CN104041671A - 一种微生态饲料添加剂及其制备方法 - Google Patents
一种微生态饲料添加剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种微生态饲料添加剂及其制备方法，所述饲料添加剂由采用喷雾干燥技术干燥的酵母代谢物及胞内物、乳酸菌代谢物按一定比例混合得到，本发明的特点在于采用单一菌种高密度液态工业发酵技术生产特定抗应激性代谢物组并利用高效细胞破壁技术释放胞内物质，终端采用多个单菌种发酵代谢物组复配技术，达到产品的叠加效应、拓宽了产品的功效性和使用范围。该产品在促进动物生长，提高饲料利用率，预防疾病，提高机体免疫力和改善环境方面具有重要作用。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵领域，特别涉及一种微生态饲料添加剂及其制备方法。
背景技术
微生态制剂，是指在微生态学理论的指导下，调整微生态平衡失调，保持微生态平衡，提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进宿主正常菌群生长的物质制剂总称。
微生态饲料添加剂的主要作用为:调节动物肠道微生态平衡,提高动物生长率,提高饲料利用率,促进动物对钙、镁、铁的吸收；抑制肠道有害微生物的繁殖,提高动物健康水平,增强动物免疫力；无毒副作用,无耐药性,无病原性,被视为绿色饲料添加剂之一。
微生态饲料添加的优势在于：
1、避免长期滥用抗生素带来的负面影响如药物残留、机体产生耐药菌株、动物机体免疫力下降、环境污染、食品的不安全性等。
2、避免活菌制剂使用中存在的不易长期保存、不耐高温、活性随着储存时间逐渐降低、在动物肠道定植困难、通过胃肠道时抗灭活能力不强。
酶制剂在使用过程中存在功效的单一、作用范围窄、功能性组分容易失活等弊端。
酵母是一类单细胞低等真核生物，它即具有类似原核生物易培养、繁殖快、便于遗传操作等特性，又具有典型真核生物的分子和细胞生物学特性。酿酒酵母是人类利用最早的微生物，现已广泛应用与食品、饲料、医药、酿造工业等领域。
酵母代谢物是在特定工艺条件控制下由优选的酿酒酵母在适宜的液体培养基中经过大量的繁殖，达到所需的数量级后，按不同的工艺条件接入液体厌氧发酵培养基中,在完全厌氧条件下，通过调控不同的发酵条件使其产生大量的对肠道有益菌增值有促进作用的代谢产物。其不同于常见的酵母产品，是由特定的酵母菌株在特殊的工艺条件控制下产生的对肠道有益菌有正向调节作用的复合代谢物组，其富含B族维生素、矿物质、消化酶、较齐全的氨基酸、小肽及未知生长因子，是集营养与保健为一体的饲料功能性添加剂，其作用效果不依赖于活酵母菌，保存期长，产品性能稳定。
酵母代谢物一般的生产工艺主要是固态厌氧发酵法。固态发酵法工艺简单，虽然免去了液体发酵需脱水、收集、干燥等程序，但菌种经多级培养和开放式发酵易受杂菌感染，生产时间长，占地面积大，劳动强度大，各种条件不好控制，有效代谢产物含量低，产品质量难以达到标准，其中杂菌污染是固体发酵生产中普遍存在的问题。而液体厌氧发酵，工艺调控更为灵活、精准、能够通过控制发酵工艺使代谢物能够向特定的方向产生，另外液体厌氧发酵处在一个完全密闭的环境中，不易受杂菌污染，生产时间短、生产效率高，便于工业化生产。
乳酸菌:乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)由一组形态、代谢和生理特性相同的细菌组成，大多为革兰氏阳性、无芽孢的球菌或杆菌，并且这群菌能在可利用的碳水化合物发酵过程中产生大量的乳酸菌多为厌氧菌，以无氧呼吸为主，部分菌种可进行有氧呼吸，常用于食品和饲料发酵剂的乳酸菌主要集中于乳杆菌属、链球菌属、乳球菌属、肠球菌属里的几十种。
乳酸菌代谢物:乳酸菌在繁殖过程中产生一些胞外代谢产物，主要是乳酸、乙酸、丙酸、乳酸菌肽、乳酸菌素、多种维生素和促生长因子，其中乳酸、乙酸、丙酸具有较强的抑菌活性和较宽的抑菌范围，可抑制酵母菌、真菌、细菌及其它一些有害微生物的生长和发育，调整肠道菌群，增强机体抗病能力。乳酸菌代谢产物具有良好的热稳定性及较好的抗蛋白酶活性和抗过氧化氢酶活性，并且pH值越低，其抑菌能力越强。
