CN101735964A - 一种用于制备饲料的菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备饲料的菌剂及其应用。该菌剂的活性成份为植物乳杆菌(Lac tobacillus plan tarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。本发明菌剂中的乳酸菌复合菌系中的四种菌间有高度的协同作用，能在未经灭菌的天然原料中快速繁殖、定殖而占据优势，有效控制青贮料内微生物区系，迅速产生大量乳酸，降低饲料的pH值到4.0左右，最大限度地减少青贮期间因杂菌的生长所造成的干物质损失和饲料品质下降，降低了氨态氮的产生，改善了青贮饲料的发酵品质。与对照相比，用本发明菌剂作为添加剂的苜蓿青贮中乳酸生成量及生成速度显著增加，得到的苜蓿饲料的蛋白含量、干物质含量等都显著提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备饲料的菌剂及其应用。
背景技术
苜蓿青贮料是一种优良的饲草，其具有适口性好、消化率高、保存期长、调制方便、便于机械操作等特点。苜蓿青贮料作为一种高蛋白饲草，用于奶牛饲养，可以使奶牛的产奶量得到提高，比其它饲草青贮具有更好的效果。
但是，苜蓿青贮料容易腐败，限制了其在实际生产中的应用。导致腐败的主要原因是苜蓿植株体内蛋白质含量高，缓冲能高，糖分含量低，有大量空气存在于苜蓿中空的茎组织。
防止苜蓿青贮料腐败的方法就是向其中加入添加剂。我国传统的青贮添加剂主要有甲酸、甲醛等，但这些添加剂具有腐蚀性，对家畜采食具有安全隐患，而且其还有添加量较大、成本高和操作不便等缺陷。目前普遍使用的青贮添加剂大多为纯化的单一菌剂或简单混合菌剂，以简单混合菌剂居多。纯化的单一菌剂是根据所需的功能要求从自然界中分离，纯化后，在严格无菌条件下经过纯培养发酵，吸附于特定载体的菌剂，菌株多为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，已有研究结果证实植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)单菌剂效果并不理想；简单混合菌剂是将两种或者两种以上的乳酸菌按一定比例混合后，吸附于特定载体。但是这两类菌剂的青贮效果并不很好，可能是以下原因导致：对于单一菌剂，其中的单一菌失去了与其它菌共存的机会，导致其产生乳酸的能力大大降低，单一菌对生长条件的适应范围窄，对发酵条件要求高，发酵成本昂贵，单一菌孤立生长，容易受到其它菌的污染和抑制，使得在青贮饲料中难以成为控制发酵的优势菌；对于简单混合菌剂，其只是人为几种菌的简单混合，各种菌间没有协同作用，所以作用效果不明显。
苜蓿青贮能否成功的关键是乳酸菌能否迅速成为青贮饲料中的优势菌，如果自然发酵条件控制不好，不能使乳酸菌迅速生长，其他微生物占优势，则使乳酸菌受到抑制，则苜蓿青贮失败。因此，向青贮饲料中接种乳酸菌，增加乳酸菌的数量，促使产生大量乳酸，迅速降低饲料的pH值，是一种非常有效的手段。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制备饲料的菌剂。
本发明所提供的用于制备饲料的菌剂，其活性成份为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。
其中，所述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)的集落形成单位数目比为50-55∶15-20∶15-20∶5-20。
所述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacilluskimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacilluspentosus)的集落形成单位数目比具体可以为55∶20∶15∶10。
所述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)具体可为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)JCM 1149T、所述韩国泡菜乳杆菌(Lactobacilluskimchii)具体可为韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)KCTC 8903PT、所述香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)具体可为香肠乳杆菌(Lactobacillusfarciminis)DSM 20284T、所述戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)具体可为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)DSM 20314T。
