CN104004661B - 一种可提高鸡蛋品质的蛋鸡日粮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可提高鸡蛋品质的蛋鸡日粮,该蛋鸡日粮中含有破囊壶菌粉。所述破囊壶菌的发酵方法包括如下步骤:(1)种子培养:取破囊壶菌孢子接种于种子培养基中进行活化;(2)发酵培养:将活化后的种子接种于发酵罐中进行发酵培养,培养至36‑60 h时向发酵罐中匀速添加1‑4%椰油酸以增加DHA含量,培养前期84‑108 h温度为22‑25℃,后期为28‑30℃以抑制EPA的产生。本发明通过在日粮中添加破囊壶菌干粉可直接提高鸡蛋中的DHA含量,DHA沉积速度快,鸡蛋DHA富集稳定的时间更短,而且不含有EPA,适用人群更广。
Description
技术领域
本发明涉及一种可提高鸡蛋品质的蛋鸡日粮,具体涉及一种含有破囊壶菌干粉的蛋鸡日粮。
背景技术
DHA(Docosahexaenoic acid,即二十二碳六烯酸)是一种ω-3长链多不饱和脂肪酸(ω-3PUFA),它对人体的保健作用已得到广泛研究和证明,包括抗炎症、减少动脉粥样化等心血管疾病的发生、抑制肿瘤生长、有助于胎儿生长发育等。近年来DHA强化产品不断被开发,进入生物制药和营养保健品领域,目前主要通过提取深海鱼油或藻油,形成胶囊制剂或通过微胶囊技术制成粉剂。通过在家禽家畜饲料中添加富含不饱和脂肪酸原料,使禽畜肌肉或其所产蛋、奶中DHA含量增高,向人们提供了另一种增加DHA日常摄入的途径。这种方法通过DHA在禽畜体内的吸收、沉积,所形成的DHA具有安全、易吸收的特点。目前国内在蛋鸡饲养方面的研究包括在饲料中添加富含ω-3PUFA成分的紫苏籽、胡麻籽、亚麻籽、亚麻油、鱼油等。鱼油与植物性原料(亚麻籽,亚麻油等)作为生产DHA鸡蛋的来源存在着很多问题:鱼类资源有限,不可能无限制的利用鱼类制取鱼油来使用;鱼油中的多不饱和脂肪酸容易氧化,添加时必须现配现用,鱼油中含有的EPA和DHA被氧化后的产物不仅使鸡蛋具有鱼腥味,而且对人体有很大危害性;鱼油的产地和鱼油的制备过程都会影响鱼油的质量,导致鱼油的品质控制较难掌握,最终影响鸡蛋的品质。亚麻籽中的ALA需在蛋鸡体内经酶转化后才能累积DHA,需要提高其在饲料中的添加量并延长饲喂时间才能在鸡蛋中达到理想的DHA含量,由于亚麻籽含有较多的抗营养因子物质,过多的添加量可能影响蛋鸡的生产性能,同时高添加量又会影响鸡蛋的风味,所以限制了亚麻籽在饲料中的使用。由此来看,开发和利用新的DHA饲料资源就显得更为迫切和必要。
破囊壶菌又称破壶藻(Thraustochytrium),是属于破囊壶菌科(Thraustochytriaceae)的一类海洋真菌,其细胞中积累大量对人体有益的活性物质,如:油脂、色素、角鳖烯等,其中油脂占细胞干重的70%以上,总脂中DHA含量非常高,达到35%-40%,且90%以上的脂肪酸为甘油三酯形式存在的中性酯。目前常规发酵生产的破囊壶菌中DHA含量不高,且油脂中含有较多含量的EPA,EPA会影响胎儿、儿童和青少年的生长发育,破坏血小板造成血液不易凝固等副作用。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种破囊壶菌的培养方法。
本发明的另一个目的是提供一种可提高鸡蛋品质的蛋鸡日粮。
本发明所采取的技术方案是:
一种破囊壶菌的发酵方法,包括如下步骤:
(1)种子培养:取破囊壶菌孢子接种于种子培养基中进行活化;
