CN104397324B - 一种合生素饲料添加剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合生素饲料添加剂，该合生素饲料添加剂由以下质量份配比的组分组成：灭活乳酸杆菌及其发酵产物10～30、纳豆芽孢杆菌菌粉60～80、低聚果糖5～10、辅料30～40，其中灭活乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁸～10¹⁰个/g，纳豆芽孢杆菌菌粉的菌落总数为10⁸～10⁹CFU/g。还公开了含有上述合生素饲料添加剂的断奶仔猪饲料，以及该合生素饲料添加剂部分或全部替代抗生素在断奶仔猪饲养方面的应用。本发明中的合生素添加剂能增强仔猪免疫力和生长性能，能有效抑制控制腹泻，可以部分或完全替代抗生素，用于断奶仔猪饲料中。

Description

一种合生素饲料添加剂及其应用

技术领域

本发明属于饲料添加剂技术领域，具体涉及一种合生素饲料添加剂及其应用。

背景技术

随着养殖业规模和集约化程度的提高，动物的生产性能和畜禽产品的产量都显著提高，但是也随之而来了很多问题。由于养殖密度提高，动物的应激水平也增加，动物机体的免疫机能降低，对各种有害微生物的抵抗能力也越来越低。使得动物长期处于亚健康状态，很容易感染各种疾病。在实际生产中，通过在饲料中添加抗生素来预防疾病和提高经济效益，但是抗生素的持续使用会导致细菌耐药性和动物产品药物残留等诸多问题。随着人类健康意识的增强，开发寻找健康、无污染低残留的饲料添加剂和禁止抗生素在饲料中应用的呼声越来越高。欧盟已于2006年全面禁止在饲料中添加抗生素，我国饲料中抗生素的禁用也势在必行。合生素是一种益生菌，可以抑制有害菌在动物肠道上的定植，并通过产生有机酸等有益物质，提高仔猪的免疫力、抵抗疾病，达到抗病促生长的效果。

目前，市场上已有一些益生菌和合生素类产品，其中以益生菌以乳酸菌类为主，但由于乳酸菌属于兼性厌氧性细菌，其活性难以保持，货架期较短，且乳酸菌不耐高温，在饲料加工过程中死亡率极高，从而导致其无法发挥其应有的效果。研究发现乳酸菌灭活细胞可黏附小肠肠壁黏膜细胞通过占位效应防止病原物的入侵，从而起到防病抗病的作用；但通过占位效应改善动物肠道健康的效果极其有限。此外，活性乳酸菌发酵过程中可产生大量的细菌素类物质，这些物质可选择性杀死或抑制肠道病原菌，据此推测，将细胞素与乳酸菌细胞同时使用可有效控制肠道病原微生物。

1996年，纳豆芽孢杆菌作为我国农业部正式批准的6种生物兽药之一，已投入工厂化生产。纳豆芽孢杆菌产生蛋白酶、α-淀粉酶和木聚糖酶等，具有丰富的饲用酶系。纳豆芽孢杆菌在生长繁殖后期极容易形成芽孢，在饲用制剂中多以芽孢形式存在。这些芽孢被动物采食进入肠道，能迅速复活并分泌高活性的饲用酶系，产生具有拮抗肠道致病菌的多肽类物质，起到抑菌和防病的效果。同时，纳豆芽孢杆菌是典型的好氧菌，在生长过程中消耗大量氧气，因此可消耗肠道内的氧气造成厌氧环境，有利于肠道内厌氧菌群的繁殖，维持肠道正常的生态平衡。这些芽孢具有耐高温、耐酸碱和耐挤压等特性，有利于推广应用。但无论是乳酸杆菌类还是纳豆芽孢杆菌，其单独使用时，效果不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合生素饲料添加剂，其将灭活乳酸杆菌及其发酵产物、纳豆芽孢杆菌菌粉合用，效果良好，能部分或完全替代抗生素在断奶仔猪饲料中应用。

