CN105661013B - 一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，包括以下主要步骤：将中草药粉碎后过60目筛备用；往粉碎后的中草药中添加营养物和水混匀作为发酵培养基；发酵培养基上接入耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL‑2于50℃~55℃的条件下进行固态好氧发酵48h～60h；发酵后的产物经干燥、粉碎和包装后制备成一种饲料添加剂成品。本发明方法不但可以提高中草药的发酵效果，而且制备的发酵中草药还富含耐高温非淀粉多糖酶，从而进一步提高了发酵中草药产品的抗菌和促生长性能，有良好的应用前景。

Description

一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法

技术领域

本发明涉及一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，属于饲料添加剂制备的技术领域。

背景技术

自20世纪50年代以来，在动物饲养和饲料中广泛使用抗生素、化学合成药物、激素、β-兴奋剂、重金属、镇静剂等促生长保健剂。抗生素等促生长保健剂在饲料中的应用历史由来已久,它创造了养殖业和饲料工业的革命,使得规模养殖在全世界范围内得到了迅速发展,动物的生产数量和饲料转化率得到大幅度提高。但是,正如所有工业文明的成果都有它的负面影响一样,长期以来使用抗生素等非绿色饲料添加剂, 导致了如下的问题：畜禽和水产产品中药物残留严重，直接危害人体健康；畜禽和水产产品品质下降，缺乏市场竞争力和信任感；细菌耐药性增强、耐药菌株增多，威胁人类安全；破坏生态环境等。随着饲料工业和畜牧水产业的迅猛发展，目前我国的畜产品和水产品已从短缺转变为阶段性过剩，人们更关心食品是否安全、卫生，因而绿色消费已成为今后的发展趋势，加之我国已加入ＷＴＯ， 发达国家对我国出口的农产品要求越来越严格，目前药物残留问题成为我国畜产品和水产品走出国门的主要障碍之一。因此加速开发、推广和应用新型绿色饲料添加剂势在必行。

绿色饲料添加剂，最基本要求是无毒副作用、无残留，并且还要能促进动物生长。目前国际公认的促生长绿色饲料添加剂主要有以下几种：小肽、酶制剂、植物源产品及其提取物、微生态制剂、寡糖和酵母类产品等。

酶制剂作为一种饲料添加剂具有无残留、无污染，提高饲料的利用价值，改善动物生产性能和产品品质等作用。饲用酶制剂大致可以分为消化酶和非消化酶两类，通常在营养层面发挥作用。比如提高畜禽消化道内源酶活性，补充内源酶的不足；破坏植物细胞壁，提高饲料的利用效率；消除饲料中的抗营养因子，促进营养物质的消化吸收。目前，酶制剂已经广泛应用于饲料工业，主要有蛋白酶、非淀粉多糖酶和植酸酶等酶制剂。然而，市场上现有的饲用酶制剂多不耐高温，在饲料高温造粒过程中活性损失非常大。

中草药是中国医学宝库中的瑰宝，且中草药作为饲料添加剂，在我国古代已经开始。中草药具有无毒副作用、不易引发细菌抗药性、无残留等特性，作为一种饲用抗生素的绿色替代品在饲料工业得到了广泛的认可。从20世纪80年代起, 中草药已被用于作饲用抗生素替代品, 且取得了一定的应用效果。中草药经过微生物发酵后，其有效成分被充分释放，使其更具生物活性和疗效近年来更是研究热点。中国饲料〔2010，419（15）：13-17〕文献公开了从不同中草药原料中分离得到的米曲霉对中草药进行发酵，发酵料蒸煮液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑菌活性分别较对照提高36.03%、60.83%、27.64%、41.32%。

目前，中草药发酵主要采用的菌种有枯草芽孢杆菌和米曲霉等菌种。主要利用这些微生物产生的非淀粉多糖酶将中草药的细胞壁主要成分降解，从而使得中草药有效成分释放出来。然而，现有的中草药发酵菌种都是常温的菌种，其在发酵过程中产生的非淀粉多糖酶的活性在产品干燥和饲料的高温造粒过程中会损失殆尽。因而，现有的中草药发酵技术制备的发酵中草药在动物体内仅仅只能发挥中草药的功效，并不能发挥酶制剂的功效。

