CN104000038A - 一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物及其应用,属于奶牛葡萄糖前体物技术领域。以微生物制剂和葡萄糖前体物为主要原料,科学复配中草药提取物、复合酶及其它营养物质,有效补充和维持了奶牛瘤胃所需的微生物菌群及生长和生理所需的内源性葡萄糖。经试验每头奶牛日产奶量可提高16.81%;奶牛产后首次发情时间缩短近10天,产后第一情期奶牛的受胎率提高16.2%,产后奶牛群体的发情比例增加16%;奶牛产后各种疾病的发生率平均降低13.0-30.5%。本发明葡萄糖前体物的制备方法,将粘度较高的甘油和丙二醇与其它物料均匀混合,工艺简单、操作方便、生产效率高、物料混合效果好,可实现规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及奶牛葡萄糖前体物,特别涉及一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物及其应用。
背景技术
一般情况下,反刍动物日粮中大部分糖在瘤胃发酵过程中形成VFA(挥发性脂肪酸),只有少量葡萄糖在消化道中被吸收。成年反刍动物血糖比较低,但并不意味着可以忽视葡萄糖代谢的意义。葡萄糖作为重要的营养性单糖,是所有动物体内不可缺少的营养物质,在动物细胞代谢中担负着重要的作用。葡萄糖供应不足,牛易发生酮病,妊娠羊易发生毒血症,严重影响动物的生长和健康。因此,人们加强了对葡萄糖营养代谢的研究。随着同位素技术的广泛应用,人们对不同营养状况和生理状况下葡萄糖的代谢规律有了进一步的了解。目前,国际上的研究工作主要集中在对反刍动物各个组织内葡萄糖营养代谢规律的探讨以及激素对碳水化合物代谢的调控,而国内对反刍动物葡萄糖的营养代谢研究尚处于起步阶段。
反刍动物所需能量并不能单独由脂肪酸提供,体内某些组织和器官也特别需要葡萄糖,如:中枢神经系统、脂肪组织、胚胎和乳腺、肌肉组织等,a.胚胎生长和乳的生成需要大量的葡萄糖,绵羊妊娠后期,胚胎葡萄糖代谢可占母羊葡萄糖总量的40%-70%;羊乳中乳糖含量相当于血液中的90倍。据研究,每天高产奶牛合成乳糖所需的葡萄糖高达2000g;怀双羔的绵羊产乳每天需要200g葡萄糖;奶产量高的反刍动物合成乳糖所耗用的葡萄糖占全身葡萄糖总量的60%-85%。b.绵羊神经系统每天需要葡萄糖17g,占动物全身葡萄糖总量的15%-20%,而人脑要占70%-80%,其它反刍动物介于人类和绵羊之间。c.已知每合成1g体脂肪酸需0.65g葡萄糖。由此,葡萄糖对反刍动物所需能量非常重要。
反刍动物体内葡萄糖的来源分为外源葡萄糖和內源葡萄糖,1.外源葡萄糖:饲料内的可溶性糖和淀粉经瘤胃几乎大部分被降解,直接在消化道内被吸收的葡萄糖数量甚微,大量进食精料的牛羊有一部分淀粉可避开瘤胃发酵,进入小肠被利用,饲料淀粉的降解程度与饲料种类和加工方法有关。在放牧条件下,绵羊消化道内直接吸收利用的葡萄糖几乎可以忽略不计。据推算,进食粗饲料为主的羊每天只有5-10g饲料来源的葡萄糖可被吸收;机体每天需要的大量葡萄糖要靠葡萄糖异生作用在体内合成。2.內源葡萄糖:一只处于维持状态的羊,如果每天只能从饲料获得5-10g葡萄糖的话,那么由机体葡萄糖异生作用合成的內源葡萄糖的数量可达80-120g。可见,反刍动物不是不需要或少需要葡萄糖,而是获得的葡萄糖的来源与单胃动物不同。內源葡萄糖是反刍动物体内所需葡萄糖的主要来源,这是反刍动物葡萄糖代谢和利用的主要特点之一。
和其它反刍动物一样,奶牛葡萄糖代谢在泌乳初期代谢改变主要表现为肝脏糖异生增加和周围组织糖氧化作用减弱,以保证葡萄糖能够直接进入乳腺组织用于合成乳糖。Reynoklset al(2003)等研究发现,围产期和泌乳早期奶牛内脏器官门脉系统葡萄糖的净通量为零,甚至出现轻微的负数。预产期前9天到产后21天内脏器官葡萄糖的总输出量升高267%,这几乎全部来源于肝脏的糖异生作用。反刍动物肝脏糖原异生的主要底物为瘤胃发酵产生的丙酸盐、三羧酸循环产生的乳酸盐、蛋白质代谢或内脏门脉系统吸收的氨基酸以及脂肪组织降解所释放的丙三醇(Seal and Reynokls1993)。围产期从丙酸盐、乳酸盐和甘油异生的葡萄糖占肝脏葡萄糖净释放量的50%-60%、15%-20%和2%-4%(Reynokls et al2003)。由氨基酸异生的葡萄糖至少可达葡萄糖总量的20%-30%,其中由丙氨酸异生的葡萄糖在产前9天为2.3%,到产后11d上升到5.5%。与上述结果和相一致,Overton等(1998)报道了产后1d的肝脏对丙氨酸的医生能力是产前21d的2倍。尽管在数量上看从氨基酸池释放的氨基酸相对奶产量而言并不重要,但上述结果表明氨基酸可作为一种适应性底物用于产后早期阶段葡萄糖的合成。
作为葡萄糖异生作用的前体物有许多,最有意义的前体物是丙酸、甘油、氨基酸和乳酸;其它还有戊酸、核酸、柠檬酸和其它各种有机酸,由于戊酸等几种有机酸在血液中含量很低,因此,生糖作用有限。
实践证明:所有高产奶牛在泌乳早期总是不同程度地受到酮病的威胁。特别是亚临床酮病,由于不产生典型的临床症状,较难于识别出来,只是表现出奶牛采食量下降、产奶量降低、精神沉郁。这些现象却又通常被解释为“新产牛采食量低下、产犊应激、管理不善等综合因素所引起”。而真正的原因是由于奶牛体内葡萄糖的供应量满足不了生理状态快速变化时的巨大需求。简而言之,奶牛缺糖。
虽然发生亚临床酮病的奶牛表面上并不表现什么症状,但通常奶牛的产奶潜力受到很大影响。最近,美国Hoard’s Dairyman杂志通过美国的牧场调查发现,各种新产牛常见病的发病率从高到低依次是:酮病(临床型和亚临床型)、胎衣滞留、产褥热、皱胃移位和子宫内膜炎。加拿大Onatrio省的调查也发现,新产牛出现问题最多的是酮病(临床型和亚临床型),其次是乳房炎(临床型和亚临床型),然后是蹄病、胎衣滞留、产乳热和皱胃移位。由此可见,酮病(临床型和亚临床型)在奶牛养殖发达国家是新产牛发病率最高的疾病。在中国,由于相关的调查研究工作尚未普及,但不可否认,酮病是隐藏在奶牛场内部的最大产奶量“杀手”之一。
科学、合理、有效地为奶牛提供代谢葡萄糖可有效提高产奶量、降低酮病和皱胃变位的发病率、有效提高奶牛泌乳早期干物质采食量和缩短产犊间隔和首次发情配种时间。
解决奶牛在泌乳早期葡萄糖供应不足的有效方法就是在饲料中添加生糖体,即葡萄糖前体物。
奶牛瘤胃菌群失调症是由于不合理的奶牛饲养管理方式,抗生素药物的不合理使用,造成奶牛消化道,特别是瘤胃内有益微生物减少或消失,微生物生态平衡被破坏而引起奶牛瘤胃消化吸收机能减弱,植物性神经紊乱,进一步造成奶牛渐进性营养消耗性衰竭,最终造成奶牛淘汰甚至死亡,兽医临床上称奶牛顽固性厌食症。和其它反刍动物一样,奶牛最主要的特征之一就是能广泛利用高纤维饲料,这一特征得益于瘤胃微生物,奶牛饲料中的纤维素主要依靠瘤胃内的细菌、纤毛虫和真菌来分解,在纤维素的分解消化中,细菌和真菌发挥80%的作用,纤毛虫起平衡控制作用,在瘤胃微生物协同作用下,纤维素逐段被分解,最终产生挥发性脂肪酸,被奶牛所吸收利用。