本发明的目的还在于提供上述合生素饲料添加剂部分或全部替代抗生素在断奶仔猪饲养方面的应用，该合生素饲料添加剂可以部分或完全替代抗生素在断奶仔猪饲料中应用，能增强仔猪免疫力和提高生长性能，有制控制腹泻。

本发明的最后一个目的在于提供一种含有上述合生素饲料添加剂的断奶仔猪饲料。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种合生素饲料添加剂，该合生素饲料添加剂由以下质量份配比的组分组成：灭活乳酸杆菌及其发酵产物10～30、纳豆芽孢杆菌菌粉60～80、低聚果糖5～10、辅料30～40，其中灭活乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁸～10¹⁰个/g，纳豆芽孢杆菌菌粉的菌落总数为10⁸～10⁹CFU/g。

本发明所述的灭活乳酸杆菌及其发酵产物优选通过以下方法制备获得：

(1)选取乳酸杆菌，采用液体培养基经发酵制成发酵菌液，将发酵菌液离心，分离出乳酸杆菌菌体细胞和发酵后培养液；

(2)将步骤(1)中分离出来的乳酸杆菌菌体细胞悬浮于生理盐水中制成悬菌液，控制升温速率为1～1.5℃/min，缓慢加热升温使菌悬液在15～25分钟内升温至65～85℃，然后保温5～15min，保温结束停止加热，快速降温使菌悬液温度在10min内迅速降温至30℃以下，得乳酸杆菌悬菌液；

(3)取步骤(1)中离心得到的发酵后培养液采用薄膜蒸发浓缩除去大部分水分，冷却至40℃以下得发酵后培养液的浓缩液；

(4)将步骤(2)所得乳酸杆菌悬菌液与步骤(3)获得的发酵后培养液的浓缩液混合得混合液，并加入麦芽糊精和可溶性淀粉，搅拌均匀，得混合物；

(5)将混合物进行喷雾干燥，干燥后所得产物即为灭活乳酸杆菌及其发酵产物。

本发明步骤(1)中所述的乳酸杆菌优选为唾液乳酸杆菌和/或干酪乳酸杆菌。

本发明步骤(2)中生理盐水的温度为35～45℃，其与乳酸杆菌菌体细胞的用量关系优选为3.5～4.5L：1kg；步骤(3)中采用薄膜蒸发浓缩除去70％以上的水分。

本发明步骤(4)中麦芽糊精的加入量与混合液的用量关系优选为15～25kg:100L，可溶性淀粉的加入量与混合液的用量关系优选为15～25kg:100L，其中麦芽糊精和可溶性淀粉的质量体积百分含量优选为15～25％。

本发明步骤(5)中喷雾干燥的条件优选为：进口温度为160～180℃，出口温度为60～74℃，加料流量恒定，压缩机压力0.35～0.45Mpa。

本发明所述的纳豆芽孢杆菌菌粉中纳豆芽孢杆菌的数量占总细胞数的90％以上，所述的纳豆芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌纳豆亚种。

本发明所述的辅料优选为玉米芯粉或玉米淀粉。

本发明在制备乳酸菌灭活细胞的过程中，为了保持灭活细胞的完整性，采用慢热速冷的技术防止菌体在加热高温灭活过程中细胞裂解，减少细胞内容物的渗出，增加在灭火后细胞的完整度。

本发明合生素饲料添加剂中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁸～10¹⁰个/g，优选为10⁹个/g。

本发明所述的纳豆芽孢杆菌优选为枯草芽孢杆菌纳豆亚种，所述纳豆芽孢杆菌菌粉中纳豆芽孢杆菌的数量优选占总细胞数的90％以上，纳豆芽孢杆菌菌粉的菌落总数为10⁸～10⁹CFU/g，优化为10⁹CFU/g。