(2)发酵培养:将活化后的种子接种于发酵罐中进行发酵培养,培养至36-60h时向发酵罐中匀速添加1-5%椰油酸以增加DHA含量,培养前期84-108h温度为22-25℃,后期温度为28-32℃,优选为30~32℃以抑制EPA的产生,发酵周期为146-168h。
所述种子培养基每升中含有:葡萄糖15-20g,酵母粉1-2g,NaCl10-25g,MgSO4·7H2O3-5g,KCl0.5-1g,KH2PO40.05-0.1g,CaCO30.1-0.2g,(NH4)2SO40.1-0.2g,NaHCO30.05-0.1g,维生素B10.005-0.01mg,维生素B120.001-0.003mg。
步骤(2)发酵培养所用发酵培养基每升中含有:木薯淀粉50-80g,酵母粉10-15g,NaCl10-25g,MgSO4·7H2O3-5g,KCl0.5-1g,KH2PO40.05-0.1g,CaCO30.1-0.2g,(NH4)2SO40.1-0.2g,NaHCO30.05-0.1g,维生素B10.012-0.03mg,维生素B120.0012-0.003mg,生物素0.05-1mg,初始pH值6-6.5。
一种蛋鸡日粮,其特征在于,所述日粮中含有破囊壶菌干粉。
作为优选的,所述破囊壶菌干粉在日粮中的添加量为1~10%。
作为优选的,所述破囊壶菌的培养方法如上所述。
本发明的有益效果是:
本发明采用新的培养基与发酵工艺生产破囊壶菌,破囊壶菌中DHA的含量在15%左右,高于鱼油中DHA含量,且油脂中不含EPA,用其生产的鸡蛋特别适合于婴幼儿、青少年与怀孕哺乳期的妇女食用。采用破囊壶菌干粉饲喂蛋鸡既可以鸡蛋中富集足够的DHA,又不影响蛋鸡生产性能和鸡蛋品质,生产出的DHA同时适用于各种人群,消除了采用鱼油与亚麻籽饲喂带来的各种弊端,是一种生产DHA鸡蛋的理想原料。
本发明通过在日粮中添加破囊壶菌干粉可直接提高鸡蛋中的DHA含量,DHA沉积速度快,鸡蛋DHA富集稳定的时间更短,而且不含有EPA。尽管EPA和DHA都是对人体有益的多不饱和脂肪酸,但他们的作用有一定差别。以健脑、增强记忆力和提高视力为目的的婴幼儿、青少年孕妇等群体应服用以D H A为主,不含或少含E P A的产品。本发明的破囊壶菌干粉油脂中不含EPA,因此用其作为饲料添加剂生产的鸡蛋适用人群更广。
附图说明
图1为饲料添加破囊壶菌粉对鸡蛋DHA含量的影响示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于此。
实施例1破囊壶菌的发酵工艺1
1、培养基
1.1种子培养基(每L)
葡萄糖20g,酵母粉2g,NaCl25g,MgSO4·7H2O5g,KCl1g,KH2PO40.1g,CaCO30.2g,(NH4)2SO40.2g,NaHCO30.1g,维生素B10.01mg,维生素B120.001mg。
1.2发酵培养基(每L)
木薯淀粉80g,酵母粉15g,NaCl25g,MgSO4·7H2O5g,KCl1g,KH2PO40.1g,CaCO30.2g,(NH4)2SO40.2g,NaHCO30.1g,维生素B10.012mg,维生素B120.0012mg,生物素0.05mg,初始pH值6.5。
2、培养方法
2.1种子培养:采用摇瓶培养,取破囊壶菌斜面一支,加入7ml的无菌水,用平头铲刮下抱子,震荡均匀后接种于种子培养基中,在28℃、170r/min下活化48h。
2.2发酵培养:在火圈保护下,以10%的接种量将种子接种于装有300L发酵液的500L发酵罐中,发酵罐的通气量为3L/min,搅拌转速250r/min,采用氨水控制pH值在6左右,培养至48h时向发酵罐中匀速添加4%椰油酸以增加DHA含量,培养前期96h温度为25℃,后期为30℃以抑制EPA的产生,发酵周期为168h。
