CN103431193A - 一种新型含聚羟基烷酸酯pha细胞的饲料 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型含聚羟基烷酸酯PHA细胞的饲料。本发明饲料为含有聚羟基烷酸酯PHA的非选择性滤食性水生动物，其中聚羟基烷酸酯PHA的含量为1～12﹪。将PHA发酵原液直接喂食给作为生物饵料的非选择性滤食性水生动物；或将上述PHA发酵原液干燥后的粉状物直接喂食给作为生物饵料的非选择性滤食性水生动物，以达到生物包裹PHA及其它营养物质的目的，得到PHA含量为1～12﹪的非选择性滤食性水生动物饲料。本发明饲料即可促进水生动物的生长，又可提高水生动物的免疫功能，可以避免使用抗生素，以提高水生动物的营养价值。

Description

一种新型含聚羟基烷酸酯PHA细胞的饲料

技术领域

本发明属于水生动物养殖领域，涉及一种新型含聚羟基烷酸酯(PHA)细胞的饲料，尤其涉及利用非选择性滤食性水生动物生物包裹含聚羟基烷酸酯（PHA）的微生物细胞后的产物作为饲料应用，具体是将含有聚羟基烷酸酯的细胞的发酵液或其干燥物直接喂食给通常作为饵料的非选择性滤食性水生动物，以达到浓缩并通过食物链来转运营养强化物质PHA及其它营养物质的目的。

背景技术

PHA是一种以葡萄糖为主要基础原料、利用特殊的微生物发酵工程技术生产的生物聚合物。发酵法生产聚羟基烷酸酯(PHA)的发酵菌株通常包括罗氏真氧产碱杆菌属（Ralstonia eutropha）、假单胞菌属(Pseudomonas)、固氮菌属(Azotobacter)、红螺菌属(Rhodospirillum)、甲基营养菌属(Methylotrophs)和芽孢杆菌属(Bacillus)，以及包含PHA合成基因的转基因工程菌。

通过改变菌种、碳源种类和培养过程中的工艺条件，可发酵生产出不同结构和性能的PHA材料，如聚-3-羟基丁酸酯（P-3HB）、聚-4-羟基丁酸酯（P-4HB）、聚-3-羟基丁酸戊酸酯（PHBV）、聚-3羟基丁酸己酸酯（PHBH）、聚-3-羟基丁酸-4-羟基丁酸酯P（3HB-co-4HB）等等，以满足不同行业的需求。已有研究成果表明，在养殖水体中加入PHB颗粒，可完全保护感染发光弧菌的卤虫［Defoirdt T，Halet D，Vervarerenh，et al.The Bacterial storage compound poly -β-hydroxybutyrate (PHB)  protects Artemia  franciscana from pathogenic Vibrio campbellii［J］. Environmental Microbiology, 2007 , 9(2): 445-452；此外，研究发现饲料中添加ＰHＢ具有促进欧洲鲈鱼（Dicentrarchus labrax）生长的作用［Sinha A K. The effect of poly -β-hydroxybutyrate (PHB) on the growth performance of European seabass (Dicentrarchus labrax). [D]. Ghent:Gent university,2008:154］。因此，采用PHA材料喂食动物，既可替代抗生素的使用，减少动物疾病的发生，又可大大提高动物的生长速度，这将是促进动物养殖行业发展的前沿技术。申请号201110071523.1的专利阐述的是采用提纯的PHB粉料喂食卤虫的强化方法，由于使用提纯的PHA粉料，所以成本很高，影响了技术的推广。本发明采用PHA发酵生产原液或其干燥物作为原料，直接喂食滤食性动物，既可完全利用发酵液中的所有营养物质（包括PHA、菌体蛋白和辅酶Q10，以及各种培养基中的微量元素等），又可大大降低使用成本，极具实用价值。

发明内容

    本发明针对现有技术的不足，提供了一种新型含聚羟基烷酸酯(PHA)细胞的饲料，具体是利用非选择性滤食性水生动物的特点，直接喂食PHA发酵生产原液或其干燥物的方法，来实现营养物质的生物包裹，以达到浓缩并通过食物链来转运营养强化物质的目的。

