CN104735998A - 含谷物和姬松茸提取物的动物饲料及该饲料原料的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含谷物和姬松茸的饲料原料用于施用给鸡以改进产蛋、优选改进蛋壳品质和/或延长产蛋期的用途,所述饲料原料包括基于干物质的含量为10~50wt%的伞菌属物种,且所述饲料原料具有低于10%的含水量(相对于干物质)。本发明还涉及制备该饲料原料的方法和包含该饲料原料的产蛋鸡用饲料。

Description

含谷物和姬松茸提取物的动物饲料及该饲料原料的用途
本发明涉及用于鸡的饲料原料和其它饲料,更具体而言涉及该饲料原料在改进长期蛋壳品质及增加产蛋鸡的产蛋期方面的用途。
鸡和鸡蛋广泛用作供人消费的食物。大量的鸡被饲养用来产蛋。通常,母鸡(产蛋鸡)生长17周,在该时间段之后其可用于产蛋。产蛋鸡的生长和维护被高度优化,目前,母鸡产蛋约60周。最初,在约10周后产蛋率达到约95%(>93%)并保持约10周的时间,但是随后产蛋率下降。同时,平均来讲蛋壳的品质变差。
本发明的目的是提供允许改进产蛋鸡的蛋壳品质和/或产蛋期的饲料或饲料原料。
本发明的目的通过如下方式实现:为鸡提供含有姬松茸(AgaricusBlazei)的饲料或饲料原料,其中伞菌属物种(Agaricus species)在谷物上发酵,将经发酵的谷物干燥并任选粉碎,并且将其用作饲料原料。因此,本发明涉及用于施用给鸡以改进产蛋、优选改进蛋壳品质和/或延长产蛋期的包含谷物和姬松茸的饲料原料,该饲料原料包含基于干物质的含量为10~50wt%的伞菌属物种,且该饲料原料具有小于10%的含水量(相对于干物质)。
根据本发明的菌类物种为姬松茸(Agaricus Blazei),优选姬松茸(Agaricus Blazei Murill,也称为巴西蘑菇(A.Blazei Brasiliensis,或Agaricus subrufescens,或Agaricus rufotegulis)。目前,认为Agaricussubrufescens是正确名称;然而,在本申请中,将使用更常见的AgaricusBlazei Murill。在本文的下文中,Agaricus Blazei Murill的缩写ABM可互换使用。优选的伞菌属物种为姬松茸(Agaricus Blazei Murill)。
姬松茸提取物(例如在水中的提取物,作为溶液或吸附在沸石上)用于施用给产蛋鸡的用途在JP2004/321033中描述。根据该参考文献,在增强免疫系统方面观察到一些改进。然而,JP2004/321033并未建议本发明的改进。此外,Ikeya等(Bulletin of the Shizuoka swine and poultryexperiment station,the agriculture,forestry and fishery researchinformation technology center–Affrit,Japan,no 14,1 Jan 2003pp 29-32(XP008159889,ISSN 0914-6520))描述了粉碎的姬松茸用于产蛋鸡的用途。然而,其中既没有描述也没有暗示本发明所发现的改进。
照此,姬松茸类物种在谷物上发酵也是已知的,其通常也用于饲料应用,像例如在CN101371683中所述的。然而,其中既没有描述也没有暗示本发明所发现的改进。US2008/187574描述了多种微生物在谷物上的发酵。然而,其中既没有描述也没有暗示本发明所发现的改进。
根据本发明的菌类物种给出了极好的结果,其为姬松茸(AgaricusBlazei),优选姬松茸(Agaricus Blazei Murill,也称为A.BlazeiBrasiliensis)。在本文的下文中,姬松茸(Agaricus Blazei Murill)的缩写ABM将互换使用。
姬松茸真菌作为菌丝体在谷物源上生长并且这样收获。因此,在子实体(fruit bodies)出现之前不必结束菌丝体的生长,也不必将生长培养基与菌丝体分离。因此,本发明允许以经济有效的方式提供可导致产蛋率增加的有用的鸡饲料。在正常产蛋期内可观察到改进,还有从改进的蛋壳和增加的产蛋期来看这种改进也是很明显的。
作为谷物源,若干种通常已知的谷物类型是有用的,诸如,例如,玉米、麦麸、燕麦、高粱、大麦、全麦、黑麦、大豆、玉米等。也可使用其混合物。此外,添加碳源、氨源等也对提高菌丝体的生长有用。可添加钙化合物,像白垩。特别优选黑麦或燕麦,因为ABM在这些底物上生长得特别好。
