CN106520895A - 一种微生物组合发酵姜黄的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于兽用添加剂领域，具体公开一种微生物组合发酵姜黄的方法。姜黄清洗，阴凉干燥处风干，粉碎成粉；经由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌发酵而成。本发明通过能够大量分泌各种消化酶的枯草芽孢杆菌，产生生长因子、蛋白含量高的地衣芽孢杆菌以及产酸性好、能够很好定植于肠道的植物乳杆菌，对姜黄进行发酵，可以有效地提高姜黄中有效成分的利用率，并且改善其口感；本发明发酵后的姜黄在畜禽养殖中可以显著提升畜禽的生长性能，而且味道酸香，口感好，无毒副作用。

Description

一种微生物组合发酵姜黄的方法

技术领域

本发明属于兽用添加剂领域，具体涉及一种微生物组合发酵姜黄的方法。

背景技术

按照传统中药理论，姜黄性温，味辛、苦；能破血行气、通经止痛，用于胸胁刺痛，闭经，风湿肩臂疼痛，跌打肿痛等。现代药理研究表明，姜黄具有兴奋子宫、抗生育、降胆甾醇、抗脂质过氧化、抗菌、抗真菌等作用；姜黄色素具有抗血小板聚集及降低血液粘度的作用。世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）将姜黄和姜黄素列为食品添加剂。同时姜黄也是一种常用的饲料原料，在畜禽养殖中也有广泛的应用。

姜黄的根茎中含姜黄色素和姜黄挥发油。姜黄色素包括：姜黄素（约70%）、去甲氧基姜黄素、去二甲氧基姜黄素；而姜黄挥发油中主要为倍半萜(约58％)，其他还有姜烯、d-α-水芹烯、d-桧烯、龙脑。姜黄挥发油和姜黄色素因产地、采集时间不同而差异很大。此外，还含齐墩果酸油树脂、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、脂肪油等。但是这类药材的有效成分存在于植物细胞的胞浆中，所以当提取有效成分时，需要克服细胞间质和细胞壁的双重阻力才能扩散到提取介质中；而且一些大分子物质不能直接被机体利用，造成浪费。

利用植物细胞和微生物等生物体的代谢功能，将有机物进行分解的生化反应过程被称为发酵。在一定的湿度和温度条件下，经处理或净制后的药材或药材拌加辅料或药材提取物，利用酶和微生物的分解催化作用，把药物发泡、生衣的方法就是发酵炮制法。中药发酵制药技术一方面继承了中药发酵炮制法的传统，一方面与现代生物工程相结合，同时吸取了微生态学的研究成果，形成了具有高科技优势的中药制药新技术，为药物寻找新疗效开辟了中药制药方面的新途径。

在中药发酵过程中，微生物在中药供养下进行分裂、生长、繁殖和代谢，同时分泌出可使细胞破裂的酶，如纤维素酶、蛋白酶、半纤维素酶、淀粉酶、果胶酶等，从而减小了细胞间质和细胞壁的阻力，增加了细胞间隙，使植物类药材有效成分提取率大大提高。而乳酸类细菌将中药的某些成分进一步合成营养价值较高或适口性较好的物质，如蛋白质、氨基酸、维生素、有机物酸、未知促生长因子等。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种微生物组合发酵姜黄的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种微生物组合发酵姜黄的方法，包括如下步骤：

S1、发酵菌液的制备：

S1.1、以重量份计，准备下述物料：红糖1份、水5~10份以及枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌，备用；其中，每g总物料中：枯草芽孢杆菌的活菌数≥1×10⁹CFU/g、地衣芽孢杆菌的活菌数≥1×10⁹CFU/g、植物乳杆菌的活菌数≥1×10¹⁰CFU/g；

S1.2、先取部分水，加热，加入红糖至其完全融化；然后把上述红糖水降温至30~40℃时，加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌；

S1.3、S1.2所得体系中加入剩余的水，密封，室温下发酵3~5天，获得发酵菌液；

S2、发酵姜黄：

S2.1、姜黄清洗，阴凉干燥处风干，粉碎成粉；

S2.2、重量份以kg计、体积份以L计，称取姜黄粉25~30重量份、玉米粉0~10重量份、红糖0~10重量份、尿素0~10重量份、酵母浸粉0~10重量份、发酵菌液4~6体积份、水9-11体积份，并且玉米粉、红糖、尿素、酵母浸粉四种中至少有一种，混匀后，密封，室温下发酵3~5天即可。

