CN100496279C - 畜禽用三元活性微生态制剂 - Google Patents

Abstract

一种用作饲料添加剂的畜禽用三元活性微生态制剂，其重量份组成是：活菌制剂94%-98%、低聚寡糖0.1%-1%、卵黄免疫球蛋白1%-5%；所述活菌制剂由植物乳杆菌液、酵母菌液、芽孢杆菌液按1∶0.9-1.1∶0.9-1.1之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个。本发明充分发挥了抗体球蛋白的特异性免疫功能和活菌剂、低聚寡糖的非特异性免疫功能，提高了制剂的针对性；还使活菌处于休眠状态，提高了制剂的稳定性；并采用微胶囊包埋技术，延长了制剂的货架期。

Description

畜禽用三元活性微生态制剂

技术领域

本发明涉及畜禽用饲料添加剂，进一步是指用做所述添加剂的畜禽用三元活性微生态制剂。

背景技术

抗生素在畜禽养殖业的应用，为世界畜牧业的发展做出了巨大的贡献，然而也带来了极大的隐患：第一，引起内源性感染和二重感染；第二，使畜禽机体免疫力下降，细胞产生耐药性，并通过质粒发生传递，可转移到人体，威胁人类身体健康；第三，化学残留会污染肉、蛋、奶，降低畜禽产品的质量。因此，世界发达国家已于1989年开始全面禁止抗生素在饲料中的应用。

为了克服抗生素的各种弊端，世界各国先后开展了无毒副作用、无残留的绿色饲料添加剂的研究，而在其研究与开发过程中，首选研究的是微生态制剂。微生态制剂是一种含有大量有益菌及其代谢产物和生长促进因子，并且有维持肠道微生态平衡、提高机体健康水平的活菌制剂。免疫球蛋白是动物机体产生的抗感染物质，近年来，国外研究证明，在日粮中添加多克隆抗体，可以预防仔猪和牛犊的大肠杆菌腹泻症。美国食品和药品管理局于1996年将卵黄免疫球蛋白(Igy)列入“一般公认安全物质”范畴，德国于1995年批准将其用于饲料添加剂。

微生态制剂这种新型的生物产品，虽然正在以其独特的功能影响日益发展的畜牧业，但还存在许多有待进一步研究问题：第一，针对性不强，不如抗生素那样可针对某种肠道疾病而采用相应的产品，针对性很强地进行治疗；第二，微生态制剂菌株的稳定性不高，如活菌剂的抗热性、耐酸性等抵抗外界不良环境的能力低；第三，微生态制剂产品的货架期不长，随着贮存期的增加，活菌数量逐步降低。

从国外开发和使用效果看，复合菌制剂较单一菌剂作用效果更好，复合菌制剂一般都具有协同作用。为了提高微生态制剂的有效性，人们正着力于微生态制剂辅助剂的研制与开发。如对低聚寡糖与活菌制剂复合添加的试验，取得一定效果；同时也在开发和研究活菌剂与其他制剂间的联合作用。目前国外还在研究通过基因工程技术，把一些有用的外源基因导入活菌制剂的菌种中，扩大其生物学特殊功能，从而达到一种制剂多种功能的目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提出一种畜禽用三元活性微生态制剂，它将活菌制剂、低聚寡糖、抗体球蛋白有机地结合起来，以充分发挥抗体球蛋白的特异性免疫功能和活菌剂、低聚寡糖的非特异性免疫功能，以提高了微生态制剂的针对性；还可采用低温真空冷冻干燥技术，将活菌剂制成干粉，使活菌处于休眠状态，以提高微生态制剂的稳定性；还可采用微胶囊包埋技术，将三元活性制剂包埋起来，以延长微生态制剂的货架期。

本发明的技术解决方案是，所述畜禽用三元活性微生态制剂的重量份组成是：

活菌制剂       94％—98％；

低聚寡糖       0.1％—1％；

卵黄免疫球蛋白 1％—5％；

其中，所述活菌制剂由植物乳杆菌液、酵母菌液、芽孢杆菌液按1：0.9—1.1：0.9—1.1之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个。

