現代飼料生物技術與應用（簡體書）

本書結合作者實驗室多年的研究和實踐經驗，對當今飼料生物技術領域的研究成果和應用技術進行了系統的總結和提煉，是現代生物技術與動物營養學和飼料科學交叉滲透的結晶，系統地介紹了國內外飼料生物技術及其應用，內容涵蓋了基因工程、微生物工程（發酵工程）、細胞工程、蛋白質工程、酶工程及生化工程等學科的理論和技術在飼料工業中的研究成果和應用實踐，闡述了包括飼料生物技術的基本理論、新技術、新方法、新工藝以及國內外研究和應用的最新進展與發展前景。
本書可作為高等院校及科研院所相關專業的研究生教材和教師用書，也可供生物技術企業及研發機構、飼料企業、養殖企業、動物保健企業以及其他相關企業的技術人員或專家使用。

第1章 飼料生物技術概述1
1.1 生物技術的內涵、組成、研究領域和應用1
1.1.1 生物技術的內涵1
1.1.2 生物技術發展簡史2
1.1.3 現代生物技術的分類和組成7
1.1.4 現代生物技術的主要領域11
1.1.5 生物技術的應用19
1.1.6 生物技術的前景展望21
1.2 飼料生物技術22
1.2.1 飼料生物技術的概念、研究內容22
1.2.2 飼料生物技術與相關學科的關系23
1.2.3 飼料生物技術的應用24
1.2.4 飼料生物技術展望30
參考文獻30
第2章 飼料微生物與發酵工程32
2.1 發酵工程中的微生物菌質資源33
2.1.1 微生物的分類、特點和作用33
2.2 發酵工程的類型、特點和應用34
2.2.1 發酵類型34
2.2.2 發酵技術的特點35
2.2.3 發酵工程的應用36
2.3 微生物發酵工程上游技術36
2.3.1 菌種分離、選育的原則與步驟36
2.3.2 產生目標物質的微生物選育38
2.3.3 自然選育39
2.3.4 誘變選育39
2.4 發酵工程的中游技術42
2.4.1 培養基43
2.4.2 發酵種類44
2.4.3 發酵工藝的一般流程45
2.4.4 發酵方式46
2.4.5 生物反應器的設計、種類與特性49
2.4.6 發酵過程的優化與控制53
2.5 發酵工程下游技術57
2.5.1 發酵液的預處理和固液分離方法58
2.5.2 微生物細胞的破碎62
2.5.3 目標產物的提取62
2.5.4 目標產物的精制63
2.5.5 成品加工64
2.6 發酵工程應用案例——氨基酸生產65
2.6.1 賴氨酸發酵生產的菌種65
2.6.2 賴氨酸發酵生產的工藝65
2.6.3 賴氨酸發酵生產的主要原料制備及生產培養基65
2.6.4 種子擴大培養66
2.6.5 發酵生產賴氨酸的工藝條件控制67
2.6.6 賴氨酸的提取和精制67
參考文獻67
第3章 基因工程及其在飼料中的應用69
3.1 基因工程技術原理69
3.1.1 基因工程基本概念69

3.1.2 目的基因的獲得70
3.1.3 基因工程載體71
3.1.4 DNA重組75
3.1.5 重組DNA分子導入受體細胞77
3.1.6 重組子的篩選與鑒定78
3.1.7 外源基因在宿主細胞中的表達79
3.1.8 轉基因動物與轉基因植物80
3.1.9 基因診斷與基因治療80
3.1.10 動物整體克隆技術81
3.2 基因工程技術在動物飼料中的應用81
3.2.1 提高飼料作物產量81
3.2.2 改善飼料營養品質84
3.2.3 開發新型飼料添加劑84
參考文獻86
第4章 生物活性物質的分離純化技術90
4.1 離心分離技術及設備90
4.1.1 離心沉降90
4.1.2 離心過濾91
4.1.3 超離心92
4.2 板框壓濾分離94
4.3 超濾膜分離和濃縮技術96
4.3.1 超濾膜組件97
4.3.2 超濾膜的污染和濃差極化及控制對策98
4.3.3 超濾膜分離系統設計100
4.4 納濾104
4.4.1 納米過濾的分離機理104
4.4.2 納濾膜組件及其分離過程的系統設計105
4.4.3 膜的污染和劣化106
4.5 干燥技術及設備107
4.5.1 氣流干燥技術107
4.5.2 沸騰干燥技術110
4.5.3 噴霧干燥技術111
4.5.4 冷凍干燥技術112
4.5.5 紅外線干燥114
4.6 應用115
4.6.1 膜技術在制備活性物質中的應用115
4.6.2 噴霧干燥在活性物質中的應用116
參考文獻117
第5章 微生態原理及微生物飼料添加劑制造技術119
5.1 動物微生態學概述119
5.1.1 動物微生態學概念119
5.1.2 動物微生態發展簡史120
5.1.3 動物微生態與其他學科的關系123
5.1.4 動物微生態學發展前景124
5.2 動物微生態理論127
5.2.1 微生態平衡與失調理論127
5.2.2 改善宿主體內外生態環境理論128
5.2.3 微生態營養理論129
5.2.4 “三流”循環學說理論129
5.3 微生態營養130