一部分瘤胃微生物是有害无益的,如甲烷菌,它的主要作用就是合成甲烷;甲烷被认为是仅次于二氧化碳的引起全球变暖的重要气体,奶牛体内甲烷的产生也是瘤胃内发酵能量损失的主要原因,约6-15%的饲料能量以甲烷的形式被损耗。
因此,合理补充奶牛瘤胃所需有益微生物可降低能量物质的消耗,促进内源性葡萄糖的吸收和代谢。
中国专利CN102247570B公开了一种治疗奶牛酮病的中药组合物,使用该中药组合物治疗奶牛酮病58例,治愈率达86%,但没有从根本上解决泌乳早期葡萄糖供应不足的问题,治标不治本,对原发性酮病治疗效果不佳。中国专利CN101822317B公开了一种防治奶牛酮病的复方饲料添加剂及制备方法。它是由中药当归、赤芍、川芎、熟地、益母草、广木香、党参、黄芪、山楂、陈皮制成的提取物与丙酸钠、硫酸钴、硫酸铜、硫酸锰、烟酸、维生素D3、磷酸二氢钙、柠檬酸共同组成的复方制剂,可补气健脾、活血补血、增加糖原缓解酸中毒、补充缺少的微量元素,补糖补钙磷,达到对酮病进行快速有效的预防和治疗,其中中药提取物采用水煮法提取,有效成分提取率低,成本高,同时葡萄糖前体物复配不全,综合效果不佳,不能很好维持奶牛瘤胃的微生物菌群。中国专利CN101305774B公开了一种奶牛围产期复合营养补充剂,由下列重量组份的预混剂原料构成:过瘤胃维生素E:0.5-1份、过瘤胃β-胡萝卜素:0.2-0.3份、过瘤胃烟酸5-6份、过瘤胃生物素:0.015-0.02份、过瘤胃胆碱:3-4份、赖氨酸锌0.35-0.45份、葡萄糖氧化酶制剂:50-60份、红砂糖适量添加到100份。具有提高奶牛机体免疫力、保护肝肾功能,能够预防奶牛产后疾病;具有改善繁殖性能,缩短产犊间隔的功能;具有促进代谢,增加奶产量等功能,同样没有解决泌乳早期奶牛内源性葡萄糖供应不足的问题,对酮病等疾病的防止、治疗和奶牛的生产性能等效果不太理想。中国专利CN102499331B一种奶牛瘤胃调控剂及其制备方法。所述瘤胃调控剂为将酿酒酵母、热带假丝酵母和米曲霉菌进行培养,然后混合发酵后得到的产物,其中,发酵时酿酒酵母、热带假丝酵母和米曲霉菌的体积比为0.9~1.1∶1.8~2.2∶0.9~1.1。优点是促进和维护瘤胃内微生物区系平衡,稳定瘤胃pH值,缓解高精料引起的奶牛酸毒,降低瘤胃中氨的浓度,促进其对氮的利用,改善其微生态环境,但主要是通过刺激瘤胃中纤维分解菌和乳酸菌的繁殖达到上述目的,没有针对性的补充瘤胃所需有益菌。
综上所述,制备一种有效改善奶牛瘤胃微生物菌群、显著提高奶牛所需内源性葡萄糖的葡萄糖前体物很有必要。
发明内容
本发明所解决的技术问题是克服现有奶牛营养物质的不足,针对奶牛的进食特点和消化、吸收及代谢特性,提供一种可改善奶牛瘤胃消化菌群、有效补充奶牛生长和生理所需的内源性葡萄糖以防止和治疗奶牛顽固性厌食症和因缺乏葡萄糖而引起的各种疾病的葡萄糖前体物。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,由以下重量份数的原料制备:
微生物制剂40-60份,丙二醇20-30份,甘油20-30份,丙酸钙20-30份,硅铝酸盐20-30份,中草药提取物15-25份,烟酰胺10-20份,烟酸10-20份,乳酸钠10-15份,氯化钠10-15份,复合酶8-12份,柠檬酸5-10份,过瘤胃葡萄糖5-10份,过瘤胃氨基酸3-8份,过瘤胃胆碱5-8份,复合维生素3-5份,复合矿物质2-4份。
所述微生物制剂是以居瘤胃梭菌(Clostridium ruminocolum)和黑曲霉(Aspergillusniger)经混合发酵、低温负压真空浓缩、流化床干燥、低温粉碎而制得;
所述居瘤胃梭菌(Clostridium ruminocolum)菌株为中国专利CN101148651B公开的一株居瘤胃梭菌(Clostridium ruminocolum)H1,该梭菌具有降解纤维素及木聚糖、木糖和酯类物质的活性;已于2007年8月6日保藏于中国微生物菌种管理委员会普通微生物中心,保藏地址:中国北京市朝阳区大屯路甲3号,保藏编号:CGMCC NO.2125;
所述黑曲霉(Aspergillus niger)菌株具体为产高活力纤维素酶的菌株黑曲霉(Aspergillus niger)Li-2013-03。该菌株已于2013年7月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址为:中国北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101),保藏号为CGMCC NO.7927。
所述微生物制剂的制备方法包括如下步骤:
(1)黑曲霉CGMCC NO.7927、居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125菌种活化
将保存完好的黑曲霉CGMCC NO.7927的斜面菌种接种于斜面培养基,28-33℃培养36-48h进行菌种活化,如此活化2-4次;
将保存完好的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125的斜面菌种接种于斜面培养基,35-41℃培养24-36h进行菌种活化,如此活化2-3次;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927斜面培养基组成为:马铃薯(煮汁)200g,葡萄糖20g,琼脂20g,中草药提取物5-20g,蒸馏水l000mL,pH值5.8,121℃灭菌20min;
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125斜面培养基组成为:牛肉膏3g,氯化钠5g,蛋白胨10g,琼脂15g,中草药提取物5-10g,蒸馏水l000mL,pH值6.8,121℃灭菌20min;
(2)黑曲霉CGMCC NO.7927液体种子扩大培养
①一级种子培养:将步骤(1)活化后的黑曲霉CGMCC NO.7927斜面菌种以无菌水洗下孢子,接入500毫升摇瓶中,液体种子培养基装量100毫升,28-33℃、80-120rpm摇床培养36-48h;
②二级种子培养:将一级种子按照10%的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中,培养条件与一级种子相同;
③三级种子培养:将二级种子以8%接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中,液体培养基装量1000毫升,28-33℃、80-120rpm摇床培养36-48h;