本发明的菌剂可以为液体型制剂，向本发明菌剂的活性成份的培养物中添加甘油和EDTA，即得到液体型菌剂；其中，所述活性成分、甘油和EDTA的配比为1×1011CFU∶(1-5)g甘油：(1-2)g EDTA，优选为1×1011CFU∶2g甘油：1g EDTA。
本发明的菌剂可以为固体型制剂，向本发明菌剂的活性成份的培养物中添加吸附载体，即得到固体型菌剂；吸附载体可以为麦饭石和/或秸秆粉；所述菌剂与所述吸附载体的配比为1×106CFU∶(1-10)g吸附载体，优选为1×106CFU∶5g吸附载体。
上述菌剂在制备青贮饲料中的应用也属于本发明的保护范围。
其中，所述饲料具体可以为苜蓿。
实验结果表明，与对照相比，使用本发明菌剂时，青贮料中的pH值下降快，在20h小时内，pH值就已经下降到4.0；与未接种发酵菌剂的青贮料相比，接种本发明菌剂的青贮饲料比未接种发酵菌剂的青贮料pH值降低了6.36％±0.58，乳酸含量提高了170.59％±4.27，干物质含量提高了0.56％±0.28，蛋白损失率减少了81.15％±1.48，减少了青贮期间因杂菌的生长所造成的干物质损失，降低了氨态氮的产生，改善了青贮饲料的发酵品质；分子生态学检测手段-变性梯度凝胶电泳法(DGGE)结果表明，使用本发明菌剂时，接种菌很快占主要优势，成为其中的优势菌。
本发明菌剂具有生态安全，应用简易，成本低廉，青贮效果明显等优点；其中的菌的活性保持时间长，活性稳定，对动物安全；其中的吸附载体，与乳酸菌复合菌系具有高度的亲和力，对动物安全，使菌剂保质期长，运输和使用方便，干燥、冷冻处理都不会降低活菌数量和活性。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。
下述实施例中以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)(购于日本产业技术研究所专利微生物保藏中心，菌种保存号为JCM 1149T)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)(购于韩国生命工学研究所基因银行，菌种保存号为KCTC 8903PT)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)(购于德国微生物菌种保藏中心，菌种保存号为DSM 20284T)、戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)(购于德国微生物菌种保藏中心，菌种保存号为DSM 20314T)为制备菌剂的菌源。
实施例1、菌剂的制备
1、乳酸菌复合菌系培养物的制备：
MRS培养基的组成：
| 成分 | g/L |
| 葡萄糖(Glucose) | 20.0 |
| 蛋白胨(Peptone) | 10.0 |
| 牛肉膏(Lab-Lemco’powder) | 10.0 |
| 酵母提取物(Yeast Extract) | 5.0 |
| 乙酸钠(Sodium Acetate 3H2O) | 5.0 |
| 柠檬酸铵(Tri-ammonium Citrate) | 2.0 |
| K2HPO4 | 2.0 |
| MgSO4·7H2O | 0.58 |
| MnSO4·4H2O | 0.25 |
| 吐温80(Tween 80) | 1mL/L |
将植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)接种于MRS培养基中，在30℃，静止培养1d，收集所有的发酵液作为培养物A；
将韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)接种于MRS培养基中，在30℃，静止培养1d，收集所有的发酵液作为培养物B；
将香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)接种于MRS培养基中，在30℃，静止培养1d，收集所有的发酵液作为培养物C；
将戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)接种于MRS培养基中，在30℃，静止培养1d，收集所有的发酵液作为培养物D；
