CN113768037B - 一种高gm比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,包括其在海参幼参饲料中的应用,以瓜尔豆胶固体粉末为原料,通过固体加压,复合酶解,离心浓缩和喷雾干燥定向制备高GM比的瓜尔豆胶酶解产物。该方法的优点是将高压降解和复合酶解技术结合,高压辅助酶解降低产物分子量,复合酶解定向提高产物的GM比,是一种新型的功能性瓜尔豆胶酶解产物。将本发明制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物、复合溶菌酶与各种营养原料合理复配,能够有效促进幼参肠道发育,提高肠道抗氧化和免疫能力,调节肠道菌群,综合强化幼参肠道功能,解决幼参养殖期间饵料转换对幼参肠道功能造成的负担,提高了幼参的生长性能和抗病能力,保障成参品质和养殖效益。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,具体为一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法。
背景技术
海参是我国传统海珍之一,目前国内人工养殖技术已经相对成熟,但养殖产业仍旧面临诸多问题,特别是幼参时期,肠道环境脆弱,饵料由藻液迅速转换为人工配合饲料,更易出现体质和抗病能力下降的问题,增加幼参病害和死亡的风险。肠道作为海参营养消化和吸收的场所,也是抵抗病原体入侵的第一道免疫防线,其中定植的大量微生物影响海参的消化、代谢、再生等多种生理功能。幼参肠道还未发育成熟,肠壁单薄,肠道环境比较脆弱,稳定性差,对营养物质的消化吸收相对迟缓,生长速度较慢,免疫能力相对低下,容易发生大规模病害,且致病菌感染率、发病率和死亡率均高于成参,因此,在幼参养殖过程中,维持幼参肠道健康是保障海参养殖成活率和后期营养品质的关键要素之一。
半乳甘露聚糖是由β-1,4-糖苷键链接形成的甘露聚糖主链和由α-1,6-糖苷键形成的半乳糖残基侧链组成的杂多糖。不同植物来源的半乳甘露聚糖,半乳糖与甘露糖比值(GM比)不同,例如瓜尔豆胶来源的半乳甘露聚糖的GM比约为1:2,刺槐豆胶约为1:4。而半乳甘露聚糖降解后的低分子量产物,具有调节肠道微生态,改善肠道疾病,增强机体免疫,抗氧化,抗癌等功能,受到越来越多的关注。随着国家和行业正对“减抗”和“禁抗”工作的逐步推进,瓜尔豆胶酶解产物作为新型安全的生物制剂添加到动物饲料中,发挥提高生长性能,防治病害的积极作用。
目前半乳甘露聚糖的降解方法包括化学和酶法降解,不同降解方法会改变产物的分子量和GM比,产物结构的差异会导致物化特性和活性功能的不同。特别是半乳糖与甘露糖比值(GM比)越大,半乳糖侧链越多,空间位阻增加,黏度大大下降,提高产物的营养性和实用性。同时,动物肠道内各种微生物对不同糖类结构具有利用偏好性,高半乳糖含量的产物可能对双歧杆菌和乳酸杆菌等益生菌具有更好的益生活性,更有利于促进动物的生长和肠道健康。目前尚未有不同GM比瓜尔豆胶酶解产物的定向制备工艺和功能差异性的报道,研究特定结构瓜尔豆胶酶解产物的制备技术和功能作用,有利于推动瓜尔豆胶酶解产物在实际生产中的靶向应用。
发明内容
瓜尔豆胶酶解产物的制备方法及其在海参幼参饲料中的应用,以瓜尔豆胶为原料,通过固体加压,复合酶解,离心浓缩和喷雾干燥定向制备高GM比的瓜尔豆胶酶解产物。该方法的优点是将固体加压和复合酶解技术结合,高压处理提高后续酶解效率,降低产物分子量,复合酶定向酶解,提高产物的GM比。产物分子量小于2000 Da,半乳糖(Gal)与甘露糖(Man)含量摩尔比值(GM比)为1:1.4~1.5,是一种新型的功能性瓜尔豆胶酶解产物。且制备工艺简单,无需复杂分离纯化技术,成本低。将本发明制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物、复合溶菌酶与各种营养原料合理复配,能够有效促进幼参肠道发育,提高肠道抗氧化和免疫能力,调节肠道菌群,综合强化幼参肠道功能,解决幼参养殖期间饵料转换对幼参肠道功能造成的负担,提高了幼参的生长性能和抗病能力,保障成参品质和养殖效益。
为达成上述目的,本发明提出如下技术方案:一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:将瓜尔豆胶固体粉末进行加压降解,获得产物一;
步骤二:用植物水解酶和β-甘露聚糖酶复配的复合酶制剂对步骤一中的产物一进行酶解,并获得酶解液;
步骤三:将步骤二中的酶解液经离心后浓缩获得上清浓缩液;
步骤四:将步骤三中的上清浓缩液喷雾干燥,得到高GM比的瓜尔豆胶酶解产物成品。
