CN110607258A - 一种用于酶解椰子粕的生物制剂及其应用方法 - Google Patents

一种用于酶解椰子粕的生物制剂及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下成分：蛋白酶、木聚糖酶、酸性纤维素酶、中性纤维素酶、脂肪酶、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和屎肠球菌。本发明将多种酶制剂与微生态制剂复配，并确定确定不同酶制剂、微生态制剂的复配比例，有效降解椰子粕中抗营养因子，降低发酵黏度，提高椰子粕中粗蛋白、粗纤维及粗脂肪在饲料中的利用率，同时微生态制剂的添加，促进了肠道益生菌的生长，维持肠道菌种群平衡，从而提高畜禽的生长性能。

Description

一种用于酶解椰子粕的生物制剂及其应用方法
技术领域
本发明属于饲料添加剂技术领域，具体涉及一种用于酶解椰子粕的生物制剂及其应用方法。
背景技术
椰子粕是椰子脱壳后制得的干椰肉(椰干)经压榨或浸提取油后的残留物，椰子粕中富有蛋白质、含量在15～25％，碳水化合物含量在60％。但在家禽日粮使用时，由于其中赖氨酸及蛋氨酸等其中几种必须氨基酸含量低，但精氨酸含量高，精氨酸和赖氨酸之间有拮抗作用，使用比例需要特别注意，所以导致使用受限。另外，椰子粕包含42.2％的非淀粉多糖，大部分是不溶于水的非纤维素多糖，无法利用。而且椰子粕松散性高，具有低容重和高持水力的特征，而容重低的日粮会占据消化道更多的空间，使得家禽采食量降低，而且松散其持水力高，会导致饲喂椰子粕的家禽比饲喂低持水力饲料的家禽消耗的水更多，这会导致家禽摄入的饲料和营养成分更少。这些都会导致椰子粕在家禽日粮的使用受限。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中椰子粕在作为家禽日粮使用时本身存在较多的抗营养因子，不能被动物吸收利用，以及椰子粕的低容重和高持水力等特性，影响家禽摄入饲料和营养成分的问题。
为此，本发明提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下成分：蛋白酶、木聚糖酶、酸性纤维素酶、中性纤维素酶、脂肪酶、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和屎肠球菌。
具体的，上述用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下成分：蛋白酶5000～20000U/g、木聚糖酶50000～100000U/g、酸性纤维素酶3000～5000U/g、中性纤维素酶5000～10000U/g、脂肪酶500～1000U/g、枯草芽孢杆菌2×109～8×109CFU/g、凝结芽孢杆菌1×109～6×109CFU/g和屎肠球菌5×108～8×108CFU/g。
进一步的，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。
进一步的，所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。
进一步的，所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。
进一步的，所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
另外，本发明还提供了上述用于酶解椰子粕的生物制剂的应用方法，将上述用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，所述生物制剂的添加量为椰子粕质量的1‰～2‰。
在本发明中，U/g指每克用于酶解椰子粕的生物制剂中所含单酶的活性，具体定义如下：
蛋白酶的酶活单位(U)定义：在40℃、pH值为3.0的条件下，1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸，即为1个酶活力单位U。
木聚糖酶酶活单位(U)定义：在37℃、pH值为5.50的条件下，每分钟从浓度为5mg/mL的木聚糖溶液中降解释放1μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。
酸性纤维素酶酶活单位(U)定义：在37℃、pH值为4.8的条件下，每分钟从浓度为15mg/mL的羧甲基纤维素钠溶液中降解释放1μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。
中性纤维素酶酶活单位(U)定义：在37℃、pH值为6.0的条件下，每分钟从浓度为15mg/mL的羧甲基纤维素钠溶液中降解释放1μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。
