CN101326963A - 一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液、生产方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种碱性阳离子免疫增强饲料添加剂溶液。本发明的添加剂溶液色泽浅黄色，比重1.38－1.42，粘度52.0－182.0。制备时，分别以胰酪蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、氢氧化铝凝胶、锌酸钠、低聚壳聚糖、亚硫酸钠、黑云母粉作为原料，经高压灭菌、冷却、接种等步骤获得本发明目的产物。本发明的用途之一是将免疫增强剂溶液添加到饲料中进行发酵干燥后再添加到饲料中饲喂牲畜；再一用途是免疫增强剂溶液添加到饲料中直接饲喂牲畜；另一用途是将免疫增强剂溶液进行稀释后作为饮水剂直接饲喂牲畜。本发明优势不但可以连续发酵，整个生产过程管道化，降低污染几率，同时可以促进动物消化吸收、促进动物生长、抗菌、抗病毒、抗应激、增强药物疗效等诸多方面体现处显著的功效。
Description
技术领域
本发明涉及饲料添加剂溶液，特别涉及一种碱性阳离子免疫增强饲料添加剂溶液。
背景技术
近年来，畜、禽、水产、宠物等养殖动物的疫病时有爆发，给养殖业带来了巨大损失，因此，控制疾病的发生对养殖业可持续发展具有重要意义。在动物防疫、病害防治领域，传统上采用接种疫苗和使用抗生素等药物来预防和控制病害的发生，由于抗生素等药物的滥用，导致了动物抗药性的增加和造成抗生素污染、药物残留超标等后果，直接影响人类食品安全。开发无化学污染、没有药物残留且增强动物自身免疫力、提高动物机体抵御疫病侵害的产品迫在眉睫，在20世纪初发达国家就已经开始了针对增强动物自身免疫力、提高养殖业生产质量的产品研究，其中，以无机物构成的多功能碱性溶液(专利公开号：CN 1356061A)和微生物发酵产品在增强动物免疫、提高抗病能力方面分别体现了一定的效果，但这两类产品出自不同的发明人或研究机构。本发明人等针对上述问题，发现经发酵得到的有益菌代谢产物与无机化合物结合后，形成大分子复合活性物质，此类物质经过电化学处理得到的富含活性多糖、活性多肽和无机大分子的碱性阳离子溶液，在激活动物免疫细胞、增强畜、禽、水产等动物免疫能力、改善畜、禽、水产等产品的肉质、提高牲畜的生产力、增强牲畜抗应激能力等诸多方面效果更为显著。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可以产业化生产的碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液，该溶液具有如下理化参数：
色泽：浅黄色液体；比重：1.38-1.42；粘度：52.0-182.0；pH值：13.8-14.0；相对分子量小于20KD的肽聚糖：1.2-2.6％(W/V比)；相对分子量小于20KD的多肽：1.3-5.7％(W/V比)；铝硅溶胶无机配合物-生物大分子物质：36-57％(W/V比)；其余为：水。
本发明的另一个目的在于提供一种制备该碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的方法，具体由以下步骤完成：
步骤1：将20-101g胰酪蛋白胨、500-1230g葡萄糖、2-10g氯化钠、8-22g氢氧化铝凝胶、3-14g锌酸钠、30-98g低聚壳聚糖、0.02-0.2g亚硫酸钠、12-26g黑云母粉、溶解在1000ml纯水中作为培养基，经121℃、40分钟高压灭菌，冷却至34-37℃，将乳酸菌和双歧杆菌菌种接种一级种子培养-二级种子罐厌氧培养；
步骤2：当种子液OD450nm＝1.3时，接种于初始发酵罐，并在发酵过程中每间隔1小时通入氮气；在菌体生长至以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵；以此发酵液为种子液接种于2个发酵罐，其每罐接种量为8-15％，继续培养，当以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵，此发酵液为目的发酵液；
步骤3：目的发酵液按干物质量的0.0015-0.02％加入木瓜蛋白酶，40-70℃酶解，酶解物经0.05KPa、106℃灭活15分钟，按每1000ml目的发酵液依次加入16-96g无水碳酸钠、31-152g硅酸钾，40-60℃保温提取3-6小时，经板框滤器过滤除沉淀物，再经20KD超滤器超滤得超滤液；