优选的,步骤一中具体的,将瓜尔豆胶固体粉末直接于高压釜中加压降解,温度为135 ℃,压力为0.2 MPa,降解时间为2~4 h;
优选的,步骤二中具体的,用植物水解酶和β-甘露聚糖酶的复合酶制剂对步骤一中的降解产物进行酶解,每克加压降解产物加入β-甘露聚糖酶350~3000 U,植物水解酶100~1000 U,温度30~70 ℃,pH为2.5~6.0,反应时间0.5~6 h,底物浓度为5~30%,并获得酶解液;
优选的,步骤三中具体的,将步骤二中的酶解液离心,收集上清液,再通过真空减压浓缩,获得上清浓缩液。
一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物,所述高GM比的瓜尔豆胶酶解产物由上述方法制得,半乳糖(Gal)与甘露糖(Man)含量的比值(GM比)为1:1.4~1.5,分子量小于2000 Da,聚合度为2~11。
一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料,所述配合饲料按重量百分比由以下组分组成,鱼粉5~10%,小麦粉8~15%,谷朊粉2~6%,酶解海藻粉30~40%,海泥35~40%,磷脂0.5~1.5%,多维素1~5%,多矿素1~5%,复合型溶菌酶0.1%~2%,高GM比的瓜尔豆胶酶解产物0.1%~0.5%;
其中,高GM比的瓜尔豆胶酶解产物通过上述的一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法制得。
一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料的制备方法,将上述的专用配合饲料的各原料按照设定比例混合,在120~300 r/min的转速下于混合机中混合30~120 s,按照原料与水1.5~3:1的质量比混合搅拌5~30 min,制备得到团状湿料,直接投喂饲养幼参。
有益效果,本申请的技术方案具备如下技术效果:
1、本发明通过对瓜尔豆胶进行高压处理,配合复合酶解,获得比单一酶解工艺分子量更低,GM比更高的瓜尔豆胶酶解产物,分子量小于2000 Da,GM比为1:1.4~1.5,是一种新型的功能性瓜尔豆胶酶解产物。高压辅助酶解,获得低分子量产物,复合酶解定向制备特定GM比的产物,两种技术结合,大大简化了制备工艺,无需复杂的分离纯化技术,降低制备成本。
2、将本发明制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物、复合溶菌酶与各种营养原料合理复配,能够有效促进幼参肠道发育,提高肠道抗氧化和免疫能力,调节肠道菌群,综合强化幼参肠道功能,解决幼参养殖期间饵料转换对幼参肠道功能的造成的负担,提高了幼参的生长性能和抗病能力,保障成参品质和养殖效益。
3、本发明配方中的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物通过加压降解和复合酶解定向制备,降低了产物黏度及分子量,提高了GM比值,与多糖等大分子量添加剂相比,更易被肠道菌群利用,有利于促进乳酸杆菌等有益菌增殖和短链脂肪酸、抗菌素等多种有益代谢产物的生成,从而抑制金黄色葡萄球菌等有害菌的生长,提高蛋白质、纤维素等营养的消化利用,同时激活肠道免疫,调节机体的先天免疫反应,提高动物生产性能和抗病能力。
4、本发明配方中的复合溶菌酶是由动物源溶菌酶和微生物源溶菌酶等多种溶菌酶复配而成,强化对G-细菌细胞壁的破坏,具有广谱的抑菌作用。溶菌酶通过裂解细胞壁中的肽聚糖,导致细胞破裂和死亡。在养殖过程中,溶菌酶可促进饲料中营养物质的消化吸收,提高饲料的转化率,提高动物的生长性能,预防疾病的发生,同时,溶菌酶本身是一种天然蛋白质, 生物安全性高,可在室温低湿条件下长期保存。
5、本发明将高GM比的瓜尔豆胶酶解产物与复合型溶菌酶按一定比例复配加入,功能互补,溶菌酶广谱抗菌,瓜尔豆胶酶解产物益生促进,二者在肠道中发挥协同增益作用,一破一立,可有效强化海参肠道功能。
6、本发明配方中添加小麦粉等粘性比较好的原料,将瓜尔豆胶酶解产物和溶菌酶粘合于饲料中,控制其在水中的溶解,饲料的沉积成团效果较好。制备得到瓜尔豆胶酶解产物pH偏酸性,可维持饲料中溶菌酶的结构稳定性。