脂肪酶的酶活单位(U)定义：1g酶粉或1mL酶液在40℃，pH 7.5的条件下，1min水解底物产生1μmol可滴定的脂肪酸为一个酶活单位U。
椰子粕是一种较好的能量和蛋白质来源，椰子粕松散性高，具有低容重和高持水力等特征，碳水化合物主要是纤维成分，木聚糖是一种半纤维成分，木聚糖和纤维素是构成植物细胞壁的重要组成成分。其中，木聚糖是一种结构复杂的糖类，主链骨架是由多个D-木糖基通过β-1，4糖苷键相连而成。降解过程中需要多种水解酶共同完成。木聚糖酶和纤维素酶可以降解细胞壁中非淀粉多糖，木聚糖酶和纤维素酶破壁后，释放出的胞内物质，可以加快蛋白酶对蛋白质的水解作用，增加小肽含量。其中小肽可以直接由消化道吸收，从而有利于畜禽的糖代谢、脂质代谢和蛋白质代谢，最终提高了畜禽的生产性能。
枯草芽孢杆菌是国际公认可在饲料中直接使用的微生物菌种，其在生长过程中产生的活性物质(枯草菌素，多粘菌素，制霉菌素)可以明显抑制致病菌或内源性感染，并且枯草芽孢杆菌为好氧菌，可以消耗肠道游离氧，促进有益厌氧菌的生长。同时，枯草芽孢杆菌可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸，形成吲哚，在消化道繁殖和代谢过程中，自身能合成淀粉酶，蛋白酶，脂肪酶，纤维素酶等消化酶，挥发性脂肪酸和B族维生素，可以激发小肠段上皮细胞对葡萄糖的转运和吸收等功能，在消化道中与体内的消化酶类一同发挥作用，以提高机体的免疫力。
凝结芽孢杆菌在肠道繁殖的过程中可产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和木聚糖酶等活性物质，促进机体对营养物质的消化和吸收，提高饲料碳水化合物和脂肪的消化、吸收；其产生的维生素、氨基酸、短链脂肪酸、有机酸、促营养因子等物质可供动物机体提供营养，能增加小肠的蠕动速度，从而改善肠道的消化功能、为动物的生长发育提供有力条件。
屎肠球菌是革兰氏阳性球菌，为肠道菌属兼性厌氧菌，因其能大量产乳酸，抑菌作用强。屎肠球菌制剂在肉鸡日粮中添加，可以显著提高肉鸡日增重，提高动物免疫力、调节肠道微生态平衡，提高营养吸收、减少腹泻率、降低死亡率等方面均有很好的效果。在蛋鸡中还可以显著降低蛋鸡料蛋比和破蛋率，改善蛋鸡品质。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种用于酶解椰子粕的生物制剂将多种酶制剂与微生态制剂复配，并确定确定不同酶制剂、微生态制剂的复配比例，有效降解椰子粕中抗营养因子，降低发酵黏度，提高椰子粕中粗蛋白、粗纤维及粗脂肪在饲料中的利用率，同时微生态制剂的添加，促进了肠道益生菌的生长，维持肠道菌种群平衡，从而提高畜禽的生长性能。
(2)本发明提供的这种用于酶解椰子粕的生物制剂具有环保，无毒，无副作用的优点，将其作为畜禽饲料添加剂，能有效节约原料，提高动物生产性能和免疫力，具有良好的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下组分：蛋白酶20000U/g，木聚糖酶80000U/g，酸性纤维素酶3000U/g，中性纤维素酶5000U/g，脂肪酶500U/g，枯草芽孢杆菌2×109CFU/g，凝结芽孢杆菌3×109CFU/g，屎肠球菌8×108CFU/g。
其中，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
将上述用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，生物制剂的添加量为椰子粕干重1‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
实施例2：
本实施例提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下组分：蛋白酶10000U/g，木聚糖酶100000U/g，酸性纤维素酶4000U/g，中性纤维素酶10000U/g，脂肪酶1000U/g，枯草芽孢杆菌5×109CFU/g，凝结芽孢杆菌6×109CFU/g，屎肠球菌6×108CFU/g。
其中，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
将上述用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，生物制剂的添加量为椰子粕干重1.5‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
实施例3：