5.3.1 消化道微生物菌群130
5.3.2 消化道菌群與動物的代謝關系132
5.4 微生物飼料添加劑146
5.4.1 微生物(態)飼料添加劑概念146
5.4.2 微生物飼料添加劑菌種及生物學特性147
5.4.3 微生物飼料添加劑的作用機理及功效150
5.4.4 微生物飼料添加劑在動物生產中的應用153
5.4.5 微生物飼料添加劑的發展趨勢及問題156
5.5 微生物飼料添加劑的菌種篩選157
5.5.1 益生菌菌種的來源和應具備的特性157
5.6 微生物飼料添加劑制造工藝及質量檢測162
5.6.1 國內微生物飼料添加劑(益生菌)生產中的問題162
5.6.2 微生物飼料添加劑(益生菌)的生產工藝技術163
5.6.3 微生物飼料添加劑或其他益生菌劑的質量檢測174
5.7 益生元和合生元177
5.7.1 益生元177
5.7.2 合生元(素)180
5.8 應用技術181
5.8.1 影響微生物飼料添加劑功效的因素181
5.8.2 微生態制劑的科學合理使用及注意問題182
參考文獻186
第6章 生物飼料的制造原理與技術189
6.1 概述189
6.1.1 生物飼料的概念和意義189
6.2 生物飼料的功能及技術原理191
6.2.1 生物飼料原料的理化特性191
6.2.2 生物飼料的技術原理193
6.3 生物飼料的加工工藝及參數控制194
6.3.1 生物飼料的加工工藝194
6.3.2 生物飼料發酵條件的參數或質量控制198
6.4 生物飼料的功能及其在動物生產中的應用204
6.4.1 液體發酵生物飼料在動物生產中的應用204
6.4.2 固體發酵生物飼料在動物生產中的應用206
6.4.3 生物飼料存在的問題207
6.4.4 展望207
參考文獻207
第7章 飼用酶制劑理論與應用210
7.1 酶制劑理論基礎210
7.1.1 概述210
7.1.2 酶合成的調控220
7.1.3 產酶微生物的菌種選育225
7.1.4 酶蛋白的釋放及產量調控技術232
7.2 飼用酶工程技術234
7.2.1 飼用酶工程概述234
7.2.2 飼用微生物酶開發的一般程序236
7.2.3 優良產酶菌種的標準239
7.2.4 樣品的收集和菌種的分離241
7.2.5 菌種培養241
7.2.6 產酶菌的篩選242
7.2.7 酶的發酵技術244