步骤4：将所得超滤液导入反应罐中，按每1000ml超滤液依次加入26-132g硅酸钠、15-95g无水碳酸钾、0.2-3.2g有机锗、0.01-0.2g二氧化锰，50-80℃保温2-6小时，以120-1800mA电离至pH值为13.8-14.0，经0.45μm滤芯滤过，得产物。
其中所述的培养菌种为双歧杆菌和乳酸杆菌的混合物，其中双歧杆菌选自嗜热双歧杆菌(Bifidobacterium thermophilum)，或分叉双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)，或长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)，或婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)；乳酸杆菌选自德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)，或干酪杆菌(Lactobacillus casei)，或乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)。
本发明的再一个目的是提供该碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的应用：
应用1：将本发明的碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液添加到饲料中进行发酵干燥后再添加到饲料中饲喂牲畜。
应用2：将本发明的碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液添加到饲料中直接饲喂牲畜。
应用3：将本发明的碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液进行稀释后作为饮水剂直接饲喂牲畜。
本发明培养基使用的胰酪蛋白胨为发酵工程培养基级产品，葡萄糖为医药及产品，氯化钠为食品工业及产品，氢氧化铝凝胶为医药及产品，锌酸钠为分析纯产品，低聚壳聚糖为食品级产品，亚硫酸钠为分析纯产品，黑云母粉为饲料级产品。
比照现有技术，本发明具有明显的优势，首先可以实现连续发酵，当第一个发酵罐发酵完成后，可向罐内注入压缩空气或氮气，通过灭菌管道将发酵液压至几个已盛满发酵液并经灭菌处理的发酵罐中连续发酵，从而提高发酵产量。当发酵液达到所需浓度时终止发酵，将发酵液注入到酶解罐，直接进行酶解、提取和电化学处理，整个生产过程实现管道化，降低污染几率。同时将双歧杆菌和乳酸菌发酵的产物和菌体，经过生物酶解、提取、超滤，得到相对分子量小于20KD的有益菌多肽、肽聚糖和有益菌代谢产物，再加入硅酸盐、有机锗、钠盐、钾盐、银离子进行官能团结合与螯合，形成铝硅溶胶无机配合物-生物大分子物质后，通过电化学手段使其成为pH值为13.8-14.0的碱性阳离子溶液。
本发明产品与现有肽聚糖产品相比，在促进动物消化吸收、促进动物生长、抗菌、抗病毒、抗应激、增强药物疗效等诸多方面体现处显著的功效；尤其在提高动物免疫力方面具有显著的非特异性生理调节作用，如促进体内B、T淋巴细胞和巨噬细胞增值，促进IgG、IgA、IgM等非特异性抗体产生，从而增强了机体非特异性免疫机能。
在肉仔鸡日粮中添加0.2-0.3％实施例1产品可显著改善饲料转化效率，提高平均日粮采食量和日增重，同时可降低肉仔鸡饲养中的早期死亡率。因此，本发明产品在肉仔鸡日粮中可完全替代抗生素，可提高动物的免疫性能和抵御各种疾病的能力，从而取得更好的生产性能，并可大力推广到其他牲畜的养殖应用中。
附图说明
图1：表示试验组、抗生素组和对照组肉仔鸡体重变化。
图2：表示试验组、抗生素组和对照组肉仔鸡盲肠食糜中微生物菌群的变化。
具体实施方式
本发明技术中，所用的发酵装置为通用型发酵设备，发酵设备容积为0.2-5.0m3发酵罐n个，以及蒸气管道等；提取装置为通用型不锈钢提取罐，配备锚式搅拌杆，容积为1-5m32个；超滤装置为国产中空纤维超滤器及泵系统1套，处理能力为2-5m3；不锈钢板框滤器；三芯20时滤器；不锈钢双凸轮泵；氮气发生器。
