CN102187944B - 中草药饲料添加剂的固体发酵方法 - Google Patents

Abstract

一种中草药饲料添加剂的固体发酵方法，是将各种中草药分别粉碎后按比例混合，并加入麦麸、葡萄糖、硫酸铵，混匀，调节含水量，灭菌，冷却，选取菌丝洁白、料块结实、无霉变和腐烂的香菇菌糠中的香菇菌丝作为发酵种子并接种，进行发酵，发酵结束后低温干燥、粉碎而成。本产品不仅可以改善动物肠道微生态结构，而且含有的香菇多糖、菌体蛋白、各种微量元素和纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶等生物活性物质可以改善动物营养水平和提高饲料的转化率，并且对畜禽、人类和环境无任何毒副作用，长期使用不会产生抗药性，可防治动物疾病和促进动物生长，对发展我国绿色畜禽业和满足人们的食品安全需要具有重要的现实意义。

Description

中草药饲料添加剂的固体发酵方法

技术领域：

本发明属于饲料添加剂生产领域，具体涉及一种中草药饲料添加剂的固体发酵方法。

背景技术：

随着科学技术的快速发展，大量人工合成的化学添加剂如促长素、驱虫剂、激素、调味剂、饲料防腐剂、金属元素等在畜禽和水产饲料中普遍添加。这些添加剂的应用，对畜牧业和水产业无疑起到了巨大的推动作用，但是随着研究的不断深入及生产中出现的问题，人们已经逐渐认识到了这些添加剂带来的负面效应，特别是抗生素和违禁药品的大量使用，导致了病原菌耐药性的产生和抗生素在畜禽产品中的残留，严重影响了畜禽和水产品质量及消费者的食肉安全。在国际上，比利时二噁英污染、英国饲喂动物肉骨粉引发的疯牛病，给世界各国养殖业特别是英、法等国造成了毁灭性打击。在国内，从1988年香港居民食用大陆供港猪肉内脏中毒事件到2001年初欧盟因我国出口的肉类中氯霉素残留超标发生贸易争端，导致欧盟禁止进口我国动物性食品。我国的畜禽、水产产品虽然在国际市场上有较大的价格优势，但由于药物及重金属残留问题，市场前景并不乐观。在日益强调食品安全的大潮流下，如何提高畜禽及水产品品质、减少药物残留，降低甚至禁止抗生素等药物作添加剂的使用，生产出无抗食品和安全食品，是国际农产品市场的发展趋势。

中草药饲料添加剂是我国特有的中兽医理论、中草药的物性和物间关系与实践的产物，是一类兼具营养和药用双重作用，具备直接杀灭或抑制细菌和增强免疫能力的功能，且能促进营养物质消化吸收的无残留、无耐药性的天然药物。研究表明，中草药饲料添加剂含有多种氨基酸、维生素、微量元素及生物活性物质，能够调节肌体免疫功能，增进新陈代谢，促进蛋白质和酶的合成，从而提高肌体抗病能力、促进动物生长发育、提高生产性能和繁殖能力，缩短饲养周期，提高饲料报酬及畜禽产品质量。因此，应用中草药饲料添加剂防治畜禽、水产动物疾病完全符合安全食品生产的要求，既有利于人类的生存健康，又符合产品出口要求，对养殖业的发展具有重要意义。但目前中草药饲料添加剂的应用存在剂型单一、质量粗糙、用量难以掌握、作用效果不稳定、适口性差、存在一定的副作用和生产技术落后等问题。

菌糠是指以棉籽壳、锯木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业废料(如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等)为主要原料栽培食用菌后的废弃培养基。菌糠中还含有丰富的氨基酸、多糠及铁、钙、锌、镁等微量元素以及一些代谢产物如微量酚性物、少量生物碱、黄酮及甙类，还含有机酸、多肽衍生物等。多糖有抗血凝、解毒和免疫作用；皂甙的衍生物有抗菌作用。这些物质构成了抗病系统，可提高畜禽的抗病力。植物甾醇及其衍生物则有调节畜禽代谢机能及促进其生理功能的作用。总之菌糠中所含的丰富营养成分决定了菌糠饲料完全可用于饲喂畜禽。