3、产品制备
发酵完毕后采用蝶式离心机分离出湿菌体,采用滚筒烘干机烘干制备干菌粉。
实施例2破囊壶菌的发酵工艺2
1、培养基
1.1种子培养基(每L)
葡萄糖15g,酵母粉2g,NaCl10g,MgSO4·7H2O4g,KCl0.5g,KH2PO40.05g,CaCO30.15g,(NH4)2SO40.15g,NaHCO30.1g,维生素B10.005mg,维生素B120.003mg。
1.2发酵培养基(每L)
木薯淀粉50g,酵母粉10g,NaCl20g,MgSO4·7H2O4g,KCl,0.5g,KH2PO40.05g,CaCO30.1g,(NH4)2SO40.1g,NaHCO30.05g,维生素B10.02mg,维生素B120.002mg,生物素0.1mg,初始pH值6.0。
2、培养方法
2.1种子培养:采用摇瓶培养,取破囊壶菌斜面一支,加入7ml的无菌水,用平头铲刮下抱子,震荡均匀后接种于种子培养基中,在25℃、180r/min下活化60h。
2.2发酵培养:在火圈保护下,以10%的接种量将种子接种于装有300L发酵液的500L发酵罐中,发酵罐的通气量为3L/min,搅拌转速250r/min,采用氨水控制pH值在6左右,培养至36h时向发酵罐中匀速添加1%椰油酸以增加DHA含量,培养前期84h温度为22℃,后期为28℃以抑制EPA的产生,发酵周期为148h。
3、产品制备
发酵完毕后采用蝶式离心机分离出湿菌体,采用滚筒烘干机烘干制备干菌粉。
实施例3破囊壶菌的发酵工艺3
1、培养基
1.1种子培养基(每L)
葡萄糖20g,酵母粉2g,NaCl25g,MgSO4·7H2O5g,KCl1g,KH2PO40.1g,CaCO30.2g,(NH4)2SO40.2g,NaHCO30.1g,维生素B10.01mg,维生素B120.001mg。
1.2发酵培养基(每L)
木薯淀粉80g,酵母粉15g,NaCl25g,MgSO4·7H2O5g,KCl1g,KH2PO40.1g,CaCO30.2g,(NH4)2SO40.2g,NaHCO30.1g,维生素B10.012mg,维生素B120.0012mg,生物素0.05mg,初始pH值6.5。
2、培养方法
2.1种子培养:采用摇瓶培养,取破囊壶菌斜面一支,加入7ml的无菌水,用平头铲刮下抱子,震荡均匀后接种于种子培养基中,在28℃、170r/min下活化48h。
2.2发酵培养:在火圈保护下,以10%的接种量将种子接种于装有300L发酵液的500L发酵罐中,发酵罐的通气量为3L/min,搅拌转速250r/min,采用氨水控制pH值在6左右,培养至60h时向发酵罐中匀速添加5%椰油酸以增加DHA含量,培养前期108h温度为25℃,后期为32℃以抑制EPA的产生,发酵周期为168h。
3、产品制备
发酵完毕后采用蝶式离心机分离出湿菌体,采用滚筒烘干机烘干制备干菌粉。
对照例1破囊壶菌常规发酵工艺1
1、培养基
种子培养基和发酵培养基的组分同实施例1
2、培养方法
在火圈保护下,以10%的接种量将种子接种于装有300L发酵液的500L发酵罐中,发酵罐的通气量为3L/min,搅拌转速250r/min,采用氨水控制pH值在6左右,培养温度25℃,发酵周期为168h。
发酵完毕后采用蝶式离心机分离出湿菌体,采用滚筒烘干机烘干制备干菌粉。
对照例2破囊壶菌常规发酵工艺2
1、培养基
种子培养基和发酵培养基的组分同实施例1
2、培养方法