为了获得合适的发酵ABM,优选谷物源包含足够高的含水量。合适的含水量为约10~80%水分(如下测量:湿产物重量减去干产物重量,除以湿产物重量)。优选的含水量为约30~70%,例如约50%。
谷物源在用ABM菌丝体接种之前灭菌,接种物的制备遵循标准技术,例如描述于US4204364中的标准技术。
发酵通常在20~50升大小的容器内发生,如在袋子或盘子中,如例如25或30升的袋子。发酵优选在经调节的环境(conditionedenvironment)中发生。通常,发酵时间为15~75天,如15~55天,优选20~45天。太短会使菌丝体含量相对较低;太长时间在经济上不利。发酵期间的温度优选介于20~35℃之间,最优选介于28~30℃之间。湿度优选介于40%~90%的RH之间,诸如,例如,50或60%的RH。
在合适的发酵期后,菌丝体的量介于约10~50%之间(基于谷物和菌丝体混合物的干重),优选介于20~30%之间。菌丝体的量可例如基于麦角固醇含量间接测量,如在实施例中进一步阐述的。可采用用于测定菌丝体含量的任何合适的方法。例如,也能够基于壳多糖的量测量菌丝体含量。
发酵后,将发酵谷物干燥。干燥的发酵谷物的含水量优选为约10%或更少,优选约8%或更少,以及更优选约6%或更少。较低的含水量有助于实现优良的贮藏稳定性。通常,含水量将是约2%或更多,更优选约3%或更多。因此,具有非常低含水量的饲料从技术角度而言没有优势,而是生产成本更高。
任何干燥技术可以是合适的。合适的装置包括带式干燥器、球式干燥器(bulb dryer)、滚筒式干燥器或流化床干燥器。优选地,所述装置使得能够在减压下进行干燥。通常,优选温度保持在100℃以下。优选地,发酵的谷物通过在5~100℃之间风干进行干燥,优选在25~90℃之间,更优选低于63℃,甚至更优选低于50℃。在低于约50℃的温度下干燥具有下述优势:诸如纤维素酶的胞外酶保留其活性。在所关注的酶已被改性以便对较高温度具有抵抗力的情况中,优选较高的干燥温度,因为干燥速度增加。如果所选的温度为低于63℃、45℃或者特别是约35℃或更低,优选应用减压。在干燥步骤过程中所应用的低温具有另外的优势:在发酵过程中所产生的热敏感化合物以活性形式保留在饲料中。
经干燥的发酵谷物可稳定贮存数月,多达至少一年(例如两年),且饲料原料的营养价值几乎不会降低。
经发酵的干燥谷物(饲料原料)因此可用作鸡饲料或用在鸡饲料中。
为了改进与普通原料的混合特性,以及允许重复性施用给产蛋鸡,优选将该发酵的干燥谷物压缩或研磨成0.01~10mm之间的粒度(d50),优选低于5mm,甚至更优选介于0.1~3mm之间。约90%或更多饲料原料、优选约95%或更多饲料原料、更优选约98%或更多饲料原料的粒度范围优选在0.1~2.0mm之间。作为鸡饲料,合适的谷物粒度(d50)例如为约1.0mm、约1.2或约1.4mm。优选地,谷物尺寸(绝对值)小于10mm。在一个实施方式中,尤其对于长成的鸡而言,谷物大小优选小于5mm,甚至更优选小于3mm,这大约是针对初期产蛋鸡的最大尺寸。
以该方式制备的饲料原料非常适合作为鸡用饲料原料和含农作物的其它饲料。由于干燥过程中优选的低温,诸如纤维素酶和淀粉酶的胞外酶保留活性。鸡摄入此类活性酶有助于农作物中的饲料转化。
本发明还涉及用于制备饲料原料的方法,包括:
a)将姬松茸在含水量为10~90%的谷物上发酵,直至达到10~50%的菌丝体含量,优选在黑麦或燕麦上;
b)于低于50℃、优选在20~45℃之间的温度将经发酵谷物干燥至2~8wt%的含水量(相对于干物质),同时施加减压;及
c)将由此得到的经发酵和干燥原料研磨至D50在0.01~10mm之间的粒度。
所述经发酵和干燥且任选研磨的发酵谷物(饲料原料)可用作诸如饲料,单独的饲料源,或者其可与其它用于鸡的常见原料混合。优选地,将该饲料原料与常规原料混合,这得到更好的标准化和/或再现性。
所述饲料原料通常含有10~50wt%的菌丝体(基于干重),优选20~30wt%。可基于麦角固醇含量测量菌丝体的量。
发酵会使得大量有用化合物存在于经发酵的谷物中。姬松茸类物种产生,例如,麦角固醇,胞外酶(如纤维素酶和淀粉酶),以及1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖。
