CN102326673A - 一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法 - Google Patents

Abstract

一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法，属于微生物发酵领域；所要解决的技术问题为提供了一种质量稳定、耗能低的好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的生产方法；所采用的技术方案为：第一步菌种扩大培养，按扩大培养基体积的8%-12%接入沼泽红假单胞菌，温度27℃，光强1000lux-3000lux，发酵3-4天，即得菌种培养液；第二步发酵生产，按发酵培养基体积的10％-18％接菌，温度29℃，搅拌速度100转/min，用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.02-0.04MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得光合细菌畜禽养殖饲料添加剂；本发明与现有技术相比降低了发酵生产的能耗。

Description

一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法

技术领域

本发明一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法，属于微生物发酵领域。

背景技术

光合细菌是一群能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作供氧体兼碳源的细菌，在农作物、畜禽养殖、水产养殖、环境保护等领域已经广泛应用。目前已开发出多种光合细菌或含有光合细菌的畜禽养殖饲料添加剂的方法，这些方法主要是基于光合细菌是能在厌氧光照条件下生长的原理而开发的。中国发明专利号200910039525.5公开了一种名称为“一种农用光合菌制剂的生产方法”的技术。这种光合菌制剂是一种用光合细菌生产的液体制剂，但由于其生产发酵整个过程始终是厌氧光照，生产效率低、生产耗能高。

发明内容

本发明为了克服己有技术的不足，提供一种质量稳定、耗能低的好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为按照以下步骤进行。

第一步，菌种扩大培养

将扩大培养基的各种组分溶于去离子水，用氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；将所述扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的8％-12%接入沼泽红假单胞菌，进行发酵，发酵条件为：温度27℃，光照强度为1000lux-3000lux，发酵3-4天，即得到菌种培养液。

所述扩大培养基的各种组分重量份为：苹果酸钠1.0份、乙酸钠1.0份、氯化铵1.0份、磷酸二氢钾1.0份、氯化钙0.1份、碳酸氢钠3.0份、氯化镁0.5份、微量元素溶液1.0份、维生素溶液1.0份、酵母提取物0.5份、去离子水1000份。

第二步，发酵生产

将发酵培养基的各种组分溶于去离子水，得到发酵培养基；将所述发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌时间40分钟，得到灭菌发酵培养基；待所述灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的10％-18％的接种量接入菌种培养液，以发酵条件为：温度29℃，搅拌速度100转/min，用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.02-0.04MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到光合细菌畜禽养殖饲料添加剂。

所述发酵培养基的各种组分重量份为：葡萄糖1份、苹果酸钠2.5份、丙酸钠0.5份、酵母提取物1.5份、蛋白胨0.5份、硫酸铵1.3份、七水硫酸镁0.2份、二水氯化钙0.07份、柠檬酸铁0.01份、乙二胺四乙酸(EDTA)0.02份、磷酸二氢钾0.6份、磷酸氢二钾0.9份、微量元素溶液1份、维生素溶液7.5份、去离子水1000份。

所述微量元素溶液组分为：四水氯化亚铁1.8克、六水氯化钻0.25克、六水氯化镍0.01克、二水氯化铜0.01克、四水氯化锰0.7克、氯化锌0.1克、硼酸0.5克、二水钼酸钠0.03克、五水亚硒酸钠0.0l克、蒸馏水1.0升。

所述维生素溶液组分为：生物素0.1克、烟酸0.35克、盐酸硫胺素0.3克、对-氨基苯甲酸0.2克、盐酸吡哆胺0.1克、泛酸钙0.1克、维生素B₁₂ 0.05克、蒸馏水1.0升。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

1、本发明与现有技术相比在发酵生产阶段采用黑暗环境发酵生产，降低了能耗，使发酵条件易于控制。本发明发酵阶段采用黑暗好氧方式，可以节约大量的生产用电。此外，由于现在使用的光源都产热，因此在生产中为了保持适合的温度，还需要大量的能源或水资源，所以在这一环节上也可节约大量能源。