微生物具有非常丰富的酶系统，有强大的分解、转化物质的能力。用微生物特别是食用菌发酵中草药，可能对中草药的化学成分进行生物转化，产生新的化合物或引起中草药中一些成分含量的变化。另外，微生物发酵中草药的过程中，中草药中的一些成分可诱导微生物的某些代谢途径发生变化，从而产生新的化合物。传统的中草药发酵多是在天然条件下进行的，而现代的中草药发酵技术是在充分吸收了近代微生态学，结合现代生物工程的发酵技术而逐渐形成的。其作用的机理是：酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂，它可以使复杂的化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中不仅可以产生具有生理活性的微生物多糖，还可以产生如纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶、抗生素、促生长激素等生物活性物质，特别是产生的各种酶可以将中草药中的成分转化形成新的活性成分，产生新的药效，并将中草药中的有毒物质进行分解，降低药物的毒副作用，还可将中草药中动物不能消化吸收的纤维素、半纤维素、木质素等大分子物质转化成为小分子物质。目前，有关国内中药发酵的报道主要集中在药用真菌如灵芝、冬虫夏草、茯苓等的自身发酵，或是研究中药发酵后成分的变化。对于中草药饲料添加剂的发酵，经检索，中国专利如CN1831107A、CN101116473A、CN1853497A、及CN1706272A等均公开了中草药饲料添加剂的固体发酵方法，但这些方法多是采用混菌固体发酵，存在菌群的生长和繁殖状况、发酵工艺难以控制、产品效果不稳定等缺点；中国饲料[2010，419（15）：13-17]文献公开了从不同中草药上分离到的米曲霉对中草药饲料添加剂进行发酵，获得了发酵蒸煮液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑菌活性分别较对照提高36.03%、60.83%、27.64%和41.32%，CMCase、FPA酶和蛋白酶酶活分别达到9653、971和6357U/g的研究成果，但该方法存在菌种在生长过程中不能产生活性多糖、生产工艺复杂、产成品呈现孢子的淡绿色等缺陷。但以食用菌菌糠作为发酵菌种发酵中草药饲料添加剂的研究，国内外未见文献报道。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有中草药饲料添加剂固体发酵技术的不足以及畜禽和水产绿色养殖业的需要，提供一种中草药饲料添加剂的固体发酵方法，其具有采用单一菌种发酵、菌种本身酶系大和产生活性多糖、生产工艺简单且易于控制、成本和能耗低、易于批量生产的特点。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种中草药饲料添加剂的固体发酵方法，包括下列步骤：

（1）将各中草药粉碎至80-100目，按重量百分比取黄芪15-20%、当归10-15%、鸡血藤10-13%、杜仲5-8%、白术10-15%、金银花2-5%、贯众3-5%、鱼腥草8-10%、及益母草2-5%，再加入麦麸5-10%、葡萄糖1.5-2%、硫酸铵1-2%，混合均匀，调节含水量为45-55%，100-110℃灭菌25-30min，冷却至室温后，得到固体培养基；

（2）于上述固体培养基中按15-20%接种重量接入菌丝洁白、料块结实、无霉变和腐烂的香菇菌糠，充分混合，置于消毒的发酵浅盘中，上盖塑料薄膜，22-26℃发酵6-7d，再于45-60℃干燥6-8h，粉碎。

上述香菇菌糠是香菇生产的废弃物，发酵菌种为香菇菌糠中的香菇菌丝。香菇为现有技术，保藏号为：香菇（Lentinula edodes）：ACCC 50182、ACCC 50171或CICC 50106。

上述发酵浅盘的消毒是指用紫外线照射20-30min。

本发明的饲料添加剂添加于饲料中时，按饲料总重量的0.2-0.5%加入。

下面以具体数据来说明本发明方法制得的添加剂添加在动物饲料中对生长猪、仔猪、及育肥猪等的作用：（以下以生长猪为例）

选择体重相近、公母各半的杜长大三元杂交生长猪30头，随机分成3组，每组10头，各试验组之间初始重差异不显著。以相同的基础日粮预试3d，预试期间对试验猪打耳号、驱虫和防疫注射。进入试验期，饲喂方法采用群饲，每日喂料3次，喂湿拌料，自由饮水，其他管理按常规方法进行。

试验分为3组，对照组在基础日粮中添加未经发酵的中草药饲料添加剂，试验组Ⅰ和试验组Ⅱ分别在基础日粮中添加0.25%和0.4%的本发明方法的发酵中草药饲料添加剂，试验时间为45d。

未经发酵的中草药饲料添加剂是指：将各中草药粉碎至80-100目，按重量百分比取黄芪15-20%、当归10-15%、鸡血藤10-13%、杜仲5-8%、白术10-15%、金银花2-5%、贯众3-5%、鱼腥草8-10%、及益母草2-5%，再加入麦麸5-10%、葡萄糖1.5-2%、硫酸铵1-2%，混合均匀，调节含水量为45-55%，100-110℃灭菌25-30min，冷却至室温所得。

试验期间观察猪的食欲、粪便及健康情况，发现患猪及时诊治。每天饲喂前定时观察并记录腹泻头数、仔猪耗料量，试验开始和试验结束当晚7:00空腹称个体重，计算日增重、料重比。结果见下表1：

表1 本发明的发酵中草药饲料添加剂对生长猪生长的影响

从上表可知，试验组Ⅰ和Ⅱ受试生长猪的平均末重较对照组要高；试验组Ⅰ和Ⅱ的平均日增重较对照组分别提高17.59%和16.74%；试验组Ⅰ和Ⅱ的料重比较对照组分别降低14.95%和17.61%；试验组Ⅰ和Ⅱ的腹泻率比对照组分别降低41.9%和49.52%，而试验组Ⅰ和试验组Ⅱ间差异并不显著。由此说明，本发明的发酵饲料添加剂能提高饲料的消化吸收率，提高饲料的转化率，提高动物免疫能力，防治动物疾病和促进动物生长。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明方法使用的发酵菌种为香菇菌糠中的香菇菌丝，菌种酶系丰富，能产生纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶等，能充分破坏中草药的细胞壁，使中草药中的有效成分充分地释放出来，最大限度地发挥中草药的药效。同时香菇菌丝在生长过程中产生的各种酶类，能提高饲料的消化吸收率。

（2）采用本发明方法生产的中草药饲料添加剂，含有能提高动物免疫能力、促进动物生长和改善动物胃肠道环境的真菌活性多糖。

（3）本发明方法使用单一菌种发酵，与混合微生物发酵相比，生产工艺简单，产品质量易于控制。

（4）本发明方法使用的菌种为香菇生产的废弃物，发酵过程中无需进行菌种的生产，有效地降低了发酵成本，而且菌糠本身含有大量菌丝体、蛋白质、多糖类、有机酸类、生物活性物质及其它营养物质，可以改善动物营养水平和提高饲料的转化率，并且对畜禽、人类和环境无任何毒副作用，长期使用不会产生抗药性，可防治动物疾病和促进动物生长。

（5）本发明具有生产能耗低、无三废、投资小、易于规模化生产等特点，对发展我国绿色畜禽业和满足人们的食品安全需要具有重要的现实意义。

具体实施方式：

以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

将各中草药粉碎至100目，取黄芪19kg、当归11kg、鸡血藤11.2kg、杜仲8kg、白术15kg、金银花5kg、贯众4kg、鱼腥草9.7kg、及益母草4.6kg，再加入麦麸10kg、葡萄糖1.5kg、及硫酸铵1kg，混匀，调节含水量为50%，105℃灭菌28min，冷却至室温，再按15%接种重量接入香菇菌糠，充分混合，置于用紫外线下照射25min后的发酵浅盘中，上盖塑料薄膜，24℃发酵6.5d，于45℃干燥8h，粉碎，得到本发明的发酵中草药饲料添加剂。

取样分析该添加剂中的纤维素酶、甘露聚糖酶、及木聚糖酶的酶活，酶活分别为5653U/g、4631U/g、及332.5U/g。以未经发酵的中草药饲料添加剂（即将各中草药粉碎至100目，取黄芪19kg、当归11kg、鸡血藤11.2kg、杜仲8kg、白术15kg、金银花5kg、贯众4kg、鱼腥草9.7kg、及益母草4.6kg，再加入麦麸10kg、葡萄糖1.5kg、及硫酸铵1kg，混匀，105℃灭菌28min，冷却至室温后得到的中草药饲料添加剂）作为对照物，本发明的发酵中草药饲料添加剂多糖含量较对照物提高81.3%，含量为8.37%。