在火圈保护下,以10%的接种量将种子接种于装有300L发酵液的500L发酵罐中,发酵罐的通气量为3L/min,搅拌转速250r/min,采用氨水控制pH值在6左右,培养温度25℃,培养至48h时向发酵罐中匀速添加4%椰油酸,发酵周期为158h。
发酵完毕后采用蝶式离心机分离出湿菌体,采用滚筒烘干机烘干制备干菌粉。
各发酵工艺所得到产品的品质如表1所示。
表1不同发酵工艺实验结果
实施例4养殖实验
1材料与方法
1.1试验动物和材料
选取240只18-20周龄杏花鸡饲养一周后,再挑选体质健康、均匀的120只。鸡只自由采食、自由饮水、自然光照加早晚定时补光(按照鸡舍饲养标准要求执行)。
饲粮分为4组:1、基础日粮,2、3、4组日粮分别为基础日粮添加破囊壶菌干粉1%、2%和3%。破囊壶菌干粉按实施例1中发酵方法制得,其中DHA含量为15%(wt)。基础日粮组成及营养水平见表2。
表2基础日粮组成及营养水平
1.2试验设计和方法
试验采用单因子重复设计,120只18-20周龄蛋种鸡随机分为4个组,每组分为6个重复,每个重复5只鸡。A组为对照组,饲喂1号基础日粮,其他3个组(B组、C组、D组)分别饲喂2、3、4号日粮。试验周期25天,期间检测蛋鸡的生产性能及鸡蛋DHA含量的变化,并在DHA含量达峰值后,检测鸡蛋品质。
1.3测定指标与方法
1.3.1生产性能指标
以重复为单位每天记录存栏鸡数、产蛋数、总蛋重和破软蛋个数,详细记录每天的温度和采食饮水状况等饲养管理上的变化。计算产蛋率、平均蛋重、日采食量、饲料转化率(料蛋比)、日产蛋量。
1.3.2鸡蛋油脂含量及DHA含量
分别于7天,13天、25天,每个重复随机采集3个鸡蛋,用于检测鸡蛋中油脂含量和DHA含量,参照NY/T2068-2011进行油脂提取,并经低压蒸馏去除溶剂,恒重,得到粗油含量,进一步甲酯化后检测DHA含量,测定方法参照GB/T17377-2008。
1.3.3蛋品质
试验期最后一天,每重复随机采集7枚鸡蛋,其中3枚测定蛋形指数、蛋黄颜色、蛋壳厚度、蛋黄相对重、哈氏单位。另外4枚鸡蛋,各取两枚分别测定蛋黄胆固醇及鸡蛋脂肪酸组成及含量。
鸡蛋脂肪酸含量测试参照GB/T17377-2008,蛋黄胆固醇测定方法参照GB/T22220-2008。
1.4数据计算和统计方法
通过SPSS17.0软件采用单因素分析各组指标的差异性。
2结果与分析
2.1鸡蛋油脂及脂肪酸的含量变化
表3鸡蛋油脂含量的测试结果显示,饲料中添加破囊壶菌干粉后,鸡蛋油脂总量没有明显变化。由表3所示,鸡蛋中DHA含量发生了显著变化,添加组与对照组差异显著(P<0.05);从饲喂第7天起,与对照组相比,添加组鸡蛋中DHA含量显著增加,且破壶藻粉添加量较大的,DHA含量也相应较高。
表3饲料添加破壶菌对鸡蛋油脂含量的影响
注:表中相对含量为油脂占鸡蛋的质量分数
表4饲料添加破壶菌对鸡蛋DHA含量的影响
注:表中相对含量为DHA占总脂肪酸的质量分数,以平均数±标准差表示;同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)
图1采用表4中的DHA含量均值作图,可见随饲养天数增加,DHA在鸡蛋中的含量也随之增长,其中3%添加组的DHA含量在饲养13天时已接近峰值。
由表5可见,当饲养实验进行至25天时,与对照组相比,添加组鸡蛋的油脂中除ARA及DHA外,其他脂肪酸含量无显著差异,ARA含量略有下降趋势,而DHA含量则呈现随饲料中破囊壶菌干粉添加量增加而上升的趋势,组间差异显著。这里ARA(花生四烯酸)为ω-6PUFA,而DHA(二十二碳六烯酸)为ω-3PUFA、实验中加大了蛋鸡的DHA摄入量,由于ω-6PUFA和ω-3PUFA在动物体内不能互相转化,并存在代谢竞争,因而导致ARA在鸡蛋油脂中的含量下降。