④一级种子罐培养:将三级种子以8%接种量接入总容积为150L的一级种子罐,发酵培养基装量100L,控制pH值为5-6,培养温度28-30℃,搅拌速度200-400rpm,通风量(V/V)1:0.8-1.2,培养时间36-48h,溶解氧10-20%;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级、二级、三级种子培养基组成为:马铃薯(煮汁)200g,葡萄糖20g,中草药提取物15-20g,海藻糖10-30g,蒸馏水l000mL,pH值5.5,121℃灭菌20min;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级种子罐培养基组成为:玉米粉50-60g,豆粉15-25g,麸皮10-15g,中草药提取物15-20g,海藻糖10-30g,硫酸铵1-3g,磷酸氢二钾1-2g,磷酸二氢钾1-2g,纯净水l000mL,pH值5-7,121℃灭菌20min;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级种子罐发酵液菌体浓度为7.0x109-8.0x109个/ml;
(3)居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125液体种子扩大培养
①一级种子培养:将步骤(1)活化后的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125斜面菌种接入500毫升摇瓶中,培养基装量100毫升,旋转式摇床180转/分,培养温度35-41℃,培养时间10-15h;
②二级种子培养:将一级种子按照10%的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中,培养条件与一级种子相同;
③三级种子培养:将二级种子以10%接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中,培养基装量1000毫升,旋转式摇床100转/分,培养温度35-41℃,培养时间10-15h;
④一级种子罐培养:将三级种子以10%接种量接入总容积为150L的一级种子罐,发酵培养基装量100L,培养温度37-39℃,搅拌速度200-400rpm,通风量(V/V)1:1-2,罐压0.05Mpa,培养时间10-20h;
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级、二级、三级种子培养基重量组成为:
酵母粉0.3-0.5%,葡萄糖1-1.5%,蛋白胨0.3-0.5%,牛肉膏0.5-0.8%,磷酸氢二钾0.8-1.5%,中草药提取物1.5-2%,海藻糖1-3%,不足部分纯净水补足,pH值6.8,121-123℃灭菌30-40min。
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125种子罐培养基重量组成为:
麦芽糊精5-15%,酵母粉0.4-0.8%,中草药提取物1.5-2%,海藻糖1-3%,蛋白胨0.1-0.5%,玉米浆0.1-0.5%,磷酸氢二钾0.8-1.5%,硫酸镁0.05-0.1%,不足部分纯净水补足,pH值6.8,121-123℃灭菌30-40min。
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级种子罐发酵液菌体浓度为7.0x109-8.0x109个/ml;
(4)黑曲霉CGMCC NO.7927、居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级种子罐液体种子混合
将步骤(2)得到的黑曲霉CGMCC NO.7927种子罐液体种子与步骤(3)得到的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125种子罐液体种子按体积比均匀混合;
所述体积比1:0.5-1;
所述混合液体种子菌体浓度为:7.0x109-8.0x109个/ml;
(5)二级种子罐互生
将步骤(4)中均匀混合的一级种子罐液体种子以10%接种量接入总容积为300L的二级种子罐,互生培养基装量240L,二级种子罐发酵罐,培养温度33-39℃,搅拌速度200-700r/m,通风量(V/V)1:1-3,培养时间15-24h;
所述互生培养基组成为:麦芽糊精50-150g,玉米粉50-60g,豆粉15-25g,麸皮10-15g,中草药提取物15-20g,海藻糖10-30g,酵母粉4-8g,玉米浆1-5g,硫酸铵1-3g,磷酸氢二钾1-2g,磷酸二氢钾1-2g,纯净水l000mL,pH值5-7,121℃灭菌20min;
所述二级种子罐发酵液菌体浓度为7.0x109-8.0x109个/ml;
(6)菌种混合发酵
将步骤(5)中二级种子罐互生液体种子以6%接种量接入发酵罐,培养温度28-30℃,搅拌速度200-700r/m,通风量(V/V)1:1-3,培养时间15-20h;然后以1-2℃/h降温速率缓慢降温至10-15℃,恒温培养10-12h;继续以1-2℃/h降温速率缓慢降温至2-5℃,此时,将步骤(5)中二级种子罐互生液体种子以4%接种量追加接入发酵罐,恒温培养6-8h;最后以1-2℃/h升温速率缓慢升温至10-15℃,恒温培养10-12h;继续以1-2℃/h升温速率缓慢升温至37-39℃,恒温培养15-20h;
所述发酵培养基组成为:麦芽糊精50-150g,玉米粉50-60g,豆粉15-25g,麸皮10-15g,中草药提取物30-50g,海藻糖30-40g,酵母粉4-8g,玉米浆1-5g,硫酸铵1-3g,磷酸氢二钾1-2g,磷酸二氢钾1-2g,纯净水l000mL,pH值5-7,121℃灭菌20min;
所述发酵罐发酵液菌体浓度为7.0x109-8.0x109个/ml;
(7)发酵液经低温负压真空浓缩到原体积的45%,得到菌浓缩液,浓缩液与载体按质量比为0.5:1均匀混合,于45℃流化床干燥,40℃低温粉碎,粉碎粒度0.5-1.5mm,即得微生物制剂;
所述载体重量份数组成为:CaCO320-23份,糊精10-12份。
所述微生物制剂活菌数含量为1.5x1010-3x1010个/g。
所述甘油为食品级甘油,纯度99.5%;
所述硅铝酸盐为具有选择性强吸附作用的硅铝酸盐或硅铝酸盐衍生物,与中草药提取物科学复配,能吸附黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素等多种毒素,还具增强免疫力、护肝强肾等作用,而且不会吸附饲料中氨基酸、维生素、微量元素等营养成份;
所述中草药提取物由以下重量份数的原料制备:当归55-65份,川芎55-65份,砂仁50-60份,赤芍50-60份,熟地50-60份,神曲45-55份,麦芽45-55份,益母草45-55份,广木香40-45份,党参40-45份,苍术40-45份,黄芪40-45份,金银花40-45份,鱼腥草35-45份,茯苓35-45份,枣仁35-45份,茯神35-45份,远志30-40份,炒茴香30-40份,白术30-40份,厚朴30-40份,枳壳25-35份,甘草25-35份,山楂25-35份,陈皮25-35份。
