CN113826774A - 一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用 - Google Patents
一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用。本发明将所述含有番茄红素的干菌体应用于公鸡的饲喂中，意外地发现公鸡的精子活力和精子密度显著提高，说明含有番茄红素的干菌体能够明显改善种鸡精液品质，从而提高种鸡繁育性能。
Description
技术领域
本发明属于动物饲养领域，具体涉及一种番茄红素在制备公鸡的饲料中的应用。
背景技术
从养鸡场当前的发展状况来看，母鸡的生产性能潜力已经得到了有效的挖掘。为更好的提升养鸡场的养殖效益，需要在保持母鸡生产性能的基础上，提升种公鸡的繁殖性能。种公鸡繁殖性能受遗传、营养、免疫性能、应激反应、环境和饲养管理方式等多种因素的影响，其中营养因素至关重要。通过营养物质增强抗病能力、减少机体应激反应、提高种公鸡精液品质是最有效提升繁育能力的方式。
CN104561279A公开了一种利用筛选复合基因型提高鸡精液品质的方法，鸡精液品质密切相关基因用引物包括血管活性肠肽受体1VIPRI1基因PCR扩增的上下游引物混合物、血管活性肠肽受体2VIPR2基因PCR扩增的上下游引物混合物、多巴胺受体2DAR2基因PCR扩增的上下游引物混合物。
CN105613974A公开了一种种公鸡饲料用复合添加剂的配制方法，按原料的重量配比包括：液态中草药添加剂和清膏制得的固体45-50％、氨基酸鳌合微量元素15-20％、复合维生素10％、硫酸锰4％、硫酸亚铁6％、硫酸锌5％、羽毛粉10％。
CN106721425A公开了一种提高白羽肉鸡种公鸡繁殖性能的饲料，该饲料包括如下原料按照质量百分比组成：玉米65-70％，豆粕9-11％，小麦麸14-18％，豆油0-2％，预混合饲料5％，原料混合后在每千克饲料中添加200-300mg的富马酸锌。
上述CN104561279A的技术中是从遗传育种角度，用引物扩增方法筛选出鸡繁殖性能较好的个体，方法操作复杂、选育个体少、繁育时间长、成本较高，不利于规模化种鸡场应用；上述CN105613974A和CN106721425A的现有技术中，从营养的角度改善公鸡繁育性能和精液品质，但原料成分较为复杂，不易获得，且操作工艺复杂，相对成本较高；所以需要开发新型的能够提高公鸡繁育性能的饲料添加剂及方法。
类胡萝卜素是一类重要的天然色素的总称，动物自身不能合成，需要从外界摄取，对于动物的健康起着非常重要的作用，应用领域也非常广泛。类胡萝卜素种类繁多，主要有β-胡萝卜素、番茄红素和α-胡萝卜素等，它们不仅能够为机体提供无毒的维生素A，还有抗氧化性，能有效清除氧自由基，增强免疫力、抗癌；具有氧化性，参与到应激和炎症反应中，保护细胞免于受到氧化损伤。不同的类胡萝卜素还具有不同的生理功能，给养殖动物饲喂类胡萝卜素可以增强机体抗氧化性，既能够节约生产成本，又能提高生产效率。但类胡萝卜素在种鸡繁育性能，特别对提高种鸡精液品质方面的功效还有待发掘。
申请人此前曾经采用含有类胡萝卜素的微生物饲料添加剂饲喂产蛋禽类，提高了蛋禽生产性能，获得了较好的效果。而后申请人将该微生物饲料应用于公鸡的饲喂中，并作出一系列研究，发现该饲料添加剂在提高种鸡精子活力和精子密度取得了意想不到的效果。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用。将所述含有番茄红素的干菌体应用于公鸡的饲喂中，发现该饲料添加剂在提高种鸡精子活力和精子密度取得了意想不到的效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用。
在本发明中，所述番茄红素是微生物发酵的产物，微生物发酵饲料可以提高非常规饲料中营养物质的含量和消化率，降低饲料中粗纤维和抗营养因子的含量，在动物养殖过程中替代或减少饲料抗生素使用、提高宿主免疫力和抵抗疾病发生。特别地在相同的饲养管理和饲喂相同的基础日粮，种鸡精液质量较差，但在添加微量的含有番茄红素的干菌体后，精子活力和精子密度显著提高，明显改善了种鸡精液品质，从而提高种鸡繁育性能。
优选地，所述含有番茄红素的干菌体在制备提高精子活力和/或精子密度的饲料中的应用。
优选地，所述含有番茄红素的干菌体占所述公鸡的饲料总质量的0.03-0.5％，例如可以是0.03％、0.04％、0.06％、0.08％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％等。
优选地，所述含有番茄红素的干菌体中还包含β-胡萝卜素。
在本发明中，意外地发现在干菌体中同时β-胡萝卜素和番茄红素，精子活力和精子密度可以得到进一步地提高，能够更为明显改善了种鸡精液品质，从而进一步地提高种鸡繁育性能。
优选地，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为8:1～1:3，例如可以是8:1、4:2、8:3、2:1、8:5、4:3、8:7、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3等。
优选地，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为5:3～5:6，例如可以是5:3、5:3.2、5:3.4、5:3.6、5:3.8、5:4、5:4.2、5:4.4、5:4.6、5:4.8、5:5、5:5.2、5:5.4、5:5.6、5:5.8、5:6等。
优选地，所述干菌体为酿酒酵母干菌体和/或三孢布拉霉干菌体。
在本发明中，酿酒酵母菌粉(酿酒酵母干菌体)是利用酿酒酵母为菌种经发酵、干燥、造粒等工艺而得到的一种富含番茄红素的粉状产品，其中番茄红素含量≥1％，粗脂肪≥20％，粗蛋白≥15％；三孢布拉霉菌粉(三孢布拉霉干菌体)是利用三孢布拉霉为菌种经发酵、干燥、造粒等工艺而得到的一种富含β-胡萝卜素的粉状产品，其中β-胡萝卜素含量≥1％，粗脂肪≥20％，粗蛋白≥15％，粗纤维≥5％。
优选地，所述干菌体中β-胡萝卜素的质量含量为1-8％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％等。
优选地，所述干菌体中番茄红素的质量含量为1-6％，例如可以是1％、2％、3％、4％、5％、6％等。
优选地，所述干菌体为酿酒酵母干菌体，产番茄红素的酿酒酵母为同源重组酵母，所述同源重组酵母包含crtB、crtI、crtE或crtY基因中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中，所述酿酒酵母为同源重组酿酒酵母，导入了crtB、crtI、crtE、crtY基因，例如菌种保藏号为CGMCCNo.13013和/或CGMCCNo.10753，分别产番茄红素和β-胡萝卜素，构建详情可参考专利CN201610969721.2、CN201510435606.2。同源重组后的酿酒酵母细胞壁同普通的酿酒酵母相比其细胞壁产生了较大变化，由于类胡萝卜素为脂溶性营养素容易富集到细胞膜上，发酵后期类胡萝卜素含量提高之后晶体会压迫细胞膜及细胞壁，为了保护其细胞膜及胞内类胡萝卜素产物，在重组过程中对其进行了细胞壁加固，所以其细胞中含有非常丰富的多糖、纤维素、蛋白质等成分。将酿酒酵母发酵得到含番茄红素或β-胡萝卜素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，其中类胡萝卜素含量为1-6％，然后将干菌体采用破壁处理，得含有番茄红素的酿酒酵母菌体粉。
在本发明中，所述三孢布拉霉，属于毛霉目、笄霉科，拉丁名是Blakesleatrispora。三孢布拉霉菌丝体生长迅速，能生长成粗壮的长菌丝，为长管单细胞，无隔膜，具有多个细胞核，不能产生假根，为单细胞低等真菌，其细胞含有丰富的纤维素、蛋白质成分。将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素或番茄红素的发酵液，其中番茄红素由发酵过程中添加阻断剂得到，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，其中类胡萝卜素的含量为2-8％，然后将干菌体采用破壁处理，得含有β-胡萝卜素或番茄红素的三孢布拉霉菌体粉。
其中，在制备同时含有β-胡萝卜素和番茄红素的三孢布拉霉干菌体时，可以在发酵过程中加入阻断剂烟碱，调整β-胡萝卜素和番茄红素的配比。
在本发明中，较为优选的方案是：以酿酒酵母菌粉(酿酒酵母干菌体)作为番茄红素来源的微生物蛋白饲料，再复配一定量的三孢布拉霉菌粉(三孢布拉霉干菌体)作为β-胡萝卜素来源的微生物蛋白饲料做肉用种公鸡功能性饲料，用于改善种鸡繁育性能，可以最为有效地提高种鸡精子活力和精子密度，改善种鸡精液品质，从而提高种公鸡繁育性能。
优选地，所述干菌体的破壁率达到90％以上，例如可以是90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％等。
在本发明中，破壁处理的过程可采用球磨机将干菌体进行破壁处理，镜检破壁率达到90％以上，再进行粉碎整粒，得到成品。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中的番茄红素及β-胡萝卜素都是微生物发酵的产物，微生物发酵饲料可以提高非常规饲料中营养物质的含量和消化率，降低饲料中粗纤维和抗营养因子的含量，在动物养殖过程中替代或减少饲料抗生素使用、提高宿主免疫力和抵抗疾病发生；
(2)在相同的饲养管理和饲喂相同的基础日粮，种鸡精液质量较差，但在添加微量的含有β-胡萝卜素和番茄红素的干菌体后，精子活力和精子密度显著提高，明显改善了种鸡精液品质，从而提高种鸡繁育性能；
(3)在本发明中所述含有番茄红素的干菌体中包含全番茄红素，所述公鸡的精子活力提升率为55.1-169.0％，所述公鸡的精子密度提升倍数为1.4-1.6；所述含有番茄红素的干菌体中包括β-胡萝卜素和番茄红素，所述公鸡的精子活力提升率为58.6-193.1％，所述公鸡的精子密度提升倍数为1.5-2.0。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
以下实施例所用公鸡的饲料的组成配方为：玉米64％，豆粕20％，小麦麸10％，种鸡预混合饲料5％，石粉1％；其中每千克所属种鸡预混合饲料包含：维生素A：160000-200000IU，维生素D3：29000-50000IU，维生素E：300mg，维生素K3：20-100mg，维生素B1：36-100mg，维生素B2：60-200mg，维生素B6：150-200mg，维生素B12：0.24mg，烟酸400-1000mg，泛酸钙：200-500mg，叶酸：20-100mg，胆碱：5000mg，钙元素：9-21％，磷元素：2.5％，锰元素：1000-3000mg，碘元素：6-18mg，硒元素：3-9mg。
实施例1
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.05wt％的番茄红素菌粉；所述番茄红素菌粉由以下制备方法制备得到：将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，参考GB/T22249检测方法检测干菌体中番茄红素含量，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体。
实施例2
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的番茄红素菌粉；所述番茄红素菌粉由以下制备方法制备得到：将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体。
实施例3
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的干菌体；其中，所述干菌体为β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和番茄红素的酿酒酵母干菌体的组合，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为为5:3。
所述干菌体的制备方法包括以下步骤：
(1)将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，再进行粉碎整粒，使颗粒99％过120目筛，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体；
将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得β-胡萝卜素含量为5wt％的三孢布拉霉干菌体；
(2)将含有5wt％的β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和含有4wt％的番茄红素的酿酒酵母干菌体按质量比为4:3混合，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为5:3，BC和LY的总和占干菌体总质量的4.57％。
实施例4
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的干菌体；其中，所述干菌体为β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和番茄红素的酿酒酵母干菌体的组合，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为为1:1。
所述干菌体的制备方法包括以下步骤：
(1)将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，再进行粉碎整粒，使颗粒99％过120目筛，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体；
将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得β-胡萝卜素含量为5wt％的三孢布拉霉干菌体；
(2)将含有5wt％的β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和含有4wt％的番茄红素的酿酒酵母干菌体按质量比为4:5混合，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为1:1，BC和LY的总和占干菌体总质量的4.44％。
实施例5
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的干菌体；其中，所述干菌体为β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和番茄红素的三孢布拉霉干菌体的组合，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为为5:6。
所述干菌体的制备方法包括以下步骤：将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素及番茄红素的发酵液，加入阻断剂烟碱，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得BC和LY的总和占干菌体总质量的4.9％。
实施例6
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的干菌体；其中，所述干菌体为β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和番茄红素的酿酒酵母干菌体的组合，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为为8:1。
所述干菌体的制备方法包括以下步骤：
(1)将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，再进行粉碎整粒，使颗粒99％过120目筛，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体；
将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得β-胡萝卜素含量为5wt％的三孢布拉霉干菌体；
(2)将含有5wt％的β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和含有4wt％的番茄红素的酿酒酵母干菌体按质量比为32:5混合，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为8:1，BC和LY的总和占干菌体总质量的4.86％。
实施例7
本实施例在上述公鸡的饲料中添加占总重量0.1wt％的干菌体；其中，所述干菌体为β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和番茄红素的酿酒酵母干菌体的组合，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为为1:3。
所述干菌体的制备方法包括以下步骤：
(1)将酿酒酵母发酵得到含番茄红素的发酵液，发酵液离心喷雾干燥得到酿酒酵母干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，镜检破壁率达到93％，再进行粉碎整粒，即得番茄红素含量为4wt％的酿酒酵母干菌体；
将三孢布拉霉菌发酵得到含有β-胡萝卜素的发酵液，将发酵液用板框过滤得到湿菌体，湿菌体经沸腾干燥得到三孢布拉霉干菌体，然后将干菌体采用干法破壁机处理25min，再进行粉碎整粒，使颗粒99％过120目筛，即得β-胡萝卜素含量为5wt％的三孢布拉霉干菌体；
(2)将含有5wt％的β-胡萝卜素的三孢布拉霉干菌体和含有4wt％的番茄红素的酿酒酵母干菌体按质量比为4:15混合，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为1:3，BC和LY的总和占干菌体总质量的4.86％。
实施例8
本实施例与实施例3的区别仅在于，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为9:1。
实施例9
本实施例与实施例3的区别仅在于，所得干菌体中β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为1:4。
实施例10
本实施例与实施例1的区别仅在于，所得干菌体中番茄红素含量为2.1％。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，不添加占总重量0.05wt％的番茄红素菌粉。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，添加普通酿酒酵母(非工程化)
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，添加的酿酒酵母干菌体中产物仅为β-胡萝卜素。
性能测试
本方案中选择28周龄体重相近的土鸡5号父母代种公鸡220只，随机分成11组，每组平均每组20只，分别对各组代种公鸡喂饲对于实施例1-9和对比例1-2提供的基础饲料，并进行功能性实验；
其中，试验期为21天，然后采集种鸡精液对各组公鸡采精量、精子活力和精子密度等繁殖性能进行比较；
具体试验结果用各组平均值表示，如下表1所示：
表1
由表1数据可知，所述含有番茄红素的干菌体中包含全番茄红素，所述公鸡的精子活力提升率为55.1-169.0％，所述公鸡的精子密度提升倍数为1.4-1.6；所述含有番茄红素的干菌体中包括β-胡萝卜素和番茄红素，所述公鸡的精子活力提升率为58.6-193.1％，所述公鸡的精子密度提升倍数为1.5-2.0。
说明本方案中的番茄红素及β-胡萝卜素都是微生物发酵的产物，微生物发酵饲料可以提高非常规饲料中营养物质的含量和消化率，降低饲料中粗纤维和抗营养因子的含量，在动物养殖过程中替代或减少饲料抗生素使用、提高宿主免疫力和抵抗疾病发生，对比试验中各组种鸡精液品质数据，对照组中可以看出试验选用的种鸡在相同的饲养管理和饲喂相同的基础日粮，种鸡精液质量较差，但在添加微量的番茄红素和β-胡萝卜素后，精子活力和精子密度显著提高，明显改善了种鸡精液品质，从而提高种鸡繁育性能
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明所述含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种含有番茄红素的干菌体在制备公鸡的饲料中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述含有番茄红素的干菌体在制备提高精子活力和/或精子密度的饲料中的应用。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述含有番茄红素的干菌体占所述公鸡的饲料总质量的0.03-0.5％。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于，所述含有番茄红素的干菌体中还包含β-胡萝卜素。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为8:1～1:3。
6.根据权利要求4或5所述的应用，其特征在于，所述β-胡萝卜素和番茄红素的质量比为5:3～5:6。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的应用，其特征在于，所述干菌体为酿酒酵母干菌体和/或三孢布拉霉干菌体。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的应用，其特征在于，所述干菌体中β-胡萝卜素的质量含量为1-8％；
优选地，所述干菌体中番茄红素的质量含量为1-6％。
9.根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述干菌体为酿酒酵母干菌体，产番茄红素的酿酒酵母为同源重组酵母，所述同源重组酵母包含crtB、crtI、crtE或crtY基因中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的应用，其特征在于，所述干菌体的破壁率为90％以上。
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