本发明技术中，0.1m3、0.3m3发酵装置及管道经清洗、灭菌后，培养基按照20-101g胰酪蛋白胨、500-1230g葡萄糖、2-10g氯化钠、8-22g氢氧化铝凝胶、3-14g锌酸钠、30-98g低聚壳聚糖、0.02-0.2g亚硫酸钠、12-26g黑云母粉、溶解在1000ml纯水中的比例配制，经121℃40分钟高压灭菌，冷却至34-37℃；首先经培养的菌种接种一级-二级种子罐(0.1m3种子罐2个)厌氧培养，培养温度34-37℃，当种子液OD450nm＝1.3时，即：每ml种子液的细菌数量在1.4-2.1×108个时，即可接种于初始发酵罐(0.1m3发酵罐1个)，并在发酵过程中每间隔1小时通入适量氮气；在菌体生长至以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵；以此发酵液为种子液接种于2个发酵罐(0.3m3发酵罐)，其每罐接种量为8-15％，继续培养，当以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵，此发酵液为目的发酵液；目的发酵液按干物质量的0.0015-0.02％加入木瓜蛋白酶，40-70℃酶解1-5小时，酶解物经0.05KPa/106℃灭活15分钟，以每1000ml依次加入16-96g无水碳酸钠、31-152g硅酸钾，40-60℃保温提取3-6小时，经板框滤器过滤除沉淀物，再经20KD超滤器超滤得超滤液；超滤液导入反应罐中，按每1000ml分别加入26-132g硅酸钠、15-95g无水碳酸钾、0.2-3.2g有机锗、0.01-0.2g二氧化锰，50-80℃保温2-6小时，以120-1800mA电离至pH值为13.8-14.0，经0.45μm滤芯过滤，最终获得本发明目的产物。
实施例1
碱性阳离子饲料免疫增强剂制备
在本发明实施例中，采用0.05m3种子罐2个、0.1m3发酵罐1个、0.3m3发酵罐1个分别经清洗、灭菌后，培养基按照80g胰酪蛋白胨、785g葡萄糖、6g氯化钠、11g氢氧化铝凝胶、4.5g锌酸钠、45g低聚壳聚糖、0.08g亚硫酸钠、15g黑云母粉、溶解在1000ml纯水中的比例配制培养基，分别注入到上述发酵装置中，经121℃40分钟高压灭菌，冷却至37℃；取-80℃低温保存的双歧杆菌和乳酸菌菌种冻干粉各1支，经斜面培养基活化后，挑选单菌落接种一级-二级种子罐(0.05m3种子罐2个)的液体培养基进行厌氧培养，培养温度37℃，当种子液OD450nm＝1.3时，即：每ml种子液的细菌数量在1.4-2.1×108个时，即可接种于初始发酵罐(0.1m3发酵罐1个)，并在发酵过程中每间隔1小时通入适量氮气；在菌体生长至以分光光度计于450nm处测定菌液OD值为1.3时终止发酵；以此发酵液为种子液接种于发酵罐(0.3m3发酵罐)，其接种量为15％，继续培养，当以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3时终止发酵，得到目的发酵液；目的发酵液按干物质量的0.0015％加入木瓜蛋白酶，60℃酶解4小时，酶解物经90℃灭活15分钟，以每1000ml依次加入33g无水碳酸钠、80g硅酸钾，55℃保温提取4小时，经板框滤器过滤除沉淀物，再经20KD超滤器超滤得超滤液；超滤液导入反应罐中，按每1000ml分别加入65g硅酸钠、45g无水碳酸钾、1.8g有机锗、0.06g二氧化锰，70℃保温4小时，以120-1800mA电离至pH值为13.8-14.0，经0.45μm滤芯过滤，最终获得本发明目的产物。
实施例2
碱性阳离子饲料免疫增强剂制备
在本发明实施例中，采用0.05m3种子罐2个、0.5m3发酵罐3个分别经清洗、灭菌后，培养基按照60g胰酪蛋白胨、21g大豆多肽、680g葡萄糖、9g氯化钠、15g氢氧化铝凝胶、4.5g锌酸钠、30g低聚壳聚糖、0.08g亚硫酸钠、20g黑云母粉、溶解在1000ml纯水中的比例配制培养基，分别注入到上述发酵装置中，经121℃40分钟高压灭菌，冷却至37℃；取-80℃低温保存的双歧杆菌和乳酸菌菌种冻干粉各1支，经斜面培养基活化后，挑选单菌落接种一级-二级种子罐(0.05m3种子罐2个)的液体培养基进行厌氧培养，培养温度37℃，当种子液OD450nm＝1.3时，即：每ml种子液的细菌数量在1.4-2.1×108个时，即可接种子初始发酵罐(0.1m3发酵罐1个)，并在发酵过程中每间隔1小时通入适量氮气；在菌体生长至以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3时终止发酵；以此发酵液为种子液接种于发酵罐(0.3m3发酵罐)，其接种量为15％，继续培养，当以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3时终止发酵，得到目的发酵液；目的发酵液按干物质量的0.002％加入木瓜蛋白酶，65℃酶解4小时，酶解物经90℃灭活15分钟，酶解液以每1000ml依次加入28g无水碳酸钠、76g硅酸钾，60℃保温提取4小时，经板框滤器过滤除沉淀物，再经20KD超滤器超滤得超滤液；超滤液导入反应罐中，超滤液按每1000ml分别加入70g硅酸钠、40g无水碳酸钾、2.0g有机锗、0.02g硫代硫酸银，65℃保温3小时，以1600mA电离至pH值为13.8，经0.45μm滤芯过滤，最终获得本发明目的产物。