本发明饲料为含有聚羟基烷酸酯PHA的非选择性滤食性水生动物，其中聚羟基烷酸酯PHA的含量为1～12﹪（干重）。

所述的非选择性滤食性水生动物为轮虫、卤虫、大型溞、蚤状溞、哲水蚤或剑水蚤，均具有包裹功能。

本发明饲料的制备方法是：

将聚羟基烷酸酯(PHA)发酵原液直接喂食给作为生物饵料的非选择性滤食性水生动物；或将上述聚羟基烷酸酯(PHA)发酵原液干燥后的粉状物直接喂食给作为生物饵料的非选择性滤食性水生动物，以达到生物包裹PHA及其它营养物质的目的，得到聚羟基烷酸酯PHA含量为1～12﹪的非选择性滤食性水生动物饲料。

所述的发酵液或发酵液干粉的添加量为在非选择性滤食性水生动物密度为10000～30000个/L的水体中，加入发酵液或发酵液干粉，使PHA含量达到10～2000mg/L。

所述的聚羟基烷酸酯(PHA)发酵原液为发酵法生产聚羟基烷酸酯(PHA)时发酵30～120小时的发酵液；其中发酵液的细胞干重为50～210 g/L，PHA含量为40～90﹪。

所述的细胞为发酵法生产聚羟基烷酸酯(PHA)的发酵液中的微生物细胞或发酵液的干粉中的微生物细胞。

所述的聚羟基烷酸酯(PHA)是具有如下结构通式的物质：

R₁为H或甲基CH₃或乙基C₂H₅，R₂为H或甲基CH₃或乙基C₂H₅或丙基C₃H₇，m1为1或2；m2为1或2，x为0或200～25000的任意自然数，y为 0或200～25000的任意自然数，且x、y不同时为0。

本发明的有益效果是：

通过直接将聚羟基烷酸酯(PHA)发酵原液或将上述聚羟基烷酸酯(PHA)发酵原液干燥后的粉状物喂食给作为生物饵料的非选择性滤食性水生动物，以达到生物包裹PHA、细胞蛋白、辅酶Q10及其它营养物质的目的，得到聚羟基烷酸酯PHA含量为1～10﹪的非选择性滤食性水生动物饲料。这种饲料即可促进水生动物的生长，又可提高水生动物的免疫功能，可以避免使用抗生素，以提高水生动物的营养价值。

具体实施方式

    下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不局限于实施例所展示的动物和方法，任何基于这些实施例的所展示的材料组合和方法的一般技术人员可轻易联想到的变化，都属于本发明保护范围。

    实施例1.

将卤虫卵经孵化后，收集无节幼体转入装有500ml海水的摇瓶中，幼体密度约30000个/L，加入0.05ml发酵液（其发酵时间为30小时，细胞干重为50g/L,PHB含量为40﹪），强化培养26小时（PHB浓度约10mg/L），收集卤虫，用蒸馏水清洗三遍后在70度烘干，测得干卤虫中的PHB含量为1.11﹪。

    实施例2.

将卤虫卵经孵化后，收集无节幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约20000个/L，加入2.22g发酵液干粉（发酵液发酵时间120小时，细胞干重210克/L,PHB含量为90﹪），强化培养32小时（PHB浓度约2000mg/L），收集卤虫，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，测得干卤虫中的PHB含量为11.83﹪。

    实施例3.

将轮虫卵经孵化后，收集无节幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约15000个/L，加入1ml发酵液（发酵液发酵时间90小时，细胞干重170克/L,PHBV含量为80﹪，HV含量3.5﹪），强化培养32小时（PHBV浓度约136mg/L），收集轮虫，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，测得轮虫中的PHBV含量为5.85﹪。

    实施例4.

将大型溞幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约15000个/L，加入3ml发酵液（发酵液发酵时间60小时，细胞干重155克/L,PHBH含量为70﹪，BH含量2.5﹪），强化培养25小时（PHBH浓度约325mg/L），收集大型溞，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，测得大型溞中的PHBH含量为7.35﹪。

实施例5.

将蚤状溞幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约12000个/L，加入5ml发酵液（发酵液发酵时间80小时，细胞干重165克/L,PHB含量为78﹪），强化培养28小时（PHBH浓度约644mg/L），收集蚤状溞，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，测得蚤状溞中的PHBH含量为9.15﹪。

    实施例6.

将哲水蚤幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约10000个/L，加入10ml发酵液（发酵液发酵时间60小时，细胞干重155克/L,PHB含量为70﹪），强化培养30小时（PHB浓度约1085mg/L），收集哲水蚤，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，测得哲水蚤中的PHB含量为10.75﹪。

    实施例7.

