CN108208398B

CN108208398B - 虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用

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Publication number: CN108208398B
Application number: CN201711470347.2A
Authority: CN
Inventors: 李晓祥; 徐自奥; 曹赞
Original assignee: Hefei Micro Biological Engineering Co ltd
Current assignee: Hefei Micro Biological Engineering Co ltd
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2037-12-29
Also published as: CN108208398A

Abstract

本发明公开了虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用。本发明发现采用虫草属菌种发酵物饲喂公猪，能够显著提高公猪的的精液量、精子活力、精子密度、性欲状况，降低精子畸形率，提高促卵泡素、促黄体素和睾酮激素水平，进而实现公猪繁殖性能的提高。

Description

虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用

技术领域

本发明涉及畜禽养殖技术领域，具体涉及虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用。

背景技术

在规模化、集约化的现代养猪生产当中，为了减少公猪的饲养量，减少在配种过程中繁殖疾病的传播，提高种公猪的生产效率，人工授精技术被迅速推广和应用。虽然种公猪在猪群中所占的比例越来越小，但在猪场中的作用却越来越重要。养猪业采用人工授精的方式，通过最大化的选用具有良好基因、高繁殖力的种猪进行繁殖和育种，进而优化猪群质量，提高猪群生产性能，降低饲养成本。高品质的种公猪精液是人工授精的重要保障，因此如何通过饲养管理和饲料营养水平提高种公猪的精液品质，是养殖企业非常关注的问题。

目前，在养殖生产中，公猪繁殖性能方面存在的问题主要是射精量不足、密度低、精子活力低、精子畸形率较高以及公猪使用年限缩短等。这些问题都给养殖企业造成了严重的经济损失，而造成上述问题的主要原因有两个方面：一方面是种公猪的日常饲养管理及使用不规范；另一方面是抗生素和激素的滥用，造成种公猪自身调节能力下降，机体长期处于亚健康水平，导致性欲低下，繁殖性能下降。

基于此，人们正在寻找能够改善种公猪健康状况的方法，希望通过合理的营养调节方式，来提高种公猪精液的品质，包括提高射精量、精子密度、活力和性欲，降低畸形率等，从而提高母猪配种率，提升猪场综合经济效益。

虫草是我国名贵的真菌药物和高级补品，在我国明代以前，人们已知道应用虫草，从明代中叶开始，虫草就受到东南亚人民的喜爱，在国际市场上享有很高的声誉。

广义上的虫草是指虫生子囊真菌侵染昆虫或节肢动物后形成的真菌子实体(子座)与昆虫或节肢动物的复合体。虫草属真菌约有400余种，其中最名贵的是冬虫夏草(Cordyceps sinensis)，其是麦角菌科线形虫草属真菌(Ophiocordyceps)寄生于蝙蝠蛾属(Hepialus spp.)的幼虫体内形成的复合体，是青藏高原高海拔地区的特有物种，简称“虫草”，是中国传统的名贵中药。

目前，世界上已发现同属“虫草属”的虫草已有三百五十种之多，其中在中国已发现过六十余种，包含冬虫夏草(C.sinensis)、北冬虫夏草(C.militaris)、大团虫草(C.ophioglossoides)、亚香棒虫草(C.hawkesii)、古尼虫草(C.gunnii)、珊瑚虫草(C.martialis)、镰刀状虫草(C.falcata)、泰山虫草(C.taishanensis)、山西虫草(C.shanxiensis)、凉山虫草(C.liangshanensis)、新疆虫草(C.gracilis)、香棒虫草(C.barnesii)、蝉花(C.sobolifera)等。

现今，已发现的虫草品种繁多且大多虫草都有非常强的提高免疫能力的作用。通过上述作用，研究者们先后成功开发出：(1)金水宝胶囊(1987年上市)，由从青海冬虫夏草中分离所得的蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomyces hepiali)Cs-4菌株制备而成；(2)百令胶囊，以沈南英等在1983年分离出的一种真菌中国被毛孢(又称中华束丝孢(Synnematum sinenseY in et Shen sp.now),冬虫夏草头孢,蝙蝠蛾多毛孢)为菌种生产得到；(3)至灵胶囊，用从冬虫夏草分离纯化出来的被孢霉菌(Mortierella sp)发酵得到的菌丝体制成；(4)宁心宝胶囊，由新鲜冬虫夏草中分离得到的麦角菌科真菌虫草头孢(Cephalosporium sinensisChen.sp.nov)经液体深层发酵所得；(5)心肝宝胶囊，由1986年冬虫夏草新鲜标本中分离出来的虫草头孢菌制成，该虫草头孢菌是一种真菌寄生菌粉红胶霉[Gliocladium roseum(Link)Bain]。