表5饲喂25天鸡蛋油脂中脂肪酸组成及蛋黄胆固醇含量
注:表中相对含量为占总脂肪酸的质量分数,以平均数±标准差表示;同行肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),ND为差异不显著。
另外,添加组蛋黄胆固醇含量与对照组相比有显著下降,添加组间无显著差异。降低胆固醇的原因可能是PUFA能降低脂肪酸合成酶活性,从而减少脂肪的合成;同时通过抑制肝脏中胆固醇合成的关键酶,使极低密度脂蛋白(VLDL)的分泌减少,进一步降低各组织中胆固醇水平。
2.2蛋鸡生产性能
由表6可见,饲料添加破囊壶菌干粉对料蛋比、日采食量及日产蛋量无明显影响,但对产蛋率有一定影响,当破囊壶菌干粉添加量增大至3%时,产蛋率与对照组相比有显著下降。因此在下一步研究中应考虑控制破囊壶菌干粉的添加量低于3%。此外,在日粮中添加抗氧化剂有可能降低这种负效应,潘学燕等在日粮中添加较高水平的胡麻籽、紫苏籽生产富集PUFA功能蛋时,发现与对照相比蛋鸡产蛋率、平均蛋重、鸡产蛋量均有不同程度的降低,但添加抗氧化剂(以茶叶粉为主原料的复合粉剂和维生素E)能缓解这种负效应,其中以茶叶粉为主原料的复合粉剂的缓解效应优于维生素E。
表6饲料添加破囊壶菌干粉含量对蛋鸡生产性能的影响
注:数据以平均数±标准差表示;同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)
2.3鸡蛋品质
由表7可见,饲料添加破囊壶菌干粉对蛋黄颜色、蛋壳厚度、蛋黄相对重、平均蛋重均无显著影响;虽然添加组3%的蛋形指数与对照组形成显著差异,添加组2%的哈氏单位与对照组形成显著差异,但总体上添加组的蛋形指数均处于1.30~1.35之间,为正常范围,添加组的哈氏单位处于75~80间,大于72,均为特级,说明在本实验范围内添加破囊壶菌干粉不会影响鸡蛋的食用价值和商品价值。
表7饲料添加破囊壶菌干粉含量对鸡蛋品质的影响
注:数据以平均数±标准差表示;同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)
2.4与其他生产富含DHA鸡蛋方法的对比
目前生产富含DHA鸡蛋有两种方法:1、在蛋鸡饲料中添加含有DHA的原料鱼油。在蛋鸡饲料中添加鱼油,其中的DHA可直接沉积于鸡蛋中,提高鸡蛋中DHA含量。鱼油中的多不饱和脂肪酸容易氧化,接触金属离子、遇热、见光等都可导致氧化,鱼油氧化导致饲料品质下降,直接影响动物对其利用的效果。2、在蛋鸡饲料中添加富含α-亚麻酸(ALA)的亚麻籽、紫苏籽、胡麻或其相对应的油脂。ALA是DHA的前体物质,在蛋鸡体内通过延长作用和去饱和作用可转化DHA,但与ALA含量相比,转化沉积在鸡蛋内的EPA和DHA的含量较低。杨彩霞等在产蛋鸡日粮中添加8%胡麻油,试验4周后蛋黄中DHA占脂肪酸的含量由约1%上升至2.5%;沈勇等在日粮中添加6%含量的亚麻籽,25天后蛋黄油中的DHA含量由4.15mg/g上升至7.33mg/g;郭宝海等在日粮中添加总量为3%胡麻油和月苋草油(两种油比例为3:2),试验6周后,蛋黄脂肪酸中的DHA含量由96mg/枚蛋黄上升至158mg/枚蛋黄;臧素敏等在蛋鸡日粮中加入20%紫苏,28天后蛋黄总脂中DHA由0.98%上升至2.94%;李志琼在日粮中添加α-亚麻酸1.0%对海兰褐产蛋鸡饲喂4周后蛋黄脂肪中DHA的含量由1.3%上升至1.85%;潘学燕等以胡麻籽、紫苏籽作为α-亚麻酸资源主要来源合理配合组成6个配方,试验30天后,DHA由占脂肪酸的0.57%~0.66%增加到1.94%~2.64%。