将一定量的剑水虫卵经孵化后，收集无节幼体转入装有1000ml海水的摇瓶中，幼体密度约20000个/L，加入1.5g发酵液干粉（发酵液发酵时间96小时，细胞干重190克/L,PHB含量为86﹪），强化培养32小时（PHB浓度约1290mg/L），收集剑水虫，用蒸馏水清洗三遍后在60度烘干，采用紫外光谱测定法测定剑水虫中的PHB含量为6.38﹪。

实施例8

取实施例1所述的营养强化的卤虫备用。将各50尾同批罗氏沼虾苗养在两个养殖箱内（记为对照箱和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH、温度、溶氧、投料量、换水次数等）保持一致。对照箱喂普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的卤虫。养殖5天后，在对照箱内按10⁵CFU/ml的浓度接种溶藻弧菌，继续养殖5天后，观察到对照箱的虾存活率只有18﹪，而实验箱的存活率高达68﹪。

实施例9

取实施例2所述的营养强化的卤虫备用。将各50尾同批南美白对虾苗养在两个养殖箱内（记为对照箱和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH、温度、溶氧、投料量、换水次数等）保持一致。对照箱喂普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的卤虫。养殖5天后，在对照箱内按10⁶CFU/ml的浓度接种溶藻弧菌，继续养殖5天后，观察到对照箱的虾存活率只有11﹪，而实验箱的存活率高达48﹪。

实施例10

取实施例3所述的营养强化的轮虫备用。将各50尾同批罗氏沼虾苗养在三个养殖箱内（对照箱1、对照箱2和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH,温度，溶氧，投料量，换水次数等）保持一致。对照箱为普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的轮虫。养殖10天后，观察到实验箱的虾长平均比对照箱的虾长35﹪。

实施例11

取实施例4所述的营养强化的大型溞备用。将各50尾同批南美白对虾苗养在三个养殖箱内（对照箱1、对照箱2和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH,温度，溶氧，投料量，换水次数等）保持一致。对照箱为普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的大型溞。养殖9天后，观察到实验箱的虾长平均比对照箱的虾长32﹪。

实施例12

取实施例5所述的营养强化的蚤状溞备用。将各50尾同批南美白对虾苗养在三个养殖箱内（对照箱1、对照箱2和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH,温度，溶氧，投料量，换水次数等）保持一致。对照箱为普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的蚤状溞。养殖9天后，观察到实验箱的虾长平均比对照箱的虾长27﹪。

实施例13

取实施例6所述的营养强化的哲水蚤备用。将各50尾同批南美白对虾苗养在三个养殖箱内（对照箱1、对照箱2和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH,温度，溶氧，投料量，换水次数等）保持一致。对照箱为普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的哲水蚤。养殖9天后，观察到实验箱的虾长平均比对照箱的虾长29﹪。

实施例14

取实施例7所述的营养强化的剑水虫备用。将各50尾同批南美白对虾苗养在三个养殖箱内（对照箱1、对照箱2和实验箱），除喂养的饲料外，三个养殖箱的养殖条件（PH,温度，溶氧，投料量，换水次数等）保持一致。对照箱为普通饲料，实验箱喂食相同量的营养强化的剑水虫。养殖9天后，观察到实验箱的虾长平均比对照箱的虾长33﹪。

Claims (3)

1. 一种新型含聚羟基烷酸酯PHA细胞的饲料，其特征在于该饲料为含有聚羟基烷酸酯PHA的非选择性滤食性水生动物，其中聚羟基烷酸酯PHA的含量为1～12﹪。

2.如权利要求1所述的一种新型含聚羟基烷酸酯PHA细胞的饲料，其特征在于所述的非选择性滤食性水生动物为轮虫、卤虫、大型溞、蚤状溞、哲水蚤或剑水蚤，均具有包裹功能。

3.如权利要求1所述的一种新型含聚羟基烷酸酯PHA细胞的饲料，其特征在于所述的聚羟基烷酸酯PHA是具有如下结构通式的物质：

R₁为H或甲基CH₃或乙基C₂H₅，R₂为H或甲基CH₃或乙基C₂H₅或丙基C₃H₇，m1为1或2；m2为1或2，x为0或200～25000的任意自然数，y为 0或200～25000的任意自然数，且x、y不同时为0。