较好地，所述姜黄是指姜科植物姜黄的干燥根茎。

较好地，步骤S2.1中，粉碎成30~40目的姜黄粉。

较好地，步骤S2.2中：先将姜黄粉和玉米粉、红糖、尿素、酵母浸粉置于混合机中混匀，再将发酵菌液用水稀释，随着混合机的工作均匀地喷洒在混合物表面，喷完后再混合均匀，密封，室温下发酵。

本发明提供的微生物组合为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌。发酵开始时，好氧菌枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌快速繁殖，消耗发酵体系内的氧气，并产生一系列的消化酶和促生长因子，分解姜黄中的大分子成分，使其变成易吸收利用的小分子物质。待发酵环境变成无氧环境后，植物乳杆菌开始厌氧发酵，快速繁殖并产生大量乳酸。

有益效果：

1、本发明通过能够大量分泌各种消化酶的枯草芽孢杆菌，产生生长因子、蛋白含量高的地衣芽孢杆菌以及产酸性好、能够很好定植于肠道的植物乳杆菌，对姜黄进行发酵，可以有效地提高姜黄中有效成分的利用率，并且改善其口感。

2、本发明发酵后的姜黄在畜禽养殖中可以显著提升畜禽的生长性能，而且味道酸香，口感好，无毒副作用。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

一种微生物组合发酵姜黄的方法，包括如下步骤：

S1、发酵菌液的制备：

S1.1、准备1kg红糖、10kg无菌水以及枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌（涉及的三种菌均为市购菌粉），备用；其中，每g总物料中：枯草芽孢杆菌的活菌数为1×10⁹CFU/g、地衣芽孢杆菌的活菌数为1×10⁹CFU/g、植物乳杆菌的活菌数为1×10¹⁰CFU/g；

S1.2、先烧开1kg的无菌水，加1kg的红糖，把红糖融化开，把红糖里面的有害菌消除；然后把上述融化后的红糖水降温至35℃时，加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌；

S1.3、S1.2所得体系中加入剩余9kg的无菌水，整体装进一个大塑料壶或者其他的容器中，装填系数70%(不要装的太满，在发酵过程中会产生气体，装满容易涨破塑料壶)，25℃发酵5天，打开瓶口，有气体产生，取样检测，发酵样品中枯草芽孢杆菌≥1×10⁹ CFU/mL、地衣芽孢杆菌≥1×10⁹ CFU/mL、植物乳杆菌≥1×10¹⁰ CFU/mL，说明发酵液制备成功，获得发酵菌液；

S2、发酵姜黄：

S2.1、清洗姜科植物姜黄的干燥根茎，阴凉干燥处风干，粉碎成40目的姜黄粉；

S2.2、取姜黄粉30kg、玉米粉5kg、发酵菌液5L、井水10L；先将姜黄粉和玉米粉置于槽型混合机中混匀，将发酵菌液5L用井水10L稀释，随着混合机的工作均匀地喷洒在姜黄粉和玉米粉混合物表面，喷完后再混合30min，分装至5kg规格的呼吸膜发酵袋，每袋5kg，封口，放置在25℃恒温室内；5天后开口，气味酸香，取样检测，发酵样品中枯草芽孢杆菌达到2.4×10⁹ CFU/g、地衣芽孢杆菌达到3.2×10⁹ CFU/g、植物乳杆菌达到5×10¹⁰ CFU/g。

实施例2

一种微生物组合发酵姜黄的方法，包括如下步骤：

S1、发酵菌液的制备：同实施例1。

S2、发酵姜黄：

S2.1、清洗姜科植物姜黄的干燥根茎，阴凉干燥处风干，粉碎成30目的姜黄粉；

S2.2、取姜黄粉25kg、尿素5kg、酵母浸粉5kg、发酵菌液5L、井水10L；先将姜黄粉和尿素、酵母浸粉置于槽型混合机中混匀，将发酵菌液5L用井水10L稀释，随着混合机的工作均匀地喷洒在混合物表面，喷完后再混合30min，分装至5kg规格的呼吸膜发酵袋，每袋5kg，封口，放置在25℃恒温室内；4天后开口，气味酸香，取样检测，发酵样品中枯草芽孢杆菌达到3.3×10⁹ CFU/g，地衣芽孢杆菌达到4.1×10⁹ CFU/g，植物乳杆菌达到6.3×10¹⁰ CFU/g。