本实施例提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下组分：蛋白酶15000U/g，木聚糖酶60000U/g，酸性纤维素酶5000U/g，中性纤维素酶7000U/g，脂肪酶600U/g，枯草芽孢杆菌8×109CFU/g，凝结芽孢杆菌2×109CFU/g，屎肠球菌5×108CFU/g。
其中，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
将上述用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，生物制剂的添加量为椰子粕干重2‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
对比例1：
本对比例采用用于酶解椰子粕的酶制剂与实施例3的生物制剂的组分大致相同，不同之处在于，本对比例的酶制剂中不含微生态制剂，其包括如下组分：蛋白酶15000U/g，木聚糖酶60000U/g，酸性纤维素酶5000U/g，中性纤维素酶7000U/g，脂肪酶600U/g。
其中，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
将上述用于酶解椰子粕的酶制剂添加到椰子粕中，酶制剂的添加量为椰子粕干重2‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
对比例2：
本对比例采用用于酶解椰子粕的微生态制剂与实施例3的生物制剂的组分大致相同，不同之处在于，本对比例的微生态制剂中不含酶制剂，其包括如下组分：枯草芽孢杆菌8×109CFU/g，凝结芽孢杆菌2×109CFU/g，屎肠球菌5×108CFU/g。
将上述用于酶解椰子粕的微生态制剂添加到椰子粕中，微生态制剂的添加量为椰子粕干重2‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
对比例3：
本对比例提供了一种用于酶解椰子粕的生物制剂，包括如下组分：蛋白酶30000U/g，木聚糖酶150000U/g，酸性纤维素酶8000U/g，中性纤维素酶15000U/g，脂肪酶300U/g，枯草芽孢杆菌1×109CFU/g，凝结芽孢杆菌1×109CFU/g，屎肠球菌3×108CFU/g。
其中，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
将上述用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，生物制剂的添加量为椰子粕干重2‰，再添加与椰子粕等质量的水，在恒温培养箱调节温度为37℃，酶解48h后进行相关检测。
将上述实施例1～3的椰子粕、对比例1～3的椰子粕以及不添加生物制剂的椰子粕(空白对照)进行试验，分析椰子粕中各成分含量，其结果如表1所示，其中，粗蛋白采用GB/T6432-2018测定饲料中粗蛋白质含量，水分采用GB/T 6435-2014测定饲料水分的含量，粗灰分采用GB/T6438-2007测定饲料中粗灰分的质量，粗脂肪采用GB/T 6433-2006测定饲料中粗脂肪的含量，酸性洗涤粗纤维采用NYT 1459-2007饲料中酸性洗涤纤维的测定，中性洗涤纤维采用GB/T 20806-2006饲料中中性洗涤纤维的测定，酸溶蛋白采用QB/T 2653-2004大豆肽粉的处理方法，钙采用GB/T6436-2002测定饲料中钙的含量，磷采用GB/T 6437-2002测定饲料中总磷的含量。
表1：
注1：所有指标折干重计。
由表1可知，与对照组相比，实施例1～3使用生物制剂酶解椰子粕后，椰子粕中酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗脂肪、粗蛋白均有下降，且酸性纤维平均下降了28.83％，中性洗涤纤维平均下降了23.53％，粗脂肪平均下降7.86％，粗蛋白平均下降13.08％，酸溶蛋白增加20.09％；而对比例1单独用酶制剂时，酸性纤维平均下降了16.99％，中性洗涤纤维平均下降了10.52％，粗脂肪平均下降2.59％，粗蛋白平均下降3.13％，酸溶蛋白增加6.41％；对比例2单独用微生态制剂时，酸性纤维平均下降了7.14％，中性洗涤纤维平均下降了2.89％，粗脂肪平均下降0.7％，粗蛋白平均下降4.24％，酸溶蛋白增加3.85％；对比例3中各酶的酶活及微生物的群落数超出本发明范围时，酸性纤维平均下降了19.5％，中性洗涤纤维平均下降了15.65％，粗脂肪平均下降5.67％，粗蛋白平均下降9.05％，酸溶蛋白增加12.82％。由此结果表明，实施例1～3中酶制剂与微生态制剂联合使用时效果相对对比例1酶制剂、对比例2微生态制剂单独使用效果更好，而且对比于对比例3，本发明的生物制剂中各酶的酶活及微生物的群落数范围的选取可使生物制剂对椰子粕的酶解作用达到最佳。本发明的生物制剂对椰子粕有较好的酶解作用，抗营养因子显著下降。