本发明采用灭活乳酸杆菌细胞及其发酵产物、纳豆芽孢杆菌菌粉、低聚果糖和辅料进行科学配伍；其中纳豆芽孢杆菌和乳酸杆菌及其发酵产物可以有效抑制或杀死肠道病原菌；灭活乳酸杆菌细胞粘附至小肠黏膜上皮细胞，对病原菌的入侵起到阻隔作用；纳豆芽孢杆菌的代谢耗氧制造厌氧环境；低聚果糖对肠道益生菌有促生长作用，通过对病原菌的抑制和对益生菌的促进从而维持正常的肠道菌群平衡；对病原菌的入侵形成立体屏障，起到保护动物肠道健康的效果。

本发明的合生素饲料添加剂，通过以下方法制备获得：首先按照上述方法制备出灭活乳酸杆菌及其发酵产物，再按计量比加入纳豆芽孢杆菌菌粉、低聚果糖和辅料，混匀即获得上述合生素饲料添加剂。

本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的：上述合生素饲料添加剂部分或全部替代抗生素在断奶仔猪饲养方面的应用。

本发明的最后一个目的是通过以下技术方案来实现的：一种断奶仔猪饲料，含有上述的合生素饲料添加剂。

本发明与现有技术相比，具有以下的优点：

(1)本发明中的合生素饲料添加剂由灭活的乳酸杆菌及发酵产物、纳豆芽孢杆菌粉末、低聚果糖和辅料组成，具有耐加工和货架期长的特点，可以有效替代或者减少抗生素的使用；

(2)本发明中的合生素饲料添加剂，具有耐热、耐加工和耐贮藏的特点，从而保证了其效果的稳定性；

(3)本发明中的合生素饲料添加剂，能提高动物机体的免疫力和抗应激能力，并有效抑制控制腹泻，降低疾病发生率，促进动物生长，提高饲料转化效率；

(4)在禁用抗生素的条件下，添加本发明中的合生素饲料添加剂，动物的生产性能不受影响，同时可以减少环境中耐药菌株的产生，有益于人类健康。

附图说明

图1是实施例1和实施例2中两种方法对灭活的唾液乳酸杆菌及其发酵物中完整的唾液乳酸杆菌细胞数的影响。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供灭活唾液乳酸杆菌及其发酵产物的制备过程：

(1)取唾液乳酸杆菌，采用本领域常规乳酸杆菌培养液(液体MRS培养基)通过常规发酵制成发酵菌液，将发酵菌液离心，分离出唾液乳酸杆菌菌体细胞和发酵后培养液；

(2)取4kg离心后获得的唾液乳酸杆菌菌体细胞，加入40℃左右无菌生理盐水16L，充分搅拌(勿剧烈搅拌)混合均匀后，制成悬菌液，通入蒸汽加热，边通蒸汽边搅拌，并控制蒸汽流量，使加热速率控制在1.5℃/min左右，20min后温度升至70℃，减少蒸汽通入并开始计时保温，10min后停止通入蒸汽，并将热菌悬液倒入装有20kg的碎冰中，混合均匀使其温度快速下降至30℃以下，得冷却的唾液乳酸杆菌悬菌液；

(3)取步骤(1)中分离出的发酵后培养液1000L进行薄膜蒸发浓缩，失水80％至200L，然后降温至40℃以下，得发酵后培养液的浓缩液；

(4)将步骤(2)获得的唾液乳酸杆菌悬菌液与步骤(3)获得的发酵后培养液的浓缩液混合，然后分别加入麦芽糊精和可溶性淀粉各43kg，搅拌混合均匀进行喷雾干燥，设定喷雾干燥机进口温度170℃，出口温度68℃，加料流量恒定，压缩机压力0.4Mpa，干燥后获得灭活的唾液乳酸杆菌及其发酵物，将获得的灭活的唾液乳酸杆菌及其发酵物并染色镜检乳酸菌单位细胞数量。