所述中草药提取物的制备方法为:分别将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下,然后于容器中均匀混合并添加3-6倍重量的水,控制温度70℃-90℃保持2-4h,然后降温至45-60℃,加入混合物料总重量5-10%的混合酶制剂进行酶解,用乳酸调节pH值为5.5-6.8,酶解2-4h,最后添加混合物料0.5-3倍重量乙醇和丙醇的混合物,控制温度至60℃-78℃保持3-4h,过滤;滤液减压浓缩至固形物含量为20%以上,然后冷冻干燥、40℃低温粉碎即得中草药提取物,粉碎粒度0.5-2mm;
所述混合酶的重量份数组成为:内β-葡聚糖酶10-20份,外β-葡聚糖酶10-20份,β-葡萄糖苷酶10-15份,木聚糖酶15-20份,戊聚糖酶15-20份,普鲁兰酶20-30份,β-淀粉酶10-15份,中性蛋白酶10-15份,酸性蛋白酶10-15份,超氧化物歧化酶5-10份,葡萄糖氧化酶5-10份,酸性磷酸酶5-10份;
所述乙醇和丙醇混合的质量比为1:1-2,所述乙醇浓度≥75%;
所述乳酸钠为60%食品级乳酸钠;
所述复合酶由以下重量份数的固体酶制剂均匀混合而成:中性蛋白酶20-30份,酸性蛋白酶20-30份,碱性木聚糖酶20-30份,酸性木聚糖酶20-30份,纤维素酶20-30份,β-葡聚糖酶15-20份,果胶酶15-20份,淀粉酶15-20份,甘露糖酶10-15份,植酸酶10-15份。
所述柠檬酸为固体柠檬酸;
所述每公斤复合维生素包含维生素A2800mg,维生素B13000mg,维生素C2000mg,核黄素1600mg,泛酸1900mg,维生素B61800mg,维生素B121200mg,肌醇5000mg,维生素E600mg,维生素D35500mg,维生素K34000mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
所述每公斤复合矿物质包括钙6000mg,磷4200mg,钠5100mg,铜800mg,铁1800mg,钾3800mg,锰1400mg,钴1600mg,碘5000mg,镁1450mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
上述改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物的制备方法,包括如下步骤:
1)按照上述配方比例准确称取各原料,首先将丙二醇和甘油分别加入其质量0.5-1倍的无菌水进行稀释,然后将稀释液混合,同时水浴加热至30-50℃,边搅拌混合得混合物A,保温待用;
2)将丙酸钙、硅铝酸盐、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸均匀混合得混合物B;
3)将中草药提取物、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合矿物质均匀混合得混合物C;
4)将微生物制剂、烟酰胺、烟酸、复合酶、复合维生素均匀混合得混合物D;
5)将混合物B加入LDH-1型犁刀式混合机,启动混合机,接着加入混合物A均匀混合10-20min;然后加入混合物C,均匀混合5-10min;最后加入混合物D,均匀混合3-5min,将最终混合物密封、包装即得可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物。
使用方法:1.添加到精料、粗料或预混料中,混合均匀;
2.将本品添加10-20倍自来水,均匀混合后口服或喷洒在全混合日粮上;
使用量:新产牛:100-120g/头、天;
泌乳牛:80-100g/头、天;
干奶后期牛:100-120g/头、天;
肉牛:20-25kg/吨日粮;
使用阶段:
1.提高生产性能:产前20天至产后30天;
2.预防治疗酮病:产后预防保健:产后第1天至第7天;
产后治疗酮病:产后测定血酮含量,若含量达到1.2mmol/L以上进行灌服,连续灌服5天;
一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物在维持奶牛机体能量平衡、提高奶牛生产性能和繁殖性能、预防、治疗疾病中的应用。
本发明居瘤胃梭菌菌株CGMCC NO.2125能够降解纤维素及木聚糖、木糖和酯类,该菌含有降解纤维素的复合酶系,包括外切纤维素酶、内切纤维素酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、酯酶、果胶酶,酶活分别为4.1±1.19U/mg、118.7±4.5U/mg、167.36±22.9U/mg、45.9±3.52U/mg、4±0.5U/mg、35.3±1.77U/mg,该菌最适培养温度35-41℃,最适pH值6.5-7.5。
本发明黑曲霉菌株CGMCC No.7927具有以下微生物学特征:1、形态学特征:生物学形态包括分生孢子、胞梗、顶囊、产胞结构等几部分。分生孢子头球形至辐射形,直径150-450μm,分生孢子梗发生于基质。胞梗茎1000-3000(长度)×12-20(直径)μm,黄色或黄褐色,壁平滑;顶囊球形或近似球形,直径45-75μm,表面全面可育;产胞结构双层,梗基10-20(长度)×4.5-7.0(直径)μm,瓶梗6-10(长度)×2.5-3.5(直径)μm,分生孢子球形或近球形,直径3-4.5μm,褐色,壁粗糙。2、培养学特征:菌株在麦芽汁琼脂培养基上生长迅速,28℃4天孢子可铺满斜面;质地丝绒状或稍带絮状;分生孢子结构大量,褐黑色,无渗出液;菌落反面略带黄色。3、生理生化特征:黑曲霉菌株CGMCC No.7927可在玉米秸秆、稻草、木屑、马铃薯、玉米粉、可溶性淀粉、糖蜜等碳源上生长,最适pH范围5-6,最适生长温度范围28-33℃,最适产酶温度范围28-30℃。
本发明黑曲霉菌株CGMCC No.7927的筛选技术路线为:出发菌株→斜面培养→孢子悬液的制备→诱变处理→平板分离→初筛→复筛→遗传稳定性测定→扩大实验(发酵性能测定)。
按诱变筛选方案,对突变株逐级筛选淘汰,最后对优良菌株经发酵性能测试筛选,得到一株高产酶性能菌株黑曲霉菌Aspergillus niger Li-2013-03,发酵96小时后纤维素酶的外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和滤纸酶活力分别达到620U/mL、1289U/mL、456U/mL和732U/mL。
有益效果:
1.本发明的葡萄糖前体物针对奶牛的进食特点和消化、吸收及代谢特性,以微生物制剂和葡萄糖前体物为主要原料,科学复配中草药提取物、复合酶及其它奶牛所需营养物质,不仅补充和维持了奶牛瘤胃所需的微生物菌群,保证了瘤胃的正常功能,促进和提高了营养物质的消化率和吸收率;而且为奶牛提供了生产、生长和预防、治疗疾病的最丰富、最全面的营养物质,特别是有效补充了奶牛生长和生理所需的内源性葡萄糖,有效维持奶牛机体能量平衡。