实施例3

一种微生物组合发酵姜黄的方法，包括如下步骤：

S1、发酵菌液的制备：同实施例1。

S2、发酵姜黄：

S2.1、清洗姜科植物姜黄的干燥根茎，阴凉干燥处风干，粉碎成30目的姜黄粉；

S2.2、取姜黄粉25kg、玉米粉2kg、红糖粉3kg、酵母浸粉5kg、发酵菌液5L、井水10L；先将姜黄粉和玉米粉、红糖粉、酵母浸粉置于槽型混合机中混匀，将发酵菌液5L用井水10L稀释，随着混合机的工作均匀地喷洒在混合物表面，喷完后再混合30min，分装至5kg规格的呼吸膜发酵袋，每袋5kg，封口，放置在25℃恒温室内；4天后开口，气味酸香，取样检测，发酵样品中枯草芽孢杆菌达到6.3×10⁹CFU/g、地衣芽孢杆菌达到6.7×10⁹ CFU/g、植物乳杆菌达到9.4×10¹⁰ CFU/g。

对照例1

与实施例3的不同之处在于：S1中仅添加植物乳杆菌。该菌的添加量以及其它同实施例1。5天后开口，气味微酸，取样检测发酵样品中植物乳杆菌含量为0.2×10⁹ CFU/g。

对照例2

与实施例3的不同之处在于：S1中仅添加枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌两种菌。这两种菌的添加量以及其它同实施例1。5天后开口，气味酸香取样检测发酵样品中枯草芽孢杆菌达到1.3×10⁸CFU/g，植物乳杆菌达到1.4×10⁹ CFU/g。

对照例3

与实施例3的不同之处在于：S1中仅添加地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌。这两种菌的添加量以及其它同实施例1。5天后开口，气味微酸香取样检测发酵样品中地衣芽孢杆菌达到1.5×10⁸CFU/g，植物乳杆菌达到2.1×10⁹ CFU/g。

以上实施例以及对照例中，按照《GB/T26428-2010饲用微生物制剂中枯草芽孢杆菌的检测》、《NY/T 1461-2007 饲料微生物添加剂 地衣芽孢杆菌》和《DB44/T 1136-2013饲料中乳酸菌活菌的检验方法》，分别检测发酵样品中枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌的含量。

临床验证

1、试验药物：按实施例1、实施例2、实施例3制成规格为5kg/袋的发酵姜黄分别计为A、B、C，和对照例1、2、3制成的规格为5kg/袋的产品分别计为a、b、c。

2、试验分组

本试验选用1日龄的健康罗斯308肉鸡630羽，平均体重为(42.59±0.13)g，随机分成7组，每组3个重复，每个重复30羽(公、母各占1/2)。试验分：对照组，饲喂不添加抗生素的基础饲粮，基础饲粮为参照美国NRC(1994)肉鸡营养需要配制的粉状配合饲料；A、B、C组，分别在基础饲粮中添加10g/kg A、B、C；a、b、c组，分别在基础饲粮中添加10g/kg a、b、c。试验周期42d。采用网上平养，自由采食和饮水，按鸡场常规管理程序进行管理和免疫接种。

3.试验方法

3.1 生长性能

在肉鸡42日龄时，称每个重复肉鸡重量。每周记录每个重复采食量，从而计算平均日增重（ADG)、平均日采食量（ADFI）和料重比（FCR）。

3.2盲肠内容物检测

于试验第42 天，每个重复中随机选取2 羽鸡进行屠宰，在回肠和盲肠接口处用细线紧紧结扎( 保持盲肠内容物与外界隔绝，以防污染) ，然后将扎口的盲肠取下，用于测定内容物中大肠杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌数量。

无菌操作台内称取0.5g盲肠内容物于离心管中，加入已灭菌生理盐水4.5 mL，置于涡旋振荡器上充分振荡混合均匀，依次10 倍递比稀释至1×10^-8，预试验选择3个合适的稀释度。选择1×10^-2～1×10^-4的稀释度，取20μL 稀释液均匀涂到麦康凯平板上进行大肠杆菌培养。选择1×10^-5～1×10^-7的稀释度，取20 μL 稀释液接种到MRS平板上中，在厌氧管中通入氮气进行乳酸杆菌培养。选择1×10^-6 ～1×10^-8 的稀释度，取20 μL稀释液接种到改良MRS平板上中，进行双歧杆菌培养。培养皿用封口膜密封，大肠杆菌37 ℃恒温培养24h，乳酸杆菌、双歧杆菌37 ℃恒温培养36 h，取出计数。采用活菌计数法测定，所有步骤按微生物操作规程进行。