染色镜检方法：取喷雾干燥的粉剂过80目筛，然后称取10.0g粉剂置于90mL无菌生理盐水的三角瓶，充分振荡混合均匀，然后取1mL稀释液，置于装有9mL无菌生理盐水的试管，充分振荡，继续稀释至稀释倍数10^-6～10^-4，取10μL均匀涂布于1cm²的范围，风干后进行革兰氏染色，油镜下观察计数，随机计数10个视野，取平均数，每克菌剂含乳酸菌细胞数(y)可按如下公式计算：每视野实际平均细胞数×(100/0.01131)×100×稀释倍数，经过染色镜检发现，其中灭活的唾液乳酸杆菌及其发酵物中唾液乳酸杆菌的细胞密度约为10⁹个/g。

实施例2

(1)取唾液乳酸杆菌，采用常规培养液(液体MRS培养基)通过发酵制成发酵菌液；

(2)将1000L步骤(1)中制成的发酵菌液直接进行薄膜蒸发浓缩，失水80％至200L，然后降温至40℃以下，分别加入麦芽糊精和可溶性淀粉各43kg，搅拌混合均匀。设定喷雾干燥机进口温度170℃，出口温度68℃，加料流量恒定，压缩机压力0.4Mpa，干燥后收集唾液乳酸杆菌及其发酵物，并染色镜检乳酸菌单位细胞数量。

然后按实施例1的方法进行染色镜检计数，比较实施例1和实施例2中两种不同方法对唾液乳酸杆菌及其发酵物中唾液乳酸杆菌细胞完整度的影响，结果见图1所示，图1中所得数据为每视野的平均细胞数为标准化后的数据，即：每视野实际平均细胞数×(菌泥重量，kg/吨发酵液)/4。

从图1中可以发现，采用实施例1中的方法获得的乳酸杆菌及其发酵产物中完整细胞数较多。

实施例3

(1)取干酪乳酸杆菌，采用常规培养液发酵制成发酵菌液(番茄汁培养基)，将发酵菌液离心，分离出干酪乳酸杆菌菌体细胞和发酵后培养液；

(2)取4kg离心后获得的干酪乳酸杆菌菌体细胞，加入35℃左右无菌生理盐水14L，充分搅拌(勿剧烈搅拌)混合均匀后，制成悬菌液，通入蒸汽加热，边通蒸汽边搅拌，并控制蒸汽流量，使加热速率控制在1℃/min左右，15min后温度升至65℃，减少蒸汽通入并开始计时保温，10min后停止通入蒸汽，并将热菌悬液倒入装有20kg的碎冰中，混合均匀使其温度快速下降至30℃以下，得冷却的干酪乳酸杆菌悬菌液；

(3)取步骤(1)中分离出的发酵后培养液1000L进行薄膜蒸发浓缩，失水70％至300L，然后降温至40℃以下，得发酵后培养液的浓缩液；

(4)将步骤(2)获得的干酪乳酸杆菌悬菌液与步骤(3)获得的发酵后培养液的浓缩液混合，然后分别加入麦芽糊精和可溶性淀粉各55kg，搅拌混合均匀进行喷雾干燥，设定喷雾干燥机进口温度160℃，出口温度65℃，加料流量恒定，压缩机压力0.35Mpa，干燥后获得灭活的干酪乳酸杆菌及其发酵物，将获得的灭活的干酪乳酸杆菌及其发酵物并染色镜检乳酸菌单位细胞数量。

染色镜检方法同实施例1，其中灭活的干酪乳酸杆菌及其发酵物中干酪乳酸杆菌的细胞密度约为10⁸个/g。

实施例4

(1)取唾液乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌，采用常规培养液(液体MRS培养基)发酵制成发酵菌液，将发酵菌液离心，分离出唾液乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌菌体细胞及二者发酵后培养液；