2.本发明的葡萄糖前体物可有效提高产奶量,每头奶牛日产奶量可提高16.81%;有效缩短奶牛产后第一次发情的时间近10天,提高产后第一情期奶牛的受胎率16.2%,增加产后奶牛群体的发情比例16%,有效提高奶牛的繁殖性能;可显著降低奶牛产后顽固性厌食症、酮病、乳房炎、子宫内膜炎、瘤胃变位、产褥热和胎衣不下等疾病的发生率,平均降低13.0-30.5%,t检验差异显著(P<0.05)。
3.本发明的葡萄糖前体物中的中草药提取物采用酶解和醇沉提取,最大限度地提取了种草药中的有效成分,提高了原料利用率,降低了生产成本。并且,将本发明的中草药提取物应用在微生物制剂的制备方法中,提高了瘤胃微生物对中草药的抗性,为后期消化系统的正常运行奠定了坚实的基础,同时克服了现有技术中因应用中草药而对瘤胃有益微生物抑制或破坏的缺陷;本发明微生物制剂的制备方法对微生物具有抗应激及复壮作用,微生物制剂中的微生物对中草药有效成分已经具备抗药性,后期饲喂的中草药有效成分不会抑制和影响添加微生物的正常生长和繁殖。
4.本发明的葡萄糖前体物中的硅铝酸盐具有选择性吸附功能和强大的吸附作用,只吸附奶牛进食中因霉菌而产生的霉菌毒素,不吸附微生物和营养物质,提高了奶牛产奶的安全性和有效预防霉菌毒素引起的各种疾病。
5.本发明葡萄糖前体物的制备方法,将粘度较高的甘油和丙二醇与其它物料均匀混合,工艺简单、操作方便、生产效率高、物料混合效果好,可实现规模化生产。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
实施例1微生物制剂的制备
所述微生物制剂的制备方法包括如下步骤:
(1)黑曲霉CGMCC NO.7927、居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125菌种活化
将保存完好的黑曲霉CGMCC NO.7927的斜面菌种接种于斜面培养基,30℃培养24h进行菌种活化,如此活化3次;
将保存完好的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125的斜面菌种接种于斜面培养基,39℃培养24-36h进行菌种活化,如此活化2次;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927斜面培养基组成为:马铃薯(煮汁)200g,葡萄糖20g,琼脂20g,中草药提取物10g,蒸馏水l000mL,pH值5.8,121℃灭菌20min;
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125斜面培养基组成为:牛肉膏3g,氯化钠5g,蛋白胨10g,琼脂15g,中草药提取物8g,蒸馏水l000mL,pH值6.8,121℃灭菌20min;
(2)黑曲霉CGMCC NO.7927液体种子扩大培养
①一级种子培养:将步骤(1)活化后的黑曲霉CGMCC NO.7927斜面菌种以无菌水洗下孢子,接入500毫升摇瓶中,液体种子培养基装量100毫升,30℃、100rpm摇床培养24h;
②二级种子培养:将一级种子按照10%的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中,培养条件与一级种子相同;
③三级种子培养:将二级种子以8%接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中,液体培养基装量1000毫升,30℃、100rpm摇床培养24h;
④一级种子罐培养:将三级种子以8%接种量接入总容积为150L的一级种子罐,发酵培养基装量100L,控制pH值为5.5,培养温度30℃,搅拌速度300rpm,通风量(V/V)1:1.2,培养时间42h,溶解氧15%;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级、二级、三级种子培养基组成为:马铃薯(煮汁)200g,葡萄糖20g,中草药提取物15g,海藻糖20g,蒸馏水l000mL,pH值5.5,121℃灭菌20min;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级种子罐培养基组成为:玉米粉55g,豆粉20g,麸皮12g,中草药提取物18g,海藻糖20g,硫酸铵2g,磷酸氢二钾2g,磷酸二氢钾2g,纯净水l000mL,pH值5.5,121℃灭菌20min;
所述黑曲霉CGMCC NO.7927一级种子罐发酵液菌体浓度为8.0x109个/ml;
(3)居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125液体种子扩大培养
①一级种子培养:将步骤(1)活化后的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125斜面菌种接入500毫升摇瓶中,培养基装量100毫升,旋转式摇床180转/分,培养温度39℃,培养时间12h;
②二级种子培养:将一级种子按照10%的接种量接入500毫升二级种子摇瓶中,培养条件与一级种子相同;
③三级种子培养:将二级种子以10%接种量接入5000毫升三级种子摇瓶中,培养基装量1000毫升,旋转式摇床100转/分,培养温度39℃,培养时间12h;
④一级种子罐培养:将三级种子以10%接种量接入总容积为150L的一级种子罐,发酵培养基装量100L,培养温度39℃,搅拌速度300rpm,通风量(V/V)1:1,罐压0.05Mpa,培养时间15h;
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级、二级、三级种子培养基重量组成为:
酵母粉0.4%,葡萄糖1.5%,蛋白胨0.4%,牛肉膏0.6%,磷酸氢二钾1.2%,中草药提取物1.5%,海藻糖2%,不足部分纯净水补足,pH值6.8,121℃灭菌30min。
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125种子罐培养基重量组成为:
麦芽糊精10%,酵母粉0.6%,中草药提取物1.6%,海藻糖2%,蛋白胨0.3%,玉米浆0.3%,磷酸氢二钾1.2%,硫酸镁0.08%,不足部分纯净水补足,pH值6.8,121℃灭菌30min。
所述居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级种子罐发酵液菌体浓度为8.0x109个/ml;
(4)黑曲霉CGMCC NO.7927、居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级种子罐液体种子混合
将步骤(2)得到的黑曲霉CGMCC NO.7927种子罐液体种子与步骤(3)得到的居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125种子罐液体种子按体积比均匀混合;
所述体积比1:1;
所述混合液体种子菌体浓度为:8.0x109个/ml;
(5)二级种子罐互生