与上述两种方法相比,添加破囊壶菌干粉具有以下优势:1、与添加富含ALA原料相比,破囊壶菌干粉可直接提高鸡蛋中的DHA含量,DHA沉积速度快,鸡蛋DHA富集稳定的时间更短,从本实验数据表3可见日粮添加2%的破囊壶菌干粉,饲喂13天时,鸡蛋油脂中DHA含量已达对照组的3倍。2、与鱼油相比,破囊壶菌干粉中的DHA等不饱和脂肪酸由于包藏于细胞壁内,因此相对不容易发生氧化。而与深海渔业资源的有限性相比,破壶菌则不存在该局限性。
此外,利用鱼油与亚麻籽等饲喂蛋鸡时,鱼油中的EPA(二十碳五烯酸)可直接在鸡蛋中积累,亚麻籽中的ALA也会在蛋鸡体内转化为EPA后进入蛋黄,所以用这两种原料生产的DHA鸡蛋中同时含有DHA与EPA。尽管EPA和DHA都是对人体有益的多不饱和脂肪酸,但他们的作用有一定差别。以健脑、增强记忆力和提高视力为目的的婴幼儿、青少年孕妇等群体应服用以D H A为主,不含或少含E P A的产品。而破囊壶菌干粉油脂中不含EPA,因此用其作为饲料添加剂生产的鸡蛋适用人群更广。
由此可见,通过在日粮中添加破囊壶菌干粉(DHA含量为15%)可使鸡蛋中的DHA含量显著提升,并降低鸡蛋胆固醇含量;适宜的添加量应低于3%,在该水平下,不影响蛋鸡生产性能及鸡蛋品质。同时,蛋鸡日粮添加破囊壶菌干粉具有鸡蛋DHA沉积速度快、且不含EPA的特点。因此,随着破囊壶菌培养及发酵技术的成熟,将为高效生产富含DHA鸡蛋提供优质和持续的添加剂来源。
Claims (6)
1.一种破囊壶菌的发酵方法,包括如下步骤:
(1)种子培养:取破囊壶菌孢子接种于种子培养基中进行活化;
(2)发酵培养:将活化后的种子接种于发酵罐中进行发酵培养,培养至36-60 h 时向发酵罐中匀速添加1-5%椰油酸以增加DHA含量,培养前期84-108 h温度为22-25℃,后期温度为28-32℃以抑制EPA的产生,发酵周期为146-168h。
2.根据权利要求1所述的破囊壶菌的发酵方法,其特征在于,发酵后期温度为30~32℃以抑制EPA的产生。
3.根据权利要求1所述的破囊壶菌的发酵方法,其特征在于,所述种子培养基每升中含有:葡萄糖15-20g,酵母粉1-2g,NaCl 10-25g,MgSO4·7H2O 3-5g,KCl 0.5- 1g,KH2PO4 0.05-0.1g,CaCO3 0.1-0.2g,(NH4)2SO4 0.1-0.2g,NaHCO3 0.05-0.1g,维生素B1 0.005-0.01mg,维生素B12 0.001-0.003mg。
4.根据权利要求1所述的破囊壶菌的发酵方法,其特征在于,步骤(2)发酵培养所用发酵培养基每升中含有:木薯淀粉50-80g,酵母粉10-15g,NaCl 10-25g,MgSO4·7H2O 3-5g,KCl 0.5-1g,KH2PO4 0.05-0.1g,CaCO3 0.1-0.2g,(NH4)2SO4 0.1-0.2g,NaHCO3 0.05-0.1g,维生素B1 0.012-0.03mg,维生素B12 0.0012-0.003mg,生物素0.05-1mg,初始pH值6-6.5。
5.一种蛋鸡日粮,其特征在于,所述日粮中含有权利要求1-4任一项所述方法制备得到的破囊壶菌的干粉。
6.根据权利要求5所述的蛋鸡日粮,其特征在于,所述破囊壶菌干粉在日粮中的添加量为1~10%。
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