7、本发明采用的复合配方,科学配比,各原料协同作用,在营养供给的基础上,综合改善幼参肠道功能,包括促进肠道发育,提高肠道抗氧化及免疫功能,调节肠道菌群,从而提高海参生长性能和抗病能力,替代抗生素的使用,提高海参品质,保障食品安全,使用的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物和复合溶菌酶,除了调节海参肠道功能之外,还能够显著提高饲料的诱食性,有助于海参摄食,提高其养殖存活率。本发明配方成分简单有效,利用率高,可有效降低饲料成本,有利于提高产业经济效益和应用于大规模工业生产。本发明的饲料配方均为绿色环保原料,无毒副作用,环境友好,使用过程中不会对水体和养殖环境产生不良影响。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1-A为植物水解酶酶解获得的瓜尔豆胶单一酶解产物分子量分布图,图1-B为β-甘露聚糖酶单一酶解获得的瓜尔豆胶酶解产物分子量分布图,图1-C为实施例一中通过加压和复合酶解方法获得的瓜尔豆胶酶解产物分子量分布图。
图2-A为植物水解酶酶解获得的瓜尔豆胶酶解产物单糖组成图,图2-B为β-甘露聚糖酶酶解获得的瓜尔豆胶酶解产物单糖组成图,图2-C为实施例一中通过加压和复合酶解方法获得的瓜尔豆胶酶解产物单糖组成图。
图3为实施例中海参幼参的存活率柱形图。
图4为实施例中海参幼参摄食量、饵料系数、蛋白质效率柱形图,图4中的A为海参日幼参摄食量,图4中的B为海参幼参养殖饲料的饵料系数,图4中的C为海参幼参养殖饲料的蛋白质效率(注:*表示P<0.05,**表示P<0.01);。
图5为本实施例中海参幼参肠道组织结构图。
图6为本实施例中海参幼参肠道匀浆抗氧化和免疫酶活柱形图,图6中的A为海参肠道匀浆酸性磷酸酶活性,图6中的B为海参肠道匀浆碱性磷酸酶活性,图6中的C为海参肠道匀浆过氧化氢酶活性,图6中的D为海参肠道匀浆超氧化物歧化酶活性(注:*表示P<0.05,**表示P<0.01)图。
图7为本实施例中Sobs指数差异性检验柱形图(注:*表示P<0.05)图。
图8为本实施例中海参幼参几种有益菌和致病菌丰度变化图,其中图8中的A为军团杆菌科(Legionellaceae),图8中的B为乳杆菌科(Lactobacillaceae)、图8中的C为芽孢杆菌科(Bacillaceae),图8中的D为弧菌科(Vibrionaceae),图8中的E为诺卡氏菌科(Nocardiaceae)。
图9为本发明工艺流程图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
实施例一:本发明提供一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物制备方法,如图9所示,具体步骤如下:
1 kg瓜尔豆胶于高压釜中135 ℃加压降解2 h,按照固液比1:15的质量比例加水充分溶解高压降解后的瓜尔豆胶,加入盐酸调整pH为4.0,以每克加压降解底物加入β-甘露聚糖酶1000 U,植物水解酶700 U进行酶解,在温度55 ℃的控温搅拌容器中反应6 h,反应结束后,将酶解液冷却,卧式螺旋离心机分离上清液,通过真空减压浓缩(真空度为-0.08MPa,温度60 ℃,时间2 h),喷雾干燥,制得高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的成品。
利用高效液相色谱测定上述方法制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的分子量分布,并以单一酶解法制备的两种瓜尔豆胶酶解产物分子量作为对照,具体的是,单一酶解法是以复合酶解的条件方法,用单一酶直接降解瓜尔豆胶,该实施例中用的单一酶是植物水解酶和β-甘露聚糖酶获得对照组的瓜尔豆胶酶解产物,除酶不一样,单一酶与复合酶的方法步骤一致,并获得单一酶解法制备的两种瓜尔豆胶酶解产物。检测操作条件如下:
单一酶解法是以复合酶解的条件,用单一酶直接降解瓜尔豆胶,获得对照组的瓜尔豆胶酶解产物。
使用Agilent 1260高效液相色谱仪,示差折光检测器和G4000 PWXL色谱柱,系统温度设置为30 ℃;流动相为200 mM NaNO3 和10 mM NaH2PO4。;流速1 mL/min;上样量为10 µL。使用不同分子量的寡糖标品(342、1000,3650,5000,12000,20000 Da)绘制标准曲线。
结果如图1-C所示,95.6%以上的产物分子量小于2000 Da,平均分子量为1328 Da,如图1-A和1-B所示,β-甘露聚糖酶或植物水解酶单一酶解的瓜尔豆胶酶解产物分子量均分布于15000 Da以下,平均分子量为10000 Da左右,表明本发明制备的瓜尔豆胶酶解产物分子量更小。
利用PMP柱前衍生化法和高效液相色谱测定上述方法制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的单糖组成,并以单一酶解法制备的两种瓜尔豆胶酶解产物的单糖组成作为对照,具体操作条件如下:
单一酶解法是以复合酶解的条件,用单一酶直接降解瓜尔豆胶,获得对照组的瓜尔豆胶酶解产物。