将步骤(4)中均匀混合的一级种子罐液体种子以10%接种量接入总容积为300L的二级种子罐,互生培养基装量240L,二级种子罐发酵罐,培养温度36℃,搅拌速度500r/m,通风量(V/V)1:1,培养时间20h;
所述互生培养基组成为:麦芽糊精100g,玉米粉55g,豆粉20g,麸皮12g,中草药提取物18g,海藻糖20g,酵母粉6g,玉米浆3g,硫酸铵2g,磷酸氢二钾2g,磷酸二氢钾2g,纯净水l000mL,pH值6,121℃灭菌20min;
所述二级种子罐发酵液菌体浓度为8.0x109个/ml;
(6)菌种混合发酵
将步骤(5)中二级种子罐互生液体种子以6%接种量接入发酵罐,培养温度30℃,搅拌速度500r/m,通风量(V/V)1:1,培养时间18h;然后以2℃/h降温速率缓慢降温至12℃,恒温培养10h;继续以2℃/h降温速率缓慢降温至4℃,此时,将步骤(5)中二级种子罐互生液体种子以4%接种量追加接入发酵罐,恒温培养6h;最后以2℃/h升温速率缓慢升温至12℃,恒温培养10h;继续以2℃/h升温速率缓慢升温至38℃,恒温培养20h;
所述发酵培养基组成为:麦芽糊精100g,玉米粉55g,豆粉20g,麸皮12g,中草药提取物40g,海藻糖35g,酵母粉6g,玉米浆3g,硫酸铵2g,磷酸氢二钾2g,磷酸二氢钾2g,纯净水l000mL,pH值6,121℃灭菌20min;
所述发酵罐发酵液菌体浓度为8.0x109个/ml;
(7)发酵液经低温负压真空浓缩到原体积的45%,得到菌浓缩液,浓缩液与载体按质量比为0.5:1均匀混合,于45℃流化床干燥,40℃低温粉碎,粉碎粒度1mm,即得微生物制剂;
所述载体重量份数组成为:CaCO322份,糊精12份。
经上述方法制备的微生物制剂活菌数含量为3x1010个/g。
实施例2中草药提取物的制备
所述中草药提取物由以下重量份数的原料制备:当归60份,川芎60份,砂仁55份,赤芍55份,熟地55份,神曲50份,麦芽50份,益母草50份,广木香42份,党参42份,苍术42份,黄芪42份,金银花42份,鱼腥草40份,茯苓40份,枣仁40份,茯神40份,远志35份,炒茴香35份,白术35份,厚朴35份,枳壳30份,甘草30份,山楂30份,陈皮30份。
所述中草药提取物的制备方法为:分别将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下,然后于容器中均匀混合并添加5倍重量的水,控制温度80℃保持3h,然后降温至50℃,加入混合物料总重量8%的混合酶制剂进行酶解,用乳酸调节pH值为6.2,酶解3h,最后添加混合物料2倍重量乙醇(95%)和丙醇的混合物,所述乙醇和丙醇混合的质量比为1:1.5,控制温度至70℃保持4h,过滤;滤液减压浓缩至固形物含量为25%,然后冷冻干燥、40℃低温粉碎即得中草药提取物;
所述混合酶的重量份数组成为:内β-葡聚糖酶15份,外β-葡聚糖酶15份,β-葡萄糖苷酶12份,木聚糖酶18份,戊聚糖酶18份,普鲁兰酶25份,β-淀粉酶12份,中性蛋白酶12份,酸性蛋白酶12份,超氧化物歧化酶8份,葡萄糖氧化酶8份,酸性磷酸酶8份;
经上述制备方法制备的中草药提取物粒度为1.2mm,有效成分提取率达到95以上。
实施例3复合酶的复配
所述复合酶由以下重量份数的固体酶制剂均匀混合而成:中性蛋白酶25份,酸性蛋白酶25份,碱性木聚糖酶25份,酸性木聚糖酶25份,纤维素酶25份,β-葡聚糖酶18份,果胶酶18份,淀粉酶18份,甘露糖酶12份,植酸酶12份。
分别以实施例1-3制备的微生物制剂、中草药提取物和复合酶为原料,与市售丙二醇、甘油、丙酸钙、硅铝酸盐、烟酰胺、烟酸、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合维生素、复合矿物质进行复配,制备可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,具体原料配方见表1,制备方法见实施例4-6;
所述甘油为食品级甘油,纯度99.5%;
所述硅铝酸盐为具有选择性强吸附作用的过铝酸盐及其衍生物;
所述乳酸钠为60%食品级乳酸钠;
所述柠檬酸为固体柠檬酸;
所述每公斤复合维生素包含维生素A2800mg,维生素B13000mg,维生素C2000mg,核黄素1600mg,泛酸1900mg,维生素B61800mg,维生素B121200mg,肌醇5000mg,维生素E600mg,维生素D35500mg,维生素K34000mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
所述每公斤复合矿物质包括钙6000mg,磷4200mg,钠5100mg,铜800mg,铁1800mg,钾3800mg,锰1400mg,钴1600mg,碘5000mg,镁1450mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
表1原料配方
实施例4
一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其制备方法包括如下步骤:
1)按照上述配方比例准确称取各原料,首先将丙二醇和甘油分别加入其质量0.5倍的无菌水进行稀释,然后将稀释液混合,同时水浴加热至30℃,边搅拌混合得混合物A,保温待用;
2)将丙酸钙、硅铝酸盐、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸均匀混合得混合物B;
3)将中草药提取物、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合矿物质均匀混合得混合物C;
4)将微生物制剂、烟酰胺、烟酸、复合酶、复合维生素均匀混合得混合物D;
5)将混合物B加入LDH-1型犁刀式混合机,启动混合机,接着加入混合物A均匀混合10min;然后加入混合物C,均匀混合5min;最后加入混合物D,均匀混合3min,将最终混合物密封、包装即得可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物。
实施例5
一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其制备方法包括如下步骤:
1)按照上述配方比例准确称取各原料,首先将丙二醇和甘油分别加入其质量0.8倍的无菌水进行稀释,然后将稀释液混合,同时水浴加热至40℃,边搅拌混合得混合物A,保温待用;
2)将丙酸钙、硅铝酸盐、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸均匀混合得混合物B;
3)将中草药提取物、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合矿物质均匀混合得混合物C;
4)将微生物制剂、烟酰胺、烟酸、复合酶、复合维生素均匀混合得混合物D;
5)将混合物B加入LDH-1型犁刀式混合机,启动混合机,接着加入混合物A均匀混合15min;然后加入混合物C,均匀混合8min;最后加入混合物D,均匀混合4min,将最终混合物密封、包装即得可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物。