2、本发明所采用的发酵条件，更有利于沼泽红假单胞菌的发酵，产品更稳定。

3、用本发明生产的畜禽养殖饲料添加剂有益效果体现在如下几个方面。

1)提高是饲料利用率、降低料肉比 、蛋料比，降低成本。本发明的畜禽养殖饲料添加剂的主要成分光合细菌细胞含有极丰富的蛋白质、B族维生素、类葫萝卜素、微量元素，还富含核酸、辅酶Q₁₀和促生长因子等。在山西洪洞西梁村焦国民养猪场，饲养种类：肉猪；饲养头数120头；在饲料中按3%添加本添加剂后，经与同期常规对照养殖相比，平均增重14.25%；存活率提高11.1%；肉料比降低14.53%。在山东蓬莱小门家镇西张家庄村养鸡场， 试验选用了1200只蛋鸡，在饲料中按3%添加本添加剂后，试验组毛色、产蛋率、增重速度、抗病能力及蛋黄的颜色均好于对照组。经56天试验期，试验组比对照组产蛋率提高12.7％，平均蛋重提高1.1％，破损率降低59％，料蛋比降低12.19％，死亡率降低80％，打开两种鸡蛋观察，试验组蛋黄颜色较深较黄。 

2)防病抗病，提高免疫力和成活率

本发明的畜禽养殖饲料添加剂含有锌、碘、硒等多种微量元素和多种酶类，产生并分泌多种促进生长因子、促免疫因子、抗病毒因子，可增强畜禽免疫力，提高防病抗病能力，提高成活率。

实例1、2010年2月，山西省洪洞县许多养殖场都有猪生病现象，症状多为发烧、绝食、流涕、气喘等，一些猪甚至需要人工排便，饲用本畜禽养殖饲料添加剂后，有了很好的效果。

实例2、2010年5月山西洪洞县万安镇王宝贵养殖户家有许多羊跛行，而且少食、少反刍。视诊情况，眼结膜轻微发绀、口色轻微发青；瘤胃不膨胀，粪便色泽和大小正常；蹄部、腿部和腰部无外观异常，即无痘疹、水泡和红肿现象；呼吸、心跳基本正常。在饲喂本畜禽养殖畜禽养殖饲料添加剂后试验结果如下。

3)降解药物残留和减少重金属对动物的危害

用本发明畜禽养殖饲料添加剂饲养，可将溶于水的有毒有害重金属转化为不溶于水的金属硫化物，从而避免了重金属对畜禽生长的危害；也减少了重金属在畜禽动物体内的富集，降低体内重金属含量。山东日照职业技术学院食品工程学院（拥有全套国际资助的可对农产品进行权威检验的进口设备，是当地质检局委托检测单位）于2010年4月-7月，对施喂本畜禽养殖饲料添加剂的家禽进行了检测。检测结果如下。

4)改善蛋、奶、肉的品质

用本发明畜禽养殖饲料添加剂饲养，大大降低抗生素类药物的使用量，使生产出来的产品无毒、无药物残留、无激素、提高产品的品质。

实例1、2010年2月-6月，洪洞县畜牧局组织在康宏养殖厂成母牛中选用奶牛20头，随机分成2组，每组10头。试验组饲喂含3%的光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的基础日粮，对照组只饲喂基础日粮。6月太原市质量技术监督检验测试所对此牛奶进行了检验，检测结果如下。

实例2、2010年2-4月，山东蓬莱大辛店镇井湾村张玉毅养猪场。饲养种类：肉猪；饲养头数56头；在饲料中按3%添加本添加剂。4月对施喂本畜禽养殖饲料添加剂的猪肉进行了检测。检测结果如下。

具体实施方式

本发明一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法，按照以下步骤进行。

第一步，菌种扩大培养

将扩大培养基的各种组分溶于去离子水，用氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；将所述扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的8％-12%接入沼泽红假单胞菌，进行发酵，发酵条件为：温度27℃，光照强度为1000lux-3000lux，发酵3-4天，即得到菌种培养液。

所述扩大培养基的各种组分重量份为：苹果酸钠1.0份、乙酸钠1.0份、氯化铵1.0份、磷酸二氢钾1.0份、氯化钙0.1份、碳酸氢钠3.0份、氯化镁0.5份、微量元素溶液1.0份、维生素溶液1.0份、酵母提取物0.5份、去离子水1000份。

第二步，发酵生产

将发酵培养基的各种组分溶于去离子水，得到发酵培养基；将所述发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌时间40分钟，得到灭菌发酵培养基；待所述灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的10％-18％的接种量接入菌种培养液，以发酵条件为：温度29℃，搅拌速度100转/min，用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.02-0.04MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到光合细菌畜禽养殖饲料添加剂。