实施例2：

将各中草药粉碎至80目，取黄芪16kg、当归14kg、鸡血藤13kg、杜仲7.5kg、白术14.7kg、金银花2.5kg、贯众5kg、鱼腥草8.8kg、及益母草5kg，再加入麦麸9.5kg、葡萄糖2kg、及硫酸铵2kg，混匀，调节含水量为55%，110℃灭菌25min，冷却至室温，再按18%接种量接入香菇菌糠，充分混合，置于用紫外线照射30min后的发酵浅盘中，上盖塑料薄膜，26℃发酵6d，于60℃干燥6h，粉碎，得到本发明的发酵中草药饲料添加剂。

取样分析该添加剂中的纤维素酶、甘露聚糖酶、及木聚糖酶的酶活，酶活分别为6027.4U/g、479.27U/g、354.1U/g。以未经发酵的中草药饲料添加剂（即将各中草药粉碎至80目，取黄芪16kg、当归14kg、鸡血藤13kg、杜仲7.5kg、白术14.7kg、金银花2.5kg、贯众5kg、鱼腥草8.8kg、及益母草5kg，再加入麦麸9.5kg、葡萄糖2kg、及硫酸铵2kg，混匀，110℃灭菌25min，冷却至室温后得到的中草药饲料添加剂）作为对照物，本发明的发酵中草药饲料添加剂多糖含量较对照物提高86.1%，含量为8.75%。

实施例3：

将各中草药粉碎至90目，取黄芪20kg、当归15kg、鸡血藤13kg、杜仲6.8kg、白术12kg、金银花4kg、贯众5kg、鱼腥草10kg、及益母草3.5kg，再加入麦麸6.7kg、葡萄糖2kg、及硫酸铵2kg，混匀，调节含水量为45%，100℃灭菌30min，冷却至室温，再按20%接种量接入二级种子液，充分混合，置于用紫外线照射20min后的发酵浅盘中，上盖塑料薄膜，23℃发酵7d，于52℃干燥7h，粉碎，得到本发明的发酵中草药饲料添加剂。

取样分析该添加剂中的纤维素酶、甘露聚糖酶、木聚糖酶的酶活，酶活分别为5576.9U/g、435.7U/g、329.6U/g。以未经发酵的中草药饲料添加剂（即将各中草药粉碎至90目，取黄芪20kg、当归15kg、鸡血藤13kg、杜仲6.8kg、白术12kg、金银花4kg、贯众5kg、鱼腥草10kg、及益母草3.5kg，再加入麦麸6.7kg、葡萄糖2kg、及硫酸铵2kg，，混匀，100℃灭菌30min，冷却至室温后得到的中草药饲料添加剂）作为对照物，本发明的发酵中草药饲料添加剂多糖含量较对照物提高84.7%，含量为8.54%。

上述各实施例中的酶活的测定及多糖含量的测定均为现有技术，多糖含量测定参见张惟杰主编的《复合多糖生化研究技术》（上海科学技术出版社1987年出版）第6-7页；纤维素酶酶活力测定参见《酶制剂工业》（下）（科学出版社，1998年6月出版）第606-608页；木聚糖酶酶活力测定参见Bailey M J（J Biotechnol，1992，23(3)：257—270）提供的方法；甘露聚糖酶酶活力测定参见Somogyi M（J.BiolChem.,1952,195: 19-23）提供的方法。

Claims (2)

1.一种中草药饲料添加剂的固体发酵方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：

（1）将各中草药粉碎至80-100目，按重量百分比取黄芪15-20%、当归10-15%、鸡血藤10-13%、杜仲5-8%、白术10-15%、金银花2-5%、贯众3-5%、鱼腥草8-10%、及益母草2-5%，再加入麦麸5-10%、葡萄糖1.5-2%、硫酸铵1-2%，混合均匀，调节含水量为45-55%，100-110℃灭菌25-30min，冷却至室温后，得到固体培养基；

（2）于上述固体培养基中按15-20%接种重量接入菌丝洁白、料块结实、无霉变和腐烂的香菇菌糠，充分混合，置于消毒的发酵浅盘中，上盖塑料薄膜，22-26℃发酵6-7d，再于45-60℃干燥6-8h，粉碎。

2.根据权利要求1所述的中草药饲料添加剂的固体发酵方法，其特征在于：所述发酵浅盘的消毒是指用紫外线照射20-30min。