乳酸菌代谢物制备工艺:本发明主要利用乳酸菌产生的酸性物质对肠道有害菌的抑制功能，以实验室筛选得到的一株产酸能力较强的植物乳杆菌为发酵用菌株，采用高密度工业发酵技术，得到高密度的乳酸菌发酵液，通过调整发酵条件使其能够更大程度上发挥其产酸的能力，提高产品有效组分的含量。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种微生态饲料添加剂及其制备方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种微生态饲料添加剂，所述饲料添加剂由酵母代谢物及胞内物、乳酸菌代谢物按一定比例混合得到；
进一步的，所述的酵母代谢物及胞内物与乳酸菌代谢物的质量比为1：1、1:2或2:1。
进一步的，所述饲料添加剂采用喷雾干燥技术对上述液体代谢产物进行干燥处理得到。
一种微生态饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、酵母代谢物及胞内物的制备:(1)将保存的酿酒酵母菌种接种到YPD斜面培养基中，28～30℃静止培养48小时得到复活的菌种；(2)将复活的酵母接种至液体YPD培养基中培养得一级种子液；(3)将一级种子液以4～10％的量接种至筛选的有氧发酵培养基，28～30℃有氧发酵24～48h得二级种子液；(4)液体厌氧发酵：将二级种子液以10～20％的接种量接种至液体厌氧发酵培养基中，15～20℃厌氧发酵24～48h得厌氧发酵产物；(5)细胞自溶：木瓜蛋白酶按菌体干重1-2％的量加入厌氧发酵液中50～55℃自溶36～48小时，得酵母细胞自溶物；(6)液体代谢复合物经喷雾干燥处理；
步骤二、乳酸菌代谢物的制备(1)将保存的植物乳杆菌接种到MRS斜面培养基中，37℃静止培养48小时，得到复活的菌种；(2)将复活的植物乳杆菌接种至优化后的液体MRS培养基中得一级种子液；(3)将一级种子液以2～4％的量接种至液体厌氧培养基中35～37℃厌氧发酵24～36h，得厌氧发酵产物(4)厌氧发酵代谢经喷雾干燥处理；
步骤三、复合代谢物的制备:将喷雾干燥的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按不同质量配比进行复配，得到不同质量配比的微生态饲料添加剂。
进一步的，所述制备方法步骤一中厌氧发酵培养基的质量配比为：12～20％糖蜜、0.05～0.15％氯化钠、0.05～0.15％氯化钙、0.05～0.15％硫酸镁、0.05～0.2％蛋白胨、0.05～0.1％氯化钾、0.05～0.1％磷酸氢二钾、0.05～0.1％硫酸铵,余量为水，并调节pH为6.5～7.5。
进一步的，所述制备方法步骤三中复合微生态饲料添加剂的制备：首先采用单一菌种工业发酵技术生产特定抗应激性代谢物组，将两个单菌种发酵代谢物组按质量进行1：1、1:2、2:1的复配得不同组合的复合微生物代谢物组。
进一步的，所述制备方法步骤一中液体厌氧发酵过程中采用不适于酵母菌生长的应激条件，但要同时确保酵母菌的活性，使其在应激条件下产生特定的抗应激代谢产物，培养基的pH控制在6.5～7.5，温度控制在15～20℃，接种量控制在10-20％，培养时间控制在24-48h。
进一步的，所述制备方法所述制备方法包括如下步骤：
步骤一、酵母代谢物制备:(1)将保存的酿酒酵母菌种接种到YPD斜面培养基中，28～30℃静止培养48小时得到复活的菌种；(2)将复活的酵母接种至液体YPD培养基中培养得一级种子液；(3)将一级种子液以4％的量接种至筛选的有氧发酵培养基30℃有氧发酵24h得二级种子液；(4)液体厌氧发酵：将二级种子液以20％的接种量接种至液体厌氧发酵培养基中，该厌氧发酵液体培养基的质量配比为：糖蜜20％、0.05％、氯化钠、0.05％氯化钙、0.05％硫酸镁、0.2％蛋白胨、0.05％氯化钾、0.1％磷酸氢二钾、0.1％硫酸铵,余量为水，并调节厌氧发酵过程中培养基的pH控制在7.5，温度控制在15℃，接种量控制在20％，培养时间控制在24h。(5)细胞自溶：木瓜蛋白酶按菌体干重1％的量加入厌氧发酵液中55℃自溶36小时，得酵母细胞自溶物；(6)液体代谢复合物经喷雾干燥处理；
步骤二、乳酸菌代谢物的制备(1)将保存的植物乳杆菌接种到MRS斜面培养基中，37℃静止培养48小时，得到复活的菌种；(2)将复活的植物乳杆菌接种至优化后的液体MRS培养基中得一级种子液；(3)将一级种子液以4％的量接种至液体厌氧培养基中37℃厌氧发酵24h得厌氧发酵产物(4)厌氧发酵代谢物经喷雾干燥处理；