PMP柱前衍生化法首先用2 mol/L的三氟乙酸(TFA),110 ℃恒温水解样品6 h,水解后样品反复旋蒸浓缩并甲醇复溶,除去TFA,单糖标准品与酸解样品加入两倍体积NaOH(0.3 mol/L)和PMP(1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮)甲醇溶液(0.5 mol/L),70 ℃反应60 min后,冷却至室温,HCl(0.3 mol/L)中和NaOH,二氯甲烷反复萃取除去PMP试剂,过0.22µm微孔滤膜。高效液相色谱法使用Agilent 1260高效液相色谱仪,紫外检测器和C18色谱柱分析单糖组成。系统温度设置为30 ℃;流动相为0.05 mol/L KH2PO4磷酸盐缓冲液(pH 6.7)/CH3CN(83:17, V:V);流速设为1 mL/min;上样量为10 µL。
结果如图2-C所示,本发明制备的瓜尔豆胶酶解产物由半乳糖和甘露糖组成,二者比例约为1:1.5。如图2-A和2-B所示,为β-甘露聚糖酶或植物水解酶的瓜尔豆胶酶解产物由半乳糖和甘露糖组成,比值为1:2。表明本发明制备的瓜尔豆胶酶解产物半乳糖含量更高,GM比高。
本实施例还提供如下饲料配方的实施例:
优选实施例A、一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料,包括以下重量份原料:
原料 | 比例 |
鱼粉 | 8% |
小麦粉 | 10% |
谷朊粉 | 4% |
酶解海藻粉 | 36% |
海泥 | 38.5% |
磷脂 | 1% |
多维素 | 1% |
多矿素 | 1% |
高GM比的瓜尔豆胶酶解产物 | 0.1% |
复合型溶菌酶 | 0.4% |
配方中各原料按照表中比例混合,在200 r/min的转速下于混合机中混合60 s,按照原料与水2:1的质量比混合搅拌15 min,制备得到团状湿料。
实施例B、一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料,包括以下重量份原料:
原料 | 比例 |
鱼粉 | 8% |
小麦粉 | 10% |
谷朊粉 | 4% |
酶解海藻粉 | 36% |
海泥 | 38% |
磷脂 | 1% |
多维素 | 1% |
多矿素 | 1% |
高GM比的瓜尔豆胶酶解产物 | 0.2% |
复合型溶菌酶 | 0.8% |
配方中各原料按照表中比例混合,在200 r/min的转速下于混合机中混合60 s,按照原料与水2:1的质量比混合搅拌15 min,制备得到团状湿料。
实施例C、一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料,包括以下重量份原料:
原料 | 比例 |
鱼粉 | 8% |
小麦粉 | 10% |
谷朊粉 | 4% |
酶解海藻粉 | 36% |
海泥 | 37% |
磷脂 | 1% |
多维素 | 1% |
多矿素 | 1% |
高GM比的瓜尔豆胶酶解产物 | 0.4% |
复合型溶菌酶 | 1.6% |
配方中各原料按照表中比例混合,在200 r/min的转速下于混合机中混合60 s,按照原料与水2:1的质量比混合搅拌15 min,制备得到团状湿料。
对照组1配合饲料配方,包括以下重量份原料:
原料 | 比例 |
鱼粉 | 8% |
小麦粉 | 10% |
谷朊粉 | 4% |
酶解海藻粉 | 36% |
海泥 | 37% |
磷脂 | 1% |
多维素 | 1% |
多矿素 | 1% |
植物水解酶酶解的瓜尔豆胶酶解产物 | 0.4% |
复合型溶菌酶 | 1.6% |
配方中各原料按照表中比例混合,在200 r/min的转速下于混合机中混合60 s,按照原料与水2:1的质量比混合搅拌15 min,制备得到团状湿料。
对照组2配合饲料配方,包括以下重量份原料:
原料 | 比例 |
鱼粉 | 8% |
小麦粉 | 10% |
谷朊粉 | 4% |
酶解海藻粉 | 36% |
海泥 | 37% |
磷脂 | 1% |
多维素 | 1% |
多矿素 | 1% |
β-甘露聚糖酶酶解的瓜尔豆胶酶解产物 | 0.4% |
复合型溶菌酶 | 1.6% |
配方中各原料按照表中比例混合,在200 r/min的转速下于混合机中混合60 s,按照原料与水2:1的质量比混合搅拌15 min,制备得到团状湿料。
基于上述优选的实施例的饲料进行海参幼参饲养:
以实施例C中的配方制得的饲料作为实验组1,并配合对照组1和2,实验用海参幼参来自山东安源种业科技有限公司,初始体重为7.4~7.5 g,在实验前于实验池内驯养7 d,待其正常摄食状态稳定后开始实验。幼参随机分为3组,每组3个平行,每个平行30只幼参,养殖系周期为7周。