将如上四种培养物A、B、C和D混合均匀，得到乳酸菌复合菌系培养物，其中四种菌的集落形成单位数目cfu比例为Lactobacillus plantarum∶Lactobacilluskimchii∶Lactobacillus farciminis∶Lactobacillus pentosus＝55∶20∶15∶10。
2、固体剂型菌剂的制备
以麦饭石、秸秆粉为吸附载体，将上述乳酸菌复合菌系培养物与吸附载体混匀，使菌吸附于吸附载体上，得到固体剂型的乳酸菌复合菌剂，其中菌系与载体的配比为1×106cfu/5g吸附载体。
3、菌剂的效果检测
将步骤2得到的菌剂按1×109cfu活性成份菌/kg苜蓿的比例添加到苜蓿中，混匀，进行青贮，青贮发酵条件为：常温厌氧发酵(将发酵装置压实密封)；期间在第1天、第2天、第5天、第10天、第20天、第30天检测一次苜蓿青贮中的pH值，30天后，对苜蓿青贮进行各项指标的检测。
以未添加任何菌剂的苜蓿作为对照。
实验设3次重复，结果取平均值，结果如下：
(1)乳酸含量及pH值的检测
实验结果表明：与对照相比，使用本发明菌剂时，苜蓿青贮中的pH值下降快，在第1天，pH值就已经下降到4.0；与对照相比，接种本发明菌剂的苜蓿发酵料比未接种发酵菌剂的苜蓿青贮料pH值降低6.36％±0.58，乳酸含量提高了170.59％±4.27；分子生态学检测手段-变性梯度凝胶电泳法(DGGE)结果表明，使用本发明菌剂时，接种菌很快占主要优势，成为其中的优势菌。
(2)苜蓿青贮的品质检测
检测指标如下：粗蛋白含量、干物质含量、氨态氮含量；
各指标的检测方法如下：粗蛋白含量用凯氏定氮法测定，干物质含量的测定方法是将苜蓿放入100度烘箱放置24h后称重，氨态氮用蒸馏法测定。
实验结果表明，与对照相比，使用本发明菌剂时，得到的苜蓿中干物质含量提高了0.56％±0.28，蛋白损失率减少了81.15％±1.48。
实施例2、菌剂的制备
1、乳酸菌复合菌系培养物的制备：
方法如实施例1中所述，分别得到植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的培养物A，(Lactobacillus kimchii)的培养物B，(Lactobacillus farciminis)的培养物C，(Lactobacillus pentosus)的培养物D。
将如上四种培养物A、B、C和D混合均匀，得到乳酸菌复合菌系培养物，其中四种菌的cfu比例为Lactobacillus plantarum∶Lactobacillus kimchii∶Lactobacillus farciminis∶Lactobacillus pentosus＝50∶15∶15∶20。
2、液体剂型菌剂的制备
液体载体的制备：将甘油、EDTA混匀制成液体吸附载体；
将上述液体吸附载体与步骤1得到的复合菌系培养物混匀，其中，活性成份菌与甘油和EDTA的配比是：1×1011CFU∶2g甘油∶1g EDTA，得到液体剂型的乳酸菌复合菌剂。
3、菌剂的效果检测
将步骤2得到的菌剂按1×109cfu活性成分菌/kg苜蓿的比例添加到苜蓿中，混匀，进行青贮，青贮发酵条件为：常温厌氧发酵30d；期间在第1天、第2天、第5天、第10天、第20天、第30天检测一次苜蓿青贮中的pH值，30天后，对苜蓿青贮进行各项指标的检测。
以未添加任何菌剂的苜蓿作为对照。
实验设3次重复，结果如下：
(1)乳酸含量及pH值的检测
实验结果表明，与对照相比，使用本发明菌剂时，苜蓿青贮中的pH值下降快，在第1天，pH值就已经下降到4.1；发酵30天后，与对照相比，接种本发明菌剂的苜蓿发酵料比未接种任何发酵菌剂的苜蓿青贮料pH值降低6.1％±0.58，乳酸含量提高了169.0％±4.27，分子生态学检测手段一变性梯度凝胶电泳法(DGGE)结果表明，使用本发明菌剂时，接种菌很快占主要优势，成为其中的优势菌。
(2)苜蓿青贮的品质检测
检测指标如下：粗蛋白含量、干物质含量、氨态氮含量；
各指标的检测方法如下：粗蛋白含量用凯氏定氮法测定，干物质含量的测定方法是将苜蓿放入100度烘箱放置24h后称重，氨态氮用蒸馏法测定。
实验结果表明，与对照相比，使用本发明菌剂时，得到的苜蓿中干物质含量提高了0.50％±0.28，蛋白损失率减少了80.0％±1.48。
实施例3、菌剂的制备
1、乳酸菌复合菌系培养物的制备：
方法如实施例1中所述，分别得到植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的培养物A，(Lactobacillus kimchii)的培养物B，(Lactobacillus farciminis)的培养物C，(Lactobacillus pentosus)的培养物D。
将如上四种培养物A、B、C和D混合均匀，得到乳酸菌复合菌系培养物，其中四种菌的cfu比例为Lactobacillus plantarum∶Lactobacillus kimchii∶Lactobacillus farciminis∶Lactobacillus pentosus＝55∶20∶20∶10。
2、固体剂型菌剂的制备
以麦饭石、秸秆粉为吸附载体，将上述乳酸菌复合菌系培养物与吸附载体混匀，使菌吸附于载体上，得到固体剂型的乳酸菌复合菌剂，其中活性成份菌与吸附载体的配比为1×106cfu/g吸附载体。
3、菌剂的效果检测
将步骤2得到的菌剂按1×109cfu活性成分菌/kg苜蓿的比例添加到苜蓿中，混匀，进行青贮，青贮发酵条件为：常温厌氧发酵30d；期间在第1天、第2天、第5天、第10天、第20天、第30天检测一次苜蓿青贮中的pH值，30天后，对苜蓿青贮进行各项指标的检测。
以未添加任何菌剂的苜蓿作为对照。
实验设3次重复，结果如下：
(1)乳酸含量及pH值的检测
实验结果表明：与对照相比，使用本发明菌剂时，苜蓿青贮中的pH值下降快，在第1天，pH值就已经下降到4.2；与对照相比，接种本发明菌剂的发酵料比未接种发酵菌剂的苜蓿青贮料pH值降低5.9％±0.58，乳酸含量提高了168.0％±4.27；分子生态学检测手段DGGE结果表明，使用本发明菌剂时，接种菌很快占主要优势，成为其中的优势菌。
(2)苜蓿青贮的品质检测
检测指标如下：粗蛋白含量、干物质含量、氨态氮含量；
各指标的检测方法如下：粗蛋白含量用凯氏定氮法测定，干物质含量的测定方法是将苜蓿放入100度烘箱放置24h后称重，氨态氮用蒸馏法测定。
实验结果表明，与对照相比，使用本发明菌剂时，得到的苜蓿中干物质含量提高了0.48％±0.28，蛋白损失率减少了79.0％±1.48。
Claims (10)
1.一种用于制备饲料的菌剂，其活性成份为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)。
2.根据权利要求1所述的菌剂，其特征在于：所述植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)的集落形成单位数目比为50-55∶15-20∶15-20∶5-20。
3.根据权利要求2所述的菌剂，其特征在于：所述植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)、香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)和戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)的集落形成单位数目比为55∶20∶15∶10。
4.根据权利要求1、2或3所述的菌剂，其特征在于：所述植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)为植物乳杆菌(Lactobacillus piantarum)JCM 1149T、所述韩国泡菜乳杆菌(Lactobacillus kimchii)为韩国泡菜乳杆菌(Lactobacilluskimchii)KCTC 8903PT、所述香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)为香肠乳杆菌(Lactobacilius farciminis)DSM 20284T、所述戊糖乳杆菌(Lactobacilluspen tosus)为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)DSM 20314T。
5.根据权利要求1-4中任一所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂中包括甘油和EDTA。
6.根据权利要求5所述的菌剂，其特征在于：所述活性成分、甘油和EDTA的配比为1×1011CFU∶(1-5)g甘油∶(1-2)g EDTA，优选为1×1011CFU∶2g甘油∶1g EDTA。
7.根据权利要求1-4中任一所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂中包括吸附载体；所述吸附载体为麦饭石和/或秸秆粉。
8.根据权利要求7所述的菌剂，其特征在于：所述菌剂与所述吸附载体的配比为1×106CFU∶(1-10)g吸附载体，优选为1×106CFU∶5g吸附载体。
9.权利要求1-8中任一所述菌剂在制备青贮饲料中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述饲料为苜蓿。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100616 |