步骤三、将喷雾干燥的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按1：1质量配比进行复配，得到复合微生物代谢物组即为终产物。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明采用单一菌种工业发酵技术生产特定抗应激性代谢物组，便于实现工艺稳定、产品稳定，有效解决了活菌制剂和酶制剂容易失活、不稳定的缺陷，使产品的使用范围极大地拓宽；采用多个单菌种发酵代谢物组复配技术，进一步拓宽产品的功能性，并有利于实现不同动物和生理(幼龄、围产等)阶段的针对性产品的开发。
本发明的代谢复合物品质优良，稳定性好，经动物饲养试验证明其功效性强，作为营养均衡的饲料添加剂，可提高动物生产性能和饲料转化率。
本发明工艺缩短了发酵周期，大大降低了杂菌污染程度，且提高了有效代谢的含量是一种具有生物活性的复合饲料添加剂。
本发明产品不是活菌制剂，而是经高密度发酵后由活菌产生的抗特定性应激的代谢产物，易储存不会随保存时间的延长活性降低，确保了产品有效成分的含量。
本发明产品是将两个不同菌种单独发酵后的代谢产物经过不同质量配比后得到的一种复合代谢产物，丰富了有效组分的种类，扩大了产品的使用范围。
本发明产品采用单一菌种高密度液态工业发酵技术生产特定抗应激性代谢物组，终端采用多个单菌种发酵代谢物组复配技术，采用单独发酵工艺更有利于产品工艺的稳定性和调控的精确性。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1
一种微生态饲料添加剂，由经喷雾干燥处理的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按1：1质量配比复配得到。
一种微生态饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤
A、酵母代谢物制备:(1)将保存的酿酒酵母菌种接种到YPD斜面培养基中，28～30℃静止培养48小时得到复活的菌种；(2)将复活的酵母接种至液体YPD培养基中培养得一级种子液；(3)将一级种子液以4～10％的量接种至筛选的有氧发酵培养基，28～30℃有氧发酵24～48h得二级种子液；(4)液体厌氧发酵：将二级种子液以20％的接种量接种至液体厌氧发酵培养基中，20℃厌氧发酵24h得厌氧发酵产物；(5)细胞自溶：木瓜蛋白酶按菌体干重1-2％的量加入厌氧发酵液中55℃自溶36小时，得酵母细胞自溶物；(6)液体代谢复合物经喷雾干燥处理。
B、乳酸菌代谢物的制备(1)将保存的植物乳杆菌接种到MRS斜面培养基中，37℃静止培养48小时，得到复活的菌种；(2)将复活的植物乳杆菌接种至优化后的液体MRS培养基中得一级种子液；(3)将一级种子液以4％的量接种至液体厌氧培养基中37℃厌氧发酵24h，得厌氧发酵产物(4)厌氧发酵代谢物经喷雾干燥处理。
C、将经喷雾干燥处理的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按1：1质量配比进行复配，得到复合微生物代谢物组。
实施例2
一种微生态饲料添加剂，由经喷雾干燥处理的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按1：2质量配比复配得到。
一种微生态饲料添加剂的制备方法，的制备方法，包括如下步骤
A：酵母代谢物的制备：同实施例1
B：乳酸菌代谢物的制备：同实施例1
C:复合代谢物的制备：将经喷雾干燥的酵母代谢物与乳酸菌代谢物按1:2质量配比进行复合。
实施例3
一种微生态饲料添加剂，由经喷雾干燥处理的酵母代谢产物和植
物乳杆菌代谢产物按2：1质量配比复配得到。
一种微生态饲料添加剂的制备方法，的制备方法，包括如下步骤
A：酵母代谢物的制备：同实施例1
B：乳酸菌代谢物的制备：同实施例1
C:复合代谢物的制备：将经喷雾干燥的酵母代谢物与乳酸菌代谢物按
2:1质量配比进行复合。
产品功效验证
1、肉鸡饲养实验方案
选用180只1日龄AA肉鸡,试验随机分为6个组、每组3个重复，每个重复10只鸡，对照组饲喂基础日粮，试验组：在基础日粮中分别添加经喷雾干燥的不同代谢物产品，添加量为0.6％(质量比)饲喂肉仔鸡，试验周期为35天，试验数据为整个饲喂期的平均值。试验结果见表1
表1.不同代谢物对肉仔鸡的影响
| 组别 | 平均日增重(g/d) | 日增重提高量(％) | 料肉比 | 饲料转化率提高量％ |
| 对照组 | 29.20 | － | 1.90 | － |
| 酵母代谢物 | 32.22 | 10.34 | 1.71 | 10.0 |
| 乳酸代谢物组 | 31.76 | 8.77 | 1.75 | 7.89 |
| 实施例1 | 32.95 | 12.84 | 1.65 | 13.16 |