饲料每天定时(16:00)饱食投喂1次,初始投喂量为仿海参幼参体质量的 3%,根据每日摄食量做相应调整,每3天换水1次,换水量为养殖桶内水位的 1/2,换水时清除桶底残饵及粪便,养殖一个月时更换海参养殖筐并彻底清洗循环水桶。养殖期间,控制水流流速约2 L/min,水温17~19 ℃,盐度为24~26,溶氧>7 mg/L,氨氮和亚硝酸氮均小于0.05 mg/L,室内保持弱光环境。
计算养殖周期内的海参幼参存活率,其计算公式为存活率(Survival rate,SR,%)=成活尾数/总尾数×100,结果显示本发明饲料提高了海参幼参的养殖存活率,减少了养殖过程中幼参死亡的风险,实验组1的幼参存活率达到90%以上,显著高于两个对照组,如图3。
养殖周期结束后,根据如下公式计算海参幼参日摄食量、饵料系数和蛋白质效率,评价饲料的利用情况。结果显示本发明饲料有助于海参幼参的摄食,有效降低了饵料系数、提高了蛋白质转化效率,改善海参幼参对饲料的转化利用效果,显著提高海参幼参对饲料消化利用以及营养吸收的效率。实验组1幼参的摄食量最大,饵料系数最低,蛋白质效率最高,且实验组1幼参的摄食量和饲料的蛋白质效率且显著高于对照组1和对照组2,如图4。
摄食量(Food intake, FI,g)=C/t
饵料系数(Feed conversion rate, FCR)=C/(Wt-W0)
蛋白质效率(Protein efficiency ratio, PER, %)=(Wt-W0)/Cp×100
其中,W0为试验海参幼参的初始体重,Wt为试验海参幼参的终末体重,t
为试验天数,C为总摄食量,Cp为蛋白质消耗量(干重,g)。
养殖实验结束后,停食48 h,天平称量海参体重、肠组织重量和体壁重量,根据如下公式测量计算幼参增重率。发现本发明饲料有助于海参幼参的肠道组织发育,改善幼参摄食、营养消化和吸收的能力,提高海参增重率和体壁重量,促进海参幼参的生长发育。实验组海参幼参的增重、肠组织重量和体壁重量最高,且增重率和体壁重量显著高于对照组1,见表1。
增重率(Weight gain rate, WGR,%)=[(Wt~W0)/W0]×100
其中,W0为试验海参幼参的初始体重,Wt为试验海参幼参的终末体重。
表1 海参幼参生长和饲料利用情况
组别 | 增重率(%) | 肠组织重量(g) | 体壁重量(g) |
对照组1 | 62.3%<sup>a</sup> | 0.34<sup> a</sup> | 7.05<sup> a</sup> |
对照组2 | 80.7%<sup> b</sup> | 0.40<sup> a</sup> | 8.15<sup> b</sup> |
实验组1 | 91.4%<sup> c</sup> | 0.47<sup> a</sup> | 9.34<sup> c</sup> |
分别取对照组1、对照组2和实验组1海参幼参肠道的后段,将其制成石蜡切片,采用苏木素-伊红(HE)染色法进行染色,观察海参肠道组织形态。将切片后剩余肠道内容物用生理盐水冲洗干净,制备肠道匀浆,测定海参肠道匀浆中免疫指标,包括酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性,以及抗氧化指标,包括过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。本发明饲料可以增加肠壁厚度,促进海参肠道绒毛的发育,提高肠道营养消化吸收能力,增强海参幼参肠道免疫功能和抗氧化酶活,提高抗病能力。与对照组相比、实验组1肠壁绒毛长度和厚度均明显增加,肠壁破损减少,如图5,肠道中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,如图6。
取海参幼参的肠道内容物,利用16s微生物多样性测序对肠道菌群进行分析,检测肠道中有益菌属和有害菌属的丰度变化,本发明饲料促进肠道益生菌的增殖,抑制潜在致病菌科的生长,有效改善了幼参肠道菌群,维持幼参肠道微生态平衡,降低病原菌感染的风险。与对照组相比,本发明饲料可以增加Sobs指数值,提高肠道菌群的丰富度,同时促进了乳杆菌科(Lactobacillaceae)、芽孢杆菌科(Bacillaceae)和军团杆菌科(Legionellaceae)等潜在有益菌科水平的增殖,降低诺卡氏菌科(Nocardiaceae)和弧菌科(Vibrionaceae)等潜在致病菌科水平的丰度,维持肠道微生态平衡,如图7和图8。
通过上述实施例可以发现,本发明将高压降解和复合酶解技术结合,高压处理提高后续酶解效率,降低产物分子量,复合酶定向酶解,提高产物的GM比。产物分子量小于2000 Da,GM比为1:1.4~1.5,是一种新型的功能性瓜尔豆胶酶解产物。且制备工艺简单,无需复杂分离纯化技术,成本低。将本发明制备的高GM比的瓜尔豆胶酶解产物、复合溶菌酶与各种营养原料的合理复配,能够有效促进幼参肠道发育,提高肠道抗氧化和免疫能力,调节肠道菌群,综合强化幼参肠道功能,解决幼参养殖期间饵料转换对幼参肠道功能造成的负担,提高了幼参的生长性能和抗病能力,保障成参品质和养殖效益。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (6)
1.一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:将瓜尔豆胶固体粉末进行加压降解,获得产物一;
步骤二:用植物水解酶和β-甘露聚糖酶复配的复合酶制剂对步骤一中的产物一进行酶解,并获得酶解液;
步骤三:将步骤二中的酶解液经离心后浓缩获得上清浓缩液;
步骤四:将步骤三中的上清浓缩液喷雾干燥,得到高GM比的瓜尔豆胶酶解产物成品;
高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的半乳糖(Gal)与甘露糖(Man)的比值(GM比)=1:1.4~1.5,高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的分子量小于2000 Da,聚合度为2~11。
2.根据权利要求1所述的一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,其特征在于:步骤一中,具体的将瓜尔豆胶固体粉末直接于高压釜中加压降解,温度为135 ℃,压力为0.2MPa,降解时间为2~4 h。
3.根据权利要求2所述的一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,其特征在于:步骤二中,具体的用植物水解酶和β-甘露聚糖酶复配的复合酶制剂对步骤一中的降解产物进行酶解,每克加压降解产物加入β-甘露聚糖酶350~3000 U,植物水解酶100~1000 U,温度30~70 ℃,pH为2.5~6.0,反应时间0.5~6 h,底物浓度为5~30%,并获得酶解液。
4.根据权利要求3所述的一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物的制备方法,其特征在于:步骤三中,具体的将步骤二中的酶解液离心,收集上清液,再通过真空减压浓缩,获得上清浓缩液。
5.一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料,其特征在于:所述配合饲料按重量百分比由以下组分组成,鱼粉5~10%,小麦粉8~15%,谷朊粉2~6%,酶解海藻粉30~40%,海泥35~40%,磷脂0.5~1.5%,多维素1~5%,多矿素1~5%,高GM比的瓜尔豆胶酶解产物0.1%~0.5%,复合型溶菌酶0.1%~2%;
高GM比的瓜尔豆胶酶解产物通过如权利要求1-4任意一项所述的一种高GM比的瓜尔豆胶酶解产物制备方法制得。
6.一种促进海参幼参生长及肠道健康发育的专用配合饲料的制备方法,其特征在于:将权利要求5所述的专用配合饲料的各原料按照设定比例混合,在120~300 r/min的转速下于混合机中混合30~120 s,按照原料与水1.5~3:1的质量比混合搅拌5~30 min,制备得到团状湿料,直接投喂饲养幼参。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63269993A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | Dainippon Pharmaceut Co Ltd | 難消化性多糖類の部分分解物を含有する食品 |
JPH02248401A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Godo Shiyusei Kk | 低分子グアーガム、その製造法およびそれを含有する飲食品 |
JPH04304887A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Nakano Vinegar Co Ltd | リゾチーム・グアーガム酵素加水分解物複合体及び その製造法 |
CN1615727A (zh) * | 2003-11-13 | 2005-05-18 | 中国科学院微生物研究所 | 一种寡糖饲料添加剂及其生产方法 |
CN101595942A (zh) * | 2009-06-30 | 2009-12-09 | 姜堰市博立生物制品有限公司 | 一种酶法生产含半乳甘露寡糖的饲料添加剂及其制备工艺 |