实施例3
发酵饲料添加剂的制备
每1000Kg饲料添加剂原料中有麦麸300Kg、细稻糠500Kg、豆粕150Kg、黑云母粉10Kg，粉碎并混合均匀，将实施例1所制备的溶液3L加入到400L水中，再加入红糖5Kg，喷洒到上述粉碎的原料中，混拌均匀，25℃发酵4-6天，期间每天翻拌2次，发酵至橘黄色且温度达到50℃并有强烈酒糟味道时，停止发酵，另取40L实施例1所制备的溶液与发酵物充分混拌均匀，80-120℃烘干并粉碎，为一种广谱多功能强效碱性阳离子免疫增强饲料添加剂。
实施例4
实施例1产品对肉仔鸡生长、微生物菌群和免疫功能的影响
试验选用288只1日龄(平均体重41.7g)的健康AA公鸡雏。试验完全随机分为4个试验组(见表1)，分组情况为：(1)无抗生素组(基础日粮)；(2)抗生素组基础日粮+盐霉素(1-3周龄50mg/kg，4-6周龄36mg/kg)+杆菌肽锌(1-3周龄27mg/kg，4-6周龄27mg/kg)；(3)碱性阳离子(J02)组：基础日粮+0.2％碱性阳离子溶液；(4)碱性阳离子(J03)：基础日粮+0.3％碱性阳离子溶液。每个处理8个重复，每个重复9只鸡。试验计42天。试验日粮采用玉米-豆粕-鱼粉型基础日粮(表2)。饲养管理参照《AA肉鸡饲养手册》进行，日粮均为粉料，自由采食与饮水，自动控制室温、湿度和人工调节光照。免疫：7日龄新城疫IBH120滴鼻，14日龄法氏囊滴鼻，21日龄法氏囊IBD滴鼻二免，28日龄IBH120+ND二联苗滴鼻二免。
表1试验分组
表2基础日粮配方
| 原料 | 1-3周 | 4-6周 |
| 玉米(％) | 57.40 | 62.22 |
| 鱼粉(％) | 4.20 | 0.00 |
| 豆粕(％) | 31.00 | 30.70 |
| 豆油(％) | 3.30 | 2.75 |
| 磷酸(％) | 0.99 | 1.20 |
| 石粉(％) | 1.59 | 1.65 |
| 预混料(％) | 1.00 | 1.00 |
| 食盐(％) | 0.25 | 0.25 |
| 赖氨酸(％) | 0.11 | 0.11 |
| 蛋氨酸(％) | 0.16 | 0.12 |
| 粗蛋白(％) | 20.50 | 18.02 |
| 钙(％) | 1.00 | 0.90 |
| 有效磷(％) | 0.42 | 0.36 |
| 代谢能(MJ/Kg) | 12.54 | 12.54 |
实施例1产品对肉仔鸡生长性能的影响
21日龄平均体重无抗生素组最差，为696g，死亡率为3.33％；抗生素组次之，平均体重为706g，死亡率为2.22％；J02平均体重为738g，无死亡；J03平均体重为756g，无死亡。(详见表3)
表3实施例1产品对肉仔鸡生长性能的影响
实施例1产品对肉仔鸡免疫性能的影响
从表4可以看出，无抗生素组脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数均低于其他处理组。胸腺、脾脏和法氏囊是禽类的主要免疫器官，参与机体的体液与细胞免疫，其相对重量的增加，说明动物机体的免疫机能增强。
表4实施例1产品对肉仔鸡免疫性能的影响(7周龄)
实施例1产品对单核-巨噬细胞吞噬指数的影响
从表5可以看出，实施例1产品组的吞噬指数高于无抗生素组和抗生素组，并有计量依赖趋势，但各处理间没有统计上限差异。
表5实施例1产品对单核-巨噬细胞吞噬指数的影响(7周龄)
| 无抗生素组 | 抗生素组 | J02组 | J03组 | |
| 吞噬指数 | 5.40 | 6.02 | 6.13 | 6.62 |
实施例1产品对肉仔鸡外周血淋巴细胞转化率的影响
从表6可以看出，实施例1产品组的淋巴细胞转化率显著高于无抗生素组和抗生素组，并有计量依赖趋势，但各处理间没有统计上限差异。
表6实施例1产品对肉仔鸡外周血淋巴细胞转化率的影响
| 无抗生素组 | 抗生素组 | J02组 | J03组 | |
| 淋巴细胞转化率 | 1.156 | 1.169 | 1.192 | 1.251 |
实施例1产品对肉仔鸡盲肠食糜中微生物菌群的影响