以下对本发明做出进一步说明。

所述低聚寡糖可以是低聚木糖、低聚果糖、低聚甘露糖中的一种，也可以是其它低聚寡糖。

本发明可以上述三元活性微生态制剂的有效成份为芯材，以下述重量份成分的均匀混合物为壁材：

变性淀粉 35％—45％；

阿拉伯胶 10％—20％；

麦芽糊精 20％—30％；

玉米糖浆 15％—25％；

将上述芯材与壁材按1：0.9—1.1之重量比混合均质后，经常规低温喷雾工艺制成微胶囊状态产品。

本发明中，所述活菌制剂可采用如下重量份组分的培养基：

主体碳源     5％—9％；             葡萄糖 1％—3％；

蛋白胨       0.4—0.6％；           植物油 0.2—0.4％；

K₂HPO₄       0.1—0.3％；           CaCo₃  1％—3％；

MgSO₄        0.05—0.07％；         MnSO₄  0.02—0.03％；

水           84％—90％；

其中，所述主体碳源为土豆粉、大豆粉、玉米粉中的一种，并植入相应菌种，每克菌液中的菌种含量是：植物乳杆菌≥8×10⁸个、酵母菌≥7×10⁸个、芽孢杆菌≥4×10⁸个。

本发明中，猪用三元活性微生态制剂主体碳源可采用土豆粉，鸡用三元活性微生态制剂主体碳源可采用大豆粉，反刍动物三元活性微生态制剂主体碳源可采用玉米粉。

本发明对所述植物乳杆菌(PC0586-2)、枯草芽孢杆菌(BL0067)、产朊假丝酵母菌(2.120)进行了单一菌株培养温度、培养时间、培养初始PH值、需氧量、培养基组成等生产工艺参数进行了研究，并且对它们的复合培养进行工艺参数的修正。结果表明：三种菌达到产量最高值的时间是48-54小时，酵母菌的发酵最适温度为32℃，芽孢杆菌为38℃，乳酸菌为36℃，最适温度各不相同，因此，复合培养时，分两阶段进行，第一阶段温度32℃，第二阶段温度31℃，时间各半(28小时)。三种菌的最初培养PH值分别为乳酸菌5.6，酵母菌5.8，芽孢杆菌6.0。因此，复合发酵时PH值要控制在6.0左右。三种菌发酵过程的需氧量各不相同，乳酸菌是以厌氧呼吸为主的兼性菌，酵母菌和芽孢杆菌是好氧呼吸的菌种。因此，复合培养分两步进行，第一阶段(前28小时)培养时，通气1小时停2小时，第二阶段通气2小时停1小时。

本发明中，所述植物乳杆菌、酵母菌、芽孢杆菌可采用标准菌株，也可通过以下菌种分离筛选获得：

取畜禽肠道或土壤样品，稀释后通过富集驯化培养、选择培养、平板(划线)分离培养、菌落采集、纯化继代分离培养、生产试验培养、定性定量分析等步骤，从126份猪肠、鸡肠、牛瘤胃样品，近2万株菌株中，分离筛选出一株高产乳酸的植物乳杆菌(暂编号为PC0586)乳酸产量90.7g/L，比标准菌株(中国科学院微生物菌种保存中心提供，乳酸产量为78g/L)乳酸产量高16％。从27份土壤样品，近4000株菌株中，分离筛选出一株抑菌能力很强的枯草芽孢杆菌变异株，暂编号为BL0067。与标准菌株(中国科学院微生物菌种保存中提供)比较，抑菌能力提高31％。

本发明还可采用紫外对上述育出的植物乳杆菌PC0586进行诱变处理，处理剂量为成活率1％以下。紫外线波长为260nm左右，紫外灯功率为15W，距离固定在样品30nm高处。诱变时间0-72h。从2000余份材料中，选育出一株高产乳酸的植物乳杆菌，乳酸产量达到了130g/L，对糖的转化率为86％-90％，而且表现较好的遗传稳定性。该菌株暂定名为PC0586-1。