实施例6
一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其制备方法包括如下步骤:
1)按照上述配方比例准确称取各原料,首先将丙二醇和甘油分别加入其质量1倍的无菌水进行稀释,然后将稀释液混合,同时水浴加热至50℃,边搅拌混合得混合物A,保温待用;
2)将丙酸钙、硅铝酸盐、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸均匀混合得混合物B;
3)将中草药提取物、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合矿物质均匀混合得混合物C;
4)将微生物制剂、烟酰胺、烟酸、复合酶、复合维生素均匀混合得混合物D;
5)将混合物B加入LDH-1型犁刀式混合机,启动混合机,接着加入混合物A均匀混合20min;然后加入混合物C,均匀混合10min;最后加入混合物D,均匀混合5min,将最终混合物密封、包装即得可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物。
实施例7实施例5制备的葡萄糖前体物应用试验
1材料与方法
1.1、试验材料
1.1.1、本发明产品
1.1.2、试验奶牛:试验在北京密云某一奶牛场进行,品种为中国荷斯坦奶牛2胎以上围产期奶牛,共46头,其中2胎16头,3胎12头,4胎10头,5胎8头。试验牛按胎次、前期产奶量相同或相近的配对原则,分为实验组与对照组,每组23头。上一胎次奶牛年平均产奶量实验组8454kg,对照组8533kg。
1.2、试验日粮组成:试验组和对照组采用同样的饲养管理方法。日粮组成为精料(玉米52.7%、麸皮8%、豆粕7%、棉粕9%、花生粕9%、玉米DDGS8%、预混料7115A6%),粗料为玉米青贮、羊草、豆穰、苜蓿等。
1.3、试验方法:根据奶牛配种记录,把进入预产期前15天牛只随机分成试验组和对照组两个处理。对照组按常规方法饲喂,试验组除与对照组采取同样的方法饲喂外,从产前20天到产后30天,每天每头奶牛服用本制剂100g,每100g本制剂为一个包装计量,每天分2次喂给围产期复合营养预混剂。所有供试奶牛饲喂场内自配的产奶精料4-8kg,根据饲养阶段和产奶量进行调整,玉米青贮定量饲喂20kg/天,粗饲料(羊草、豆穰、苜蓿)自由采食。
1.4、生产、代谢、繁殖性能记录:在产后120天期间内测定和记录每头奶牛的产奶量;观察、评价奶牛体况;检测奶牛血浆部分代谢产物;检测奶牛血清免疫球蛋白含量;检测繁殖性能;在产后120天期间内观察记录参试奶牛的发情配种情况,妊娠与否以配种后60天直肠检查为准。
1.5、疾病监测与记录:对奶牛发病情况(乳房炎、子宫内膜炎、酮病、瘤胃变位、顽固性厌食症、产褥热和胎衣不下等疾病)检测,分娩当天监测胎衣不下发病情况,定义胎衣在12-24小时内不排出者为胎衣不下。采用酮粉法检测奶牛酮病,采用CMT-Test试剂检测乳房炎。
1.6、统计分析用EXCEL软件对原始数据进行处理,然后用SAS[11]方法进行方差分析。
1.7、试验时间试验期从2011年4月10日—2011年11月10日结束,历时214天。
2.试验结果
2.1葡萄糖前体物对奶牛体况的影响:
表2奶牛5部分体况评分标准
分值 | 脊椎部 | 肋部 | 臀部两侧 | 尾根两侧 | 髋骨、坐骨关节 |
1 | 非常突出 | 根根可见 | 严重下陷 | 隐窝很深 | 非常突出 |
2 | 明显突出 | 多数可见 | 明显下陷 | 隐窝明显 | 明显突出 |
3 | 稍微突出 | 少数可见 | 稍微下陷 | 隐窝稍显 | 稍微突出 |
4 | 平直 | 完全不见 | 平直 | 隐窝不显 | 不显示突出 |
5 | 丰满 | 丰满 | 丰满 | 丰满 | 丰满 |
表3奶牛体况外观检查评分结果
以上结果表明:在围产期奶牛TMR日粮中添加100g/(d·头)葡萄糖前体物对奶牛体况评分有明显提高的趋势,可以改善奶牛对营养物质的消化、吸收和代谢,有利于促进和提高体内蛋白、脂肪等架构物质的合成,明显可以改善奶牛的体况。
2.2葡萄糖前体物对奶牛能量平衡的影响
表4围产期奶牛血浆部分代谢产物检测结果
奶牛的能量平衡可以通过测定血浆相关代谢产物来评价。试验结果显示,添加葡萄糖前体物可以明显提高围产期奶牛血浆中的葡萄糖浓度,降低游离脂肪酸和β-羟丁酸的浓度,表明奶牛体内葡萄糖的满足程度提高,体内脂肪的分解程度降低,奶牛动用体脂较少。同时产后奶牛血浆中游离脂肪酸和β-羟丁酸的浓度低于临床酮病诊断的临界值(游离脂肪酸500μEq/L,β-羟丁酸1200μmol/mL)。即使用围产期奶牛专用的营养调控添加剂可以防止奶牛能量负平衡的发生。
2.3葡萄糖前体物对奶牛产奶量的影响
表5120天奶牛产奶量
头数(头) | 产奶天数(天) | 总产奶量(kg) | 平均产奶量(kg/天.头) | |
对照组 | 23 | 120 | 105898 | 38.37±5.16 |
试验组 | 23 | 120 | 123703 | 44.82±5.92 |
处理差异b | 6.45 |
以上结果表明:试验组与对照组相比,头日增加产奶量6.45千克,提高16.81%,t检验差异显著(P<0.05),葡萄糖前体物可显著提高泌乳奶牛的奶产量。
2.4葡萄糖前体物对奶牛免疫功能的影响
表6围产期奶牛血清免疫球蛋白含量检测结果
奶牛血清中免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的含量是判断奶牛体液免疫水平的重要指标。由试验结果可知,奶牛分娩应激导致血清免疫球蛋白IgA、IgM、IgG含量急剧下降,体液免疫功能受到抑制。在围产期奶牛日粮中使用葡萄糖前体物可以增加奶牛分娩前1周、分娩当天和分娩后1周血清IgA、IgM、IgG的含量,增强体液免疫功能。
2.5葡萄糖前体物对围产期奶牛繁殖性能的影响
表7围产期奶牛繁殖性能检测结果
试验结果表明,围产期奶牛使用葡萄糖前体物可以大大缩短奶牛产后第一次发情的时间近10天,提高产后第一情期奶牛的受胎率16.2%,增加产后奶牛群体的发情比例16%,有效提高奶牛的繁殖性能。
2.6葡萄糖前体物对围产期奶牛产后疾病发生的影响
表8围产期奶牛产后疾病检测结果
以上结果表明:试验组与对照组相比,在预防奶牛产后疾病方面,可显著降低各种疾病的发病率,平均降低13.0-30.5%,t检验差异显著(P<0.05),葡萄糖前体物可显著降低奶牛产后乳房炎、子宫内膜炎、酮病、瘤胃变位、顽固性厌食症、产褥热和胎衣不下等疾病的发生率,改善奶牛的健康状况。
Claims (10)