7.2.8 發酵后處理技術250
7.2.9 酶活力的測定253
7.2.10 酶的制劑與保存255
7.2.11 酶質量的控制及標準256
7.3 飼用酶制劑257
7.3.1 飼用酶制劑的作用及其機理257
7.3.2 飼用酶制劑的分類及其特點258
7.3.3 飼用酶制劑的應用技術264
參考文獻269
第8章 肽營養理論與肽類飼料添加劑271
8.1 氨基酸、肽和蛋白質概述272
8.1.1 氨基酸272
8.1.2 蛋白質274
8.1.3 肽鍵、肽、多肽、寡肽、小肽和生物活性肽275
8.1.4 肽的命名276
8.2 肽的理化特性278
8.2.1 肽的一般理化特性278
8.2.2 大豆肽的理化特性279
8.3 肽的分類及特性281
8.3.1 根據生物活性肽的來源分兩大類281
8.3.2 根據肽的生物學功能分四大類281
8.4 肽的吸收、代謝與機制287
8.4.1 肽的吸收機制287
8.4.2 影響肽吸收的因素290
8.4.3 肽的代謝290
8.5 肽的生物學功能292
8.5.1 肽促進蛋白質(或氨基酸)的吸收利用和組織蛋白的合成292
8.5.2 肽的營養作用293
8.5.3 肽的生理活性作用294
8.6 影響肽釋放、吸收、利用的因素295
8.6.1 小肽本身的理化性質295
8.6.2 日糧蛋白質的含量與品質295
8.6.3 日糧采食水平296
8.6.4 加工、儲藏條件296
8.6.5 其他因素296
8.7 肽的開發、制造與應用296
8.7.1 制肽原材料及特性296
8.7.2 制備活性肽的方法及工藝流程300
8.8 生物活性肽在飼料工業中的應用303
8.8.1 改善飼料風味，提高飼料的適口性，具有飼料誘食劑的功能303
8.8.2 具有促生長保健和提高免疫力作用，可作為抗生素替代品303
8.8.3 滿足幼齡畜禽對蛋白質的需求,提高生產性能303
8.8.4 具有強的抗氧化作用，可作為天然抗氧化劑，保護活性成分,提高飼料品質304
8.8.5 調節脂肪代謝，改善胴體品質304
8.8.6 作為礦物元素的螯合劑，提高機體對礦物質元素的利用率305
8.8.7 促進類胡蘿卜素轉運和在蛋黃中的沉積，改善禽蛋品質305
8.8.8 促進幼齡動物腸道黏膜發育，減少腹瀉的發生305
8.8.9 促進胃腸道菌群生長，改善腸胃健康狀況305
8.8.10 帶動蛋白質的吸收和轉運，提高飼料利用率306
8.8.11 寡肽對反芻動物的特殊作用306

8.9 展望307
參考文獻307
第9章 免疫調節劑及其生物加工316
9.1 概述316
9.1.1 免疫調節劑316
9.1.2 分類317
9.2 免疫調節劑的理論基礎317
9.2.1 動物的免疫系統及其生物學功能317
9.2.2 動物營養免疫學研究進展與應用323
9.3 免疫調節劑的開發與制備技術333
9.3.1 免疫調節劑的來源333
9.3.2 免疫調節劑的制備技術347
9.4 免疫調節劑的應用351
參考文獻352
第10章 海洋生物資源與新型飼料和添加劑開發357
10.1 海洋生物資源種類及特性357
10.1.1 海洋生物資源概述357
10.1.2 海洋生物資源種類及特性357
10.1.3 海洋生物資源的合理開發與利用365
10.2 海洋生物資源飼料化與新型飼料添加劑368
10.2.1 海洋生物資源飼料化368
10.2.2 海洋生物資源與新型飼料添加劑開發利用373
10.3 海洋單細胞蛋白的生產及在飼料工業中的應用378
10.3.1 概述378
10.3.2 海洋單細胞蛋白的生產378
10.3.3 單細胞蛋白在水產養殖業的應用384
10.3.4 海洋單細胞蛋白利用所面臨的問題與對策384
參考文獻385
第11章 飼料生物質資源的開發和應用387
11.1 概述387
11.1.1 生物質的概念387
11.1.2 生物質資源開發和利用的重大意義387
11.2 生物質能源開發和利用390
11.2.1 國內生物質資源能源在能源領域中的開發和利用390
11.2.2 國外生物質資源在能源領域中的開發和利用390
11.3 植物源性生物質飼料的開發和利用391
11.3.1 秸稈生物質飼料資源的開發和利用391
11.3.2 糟渣類生物質飼料資源的開發和利用392
11.4 動物源性生物質飼料資源的開發和利用393
11.4.1 畜禽血液生物質資源的開發和利用393
11.4.2 家禽羽毛生物質資源的開發和利用397
參考文獻403