粗略的评价氨气量。可观察添加蜘蛛酶组粪中氨气排出量比对照组低了约一半。 

       蜘蛛酶   对照组

10、用一次性氨气分析器研究蜘蛛酶对粪便中氨的影响

3结论

蛋白酶是能够降解蛋白质肽键的酶的总称。国外一些研究表明:蛋白酶可以提高植物性饲料中氨基酸的利用率,减少粪氮的排泄量。成年动物能够产生足够的内源性消化酶,满足自身需要。但对幼龄动物或处于病态和应激状态下的动物,酶的分泌不足,适当补加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等,不但可以补充其内源酶的不足,而且能激活内源酶,促进对饲料蛋白质的消化分解和吸收利用,提高饲料的消化率。在饲料中添加外源性蛋白酶,有利于畜禽对蛋白质的消化和吸收。这对于减少粪氮的排出,减轻氮对环境的污染具有重要的作用。

我们通过试验发现添加蜘蛛酶可以使猪粪释放的恶臭气体减少;通过观察可判断便秘而深色的粪转变成松软而明亮的粪;通过GC(气相色谱)分析及一次性气体分析器的分析,可确认恶臭发生主要指标之一的硫化氢和氨气含量减少,因此推测蜘蛛酶通过促进猪只的消化,提高了其对蛋白质的利用率,增加了蛋白氮在体内的沉积,进而减少了粪便中氮的排放。

 

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