发明内容

针对现在的饲用酶制剂的应用和中草药发酵技术中存在的问题，本发明提供了一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，使得在中草药发酵过程中产生耐高温的非淀粉多糖酶，以便制备的发酵中草药在动物体内可以发挥中草药和酶制剂的双重功效，进一步提高发酵中草药产品的促生长功效。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，包括如下步骤：

（1）将斜面保藏的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2接入到灭菌后冷却的LB

液体培养基中，于55 ℃、150r/min培养12h，制备成枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液备用；

（2）将中草药粉碎后过60目筛备用；

（3）往步骤（2）制得的粉碎中草药上添加营养物和水，并混匀，获得含水量为40%～80%的发酵培养基；

（4）往步骤（3）得到的发酵培养中接入步骤（1）所制备的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液，并混匀；

（5）原料的发酵：将步骤（4）获得的加入菌的发酵培养基按照下列方法进行发酵：发酵培养基分装在已消毒的发酵浅盘中，装料厚度为4cm～8cm，浅盘中发酵培养基表面覆盖灭菌的湿纱布，再将浅盘置于已灭菌的固体发酵房内的搁架上发酵，控制环境温度在50℃~55℃，发酵时间为48h～60h；

（6）成品处理：发酵结束，将发酵后获得的产品经干燥、粉碎和包装后，即制得了一种发酵中草药饲料添加剂成品。

所述步骤（1）中所用的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2已于2016年1月18日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：60001，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼广东省微生物研究所。

所述步骤（2）中的中草药为甘草、连翘、车前草、苏子、五味子、马鞭草、黄芪、金银花、石榴皮、地榆、黄连、鱼腥草、苦参和土茯苓中的一种或其中两种以上的混合物。

所述步骤（3）中的营养物为麸皮、氯化钙、氯化亚铁、硫酸铵和磷酸氢二钾组成的混合物。所述步骤（3）中的营养物的加入量以添加的营养物的质量占发酵培养基总质量百分比计，分别为：麸皮0.01%～15%，氯化钙0.01%～5%，氯化亚铁0.01%～5%，硫酸铵0.01%～5%，磷酸氢二钾0.01%～5%。

所述步骤（4）中枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2的接种量以接入种子液的质量占发酵培养基总质量百分比计，为1%～9%。

本发明与现有的技术相比，有如下优点。

（1）发酵产品可以发挥中草药和酶制剂的双重功效。现有的中草药发酵菌种都是常温的菌种，其在发酵过程中产生的非淀粉多糖酶的活性在产品干燥和用于饲料的高温造粒过程中会损失殆尽。因而，现有技术制备的发酵中草药在动物体内仅仅只能发挥中草药的功效，并不能发挥酶制剂的功效。而本技术采用耐高温的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）进行发酵，发酵产生耐高温的非淀粉多糖酶，这些耐高温的非淀粉多糖酶的活性在发酵中草药的干燥和用于饲料的高温造粒过程中基本没有损失，因而本技术制备的发酵中草药可在动物体内发挥中草药和酶制剂的双重功效，进一步提高其促生长性能。

（2）发酵效果会进一步提高。与现有技术相比，本发明采用的是耐高温菌种进行高温下发酵，而在高温条件下酶活性会显著增强，这样对中草药细胞壁主要成分的降解作用也会显著增加。因而，与现有技术相比，本发明技术对中草药的发酵效果会显著增强。

（3）降低成本。 本技术采用的是耐高温菌株发酵，而在高温下可以抑制致病菌的生长，因而本发明技术的高温发酵技术中原料可以不用灭菌，这会在一定程度上降低能耗和成本。

本发明提供了一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法。本发明技术制备的发酵中草药可以在动物体内发挥中草药和酶制剂的双重功效。本发明得到的发酵中草药在华南地区的猪、鸡、对虾的养殖试验表明，其可促进饲养动物生长和增强动物的抗病力，明显降低养殖成本，取得显著的经济效益。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面就中草药的种类、发酵参数和发酵方式的选择结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不限于此。