(2)取4kg离心后获得的干酪乳酸杆菌菌体细胞，加入45℃左右无菌生理盐水18L，充分搅拌(勿剧烈搅拌)混合均匀后，制成悬菌液，通入蒸汽加热，边通蒸汽边搅拌，并控制蒸汽流量，使加热速率控制在1.2℃/min左右，25min后温度升至85℃，减少蒸汽通入并开始计时保温，10min后停止通入蒸汽，并将热菌悬液倒入装有20kg的碎冰中，混合均匀使其温度快速下降至30℃以下，得冷却的唾液和干酪乳酸杆菌悬菌液；

(3)取步骤(1)中分离出的发酵后培养液1000L进行薄膜蒸发浓缩，失水90％至100L，然后降温至40℃以下，得发酵培养液的浓缩液；

(4)将步骤(2)获得的唾液和干酪乳酸杆菌悬菌液与步骤(3)获得的发酵后培养液的浓缩液混合，然后分别加入麦芽糊精和可溶性淀粉各30kg，搅拌混合均匀进行喷雾干燥，设定喷雾干燥机进口温度180℃，出口温度70℃，加料流量恒定，压缩机压力0.45Mpa，干燥后获得灭活的唾液和干酪乳酸杆菌及其发酵物，将获得的灭活的唾液干酪乳酸杆菌及其发酵物并染色镜检乳酸菌单位细胞数量。

染色镜检方法同实施例1，其中灭活的唾液和干酪乳酸杆菌及其发酵物中唾液乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌的细胞密度约为6×10⁹个/g。

实施例5

取实施例1所获得的灭活唾液乳酸杆菌及其发酵产物20kg、市售纳豆芽孢杆菌菌粉(10⁹CFU/g，纳豆芽孢杆菌的数量占纳豆芽孢杆菌菌粉中总细胞数的90％以上)70kg、低聚果糖6kg和辅料玉米淀粉36kg，充分混合均匀，制得合生素饲料添加剂，其中灭活唾液乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁹个/g。

实施例6

取实施例3所获得的灭活干酪乳酸杆菌及其发酵产物30kg、市售纳豆芽孢杆菌菌粉(10⁹CFU/g，纳豆芽孢杆菌的数量占纳豆芽孢杆菌菌粉中总细胞数的90％以上)60kg、低聚果糖10kg和辅料玉米芯粉30kg，充分混合均匀，制得合生素饲料添加剂，其中灭活干酪乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁸个/g。

实施例7

取实施例4所获得的灭活唾液乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌及其发酵产物10kg、市售纳豆芽孢杆菌菌粉(10⁸CFU/g)80kg、低聚果糖5kg和辅料玉米淀粉40kg，充分混合均匀，制得合生素饲料添加剂，其中灭活唾液乳酸杆菌和干酪乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为6×10⁹个/g。

实施例8

本试验选取72头21日龄三元杂(杜×长×大)断奶仔猪按体重分成3个组(对照组、试验1组、试验2组)，每个组6个重复，每个重复4头猪。试验期共14天，试验期间仔猪自由饮水每天定点添加饲料。保持猪舍的环境卫生，做好保温措施，记录好仔猪的腹泻和采食量。在试验的第14天晚上8点断料，第二天早上八点称重，并计算采食量。各组之间营养水平相同其中粗蛋白19.5％，能量3.5M C/kg，钙0.78％，有效磷0.4％，赖氨酸1.45％。各处理中合生素和抗生素的添加量见表1。

表1 不同处理组抗生素和合生素的添加量

日增重：试验期内每一头仔猪每天增加的重量

日采食量：试验期内每一头仔猪每天所采食饲料的重量

料重比：日采食量和日增重之比

腹泻频率＝∑(仔猪腹泻天数×腹泻仔猪头数)/(试验仔猪总头数×正试期天数)×100％。(注：粪便评分在2分以上为腹泻)

表2 粪便评分标准

表3 合生素对断奶仔猪生长性能的影响

结果表明：本合生素替代抗生素之后各组之间的平均日增重和平均日采食量都没有显著变化，本合生素具有抗生素一样的促生长效果。但是试验1组的料重比要显著高于对照组，因此，当合生素饲料添加剂在饲料中的添加量在1‰(质量)时，可以达到和添加抗生素一样的效果。