此外，虫草产品在动物上的应用也获得了一些成果。地顶孢霉培养物具有多种生物学功能，例如：魏建忠等在文献《地顶孢霉培养物对保育仔猪生产性能及免疫水平的影响》中公开了地顶孢霉培养物能够提高保育仔猪的生产性能及免疫水平；而李洋等将文献《Effects of acremonium terricola culture on growth performance,antioxidantstatus and immune functions in weaned calves》、《Effects of acremoniumterricola culture supplementation on apparent digestibility,rumenfermentation,and blood parameters in dairy cows》分别发表在《Livestock Science》和《Animal Feed Science and Technology》中，主要阐述了虫草属菌种发酵物对犊牛生长性能、泌乳牛生产性能和免疫力方面的影响。申请公布号为CN 101797014A的发明专利申请文献中阐述了一种低胆固醇营养禽蛋的生产方法及其产品；申请公布号为CN 104472904A的发明专利申请文献中阐述了虫草属菌种发酵物在提高牛乳风味物质、维生素或必需氨基酸含量中的应用，申请公布号为CN 104522313A的发明专利申请文献中阐述了虫草属菌种发酵物在降低牛乳体细胞数量中的应用。

然而，目前还没有关于虫草在提高公猪繁殖性能方面应用的报道。

发明内容

本发明提供了虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用，以该虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂饲喂公猪，能够显著提高公猪的精液品质和性欲，并促进公猪分泌促卵泡素、促黄体素和睾酮等激素，进而提高公猪的繁殖性能。

具体内容如下：

本发明提供了虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂在提高公猪繁殖性能中的应用。

本发明所述虫草属菌种发酵物由虫草属真菌经液体发酵或固体发酵后获得；该虫草属菌种发酵物可以是液体发酵菌液，也可以是利用液体发酵固形物制备成的菌粉，还也可以是利用液体发酵菌液进一步制备的固体发酵物。

本发明所指虫草属真菌是指从虫草中分离得到的寄生真菌。

进一步地，所述虫草属真菌为冬虫夏草(C.sinensis)菌种、北冬虫夏草(C.militaris)菌种、大团虫草(C.ophioglossoides)菌种、亚香棒虫草(C.hawkesii)菌种、古尼虫草(C.gunnii)菌种、珊瑚虫草(C.martialis)菌种、镰刀状虫草(C.falcata)菌种、泰山虫草(C.taishanensis)菌种、山西虫草(C.shanxiensis)菌种、凉山虫草(C.liangshanensis)菌种、新疆虫草(C.gracilis)菌种、香棒虫草(C.barnesii)菌种、蝉花(C.sobolifera)菌种中的至少一种。

更进一步地，所述虫草属真菌为地顶孢霉(Acremonium terricola)、中国被毛孢(Synnematium sinense sp.)、蛹草拟青霉(Paecilomyces militaris)、霍克斯拟青霉(Paecilomyces hawkesii)、羽束梗孢霉(Paraisaria sp.)、大团囊菌(Elaphomycesgranulatus)、蝉白僵菌(Beauveria sobolifera)中的至少一种。

试验表明，与其他虫草属真菌的发酵物相比，地顶孢霉(Acremonium terricola)能够更有效地提高公猪的繁殖性能；故，作为优选，所述虫草属真菌为地顶孢霉(Acremonium terricola)。

更进一步地，所述虫草属真菌为地顶孢霉(Acremonium terricola)MKL18；以该真菌作为饲料添加剂，能够显著提高公猪的繁殖性能，尤其是在公猪精液品质和激素水平的提高方面效果尤为显著。

所述液体发酵包括：(1)活化虫草属真菌；(2)取所述虫草属真菌接种于种子培养基中，进行种子培养；再转接至扩大培养基中，进行扩大培养，得到液体发酵菌液。

所述固体发酵包括：取液体发酵菌液与固体培养基混合后，发酵，得到固体培养物。

本发明采用的液体发酵培养基和固体发酵培养基均为常规培养基，无特殊中药材等成分，获得的发酵物中仅含有虫草属真菌及其发酵代谢产物，本发明是利用虫草属真菌自身发酵产生的发酵产物实现公猪繁殖性能的提高。