实施例1：将斜面保藏的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2接入到灭菌后冷却的LB液体培养基中，于55 ℃、150r/min培养12h，制备成枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液备用。将鱼腥草粉碎后过60目筛备用。称取100公斤粉碎的鱼腥草，并往其中加入5200克麸皮、380克氯化钙、390克氯化亚铁、480克硫酸铵、550克磷酸氢二钾和95公斤水，混匀后得到的发酵培养；往发酵培养基中加入8公斤枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液，搅拌并混合均匀；接种后的发酵培养基分装在已用75%的酒精表面消毒的发酵浅盘中，浅盘中装料厚度为8厘米，浅盘中物料表面覆盖灭菌处理的湿纱布，再将浅盘置于灭菌的固体发酵房内的搁架上发酵，控制环境温度为 55℃，发酵时间为60h；发酵结束后，将发酵后获得的产品经干燥、粉碎和包装后，即制得了一种发酵中草药饲料添加剂成品。

实施例2：将斜面保藏的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2接入到灭菌后冷却的LB液体培养基中，于55 ℃、150r/min培养12h，制备成枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液备用。将甘草和黄芪粉碎后过60目筛备用。称取100公斤粉碎的中草药（70公斤甘草+30公斤黄芪），并往其中加入5600克麸皮、490克氯化钙、460克氯化亚铁、550克硫酸铵、560克磷酸氢二钾和90公斤水，混匀后得到的发酵培养；往发酵培养基中加入9公斤枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液，搅拌并混合均匀；接种后的发酵培养基分装在已用75%的酒精表面消毒的发酵浅盘中，浅盘中装料厚度为6厘米，浅盘中物料表面覆盖灭菌处理的湿纱布，再将浅盘置于灭菌的固体发酵房内的搁架上发酵，控制环境温度为 53℃，发酵时间为56h；发酵结束后，将发酵后获得的产品经干燥、粉碎和包装后，即制得了一种发酵中草药饲料添加剂成品。

Claims (5)

1.一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

（1）将斜面保藏的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2接入到灭菌后冷却的LB

液体培养基中，于55 ℃、150r/min培养12h，制备成枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液备用；

（2）将中草药粉碎后过60目筛备用；

（3）往步骤（2）制得的粉碎中草药上添加营养物和水，并混匀，获得含水量为40%～80%的发酵培养基；

（4）往步骤（3）得到的发酵培养中接入步骤（1）所制备的枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2种子液，并混匀；

（5）原料的发酵：将步骤（4）获得的加入菌的发酵培养基按照下列方法进行发酵：发酵培养基分装在已消毒的发酵浅盘中，装料厚度为4cm～8cm，浅盘中发酵培养基表面覆盖灭菌的湿纱布，再将浅盘置于已灭菌的固体发酵房内的搁架上发酵，控制环境温度在50℃~55℃，发酵时间为48h～60h；

（6）成品处理：发酵结束，将发酵后获得的产品经干燥、粉碎和包装后，即制得了一种发酵中草药饲料添加剂成品；

所述步骤（1）中所用的耐高温枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2在广东省微生物菌种保藏中心的保藏编号为GDMCC No：60001。

2.根据权利要求1所述的一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）中的中草药为甘草、连翘、车前草、苏子、五味子、马鞭草、黄芪、金银花、石榴皮、地榆、黄连、鱼腥草、苦参和土茯苓中的一种或其中两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的营养物为麸皮、氯化钙、氯化亚铁、硫酸铵和磷酸氢二钾组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，其特征在于：所述步骤（3）中的营养物的加入量以添加的营养物的质量占发酵培养基总质量百分比计，分别为：麸皮0.01%～15%，氯化钙0.01%～5%，氯化亚铁0.01%～5%，硫酸铵0.01%～5%，磷酸氢二钾0.01%～5%。

5.根据权利要求1所述的一种发酵中草药制备复合型促生长饲料添加剂的方法，其特征在于：所述步骤（4）中枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）HL-2的接种量以接入种子液的质量占发酵培养基总质量百分比计，为1%～9%。