| 实施例2 | 32.50 | 11.30 | 1.67 | 12.11 |
| 实施例3 | 33.08 | 13.28 | 1.62 | 14.74 |
对比以上各试验组可以看出，实施例3所得的复合代谢物产品在提高肉仔鸡的日增重、饲料转化率方面效果较其它各组效果明显，较对照组日增重提高13.28％，饲料转化率提高了14.74％。
此配比在今后的工作中有待于进一步的优化组合，从而更大程度上探索该产品的潜力。
2、仔猪饲养试验方案
采用随机分组试验设计，选择初始体重相近的54头杜长大杂种断奶仔猪，随机分成6组，每组9头猪，分别饲喂基础日粮(对照组)，基础日粮中分别添加0.3％干粉酵母代谢物(0.3％干粉乳酸代谢物、0.3％不同质量配比的复合代谢物，试验周期为30天，试验数据为整个饲喂期的平均值。试验结果见表2
表2.不同代谢物对断奶仔猪的影响
| 组别 | 平均日增重(g/d) | 日增重提高量％ | 料肉比 | 饲料转化率提高量％ |
| 对照组 | 198.69 | － | 2.25 | － |
| 酵母代谢物组 | 219.73 | 10.59 | 2.04 | 9.33 |
| 乳酸代谢物组 | 215.30 | 8.36 | 2.06 | 8.44 |
| 实施例1 | 229.78 | 15.64 | 1.98 | 12.00 |
| 实施例2 | 223.66 | 12.57 | 2.01 | 10.67 |
| 实施例3 | 232.45 | 16.99 | 1.94 | 13.78 |
对比以上各试验组可以看出，实施例3所得的复合代谢物产品在提高断奶仔猪的日增重、饲料转化率方面效果较其它各组效果明显，较对照组日增重提高16.99％，饲料转化率提高了13.78％。
此配比在今后的工作中有待于进一步的优化组合，从而更大程度上探索该产品的潜力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种微生态饲料添加剂，其特征在于，所述饲料添加剂由酵母代谢物及胞内物、乳酸菌代谢物按一定比例混合得到。
2.根据权利要求1所述的微生态饲料添加剂，其特征在于，所述的酵母代谢物及胞内物与乳酸菌代谢物的质量比为1：1、1:2或2:1。
3.根据权利要求1或2所述的微生态饲料添加剂，其特征在于，所述饲料添加剂采用喷雾干燥技术对上述液体代谢产物进行干燥处理得到。
4.一种微生态饲料添加剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、酵母代谢物及胞内物的制备:(1)将保存的酿酒酵母菌种接种到YPD斜面培养基中，28～30℃静止培养48小时得到复活的菌种；(2)将复活的酵母接种至液体YPD培养基中培养得一级种子液；(3)将一级种子液以4～10％的量接种至筛选的有氧发酵培养基，28～30℃有氧发酵24～48h得二级种子液；(4)液体厌氧发酵：将二级种子液以10～20％的接种量接种至液体厌氧发酵培养基中，15～20℃厌氧发酵24～48h得厌氧发酵产物；(5)细胞自溶：木瓜蛋白酶按菌体干重1-2％的量加入厌氧发酵液中50～55℃自溶36～48小时，得酵母细胞自溶物；(6)液体代谢复合物经喷雾干燥处理；
步骤二、乳酸菌代谢物的制备(1)将保存的植物乳杆菌接种到MRS斜面培养基中，37℃静止培养48小时，得到复活的菌种；(2)将复活的植物乳杆菌接种至优化后的液体MRS培养基中得一级种子液；(3)将一级种子液以2～4％的量接种至液体厌氧培养基中35～37℃厌氧发酵24～36h，得厌氧发酵产物(4)厌氧发酵代谢经喷雾干燥处理；
步骤三、复合代谢物的制备:将喷雾干燥的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按不同质量配比进行复配，得到不同质量配比的微生态饲料添加剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤一中厌氧发酵培养基的质量配比为：12～20％糖蜜、0.05～0.15％氯化钠、0.05～0.15％氯化钙、0.05～0.15％硫酸镁、0.05～0.2％蛋白胨、0.05～0.1％氯化钾、0.05～0.1％磷酸氢二钾、0.05～0.1％硫酸铵,余量为水，并调节pH为6.5～7.5。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤三中复合微生态饲料添加剂的制备：首先采用单一菌种工业发酵技术生产特定抗应激性代谢物组，将两个单菌种发酵代谢物组按质量进行1：1、1:2、2:1的复配得不同组合的复合微生物代谢物组。