本发明还可用基因工程对所述菌种进行遗传改良。其中，转体：高产赖氨酸的棒杆菌(AS1.536)由中国科学院微生物研究所菌种保存中心提供，各种DNA的内切酶、赖氨酸合成途径中的关键酶基因：二氢吡啶二羧酸合成酶基因(dapA)由湖南农业科学院生物研究室提供；受体：可采用诱变育种选育出的植物乳杆菌PC0586-1。载体：大肠杆菌。利用重组DNA的基因工程技术将棒杆菌(AS1.563)赖氨酸合成途径中的关键酶基因—二氢吡啶二羧酸合成酶基因(dapA)，采用随机整合法，以大肠杆菌作为载体，成功地导入了目标菌株植物乳杆菌PC0586-1，培养出一株基因工程菌株，暂编号为PC0586-2。结果表明，外源质粒转化率高，能在目标菌中长期保存，且高水平表达。使无蛋白质分解酶的植物乳杆菌能合成赖氨酸，并且产量达到了27g/L，应用到生产中，起到了既高产乳酸，又能产生赖氨酸的双重作用。

微生态制剂是近十年来研制开发的一种新型生物制剂，目前国内外大多还都是单元的活菌制剂，典型代表是日本流球大学研究开发的“EM原露”，已在日本欧美和我国广泛推广应用。在此，本发明与“EM原露”的各项技术指标比较如下：

1.同源性比较：

本发明产品中的菌种来源之一为来源于畜禽肠道，制成三元活性制剂添加于饲料中，取食后再返回畜禽肠道，由于有良好的同源性，提高了微生物在禽畜肠道内的定植能力。而以“EM原露”为代表的其他微生态制剂菌种大都来源于土壤，在畜禽肠道内的定植能力低于本发明产品。

2.针对性的比较：

表1：三元活性制剂(本发明)与EM原露针对性的比较

从上述比较结果可以看出，“EM原露”含有80个菌种，可用于动物饲料，也可作植物的生物肥料，其广普性好、针对性差；而三元活性制剂中含有针对大肠杆菌和沙门氏杆菌的抗体球蛋，具有特异的免疫功能，针对性强。

3.热稳定性比较

将本发明的三元活性制剂和EM原露采取了70℃高温处理10分钟，结果表明，三元活性制剂中的活菌成活率高达88.7％，比EM原露(41.5％)提高了一倍多。

表2：三元活性制剂(本发明)与EM原露的热称定性比较

4.酸稳定性比较

畜禽取食后，微生态制剂在动物的胃内被大量的胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶杀灭或被消化，能够达到肠道的活菌数量会大量降低。本发明进行了三元活性制剂与EM原露的模拟胃液试验。

模拟胃液组成：胃酸10％、胃蛋白酶1％、胰蛋白酶0.1％、胰凝乳蛋白酶0.05％、PH值4.0-5.0、时间1-8h。

表3：三元活性制剂(本发明)与EM原露胃酸稳定性比较

从表3可以看出，三元活性制剂抗抵胃酸的能力，远远高于EM原露，经模拟胃液处理6小时后，三元活性制剂中的活菌率还有41.0％，比EM原露提高4倍，处理7小时后，EM原露中已不存在活菌了，而三元活性制剂还有37.6％的活菌存活率。

5.抑菌能力的比较

表4：三元活性制剂与EM原露抑菌能力的比较

从表4可以看出，三元活性制剂和EM原露都对肠道内的有害菌表现出抑制作用，而对有益菌不表现抑制作用。从抑菌能力上比较，三元活性制剂对大肠杆菌的抑制能力(抑菌圈直径27.3mm)是EM原露(抑菌圈直径10.6)的2.5倍。

6.货架期的比较

表5：三元活性制剂与EM原露货架期的比较

从表5的结果可以看出，三元活性制剂经过6个月的货架期后，活菌成活率仍然达到了89.8％，而EM原露经过6个月贮存后，活菌成活率只有61.1％。三元活性制剂货架贮存能力提高了45％。

由以上可知，本发明为畜禽用三元活性微生态制剂，它将活菌制剂、低聚寡糖、抗体球蛋白有机地结合起来，充分发挥了抗体球蛋白的特异性免疫功能和活菌剂、低聚寡糖的非特异性免疫功能，提高了微生态制剂的针对性；还采用了低温真空冷冻干燥技术，将活菌剂制成干粉，使活菌处于休眠状态，提高了微生态制剂的稳定性；还采用了微胶囊包埋技术，将三元活性制剂包埋起来，延长了微生态制剂的货架期。