上述常规培养基包括氮源、碳源和微量元素；其中，作为优选，氮源为蚕蛹粉、蛋白胨、酵母粉和黄豆粉中的至少一种，碳源为白砂糖、黄豆粉、玉米粉、麦芽粉和大米粉中的至少一种，微量元素为MgSO₄、KH₂PO₄、NaH₂PO₄和V_B中的至少一种。

进一步地，经试验发现，不同常规培养基发酵获得的虫草属菌种发酵物的成分含量不同，而不同的成分含量会影响公猪的繁殖性能，尤其是在公猪精液品质和激素水平的提高方面效果尤为显著。

作为优选，液体发酵的培养基中，所述氮源包含3～30g/L的蚕蛹粉和5～20g/L的蛋白胨(以培养基为基准)。

更进一步地，所述液体发酵包括种子培养和扩大培养；以1L培养基计，所述种子培养和扩大培养的培养基为：20～60g白砂糖，3～30g蚕蛹粉，5～30g黄豆粉，5～20g蛋白胨，3～40g酵母粉，0.01～1.0g MgSO₄，0.01～1.0g KH₂PO₄。

作为优选，以培养基的质量计，所述固体发酵的培养基包括：玉米粉30～80％，棉籽粉5～20％，小麦次粉2～15％，豆粕15～40％，麦麸5～20％，硫酸镁0.01～1.0％，硫酸锌0.01～1.0％，磷酸二氢钾0.01～1.0％，磷酸二氢钠0.01～1.0％。

进一步地，所述虫草属菌种发酵物中含有虫草多糖、腺苷和麦角甾醇。

经试验表明，不同类型的虫草属菌种发酵物获得的虫草多糖、腺苷和麦角甾醇的含量有所不同，进而影响公猪的繁殖性能。

以质量分数计，所述虫草属菌种发酵物中含有0.5～40％虫草多糖，0.005～0.4％腺苷和0.001～0.6％麦角甾醇。更进一步地，所述虫草属菌种发酵物中含有2～10％虫草多糖，0.005～0.2％腺苷和0.001～0.3％麦角甾醇。

用于表征所述繁殖性能的指标包括：公猪的精液量、精子活力、精子密度、精子畸形率、性欲状况以及促卵泡素、促黄体素和睾酮的含量。

进一步地，所述虫草属菌种发酵物具有提高公猪的精液量、精子活力、精子密度、精子畸形率、促进性欲，提高促卵泡素、促黄体素和睾酮激素水平的功能。

本发明还提供了一种提高公猪繁殖性能的方法，包括：以虫草属菌种发酵物为饲料添加剂，与基础日粮混合后饲喂公猪；所述虫草属菌种发酵物由虫草属真菌经液体发酵或固体发酵后获得。

进一步地，所述公猪为成年种公猪。

作为优选，以所述基础日粮的干重计，所述虫草属菌种发酵物的添加量为0.005～1％。

在该饲喂量范围内，公猪可达到最佳的繁殖性能；由于本发明的虫草属菌种发酵物对公猪并无任何毒副作用，所以增加饲喂量对公猪本身不会产生任何不利影响。

本发明虫草属菌种发酵物可单独作为饲料添加剂，也可以与其他饲料添加剂混合使用；若配合合理的基础日粮配方，则效果更佳。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明发现采用虫草属菌种发酵物饲喂公猪，能够显著提高公猪的精液量、精子活力、精子密度、精子畸形率、性欲状况，并促进公猪分泌促卵泡素、促黄体素和睾酮等激素，进而实现公猪繁殖性能的提高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步地详细说明。

实施例1

1、发酵菌液

(1)古尼虫草菌种：地顶孢霉(Acremonium terricola)MKL18(可购自合肥迈可罗生物工程有限公司)；

(2)种子培养：

种子培养的培养基为：600g白砂糖，300g蚕蛹粉，150g蛋白胨，200g黄豆粉，100g酵母粉，10g MgSO₄，10g KH₂PO₄，溶解于20L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

种子发酵的条件为：温度为25℃，通气量为1.00L/(L·min)，接种量为5％(质量分数)，30L气升式发酵罐装液量67％，发酵时间为24h。

(3)扩大培养：

扩大培养的培养基为：6000g白砂糖，3000g蚕蛹粉，1500g蛋白胨，2000g黄豆粉，1000g酵母粉，100g MgSO₄，100g KH₂PO₄，溶解于200L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

扩大培养的条件为：温度为25℃，通气量为1.00L/(L·min)，接种量为10％(质量分数)，300L气升式发酵罐装液量67％，发酵时间为24h。

种子培养和扩大培养完成后，得到地顶孢霉菌液。

2、发酵菌粉

(1)以本实施例1中制得的地顶孢霉菌液作为处理对象，从发酵罐中泵出菌液，离心分离，得到菌丝和固形物；

(2)收集上述菌丝和固形物，在45℃下热风干燥至水分降至8wt％以下，粉碎装袋，密封，避光储藏，得到发酵菌粉。

3、固体培养物

(1)将本实施例1中制得的发酵菌液与固体培养基搅拌接种后(接种量为15％，质量分数)，平铺在浅盘上发酵，物料厚度为3cm，温度恒定为25℃，湿度为70％，发酵时间为120h，得到固体培养物；

其中，固体发酵的培养基为：玉米粉45％、棉籽粉5％、小麦次粉4％、豆粕30％、麦麸15.8％、硫酸镁0.05％、硫酸锌0.05％、磷酸二氢钾0.05％、磷酸二氢钠0.05％；自然pH，121℃蒸汽灭菌1h。

(2)收集固体培养物，在60℃下热风干燥至水分降至8wt％以下，粉碎装袋，密封，避光储藏。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表1所示。

表1地顶孢霉发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

实施例2

本实施例以地顶孢霉(Acremonium terricola)MKL18作为发酵对象进行发酵，获得发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物；除采用的液体发酵的培养基与实施例1不同外，其余内容与实施例1相同。

种子培养的培养基为：600g白砂糖，550g酵母粉，200g黄豆粉，10g MgSO₄，10gKH₂PO₄，溶解于20L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

扩大培养的培养基为：6000g白砂糖，5500g酵母粉，2000g黄豆粉，100g MgSO₄，100g KH₂PO₄，溶解于200L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表2所示。

表2地顶孢霉发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

实施例3

种子培养的培养基为：600g白砂糖，400g酵母粉，200g黄豆粉，150g蛋白胨，10gMgSO₄，10g KH₂PO₄，溶解于20L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

扩大培养的培养基为：6000g白砂糖，4000g酵母粉，2000g黄豆粉，1500g蛋白胨，100g MgSO₄，100g KH₂PO₄，溶解于200L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表3所示。

表3地顶孢霉发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

实施例4

种子培养的培养基为：600g白砂糖，250g酵母粉，200g黄豆粉，300g蚕蛹粉，10gMgSO₄，10g KH₂PO₄，溶解于20L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

扩大培养的培养基为：6000g白砂糖，2500g酵母粉，2000g黄豆粉，3000g蚕蛹粉，100g MgSO₄，100g KH₂PO₄，溶解于200L水，自然pH；121℃高压蒸汽灭菌30min。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表4所示。

表4地顶孢霉发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

由表1～4可知，不同培养基发酵获得的地顶孢霉发酵物中的组分(虫草多糖、腺苷和麦角甾醇)含量不同，其中，采用实施例1的液体发酵培养基获得的发酵物中虫草多糖、腺苷和麦角甾醇的含量均最高。

实施例5

本实施例以蛹草拟青霉(Paecilomyces militaris)MKL32(可购自安徽新星生物工程有限公司)作为发酵对象进行发酵，获得发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物；制备方法与实施例1相同。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表5所示。

表5蛹草拟青霉发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

实施例6

本实施例以中国被毛孢(Synnematium sinense sp.)MKL25(可购自安徽新星生物工程有限公司)作为发酵对象进行发酵，获得发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物；制备方法与实施例1相同。

测定本实施例制备获得的发酵菌液、发酵菌粉以及固体培养物中的组分，结果如表6所示。

表6中国被毛孢发酵菌液、发酵菌粉和固体培养物中的组分测定结果

由表1、5和6可知，不同菌种发酵获得的发酵物中的组分(虫草多糖、腺苷和麦角甾醇)含量也不同；其中，采用实施例1的地顶孢霉(Acremonium terricola)MKL18获得的发酵物中虫草多糖、腺苷和麦角甾醇的含量均最高。

实施例7

1、试验处理：

在安徽全椒某大型养殖集团猪场里，采用实施例1～6制备的虫草属菌种发酵物作为饲料添加剂，对公猪进行为期4个月的观察试验。

试验具体内容如下：

选用70头健康体重接近的成年杜洛克公猪，在6月1日至7月31日之间，记录公猪每次采精的精液量、精子活力、精子密度、精子畸形率情况，并在试验结束时测定血清中促卵泡素(follicle-stimulating hormone，FSH)、促黄体素(luteinizing hormone，LH)及睾酮(testosterone，T)的含量。