应用实施例：
选用1日龄300只体重接近、健康的Cobb肉鸡，按体重相近以及公母各半的原则随机分成5个组进行试验，分别为对照组、试验组1、试验组2试验组3和试验组4，每组5个重复，每重复15羽，试验为期42天，肉鸡的生产性能试验结果如表3所示。
其中，对照组采用椰子粕基础日粮，椰子粕基础日粮配方如表2所示；试验组1采用椰子粕基础日粮+对比例1中的酶制剂，酶制剂的用量为200g/t；试验组2采用椰子粕基础日粮+对比例2中的微生态制剂，微生态制剂的用量为200g/t；试验组3采用椰子粕基础日粮+对比例3中的生物制剂，生物制剂的用量为200g/t；试验组4采用椰子粕基础日粮+实施例3中的生物制剂，生物制剂的用量为200g/t。
表2：椰子粕基础日粮配方
表3：肉鸡生产性能
由表3可知，与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的0-21日采食量分别提高4.05％、3.85％、5.21％、5.29％，与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的22-42日采食量分别提高4.93％、4.99％、5.25％、5.44％，与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的0-42日采食量分别提高5.01％、4.94％、5.27％、5.78％，差异显著(P＜0.05)。与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的0-21日日增重分别提高3.01％、2.39％、3.05％、4.37％，与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的22-42日日增重分别提高6.64％、6.08％、6.93％、7.50％，与对照组相比，试验组1、试验组2、试验组3和试验组4的0-42日日增重分别提高6.17％、5.79％、6.62％、7.16％，差异显著(P＜0.05)；因此，试验组比对照组的料肉比均有所下降，而且试验组4微生态和酶制剂联合使用比单独用酶制剂的试验组1和单独用微生态制剂的试验组2及不在范围内的微生态制剂和酶制剂联合使用效果更好。即本发明所提供的生物制剂显著提高了畜禽生产性能及免疫力，发挥出比不加生物制剂及单独使用酶制剂或微生态制剂时更好的效果。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，包括如下成分：蛋白酶、木聚糖酶、酸性纤维素酶、中性纤维素酶、脂肪酶、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和屎肠球菌。
2.如权利要求1所述的一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，包括如下成分：蛋白酶5000～20000U/g、木聚糖酶50000～100000U/g、酸性纤维素酶3000～5000U/g、中性纤维素酶5000～10000U/g、脂肪酶500～1000U/g、枯草芽孢杆菌2×109～8×109CFU/g、凝结芽孢杆菌1×109～6×109CFU/g和屎肠球菌5×108～8×108CFU/g。
3.如权利要求1所述的一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，所述蛋白酶包括由黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢杆菌、长柄木霉中的任意一种表达得到的一种或几种的蛋白酶。
4.如权利要求1所述的一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，所述脂肪酶包括由黑曲霉、米曲霉中的任意一种表达得到的一种或几种的脂肪酶。
5.如权利要求1所述的一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，所述酸性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、孤独腐质霉中的任意一种表达得到的一种或几种的酸性纤维素酶。
6.如权利要求1所述的一种用于酶解椰子粕的生物制剂，其特征在于，所述中性纤维素酶包括由长柄木霉、黑曲霉、绳状青霉中的任意一种表达得到的一种或几种的中性纤维素酶。
7.一种用于酶解椰子粕的生物制剂的应用方法，其特征在于，将权利要求1～6任一项所述的用于酶解椰子粕的生物制剂添加到椰子粕中，所述生物制剂的添加量为椰子粕质量的1‰～2‰。
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