麦角固醇是一种固醇(sterol),鸡由其产生维生素D。因此,认为麦角固醇在改进蛋壳品质方面是有用的,同时维生素D对于从肠进行钙再吸收是重要的。饲料原料中麦角固醇的量通常在0.05~0.5g麦角固醇/kg饲料原料之间。可利用标准技术如HPLC或GC测量麦角固醇。优选地,在粉末状干燥发酵谷物上进行定量提取,这可利用80%热乙醇进行。
优选利用这样量的根据本发明的饲料原料,使得混合饲料包含50~1000μg麦角固醇/kg饲料原料,优选地,该量为100~600μg麦角固醇/kg饲料原料。
借助目前优选的干燥方法而保留活性的胞外酶可有助于改进的饲料转化。根据本发明的饲料原料优选包含活性胞外纤维素酶。根据Mycobiology 39(2):103-108(2011)中所述的方法可测定胞外纤维素酶的存在。在优选的实施方式中,当10g材料用20ml水提取时,纤维素酶活性在0.1~0.8单位/ml之间。在这种提取中,将10g干饲料原料用20ml水在20℃浸泡2小时,之后在压榨机中将水从混合物中挤压出来,测量所提取的水中的酶活性。
已知1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖改进免疫系统。葡聚糖是水溶性的。这些葡聚糖的量通常为3~100g/kg饲料原料(即,已发酵谷物),优选6~60g/kg饲料原料,最优选10~40g/kg饲料原料。
鸡用总饲料中的1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖的量为20~200mg/kg饲料,优选50~100mg/kg饲料。1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖可利用标准试剂盒进行测量。然而,似乎在发酵谷物中的测量产生了不可靠的结果。因此,发酵谷物中1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖的量可如下间接测量:测定纯发酵ABM中的这些化合物,从转化百分比(经麦角固醇的量测量)计算1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖的量。
由于谷物成分的原因,在发酵谷物中的一些分析是复杂的。有用的可以是测量纯菌丝体中有用组分的产生。这可如下进行:在非限制性条件下在发酵罐中生长菌丝体,移走培养基,并测量菌丝体的组分。显而易见地,以此种方式仅测量到胞内组分。本发明人所用的ABM产生约10.7g/kg GlcNac释放(通过测量壳多糖)、约0.65g/kg麦角固醇的菌丝体、约120g/kg 1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖的菌丝体。
菌丝体的量可基于壳多糖的含量测量,但是也可例如基于麦角固醇的量测量。采用壳多糖进行该测定是优选的,因为壳多糖是一种稳定的化合物(而麦角固醇是UV敏感的)。当操作正确时,两种方法应给出几乎同样的结果。
通过评价壳多糖的量测定转化所用的方法描述于Nature protocols(2007)1:2995-3000中。简言之,壳多糖首先从细胞壁中释放,并且在使用壳多糖酶时,壳多糖水解,并且形成N-乙酰葡糖胺,其能够利用四硼酸盐和Reissig试剂定量测定。发酵谷物中所发现的量应与来自纯菌丝体的校准线进行比较。
每天给予产蛋鸡的菌丝体(作为纯的干物质)的量通常为0.1~1.0kg/吨饲料,优选0.2~0.8kg/吨饲料。在对菌丝体含量进行评价后,可调节添加至常规原料中的饲料原料的量。该饲料原料的量通常为约0.2kg/吨或更多,优选约0.5kg或更多,更优选为约1kg/吨。通常,该量将是约10kg/吨饲料或更少,优选约5kg/吨饲料或更少。合适的示例包括2、3或5kg/吨饲料。
母鸡开始消耗约70g或更多饲料/天/kg体重,几周之后消耗约100到至多125g饲料/天。
给予产蛋鸡的根据本发明的饲料原料(在黑麦上25%转化率)的量为约20~500mg/kg鸡体重/天,优选50~300mg/kg鸡体重/天,如例如约100、约150或约200mg/鸡体重/天。