CN104745657A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-07-01 | 青州荣美尔生物科技有限公司 | 高浓度瓜尔胶溶液快速制备低聚半乳甘露糖酶解液的方法 |
CN104745659A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-07-01 | 刘云国 | 利用瓜尔胶快速制备低聚半乳甘露糖酶解液的方法 |
CN109811022A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-28 | 南京益纤生物科技有限公司 | 一种半乳甘露寡糖的制备方法及其应用 |
CN110747242A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-04 | 天津科技大学 | 一种甘露聚糖酶及半乳糖苷酶复配水解瓜尔豆胶生产半乳糖、甘露糖及甘露寡糖的方法 |
CN112322678A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-05 | 天津科技大学 | 利用甘露聚糖酶和半乳糖苷酶协同水解瓜尔豆胶的方法 |
-
2021
- 2021-11-11 CN CN202111332346.8A patent/CN113768037B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63269993A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | Dainippon Pharmaceut Co Ltd | 難消化性多糖類の部分分解物を含有する食品 |
JPH02248401A (ja) * | 1989-03-22 | 1990-10-04 | Godo Shiyusei Kk | 低分子グアーガム、その製造法およびそれを含有する飲食品 |
JPH04304887A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-28 | Nakano Vinegar Co Ltd | リゾチーム・グアーガム酵素加水分解物複合体及び その製造法 |
CN1615727A (zh) * | 2003-11-13 | 2005-05-18 | 中国科学院微生物研究所 | 一种寡糖饲料添加剂及其生产方法 |
CN101595942A (zh) * | 2009-06-30 | 2009-12-09 | 姜堰市博立生物制品有限公司 | 一种酶法生产含半乳甘露寡糖的饲料添加剂及其制备工艺 |
CN104745657A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-07-01 | 青州荣美尔生物科技有限公司 | 高浓度瓜尔胶溶液快速制备低聚半乳甘露糖酶解液的方法 |
CN104745659A (zh) * | 2015-04-14 | 2015-07-01 | 刘云国 | 利用瓜尔胶快速制备低聚半乳甘露糖酶解液的方法 |
CN109811022A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-05-28 | 南京益纤生物科技有限公司 | 一种半乳甘露寡糖的制备方法及其应用 |
CN110747242A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-04 | 天津科技大学 | 一种甘露聚糖酶及半乳糖苷酶复配水解瓜尔豆胶生产半乳糖、甘露糖及甘露寡糖的方法 |
CN112322678A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-05 | 天津科技大学 | 利用甘露聚糖酶和半乳糖苷酶协同水解瓜尔豆胶的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
田菁来源半乳甘露低聚糖对青春双歧杆菌的增殖;陆旻妍 等;《林业工程学报》;20171231;第64-69页 * |
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Publication number | Publication date |
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