表4 试验1组和试验2组中合生素添加剂对断奶仔猪腹泻的影响

结果表明：本发明中的合生素添加剂替代抗生素之后各组之间的腹泻频率和粪便评分没有显著增加，说明本发明中的合生素添加剂可以有效的控制仔猪的腹泻，促进生长，能达到和使用抗生素相同的效果。因此，本发明中的合生素饲料添加剂可以部分或全部替代抗生素，应用于断奶仔猪饲养方面，也可用于断奶仔猪饲料中，用于部分或全部替代抗生素的使用。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合生素饲料添加剂，其特征在于该合生素饲料添加剂由以下质量份配比的组分组成：灭活乳酸杆菌及其发酵产物10～30、纳豆芽孢杆菌菌粉60～80、低聚果糖5～10、辅料30～40，其中灭活乳酸杆菌及其发酵产物中灭活乳酸杆菌的细胞密度为10⁸～10¹⁰个/g，纳豆芽孢杆菌菌粉的菌落总数为10⁸～10⁹CFU/g；

所述的灭活乳酸杆菌及其发酵产物通过以下方法制备获得：

(1)选取乳酸杆菌，采用液体培养基经发酵制成发酵菌液，将发酵菌液离心，分离出乳酸杆菌菌体细胞和发酵后培养液；

(2)将步骤(1)中分离出来的乳酸杆菌菌体细胞悬浮于生理盐水中制成悬菌液，控制升温速率为1～1.5℃/min，缓慢加热升温使菌悬液在15～25分钟内升温至65～85℃，然后保温5～15min，保温结束停止加热，快速降温使菌悬液温度在10min内迅速降温至30℃以下，得乳酸杆菌悬菌液；

(3)取步骤(1)中离心得到的发酵后培养液采用薄膜蒸发浓缩除去大部分水分，冷却至40℃以下得发酵后培养液的浓缩液；

(4)将步骤(2)所得乳酸杆菌悬菌液与步骤(3)获得的发酵后培养液的浓缩液混合得混合液，并加入麦芽糊精和可溶性淀粉，搅拌均匀，得混合物；

(5)将混合物进行喷雾干燥，干燥后所得产物即为灭活乳酸杆菌及其发酵产物；

步骤(1)中所述的乳酸杆菌为唾液乳酸杆菌和/或干酪乳酸杆菌。

2.根据权利要求1所述的合生素饲料添加剂，其特征是：步骤(2)中生理盐水的温度为35～45℃，其与乳酸杆菌菌体细胞的用量关系为3.5～4.5L：1kg；步骤(3)中采用薄膜蒸发浓缩除去70％以上的水分。

3.根据权利要求1所述的合生素饲料添加剂，其特征是：步骤(4)中麦芽糊精的加入量与混合液的用量关系为15～25kg:100L，可溶性淀粉的加入量与混合液的用量关系为15～25kg:100L，其中麦芽糊精和可溶性淀粉的质量体积百分含量为15～25％。

4.根据权利要求1所述的合生素饲料添加剂，其特征是：步骤(5)中喷雾干燥的条件为：进口温度为160～180℃，出口温度为60～74℃，加料流量恒定，压缩机压力0.35～0.45Mpa。

5.根据权利要求1所述的合生素饲料添加剂，其特征是：所述的纳豆芽孢杆菌菌粉中纳豆芽孢杆菌的数量占总细胞数的90％以上，所述的纳豆芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌纳豆亚种。

6.根据权利要求1所述的合生素饲料添加剂，其特征是：所述的辅料为玉米芯粉或玉米淀粉。

7.权利要求1-6任一项所述的合生素饲料添加剂部分或全部替代抗生素在制备断奶仔猪饲料上的应用。

8.一种断奶仔猪饲料，其特征是：含有权利要求1-6任一项所述的合生素饲料添加剂。