鉴于量较小,根据本发明的饲料原料优选与其它饲料成分混合。常见的鸡用原料为谷物、大豆粉、芝麻粉、鱼粉、棉籽粉等。优选地,该原料含多于15wt%(如例如15~23wt%)的蛋白质和足量的能量。此外,优选地,该原料含约2wt%或更多、优选约3wt%或更多、更优选约4wt%或更多的钙。该原料优选还含约1~2wt%亚油酸(优选为甘油酯)。另外,所述饲料优选含维生素如维生素A(优选大于10000IU)、维生素D(优选大于2000IU)和足量的生物素、胆碱(cholin)、抗氧化剂、锰、锌和痕量物质。如果使用根据本发明的饲料原料,维生素D的量可以降低。通常,在产蛋期内鸡的饲料可变。该饲料通常优选含多于15wt%蛋白质、多于2wt%钙和多于1wt%亚油酸。
不必每天使用本发明的饲料原料。间断的施用,如例如每隔一天、每3天一次或一周一次。认为每天或每隔一天是最有效的。
在本发明的实施方式中,在整个生长和产蛋期间使用所述饲料原料。在整个期间内使用该饲料原料具有使初期的死亡率降低的优势,这导致指定母鸡群的产蛋率增加。
在另一实施方式中,仅在产蛋鸡的后一半产蛋期内使用该饲料原料。在该实施方式中,仅从(或主要仅从;在该时间之前使用当然是无关紧要的)产蛋期第30周前后(onwards of the egg laying period or later)使用饲料原料,优选从约第40周前,最优选从产蛋期第45周前。然而,该饲料原料应至少从约50周前使用,否则将会观察到降低的改进。这种实施方式具有降低饲料原料使用的优势,同时仍观察到非常有效的产蛋期增加以及优良的蛋壳品质。
本发明通过下述实施例进行阐述,但并不限于此。
实施例
饲料原料
如下制备饲料原料。含3kg湿黑麦(50%水分)的15L袋用约80mgABM菌丝体接种并于28℃和50%湿度下培养42天。用真空旋转蒸汽滚筒于35℃和20mmHg压力下干燥产物(达到小于5%的水分含量)。将干燥的物质以d501000微米(1mm)粗磨。
通过麦角固醇量间接测量生物转化。方法如下:在提取之前,使样品冻干48小时。在黑暗中从100mg生物材料(蘑菇或植物基质)在15ml KOH/MeOH(1:10,w/v)中在80℃提取麦角固醇1小时,然后在冰中迅速冷却。提取前添加30μg内标物(胆固醇:1mg/l,在己烷中)。添加2ml水后,用4ml己烷进行两次提取。收集有机层并在氮气流下蒸发。通过气相色谱分析麦角固醇(FID检测器,柱DB-5)。在100%ABM中的麦角固醇的量对于该菌株而言为0.65g/kg。
该饲料原料中的麦角固醇和葡聚糖含量报告于表1中;量为该饲料原料的值(经发酵且干燥的谷物)。葡聚糖的量在水下发酵的ABM中测量,且按照AACC方法32-23(McClearly方法)测量,例如如Megazyme(Wicklow,Ireland)所述。基于通过麦角固醇含量测定的转化来计算饲料原料中的量。
表1
产蛋鸡的试验
在准确相同的建筑物内利用两组17周龄的产蛋鸡(Lohmann BruinLite)进行了大规模试验。所述组分别由10000和11000产蛋鸡组成。对11000产蛋鸡组进行处理,而另一组作为对照。对这两组的管理是相同的(温度、水、饲料、空气处理等)。对于已处理组,通过自动化给料单元(WAM Holland)每吨饲料添加3kg发酵燕麦(20%生物转化;即20wt%菌丝体)。处理组的所有饲料富含ABM饲料原料。标准饲料由产蛋鸡用的标准优化饲料组成。这种类似的饲料在产蛋期间内适合产蛋鸡。
结果
尽管在试验过中在产蛋性能方面观察到一些变化,但是处理组在相同量的饲料(以g/蛋)上全部多产了3%的蛋。在对照中最大产蛋期(>93%)为约12周。在处理组中,从31周直至至少60周实现了>93%的高品质蛋;因此,持续多于30周。
对于对照组而言,在60周产蛋期(总寿命77周)后达到75%的性能参数(其中,100只鸡中的75只一天平均产一个蛋)。对于处理组而言,75%的特征是在67周(总寿命84周)。因此,在“正常”期间增加接近3%,经处理的产蛋期在被屠杀之前在额外的7周内多产350.000个蛋(即,每只母鸡超出额外30个蛋,使得,每只母鸡所产的蛋的数量平均增加约20%)。在处理组中总死亡率比对照组低约1/4。
在整个期间内添加ABM饲料,即67周内处理组165g ABM。
在表2中给出了60周产蛋期内的总产蛋量:
表2
对于两组而言,通过大部分试验,蛋的平均品质和重量基本相同。处理组中的蛋壳在产蛋期结束时看起来更厚。处理组中蛋的品质使得产蛋多达67周,同样也是因为蛋壳具有足够的品质。
进一步的饲料原料