从8月1日～10月5日之间进行处理试验，并将上述时间分为：预试期(从8月1日至8月5日)和试验期(8月6日至10月5日)。

将70头成年杜洛克公猪设置成七组，分别为：

(1)对照组：仅饲喂基础日粮，基础日粮的组成见表7(饲喂时间为8月1日至10月5日)；

(2)试验组1～6：以实施例1(试验组1)、实施例2(试验组2)、实施例3(试验组3)、实施例4(试验组4)、实施例5(试验组5)和实施例6(试验组6)制备获得的虫草属菌种固体培养物为饲料添加剂，添加到基础日粮中，得到的饲料饲喂公猪；以基础日粮的质量计，在预试期内，各虫草属菌种固体培养物的添加量为0.1％；在试验期内，各虫草属菌种固体培养物的添加量为0.3％。

表7基础日粮组成及营养水平(风干基础)

注：1)预混料为每千克日粮提供：维生素A 30000IU,维生素B₁30mg，维生素B₆30mg，维生素B₂ 168mg，维生素K₃ 75mg，维生素D₃510000IU,维生素E 23.80IU,维生素K31.96mg,泛酸15.00mg，烟酸1108mg，生物素3.3mg，胆碱9.0g，叶酸19mg，锰100mg，锌4.0g，铁1.0g，铜1.0g，碘0.45mg，硒8.0mg，钴30mg。

2)粗蛋白质为实测值，其余为计算值。

2、精液采集和检测及血清中激素含量的测定

2.1精液采集及测定方法

每周采精2两次，分别记录每次精液量，并测定精子活力、精子密度、精子畸形率，具体方法如下：

(1)精液量：采精用带刻度的集精杯(500ml)进行，精液经过滤纸过滤去除胶体等杂质后为每次精液量，每头公猪采精完成后立刻读取刻度，记录数据，精确到1ml。

(2)精子活力：精液经过滤后立即在显微镜下观察精子活力，采用百分制法，直线前进精子占精子总数的百分比为精子活力。

(3)精子密度：利用722型分光光度计，在波长440nm下快速测定公猪精液吸光度值(蒸馏水作为空白对照)，用南京源诚科技公司生产的Macro精子计数板，查出对应精液吸光度值的精子的密度。

(4)精子畸形率：采用龙胆紫酒精溶液染色法，将精子图片染色，在400倍显微镜下观察，计算不同视野500个精子中畸形率占比例即为畸形率(取3次计算平均值)。

(5)公猪性欲情况：记录公猪模拟交配时爬到假母猪台上的时间判定：13分钟以上为“一般，”6～12分钟为“较好”，6分钟以为为“好”。

2.2血清中激素测定及其方法

试验公猪在7月31日和10月5日上午8:00时，每个组选取4头公猪，分别空腹进行耳缘静脉采血约10ml，3000r/min离心15分钟，取上清液，-20℃保存待测。测定促卵泡素(follicle-stimulating hormone，FSH)、促黄体素(luteinizing hormone，LH)及睾酮(testosterone，T)的含量，测定方法为电化学发光免疫法，所用仪器为R-911全自动放免计数仪。

3、试验结果

具体结果见表8。

表8不同试验组中公猪繁殖性能的情况

由表8可知，与对照组相比，试验组1～6均显著提高了公猪的精液品质和激素分泌水平；其中，试验组1的提高效果最佳。由此说明：采用不同培养基以及不同菌种进行发酵获得的固体培养物在提高公猪的精液品质和激素分泌水平上存在差异，而上述差异很有可能是发酵物中组分含量不同(尤其是虫草多糖、腺苷和麦角甾醇的含量)所造成。

Claims

1.虫草菌种发酵物用于制备提高公猪繁殖性能饲料添加剂的应用，所述虫草属菌种发酵物由虫草属真菌经液体发酵或固体发酵后获得，所述虫草属真菌为地顶孢霉(Acremonium terricola) ；所述液体发酵的培养基包括：氮源、碳源和微量元素；其中，氮源为蚕蛹粉、蛋白胨、酵母粉和黄豆粉中的至少一种，碳源为白砂糖、黄豆粉、玉米粉、麦芽粉和大米粉中的至少一种，微量元素为MgSO₄、KH₂PO₄、NaH₂PO₄和VB中的至少一种。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，以质量分数计，所述虫草属菌种发酵物中含有0.5～40％虫草多糖，0.005～0 .4％腺苷和0.001～0 .6％麦角甾醇。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，用于表征所述繁殖性能的指标包括：公猪的精液量、精子活力、精子密度、精子畸形率、性欲状况以及促卵泡素、促黄体素和睾酮的含量。