所述发酵培养基的各种组分重量份为：葡萄糖1份、苹果酸钠2.5份、丙酸钠0.5份、酵母提取物1.5份、蛋白胨0.5份、硫酸铵1.3份、七水硫酸镁0.2份、二水氯化钙0.07份、柠檬酸铁0.01份、乙二胺四乙酸(EDTA)0.02份、磷酸二氢钾0.6份、磷酸氢二钾0.9份、微量元素溶液1份、维生素溶液7.5份、去离子水1000份。

所述微量元素溶液组分为：四水氯化亚铁1.8克、六水氯化钻0.25克、六水氯化镍0.01克、二水氯化铜0.01克、四水氯化锰0.7克、氯化锌0.1克、硼酸0.5克、二水钼酸钠0.03克、五水亚硒酸钠0.0l克、蒸馏水1.0升。

所述维生素溶液组分为：生物素0.1克、烟酸0.35克、盐酸硫胺素0.3克、对-氨基苯甲酸0.2克、盐酸吡哆胺0.1克、泛酸钙0.1克、维生素B₁₂ 0.05克、蒸馏水1.0升。

实施例1

向2升去离子水中加入苹果酸钠2.0克，乙酸钠2.0克，氯化铵2.0克，磷酸二氢钾2.0克，氯化钙0.2克，碳酸氢钠6.0克，氯化镁1.0克，微量元素溶液2.0mL，维生素溶液2.0mL，酵母提取物1.0克，使各组分充分溶解；再用重量百分比浓度5%的氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；将扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；

待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的10%接入沼泽红假单胞菌(Rhodopeudomonas palustris 菌种保藏号CGMCC1.2352)，在温度27℃，光照强度为2200lux的条件下发酵3天，即得到红棕色的菌种培养液，含菌量达到5×10⁸cfu/mL；

将葡萄糖1克、苹果酸钠2.5克、丙酸钠0.5克、酵母提取物1.5克、蛋白胨0.5克、硫酸铵1.3克、七水硫酸镁0.2克、二水氯化钙0.07克、柠檬酸铁0.01克、乙二胺四乙酸(EDTA)0.02克、磷酸二氢钾0.6克、磷酸氢二钾0.9克、微量元素溶液1mL、维生素溶液7.5mL溶于1升去离子水，将发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌40分钟，得到灭菌发酵培养基；

待灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的17%的接种量接入菌种培养液，在温度29℃；搅拌速度100转/min；用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.025MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到红棕色光合细菌畜禽养殖饲料添加剂，内含有效活菌数6×10⁹cfu/mL，杂菌率小于2％；

上述微量元素溶液组分为：四水氯化亚铁1.8克；六水氯化钻0.25克；六水氯化镍0.01克；二水氯化铜0.01克；四水氯化锰0.7克；氯化锌0.1克；硼酸0.5克；二水钼酸钠0.03克；五水亚硒酸钠0.0l克；蒸馏水1.0升；

上述维生素溶液组分为：生物素0.1克；烟酸0.35克；盐酸硫胺素0.3克；对-氨基苯甲酸0.2克；盐酸吡哆胺0.1克；泛酸钙0.1克；维生素B₁₂ 0.05克；蒸馏水1.0升。

实施例2

向1升去离子水中加入苹果酸钠1.0克，乙酸钠1.0克，氯化铵1.0克，磷酸二氢钾1.0克，氯化钙0.1克，碳酸氢钠3.0克，氯化镁0.5克，微量元素溶液1.0mL，维生素溶液1.0mL，酵母提取物0.5克，使各组分充分溶解；再用重量百分比浓度5%的氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；将扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；

待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的11%接入沼泽红假单胞菌(Rhodopeudomonas palustris 菌种保藏号CGMCC1.2352)，在温度27℃，光照强度为2800lux的条件下发酵3天，即得到红棕色菌种培养液，含菌量达到8×10⁸ cfu/mL；

将葡萄糖10克、苹果酸钠25克、丙酸钠5克、酵母提取物15克、蛋白胨5克、硫酸铵13克、七水硫酸镁2克、二水氯化钙0.7克、柠檬酸铁0.1克、乙二胺四乙酸(EDTA)0.2克、磷酸二氢钾6克、磷酸氢二钾9克、微量元素溶液10mL、维生素溶液75mL溶于10升去离子水，将发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌40分钟，得到灭菌发酵培养基；

待灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的15%的接种量接入菌种培养液，在温度29℃；搅拌速度100转/min；用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.032MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到红棕色光合细菌畜禽养殖饲料添加剂，内含有效活菌数5.8×10⁹cfu/mL，杂菌率小于2％。