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤一中液体厌氧发酵过程中采用不适于酵母菌生长的应激条件，但要同时确保酵母菌的活性，使其在应激条件下产生特定的抗应激代谢产物，培养基的pH控制在6.5～7.5，温度控制在15～20℃，接种量控制在10-20％，培养时间控制在24-48h。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤一、酵母代谢物制备:(1)将保存的酿酒酵母菌种接种到YPD斜面培养基中，28～30℃静止培养48小时得到复活的菌种；(2)将复活的酵母接种至液体YPD培养基中培养得一级种子液；(3)将一级种子液以4％的量接种至筛选的有氧发酵培养基30℃有氧发酵24h得二级种子液；(4)液体厌氧发酵：将二级种子液以20％的接种量接种至液体厌氧发酵培养基中，该厌氧发酵液体培养基的质量配比为：糖蜜20％、0.05％、氯化钠、0.05％氯化钙、0.05％硫酸镁、0.2％蛋白胨、0.05％氯化钾、0.1％磷酸氢二钾、0.1％硫酸铵,余量为水，并调节厌氧发酵过程中培养基的pH控制在7.5，温度控制在15℃，接种量控制在20％，培养时间控制在24h；(5)细胞自溶：木瓜蛋白酶按菌体干重1％的量加入厌氧发酵液中55℃自溶36小时，得酵母细胞自溶物；(6)液体代谢复合物经喷雾干燥处理；
步骤二、乳酸菌代谢物的制备(1)将保存的植物乳杆菌接种到MRS斜面培养基中，37℃静止培养48小时，得到复活的菌种；(2)将复活的植物乳杆菌接种至优化后的液体MRS培养基中得一级种子液；(3)将一级种子液以4％的量接种至液体厌氧培养基中37℃厌氧发酵24h得厌氧发酵产物(4)厌氧发酵代谢物经喷雾干燥处理；
步骤三、将喷雾干燥的酵母代谢产物和植物乳杆菌代谢产物按1：1质量配比进行复配，得到复合微生物代谢物组即为终产物。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 130051 Changchun Changjiang Road Economic Development Zone, Jilin Province Patentee after: CHANGCHUN BORUI AGRICULTURE AND ANIMAL HUSBANDRY GROUP CO.,LTD. Address before: 130000 Changchun Changjiang Road Economic Development Zone, Jilin Province Patentee before: BORUI FEED CO.,LTD. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 1777 Lanjia street, Kuancheng District, Changchun City, Jilin Province Patentee after: Changchun Borui Technology Co.,Ltd. Address before: 130051 Changchun Changjiang Road Economic Development Zone, Jilin Province Patentee before: CHANGCHUN BORUI AGRICULTURE AND ANIMAL HUSBANDRY GROUP Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A Microecological Feed Additive and Its Preparation Method Granted publication date: 20170222 Pledgee: China Construction Bank Co.,Ltd. Changchun Science and Technology Sub branch Pledgor: Changchun Borui Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024220000009 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |