CN105614085A - 高活性奶牛发酵精饲料的制备方法及其专用复合菌剂 - Google Patents

高活性奶牛发酵精饲料的制备方法及其专用复合菌剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高活性奶牛发酵精饲料的制备方法及其专用复合菌剂。本发明的奶牛发酵精饲料的制备方法，包括用复合菌剂发酵奶牛精饲料得到发酵产物，该发酵产物即为所述奶牛发酵精饲料；所述复合菌剂的活性成分由枯草芽孢杆菌和酿酒酵母组成。采用本发明的用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂发酵奶牛精饲料获得的奶牛发酵精饲料，显著增加了真蛋白质含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、淀粉酶酶活性、蛋白酶酶活性和纤维素酶酶活性，在调控瘤胃微生态区系平衡和改善饲料养分利用等方面有突出的作用，能够使奶牛的产奶量提高3.34kg/d，降低牛乳中体细胞数，减少了粪便中的臭味，缓解养殖环境污染，为奶牛养殖业的可持续发展提供保障。

Description

高活性奶牛发酵精饲料的制备方法及其专用复合菌剂
技术领域
本发明涉及生物饲料技术领域中一种高活性奶牛发酵精饲料的制备方法及其专用复合菌剂。
背景技术
奶牛常用的饲料可以分为粗饲料和精饲料(也称精料补充料)两部分。奶牛粗饲料品种有各类青草、干草、玉米秸秆、玉米秸青贮、东北羊草、优质苜蓿等。奶牛精饲料的原料主要有能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、维生素及饲料添加剂等【高占琪.牛羊精料补充料生产与饲喂技术[J].甘肃畜牧兽医,2015,45(4):16.】。奶牛精饲料品质优劣直接关系到日粮的营养水平,而奶牛日粮营养品质对奶牛的生产性能、繁殖性能和鲜乳品质等具有重要影响[高民，王丽芳，卢德勋，胡红莲.奶牛精饲料和日粮营养品质的整体评价技术及其应用[J].中国畜牧杂志,2013,49(4):41-44.]，因此，提高奶牛精饲料品质已成为奶牛养殖业的关键技术。
发酵饲料是指微生物在人工控制条件下，通过自身的代谢活动，将植物性、动物性和矿物性物质中的抗营养因子分解或转化，产生更能被畜禽采食、消化、吸收的，养分更高且无毒害的饲料原料。发酵饲料作为一种生物饲料，具有替代抗生素的作用，保障了畜禽养殖业的健康可持续发展。
近些年来，微生物发酵饲料作为动物一种重要的饲料得到了迅速发展，现已有许多有价值的产品上市。其中秸秆发酵饲料已经在牛羊饲养中被广泛的应用，而微生物发酵精饲料的研究却相对滞后。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何提高奶牛精饲料的活性和/或奶牛产奶量和/或奶牛的体细胞数，该活性为如下6种特性中至少一种特性：真蛋白质含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、淀粉酶酶活性、蛋白酶酶活性和纤维素酶酶活性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种奶牛发酵精饲料及其制备方法。
本发明所提供的奶牛发酵精饲料的制备方法，包括用复合菌剂发酵奶牛精饲料得到发酵产物，该发酵产物即为所述奶牛发酵精饲料；所述复合菌剂的活性成分由枯草芽孢杆菌和酿酒酵母组成。
上述制备方法中，所述奶牛精饲料可为未经发酵的奶牛精饲料。
上述制备方法中，所述枯草芽孢杆菌可为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CGMCC1.0892，所述酿酒酵母可为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CGMCC2.1190。
上述制备方法中，所述复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌和所述酿酒酵母的菌落形成单位比为1:(1-4)或(1-4)：1，如1:2。
上述制备方法中，所述用复合菌剂发酵奶牛精饲料添加腐植酸钠。
所述腐植酸钠的添加量可为所述奶牛精饲料的质量的X倍，所述X大于0小于等于8％,具体可为2％。
由上述任一制备方法制备的奶牛发酵精饲料也属于本发明的保护范围。
所述奶牛发酵精饲料具有1)-6)中的至少一种特性：
1)所述奶牛发酵精饲料的真蛋白质含量高于所述奶牛精饲料的真蛋白质含量；
2)所述奶牛发酵精饲料的可溶性糖含量高于所述奶牛精饲料的可溶性糖含量；
3)所述奶牛发酵精饲料的可溶性蛋白质含量高于所述奶牛精饲料的可溶性蛋白质含量；
4)所述奶牛发酵精饲料的淀粉酶酶活性高于所述奶牛精饲料的淀粉酶酶活性；
5)所述奶牛发酵精饲料的蛋白酶酶活性高于所述奶牛精饲料的蛋白酶酶活性；
6)所述奶牛发酵精饲料的纤维素酶酶活性高于所述奶牛精饲料的纤维素酶酶活性。
上述奶牛发酵精饲料的下述至少一种用途也属于本发明的保护范围：
A1)上述奶牛发酵精饲料在增加奶牛产奶量中的应用；
A2)上述奶牛发酵精饲料在降低牛乳中体细胞数中的应用；
A3)上述奶牛发酵精饲料在改善奶牛胃肠道功能中的应用。
上述应用中，上述奶牛发酵精饲料可在奶牛泌乳期按每天每头奶牛0.5-1kg添加。
本发明还提供了用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂。
本发明所提供的用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂，为所述复合菌剂。
上述用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂在制备奶牛发酵精饲料中的应用也属于本发明的保护范围。
上述应用中，所述改善奶牛动物胃肠道功能体现为下述至少一种特性：粪便成型好、粪便氨味减轻、粪便光滑细腻和拉稀情况改善。
实验证明，采用本发明的用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂发酵奶牛精饲料获得的奶牛发酵精饲料，显著增加了真蛋白质含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、淀粉酶酶活性、蛋白酶酶活性和纤维素酶酶活性，在调控瘤胃微生态区系平衡和改善饲料养分利用等方面有突出的作用，能够使奶牛的产奶量提高3.34kg/d，降低牛乳中体细胞数，减少了粪便中的臭味，缓解养殖环境污染，为奶牛养殖业的可持续发展提供保障。
附图说明
图1为饲喂奶牛发酵精饲料前后奶牛的粪便形态。左图为饲喂奶牛发酵精饲料前奶牛的粪便，右图为饲喂奶牛发酵精饲料后奶牛的粪便。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
1材料
1.1下述实施例中的枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)GCMCC1.0892(下文简称枯草芽孢杆菌1.0892)和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CGMCC2.1190(即As2.1190)(下文简称酿酒酵母2.1190)均为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)的菌种。枯草芽孢杆菌13S4、酵母菌SC4(牛普春等.奶牛精饲料混菌固态发酵过程中还原糖含量变化的研究.2015.No.20饲料研究)为内蒙古斯隆生物技术有限责任公司实验室保存。
1.2下述实施例中的奶牛为荷斯坦奶牛。
1.3下述实施例中的奶牛精饲料为内蒙古优牧特农牧科技股份有限公司的产品，配方如下：玉米37％、豆粕17％、菜粕5％、棉粕10％、DDG20％、预混料5％、脂肪粉1％、稻壳粉5％。其中，“％”为质量百分含量。该奶牛精饲料是未经发酵的奶牛精饲料。
1.4下述实施例中的2％固体发酵培养基是向上述奶牛精饲料中加入是奶牛精饲料的5/6倍质量的水和2％(质量百分含量)腐植酸钠水溶液得到的固体发酵培养基。2％固体发酵培养基中，腐植酸钠与奶牛精饲料的质量比为2：100。
2.1下述实施例中的可溶性蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝法(ReadSM,NorthcoteDH.MinimizationofvariationintheresponsetodifferentproteinsoftheCoomassieBrilliantBlueGdye-bindingassayforprotein.[J].AnalyticalBiochemistry,1981,116:53-64)。
2.2下述实施例中的可溶性多糖含量的测定采用蒽酮比色法(赵可夫.植物抗盐生理[M].北京:中国科学技术出版社.1993:22-24)。
2.3下述实施例中的真蛋白含量的测定采用硫酸铜沉淀法(麻益良，秦良吉，刘树年.饲料真蛋白质含量的测定[J].山东家禽，1999(5)：17-19)。
2.4下述实施例中的淀粉酶含量的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法(陈号,陆雯,虞婷,等.淀粉酶高产菌株的诱变选育[J].农业科学研究，2010.31(1):16-18)。
2.5下述实施例中的蛋白酶含量的测定采用福林酚法(SB/T10317—1999,蛋白酶活力测定法[S])。
2.6下述实施例中的纤维素酶酶活的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法(NY/T912-2004.饲料添加剂纤维素酶活力的测定)。
下述实施例中的发酵均在无菌条件下进行。在制备奶牛发酵精饲料时，上述奶牛精饲料在发酵前进行灭菌。
实施例1、复合菌剂及其制备的奶牛发酵精饲料的活性物质含量
1、本实施例提供了如下2种用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂：枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂和枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂。
枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂的活性成分由枯草芽孢杆菌1.0892和酿酒酵母2.1190组成，枯草芽孢杆菌1.0892和酿酒酵母2.1190的菌落形成单位(cfu)比为1:2。
枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂的活性成分由枯草芽孢杆菌13S4和酵母菌SC4组成，枯草芽孢杆菌13S4和酵母菌SC4的菌落形成单位(cfu)比为1:2。
1.1液体菌种的制备
1.1.1枯草芽孢杆菌1.0892液体菌种的制备
将枯草芽孢杆菌1.0892用营养肉汤液体培养基在34-35℃培养18-24h，得到的培养物即为枯草芽孢杆菌1.0892液体菌种，该枯草芽孢杆菌1.0892液体菌种中枯草芽孢杆菌1.0892的含量为7×108cfu/mL。
1.1.2枯草芽孢杆菌13S4液体菌种的制备
将枯草芽孢杆菌13S4用营养肉汤液体培养基在34-35℃培养18-24h，得到的培养物即为枯草芽孢杆菌13S4液体菌种，该枯草芽孢杆菌13S4液体菌种中枯草芽孢杆菌13S4的含量为7×108cfu/mL。
1.1.3酿酒酵母2.1190液体菌种的制备
将酿酒酵母2.1190用麦芽汁液体培养基在31-33℃培养18-24h，得到的培养物即为酿酒酵母2.1190液体菌种，该酿酒酵母2.1190的液体菌种中酿酒酵母2.1190的含量为8×108cfu/mL。
1.1.4酵母菌SC4液体菌种的制备
将酵母菌SC4用麦芽汁液体培养基在31-33℃培养18-24h，得到的培养物即为酵母菌SC4液体菌种，该酵母菌SC4的液体菌种中酵母菌SC4的含量为8×108cfu/mL。
1.2菌剂的制备
1.2.1枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂的制备
将1.1.1中的枯草芽孢杆菌1.0892液体菌种和1.1.3中的酿酒酵母2.1190液体菌种均用无菌水稀释后混合，得到枯草芽孢杆菌1.0892和酿酒酵母2.1190的菌落形成单位(cfu)数目比为1:2的枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂，枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂的活性成分含量为每毫升枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂中枯草芽孢杆菌1.0892和酿酒酵母2.1190这两株菌株的含量之和，为6.3×108cfu/mL。
1.2.2枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂的制备
将1.1.2中的枯草芽孢杆菌13S4液体菌种和1.1.4中的酵母菌SC4液体菌种均用无菌水稀释后混合，得到枯草芽孢杆菌13S4和酵母菌SC4的菌落形成单位(cfu)数目比为1:2的枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂，枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂的活性成分含量为每毫升枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂中枯草芽孢杆菌13S4和酵母菌SC4这两株菌株的含量之和，为6.3×108cfu/mL。
3、制备奶牛发酵精饲料
将步骤1.2.1制备的枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂加入2％固体发酵培养基中，枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂和2％固体发酵培养基的配比满足10mL枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂：100g奶牛精饲料。在35℃发酵48h，得到名称为枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料的奶牛发酵精饲料。
将步骤1.2.2制备的枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂加入2％固体发酵培养基中，枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂和2％固体发酵培养基的配比满足10mL枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂：100g奶牛精饲料。在35℃发酵48h，得到名称为枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂奶牛发酵精饲料的奶牛发酵精饲料。
以上述奶牛精饲料作为对照，测定枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料和枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂奶牛发酵精饲料的真蛋白含量、可溶性蛋白质含量、可溶性多糖含量、淀粉酶活性、蛋白酶活性和纤维素酶活性。实验重复三次，结果表明，枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料和枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂奶牛发酵精饲料的真蛋白含量、可溶性蛋白质含量、可溶性多糖含量、淀粉酶活性、蛋白酶活性和纤维素酶活性均显著高于未经发酵的上述奶牛精饲料，枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料的真蛋白含量、可溶性蛋白质含量、可溶性多糖含量、淀粉酶活性、蛋白酶活性和纤维素酶活性分别是枯草芽孢杆菌13S4与酵母菌SC4复合菌剂奶牛发酵精饲料的1.2倍、1.9倍、2.2倍、1.4倍、1.8倍和1.3倍(表1)。
表1、奶牛发酵精饲料中活性物质的含量
实施例2、奶牛发酵精饲料的奶牛饲喂试验1
试验选取健康的荷斯坦泌乳奶牛150头，平均泌乳天数218天，分为试验组和对照组，试验组和对照组各75头，试验期120天，试验组和对照组除饲喂的精饲料不同外，其它饲养条件完全相同。对照组每头奶牛每天饲喂10kg上述奶牛精饲料，试验组每头奶牛每天饲喂9kg上述奶牛精饲料和1kg实施例1的枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料。试验前10天和试验120天期间，观察记录各组奶牛采食情况、行为表现、精神状态、疾病发生和治疗情况以及奶牛的粪便(形状、排泄量、气味等)情况，进行粪便筛试验。产奶量和体细胞数统计结果见表2，由试验结果可知，试验组奶牛的产奶量较对照组提高了3.34kg/d，较试验前提高了3.96kg/d，而对照组仅提高了0.94kg/d；试验组体细胞数较试验前明显降低，降低了18.75×104个/mL，下降率达45.3％，而对照组体细胞数上升了2.82×104个/mL。同时，奶牛粪便成型较好，氨味及其它气味减轻；拉稀情况有所改善；粪便变的光滑细腻(图1)。
表2、奶牛发酵精饲料对奶牛产奶量和体细胞数的影响结果
实施例3、奶牛发酵精饲料的奶牛饲喂试验2
试验选取健康的荷斯坦泌乳奶牛400头，平均泌乳天数183天，试验组和对照组各200头奶牛，试验期30天，试验组和对照组除饲喂的精饲料不同外，其它饲养条件完全相同。对照组每头奶牛每天饲喂10kg上述奶牛精饲料，试验组每头奶牛每天饲喂9kg上述奶牛精饲料和1kg实施例1的枯草芽孢杆菌1.0892与酿酒酵母2.1190复合菌剂奶牛发酵精饲料。试验前10天和试验30天期间，观察记录两组奶牛采食情况、行为表现、精神状态、疾病发生和治疗情况以及奶牛的粪便(形状、排泄量、气味等)情况，进行粪便筛试验。产奶量和体细胞数统计结果见表3，由试验结果可知，试验组奶牛的产奶量较试验前提高了1.67kg/d，而对照组变化不显著；试验组体细胞数较试验前明显降低，降低了8.11×104个/mL，下降率达17.70％，而对照组体细胞数仅下降0.14×104个/mL。同时，奶牛粪便成型较好，氨味及其它气味减轻；拉稀情况有所改善；粪便变的光滑细腻。
表3、奶牛发酵精饲料对奶牛产奶量和体细胞数的影响结果

Claims (9)

1.一种奶牛发酵精饲料的制备方法，包括用复合菌剂发酵奶牛精饲料得到发酵产物，该发酵产物即为所述奶牛发酵精饲料；所述复合菌剂的活性成分由枯草芽孢杆菌和酿酒酵母组成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)CGMCC1.0892，所述酿酒酵母为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)CGMCC2.1190。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述复合菌剂中所述枯草芽孢杆菌和所述酿酒酵母的菌落形成单位比为1:(1-4)或(1-4)：1。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述用复合菌剂发酵奶牛精饲料添加腐植酸钠。
5.由权利要求1-4中任一所述的制备方法制备的奶牛发酵精饲料。
6.根据权利要求5所述的奶牛发酵精饲料，其特征在于：所述奶牛发酵精饲料具有1)-6)中的至少一种特性：
1)所述奶牛发酵精饲料的真蛋白质含量高于所述奶牛精饲料的真蛋白质含量；
2)所述奶牛发酵精饲料的可溶性糖含量高于所述奶牛精饲料的可溶性糖含量；
3)所述奶牛发酵精饲料的可溶性蛋白质含量高于所述奶牛精饲料的可溶性蛋白质含量；
4)所述奶牛发酵精饲料的淀粉酶酶活性高于所述奶牛精饲料的淀粉酶酶活性；
5)所述奶牛发酵精饲料的蛋白酶酶活性高于所述奶牛精饲料的蛋白酶酶活性；
6)所述奶牛发酵精饲料的纤维素酶酶活性高于所述奶牛精饲料的纤维素酶酶活性。
7.权利要求5或6所述的奶牛发酵精饲料的下述至少一种用途：
A1)权利要求5或6所述的奶牛发酵精饲料在增加奶牛产奶量中的应用；
A2)权利要求5或6所述的奶牛发酵精饲料在降低牛乳中体细胞数中的应用；
A3)权利要求5或6所述的奶牛发酵精饲料在改善奶牛胃肠道功能中的应用。
8.用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂，为权利要求1-3中任一所述的复合菌剂。
9.权利要求8所述的用于制备奶牛发酵精饲料的菌剂在制备奶牛发酵精饲料中的应用。
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