1.一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,由以下重量份数的原料制备:微生物制剂40-60份,丙二醇20-30份,甘油20-30份,丙酸钙20-30份,硅铝酸盐20-30份,中草药提取物15-25份,烟酰胺10-20份,烟酸10-20份,乳酸钠10-15份,氯化钠10-15份,复合酶8-12份,柠檬酸5-10份,过瘤胃葡萄糖5-10份,过瘤胃氨基酸3-8份,过瘤胃胆碱5-8份,复合维生素3-5份,复合矿物质2-4份;
所述微生物制剂是以居瘤胃梭菌(Clostridium ruminocolum)CGMCC NO.2125和黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC NO.7927经混合发酵、低温负压真空浓缩、流化床干燥、低温粉碎而制得;
所述微生物制剂的制备方法包括如下步骤:首先将居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125和黑曲霉CGMCC NO.7927斜面菌株活化,分别经一级、二级、三级种子扩大培养至一级种子罐;然后将黑曲霉CGMCC NO.7927与居瘤胃梭菌CGMCC NO.2125一级种子罐液体种子按体积比1:0.5-1均匀混合,以10%接种量接入二级种子罐互生培养,互生培养基装量240L,培养温度33-39℃,搅拌速度200-700r/m,通风量(V/V)1:1-3,培养时间15-24h;最后二级种子罐互生液体种子以6%接种量接入发酵罐,培养温度28-30℃,搅拌速度200-700r/m,通风量(V/V)1:1-3,培养时间15-20h;然后以1-2℃/h降温速率缓慢降温至10-15℃,恒温培养10-12h;继续以1-2℃/h降温速率缓慢降温至2-5℃,此时,将二级种子罐互生液体种子以4%接种量追加接入发酵罐,恒温培养6-8h;最后以1-2℃/h升温速率缓慢升温至10-15℃,恒温培养10-12h;继续以1-2℃/h升温速率缓慢升温至37-39℃,恒温培养15-20h;发酵液经低温负压真空浓缩到原体积的45%,得到菌浓缩液,浓缩液与载体按质量比为0.5:1均匀混合,于45℃流化床干燥,40℃低温粉碎,粉碎粒度0.5-1.5mm,即得微生物制剂;
所述载体重量份数组成为:CaCO320-23份,糊精10-12份。
2.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述微生物制剂活菌数含量为1.5x1010-3x1010个/g。
3.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述硅铝酸盐为硅铝酸盐或硅铝酸盐衍生物。
4.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述中草药提取物的制备方法为:准确称取当归55-65份,川芎55-65份,砂仁50-60份,赤芍50-60份,熟地50-60份,神曲45-55份,麦芽45-55份,益母草45-55份,广木香40-45份,党参40-45份,苍术40-45份,黄芪40-45份,金银花40-45份,鱼腥草35-45份,茯苓35-45份,枣仁35-45份,茯神35-45份,远志30-40份,炒茴香30-40份,白术30-40份,厚朴30-40份,枳壳25-35份,甘草25-35份,山楂25-35份,陈皮25-35份;分别将上述中草药粉碎至粒径为2毫米以下,然后于容器中均匀混合并添加3-6倍重量的水,控制温度70℃-90℃保持2-4h,然后降温至45-60℃,加入混合物料总重量5-10%的混合酶制剂进行酶解,用乳酸调节pH值为5.5-6.8,酶解2-4h,最后添加混合物料0.5-3倍重量的75%乙醇和丙醇的混合物,所述乙醇和丙醇混合的质量比为1:1-2,控制温度至60℃-78℃保持3-4h,过滤;滤液减压浓缩至固形物含量为20%以上,然后冷冻干燥、40℃低温粉碎即得粉碎粒度为0.5-2mm的中草药提取物。
5.如权利要求4所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述混合酶的重量份数组成为:内β-葡聚糖酶10-20份,外β-葡聚糖酶10-20份,β-葡萄糖苷酶10-15份,木聚糖酶15-20份,戊聚糖酶15-20份,普鲁兰酶20-30份,β-淀粉酶10-15份,中性蛋白酶10-15份,酸性蛋白酶10-15份,超氧化物歧化酶5-10份,葡萄糖氧化酶5-10份,酸性磷酸酶5-10份。
6.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述复合酶由以下重量份数的固体酶制剂均匀混合而成:中性蛋白酶20-30份,酸性蛋白酶20-30份,碱性木聚糖酶20-30份,酸性木聚糖酶20-30份,纤维素酶20-30份,β-葡聚糖酶15-20份,果胶酶15-20份,淀粉酶15-20份,甘露糖酶10-15份,植酸酶10-15份。
7.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述每公斤复合维生素包含维生素A2800mg,维生素B13000mg,维生素C2000mg,核黄素1600mg,泛酸1900mg,维生素B61800mg,维生素B121200mg,肌醇5000mg,维生素E600mg,维生素D35500mg,维生素K34000mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
8.如权利要求1所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,所述每公斤复合矿物质包括钙6000mg,磷4200mg,钠5100mg,铜800mg,铁1800mg,钾3800mg,锰1400mg,钴1600mg,碘5000mg,镁1450mg;其余量为载体,所述载体为米糠。
9.如权利要求1-8任一所述的改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物,其特征在于,其制备方法包括如下步骤:按配方比例准确称取各原料,首先将丙二醇和甘油分别加入其质量0.5-1倍的无菌水进行稀释,将稀释液混合,同时水浴加热至30-50℃,边搅拌混合得混合物A,保温待用;然后将丙酸钙、硅铝酸盐、乳酸钠、氯化钠、柠檬酸均匀混合得混合物B;同时将中草药提取物、过瘤胃葡萄糖、过瘤胃氨基酸、过瘤胃胆碱、复合矿物质均匀混合得混合物C,将微生物制剂、烟酰胺、烟酸、复合酶、复合维生素均匀混合得混合物D;最后将混合物B加入LDH-1型犁刀式混合机,启动混合机,加入混合物A均匀混合10-20min;接着加入混合物C,均匀混合5-10min;再加入混合物D,均匀混合3-5min,将最终混合物密封、包装即得可改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物。
10.如权利要求1所述的一种改善奶牛瘤胃菌群的葡萄糖前体物在奶牛养殖中的应用。
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