以可比较的方式制备进一步的饲料原料。通过如在Natureprotocols 1,2995-3000,2007中所述的壳多糖量间接测量生物转化。所用的谷物不含壳多糖,因此所测量的壳多糖源于菌丝体。该转化可通过所形成的GlcNac的量及其在585nm的吸光率计算。每mg干真菌物质,GlcNac的量为1.06%(标准偏差0.2%)。因此,对于从10mg纯干菌丝体获得的GlcNac的量所测量的OD为0.93。因此,对于所测量的OD(ODm),ODm除以0.093得到菌丝体的量。该量乘以100并除以给定样品的初始菌丝体量得到百分比生物转化。在黑麦上制备的饲料原料在70天内显示生物转化为26%。麦角固醇量为0.17g/kg,而β-葡聚糖量为31g/kg。
在部分产蛋期内用产蛋鸡进行的试验
在进一步的试验中,仅从41周前后(因此即未处理母鸡的产蛋期中的至少20周期间内)使用饲料原料。所用的量为混合了上面实施例所述的用于产蛋鸡的正常饲料的前面试验中所给出的量的两倍(因此,5kg产品,生物转化为26%)。产蛋期延长了5周,直到达到75%的阈值,且蛋具有充分的蛋壳品质。

Claims (15)

1.用于施用给鸡以改进产蛋鸡产蛋的包含谷物和姬松茸的饲料原料,所述谷物包括基于干物质的含量为10~50wt%的伞菌属物种,且所述饲料原料具有小于10%的含水量(相对于干物质)。
2.包含谷物和姬松茸的饲料原料用于改进产蛋鸡产蛋的用途,所述谷物包含基于干物质的含量为10~50wt%的伞菌属物种,且所述饲料原料具有小于10%的含水量(相对于干物质)。
3.根据权利要求1~2中任一项所述的饲料原料或饲料原料的用途,其中所述改进涉及蛋壳品质和/或延长产蛋期。
4.制备饲料原料的方法,包括:
a)将姬松茸在含水量为10~90%的谷物上发酵,直至达到15~50%的菌丝体含量,其中所述谷物优选黑麦或燕麦;
b)将经发酵的谷物于低于50℃、优选20~45℃的温度干燥至2~8wt%的含水量(相对于干物质),同时应用减压;及
c)将由此得到的经发酵和干燥的原料研磨至d50为0.01~10mm的粒度。
5.产蛋鸡用饲料,包含多于15wt%的蛋白质、多于2wt%的钙和多于1wt%的亚油酸,还包含能根据权利要求4所述的方法获得的饲料原料,所述饲料原料的量为0.2~10kg/吨,优选0.5~5kg/吨。
6.产蛋鸡用饲料,包含多于15wt%的蛋白质、多于2wt%的钙和多于1wt%的亚油酸,还包含含量为0.2~10kg/吨、优选0.5~5kg/吨的饲料原料,所述饲料原料包含谷物和姬松茸,所述谷物包含基于干物质的含量为10~50wt%的伞菌属物种,且所述饲料原料具有小于10%的含水量(相对于干物质)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料在30周前后施用给产蛋鸡。
8.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述谷物为黑麦或燕麦。
9.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料具有2~8wt%的含水量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料具有0.01~3mm的粒度(d50)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料包含麦角固醇,其量优选为100~600mg/kg饲料原料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料包含活性纤维素酶,所述活性纤维素酶优选在用20ml水提取10g饲料原料时所得到的提取物中具有0.1~0.8单位/ml的活性。
13.根据前述权利要求中任一项所述的所应用的饲料原料、用途、方法或饲料,其中所述饲料原料包含含量为3~100g/千克饲料原料、优选6~60g/千克饲料原料的1,3-β-葡聚糖和1,6-β-葡聚糖。
14.根据权利要求5~13中任一项所述的饲料,其中所述饲料包含含量为约3wt%或更多、更优选约4wt%或更多的钙。
15.根据权利要求5~14中任一项所述的饲料,其中所述饲料包含含量大于10000IU的维生素A和含量大于2000IU的维生素D。
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