实施例3

向1升去离子水中加入苹果酸钠1.0克，乙酸钠1.0克，氯化铵1.0克，磷酸二氢钾1.0克，氯化钙0.1克，碳酸氢钠3.0克，氯化镁0.5克，微量元素溶液1.0mL，维生素溶液1.0mL，酵母提取物0.5克，使各组分充分溶解；再用重量百分比浓度5%的氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；将扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；

待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的9%接入沼泽红假单胞菌(Rhodopeudomonas palustris 菌种保藏号CGMCC1.2352)，在温度27℃，光照强度为1500lux的条件下发酵4天，即得到红棕色菌种培养液，含菌量达到8×10⁸ cfu/mL；

将葡萄糖10克、苹果酸钠25克、丙酸钠5克、酵母提取物15克、蛋白胨5克、硫酸铵13克、七水硫酸镁2克、二水氯化钙0.7克、柠檬酸铁0.1克、乙二胺四乙酸(EDTA)0.2克、磷酸二氢钾6克、磷酸氢二钾9克、微量元素溶液10mL、维生素溶液75mL溶于10升去离子水，将发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌40分钟，得到灭菌发酵培养基；

待灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的13%的接种量接入菌种培养液，在温度29℃；搅拌速度100转/min；用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.038MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到红棕色光合细菌畜禽养殖饲料添加剂，内含有效活菌数6×10⁹cfu/mL，杂菌率小于2％。

实施例2和实施例3中所使用的微量元素溶液和维生素溶液与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

第一步，菌种扩大培养

将扩大培养基的各种组分溶于去离子水，用氢氧化钠溶液调pH值至6.8-7.2后装入三角瓶，制得扩大培养基；

将所述扩大培养基在温度121℃灭菌时间30分钟，得到灭菌扩大培养基；

待所述灭菌扩大培养基冷却至30℃-35℃时，按照灭菌扩大培养基体积的8％-12%接入沼泽红假单胞菌，进行发酵，发酵条件为：温度27℃，光照强度为1000lux-3000lux，发酵3-4天，即得到菌种培养液；

所述扩大培养基的各种组分重量份为：苹果酸钠1.0份、乙酸钠1.0份、氯化铵1.0份、磷酸二氢钾1.0份、氯化钙0.1份、碳酸氢钠3.0份、氯化镁0.5份、微量元素溶液1.0份、维生素溶液1.0份、酵母提取物0.5份、去离子水1000份；

第二步，发酵生产

将发酵培养基的各种组分溶于去离子水，得到发酵培养基；

将所述发酵培养基加入发酵罐，在温度121℃灭菌时间40分钟，得到灭菌发酵培养基；

待所述灭菌发酵培养基冷却至30℃-35℃时，按照发酵培养基体积的10％-18％的接种量接入菌种培养液，以发酵条件为：温度29℃，搅拌速度100转/min，用无菌空气保持罐内溶解氧1.8mg/L，保持罐内压0.02-0.04MPa；在黑暗条件下发酵5天，即得到光合细菌畜禽养殖饲料添加剂；

所述发酵培养基的各种组分重量份为：葡萄糖1份、苹果酸钠2.5份、丙酸钠0.5份、酵母提取物1.5份、蛋白胨0.5份、硫酸铵1.3份、七水硫酸镁0.2份、二水氯化钙0.07份、柠檬酸铁0.01份、乙二胺四乙酸(EDTA)0.02份、磷酸二氢钾0.6份、磷酸氢二钾0.9份、微量元素溶液1份、维生素溶液7.5份、去离子水1000份。

2.根据权利要求1所述的一种生产好氧发酵光合细菌畜禽养殖饲料添加剂的方法，其特征在于所述微量元素溶液组分为：四水氯化亚铁1.8克、六水氯化钻0.25克、六水氯化镍0.01克、二水氯化铜0.01克、四水氯化锰0.7克、氯化锌0.1克、硼酸0.5克、二水钼酸钠0.03克、五水亚硒酸钠0.0l克、蒸馏水1.0升；

所述维生素溶液组分为：生物素0.1克、烟酸0.35克、盐酸硫胺素0.3克、对-氨基苯甲酸0.2克、盐酸吡哆胺0.1克、泛酸钙0.1克、维生素B₁₂ 0.05克、蒸馏水1.0升。