肉仔鸡盲肠的微生物菌群丰富，对外界刺激的敏感性较强，本试验过程采样准确，能反映出外界条件对动物肠道生理的影响，从表7可以看出J03组盲肠乳酸杆菌数量较多，J02组与抗生素组的乳酸杆菌数量差别不大。对大肠杆菌有一定影响，但差异不大。从总趋势看，添加实施例1产品能增加肠道乳酸杆菌数量，降低肠道好氧菌和大肠杆菌数量。
表7实施例1产品对肉仔鸡外盲肠食糜中微生物菌群的影响
| 无抗生素组 | 抗生素组 | J02组 | J03组 | |
| 乳酸菌 | 6.80 | 6.88 | 7.62 | 7.72 |
| 大肠杆菌 | 6.21 | 5.98 | 6.02 | 5.95 |
| 好氧菌 | 6.89 | 6.67 | 6.42 | 6.21 |
Claims (6)
1.一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液，其特征在于：饲料免疫增强剂溶液具有如下理化参数：色泽：浅黄色液体；比重：1.38-1.42；粘度：52.0-182.0；pH值：13.8-14.0；相对分子量小于20KD的肽聚糖：1.2-2.6％(W/V比)；相对分子量小于20KD的多肽：1.3-5.7％(W/V比)；铝硅溶胶无机配合物-生物大分子物质：36-57％(W/V比)；余量为：水。
2.如权利要求1所述的一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的制备方法，按照如下步骤进行：
步骤1：将20-101g胰酪蛋白胨、500-1230g葡萄糖、2-10g氯化钠、8-22g氢氧化铝凝胶、3-14g锌酸钠、30-98g低聚壳聚糖、0.02-0.2g亚硫酸钠、12-26g黑云母粉、溶解在1000ml纯水中作为培养基，经121℃、40分钟高压灭菌，冷却至34-37℃，将乳酸菌和双歧杆菌菌种接种一级种子罐培养-二级种子罐厌氧培养；
步骤2：当种子液OD450nm＝1.3时，接种于初始发酵罐，并在发酵过程中每间隔1小时通入氮气；在菌体生长至以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵；以此发酵液为种子液接种于2个发酵罐，其每罐接种量为8-15％，继续培养，当以分光光度计于450nm处测定菌液OD值在1.3-1.7时终止发酵，此发酵液为目的发酵液；
步骤3：目的发酵液按干物质量的0.0015-0.02％加入木瓜蛋白酶，40-70℃酶解，酶解物经0.05KPa、106℃灭活15分钟，按每1000ml目的发酵液依次加入16-96g无水碳酸钠、31-152g硅酸钾，40-60℃保温提取3-6小时，经板框滤器过滤除沉淀物，再经20KD超滤器超滤得超滤液；
步骤4：将所得超滤液导入反应罐中，按每1000ml超滤液依次加入26-132g硅酸钠、15-95g无水碳酸钾、0.2-3.2g有机锗、0.01-0.2g二氧化锰，50-80℃保温2-6小时，以120-1800mA电离至pH值为13.8-14.0，经0.45μm滤芯滤过，得产物。
3、如权利要求2所述的一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的制备方法，其特征在于：所述的培养菌种为双歧杆菌和乳酸杆菌的混合物；其中双歧杆菌为嗜热双歧杆菌，或分叉双歧杆菌，或长双歧杆菌，或婴儿双歧杆菌；乳酸杆菌为德氏乳杆菌，或干酪杆菌，或乳酸乳杆菌。
4.如权利要求1所述的一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的应用，其特征在于将碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液添加到饲料中进行发酵干燥后再添加到饲料中饲喂牲畜。
5.如权利要求1所述的一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的应用，其特征在于将碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液添加到饲料中直接饲喂牲畜。
6.如权利要求1所述的一种碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液的应用，其特征在于将碱性阳离子饲料免疫增强剂溶液进行稀释后作为饮水剂直接饲喂牲畜。
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