其中，麦康凯平板、MRS平板及改良MRS平板的配方分别见表1、表2、表3。

3.3 血液抗氧化因子检测

于试验第42 天，每个重复中随机选取2 羽鸡进行采血，分离血清后用检测试剂盒（购自南京建成生物工程研究所）检测血清GSH-Px和T-SOD活性，以研究发酵姜黄对肉仔鸡抗氧化能力的影响。

4.试验结果

4.1本发明发酵姜黄对肉仔鸡生长性能的影响

从实验结果可以看出（表4），与a、b、c组和对照组相比，饲粮中添加A、B、C均能显著提高肉鸡生长各阶段平均日增重和平均日采食量(P<0.05)，其中又以C组效果为最明显。a、b、c组和对照组在平均日增重和平均日采食量方面差异显著(P<0.05)，但是料肉比方面无显著差异(P>0.05)。由此表明，饲粮中添加本发明发酵姜黄比使用单一菌种发酵姜黄能够显著提高肉鸡的生长性能，并且该功能与发酵姜黄中的益生菌及其代谢产物具有剂量依赖性的增加。

4.2本发明发酵姜黄对肠道菌群的影响

由表5可以看出，对大肠杆菌的影响，A、B、C组与对照组和a、b、c组相比显著降低(P<0.05)，而且A、B、C组间也显示出显著差异(P<0.05)，说明使用本发明发酵姜黄后，肠道pH降低，大肠杆菌含量降低，而且含量的降低还呈现一定的益生菌数量和发酵产物的剂量依赖性。对双歧杆菌和乳酸杆菌数量的影响，A、B、C组与对照组和a、b、c组相比显著增加(P<0.05)。而且ABC组间也显示出显著差异(P<0.05)，说明本发明发酵姜黄可以有效调控肠道菌群平衡，调节肠道不同菌群的数量，对肠胃微生态平衡的快速建立和维持有增强作用。

4.3 抗氧化能力

从表6可以看出，与a、b、c组和对照组相比，饲粮中添加A、B、C均可显著提高42日龄肉鸡血清GSH-Px和T-SOD活性(P<0.05)。发酵姜黄的抗氧化功能主要是通过姜黄素实现的，说明本发明姜黄经过发酵后姜黄素利用率提高，其抗氧化能力增强。由此表明，饲粮中添加本发明发酵姜黄可以提高肉鸡的抗氧化能力。

从试验结果可以看出，本发明提供的发酵姜黄能显著改善姜黄中姜黄素的吸收，并可以显著增加畜禽的生长性能和。与单一菌或两种菌复合发酵的相同处理比较效果显著加强，说明本发明所述的制备方法增强了所述的姜黄在畜禽养殖中的临床效果。

Claims (4)

1.一种微生物组合发酵姜黄的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、发酵菌液的制备：

S1.1、以重量份计，准备下述物料：红糖1份、水5~10份以及枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌，备用；其中，每g总物料中：枯草芽孢杆菌的活菌数≥1×10⁹CFU/g、地衣芽孢杆菌的活菌数≥1×10⁹CFU/g、植物乳杆菌的活菌数≥1×10¹⁰CFU/g；

S1.2、先取部分水，加热，加入红糖至其完全融化；然后把上述红糖水降温至30~40℃时，加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和植物乳杆菌；

S1.3、S1.2所得体系中加入剩余的水，密封，室温下发酵3~5天，获得发酵菌液；

S2、发酵姜黄：

S2.1、姜黄清洗，阴凉干燥处风干，粉碎成粉；

S2.2、重量份以kg计、体积份以L计，称取姜黄粉25~30重量份、玉米粉0~10重量份、红糖0~10重量份、尿素0~10重量份、酵母浸粉0~10重量份、发酵菌液4~6体积份、水9-11体积份，并且玉米粉、红糖、尿素、酵母浸粉四种中至少有一种，混匀后，密封，室温下发酵3~5天即可。

2.如权利要求1所述的微生物组合发酵姜黄的方法，其特征在于：所述姜黄是指姜科植物姜黄的干燥根茎。

3.如权利要求1所述的微生物组合发酵姜黄的方法，其特征在于：步骤S2.1中，粉碎成30~40目的姜黄粉。

4.如权利要求1所述的微生物组合发酵姜黄的方法，其特征在于，步骤S2.2中：先将姜黄粉和玉米粉、红糖、尿素、酵母浸粉置于混合机中混匀，再将发酵菌液用水稀释，随着混合机的工作均匀地喷洒在混合物表面，喷完后再混合均匀，密封，室温下发酵。