具体实施方式

实施例1：三元活性微生态制剂的重量份组成是：主体碳源用土豆粉培养的活菌制剂98％、低聚木糖1％、卵黄免疫球蛋白(320滴读/g)1％；其中，所述活菌制剂由植物乳杆菌液、酵母菌液、芽孢杆菌液按1：1:1之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个；以上述三元活性微生态制剂的有效成份为芯材，以下述重量份成分的均匀混合物为壁材：变性淀粉45％、阿拉伯胶20％、麦芽糊精20％、玉米糖浆15％；

将上述芯材与壁材按1：1之重量比混合均质后，经常规低温(-5℃)喷雾工艺制成微胶囊状态产品。产品应用：

地点：湖南省桃源县畜禽良种场

对象：28日龄二元杂交(长×大)断奶仔猪

时间：28天(2005年5月1日-2005年5月28日)

日粮组成：岳阳九鼎SH112型乳猪浓缩料

分组和饲养：试验组12头，对照组15头，每日喂料2次。

应用结果：

表6：三元活性制剂的应用效果

从表6可以看出，试验组比对照组每日多增重196.78克，比对照提高了65％，料肉比降低了0.22，饲料转化率提高了12.02％，腹泻率比对照降低了3倍，成活率提高了20％，每增加一公斤体重，纯收入增加1.73元。

实施例2：三元活性微生态制剂的重量份组成是：主体碳源用大豆粉培养的活菌制剂的重量份组成是：活菌制剂94％、低聚果糖1％、卵黄免疫球蛋白(320滴读/g)5％；其中，所述活菌制剂由植物乳杆菌液、酵母菌液、芽孢杆菌液按1：0.9:1之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个。以上述三元活性微生态制剂的有效成份为芯材，以下述重量份成分的均匀混合物为壁材：变性淀粉35％、阿拉伯胶10％、麦芽糊精30％、玉米糖浆25％；将上述芯材与壁材按1：0.9之重量比混合均质后，经常规低温(0--10℃)喷雾工艺制成微胶囊状态产品。

实施例3：三元活性微生态制剂的重量份组成是：主体碳源用玉米粉培养的活菌制剂的重量份组成是：活菌制剂96％、低聚甘露糖0.1％、卵黄免疫球蛋白3.9％；其中，所述活菌制剂由植物乳杆菌液、酵母菌液、芽孢杆菌液按1：1:0.9之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个。以上述三元活性微生态制剂的有效成份为芯材，以下述重量份成分的均匀混合物为壁材：变性淀粉40％、阿拉伯胶15％、麦芽糊精25％、玉米糖浆20％；将上述芯材与壁材按1：1.1之重量比混合均质后，经常规低温(-20℃)喷雾工艺制成微胶囊状态产品。

Claims (3)

1、一种畜禽用三元活性微生态制剂，其特征是，它的重量份组成是：

活菌制剂        94％—98％；

低聚寡糖        0.1％—1％；

卵黄免疫球蛋白  1％—5％；

其中，所述活菌制剂由植物乳杆菌液、产朊假丝酵母液、枯草芽孢杆菌液按1：0.9—1.1:0.9—1.1之重量比组成，且每克植物乳杆菌液中含植物乳杆菌≥8×10⁸个，每克产朊假丝酵母液中含酵母菌≥7×10⁸个，每克枯草芽孢杆菌液中含芽孢杆菌≥4×10⁸个。

2、根据权利要求1所述的畜禽用三元活性微生态制剂，其特征是，以所述成份为芯材，以下述重量份成分的均匀混合物为壁材：

变性淀粉    35％—45％；

阿拉伯胶    10％—20％；

麦芽糊精    20％—30％；

玉米糖浆    15％—25％；

将上述芯材与壁材按1：0.9—1.1之重量比混合均质后，经常规低温喷雾工艺制成微胶囊状态产品。

3、根据权利要求1所述的畜禽用三元活性微生态制剂，其特征是，所述低聚寡糖为低聚木糖、低聚果糖、低聚甘露糖中的一种。