CN1307819A - 单胃家畜的饲料组合物 - Google Patents

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Abstract

一种组合物,包含单胃家畜的饲料和棒状杆菌微生物。

Description

单胃家畜的饲料组合物
本发明涉及一种单胃家畜的饲料组合物,其中蛋白质鱼粉由棒状杆菌微生物替代。
目前,单胃家畜的蛋白质饲料使用的是豆粉和鱼粉。大豆粉是主要的蛋白质饲料。但是,由于豆粉的基本氨基酸等含量低,鱼粉经常与豆粉混和使用。但是,鱼粉很贵,使用鱼粉导致饲料混合物的生产成本增加。
可以使用来自微生物的蛋白质,因为它们是廉价的蛋白质饲料原料。这部分的例子包括甲醇-同化的酵母(家禽科学(Poult.Sci.),May 53(3):1039-42(1974))和乳酸菌(JP-A-58-053829;这里使用的术语“JP-A”指的是“未审公开的日本专利申请”)。
同时,人们知道含有棒状杆菌细胞壁组份的组合物可以作为预防和治疗家畜、家禽和宠物等的白色泻和腹泻的试剂(JP-A-3-173826)。但是,到目前为止还没有报导过使用棒状杆菌微生物作为蛋白质饲料特别是鱼粉的替代物,因为棒状杆菌微生物在消化上存在问题。
本发明的一个目的是给单胃家畜提供一种廉价的饲料,以其它廉价的蛋白质原料替代目前昂贵的蛋白质饲料、鱼粉。
本发明的上述目的和其它目的是由包含了单胃家畜饲料和棒状杆菌微生物的组合物来达到的。
图1表示的是鱼粉的替代比例和饲养35天的适于烤炙的小鸡的体重之间的关系。
本发明人进行了细致的研究,结果发现棒状杆菌微生物的组成与鱼粉的组成相似。将该棒状杆菌微生物施用于单胃家畜以代替鱼粉,结果,该单胃家畜的体重增加,因此发现棒状杆菌微生物可以用作蛋白质原料。为此,本发明是在上述发现的基础上完成的。
在本发明中,术语“单胃家畜”指的是具有一个单独胃的家畜,例如猪、家禽等。
术语“棒状杆菌”包括被分类在短杆菌属的细菌,但是现在它们也被合并在棒杆菌属中(Int.J.Syst.Bacteriol.,41:255(1981)),短杆菌属的细菌与棒杆菌属的细菌很相似。除了野生的菌株,还可以使用其它变种。这部分的例子包括耐药性、药物、营养缺陷型等的变种;获得或缺失与氨基酸或核酸相关化合物产生能力的变种;使用基因工程技术增强多种酶活性的变种等等。
该棒状杆菌的例子包括:
嗜乙酰乙酸棒杆菌(Corynebacterium acetoacidophilum)
醋谷棒杆菌(Corynebacterium acetoglutamicum)
链烷醇棒杆菌(Corynebacterium alkanolyticum)
美棒杆菌(Corynebacterium callunae)
谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)
百合花棒杆菌(Corynebacterium lilium)(corynebacterium glutamicum)
Corynebacterium melassecola
热产氨基棒杆菌(Corynebacterium thermoaminogenes)
力士棒杆菌(Corynebacterium herculis)
扩展短杆菌(Brevibacterium divaricatum)(谷氨酸棒杆菌)
黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)(谷氨酸棒杆菌)
Brevibacterium immariophilium
乳发酵短杆菌(Brevibacterium lactofermentum)(谷氨酸棒杆菌)
玫瑰色短杆菌(Brevibacterium roseum)
解糖短杆菌(Brevibacterium saccharolyticum)
生硫短杆菌(Brevibacterium thiogenitalis)
产氨短杆菌(Brevibacterium ammoniagenes)(产氨棒杆菌:Corynebacteriumammoniagenes)
白色短杆菌(Brevibacterium album)
蜡状短杆菌(Brevibacterium cerinum),和
嗜氨微杆菌(Microbacterium ammoniaphilum)。
特定的例子包括:
嗜乙酰乙酸棒杆菌ATCC 13870
醋谷棒杆菌ATCC 15806
链烷醇棒杆菌(Corynebacterium alkanolyticum)ATCC 21511
美棒杆菌ATCC 15991
谷氨酸棒杆菌ATCC 13655、ATCC 13826和ATCC 13869
百合花棒杆菌ATCC 15990
Corynebacterium melassecola ATCC 17965
热产氨基棒杆菌(Corynebacterium thermoaminogenes)FERM BP-1539
力士棒杆菌ATCC 13868
扩展短杆菌(谷氨酸棒杆菌)ATCC 14020
黄色短杆菌(谷氨酸棒杆菌)ATCC 13826和ATCC 14067
Brevibacterium immariophilium ATCC 14068
乳发酵短杆菌(谷氨酸棒杆菌)ATCC 13665和ATCC 13869
玫瑰色短杆菌ATCC 13825
解糖短杆菌ATCC 14066
生硫短杆菌ATCC 19240
产氨短杆菌(产氨棒杆菌)ATCC 6871和ATCC 6872
白色短杆菌ATCC 15111
蜡状短杆菌ATCC 15112,和
嗜氨微杆菌ATCC 15354。
在棒状杆菌的培养中,通常,只要细菌能同化,就可以使用任何营养素。这部分的例子包括添加营养素的普通培养基。营养素的例子包含碳源,例如碳水化合物(如葡萄糖、蔗糖等),醇(如乙醇、甘油等),有机酸(如乙酸、丙酸等),大豆油等;含氮的无机营养素(如酵母浸出物、蛋白胨、肉提取物、玉米浸液、硫酸铵、氨水等);无机营养素(如磷酸盐、镁、铁、锰、钾等);维生素(如生物素、硫胺等)等等。控制营养培养基的pH4.0-9.5在20-40℃下培养12小时至5天。
培养得到的微生物可以与培养基分离,例如通过离心分离,然后再使用它们。但是,优选将微生物裂解。待裂解的微生物可以是活性的微生物也可以是巴氏杀菌过的微生物。通过酶法或物理法进行该裂解。
在酶法中,培养后的微生物溶解于水、悬浮于水中,例如生理盐水,然后消化。这里所使用的酶的例子包括有溶解作用的酶(如溶菌酶等),植物源蛋白酶(如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶等),由微生物如真菌、细菌等产生的各种蛋白酶,由动物消化器官产生的蛋白酶等等。反应条件根据公知的方法选择。
物理法的例子包含用挤压机、法兰西提锌法、超声裂解机等处理。
酶法和物理法还可以结合使用。只要该微生物中获得的蛋白质的消化率能够提高,可以利用任何微生物处理方法。干燥经处理的微生物。干燥后的微生物可以选择磨碎。
表1表示鱼粉、棒状杆菌微生物(Brevibacterium lactofermentum)和作为饲料的典型蛋白质原料豆粉的分析数据。表1表明,该棒状杆菌微生物的蛋白质含量高于鱼粉,和典型的蛋白质原料豆粉相比,它与鱼粉的组成相似。而且还发现,该棒状杆菌微生物的氨基酸组成与鱼粉也相似。但是,该棒状杆菌微生物的蛋氨酸和赖氨酸的含量比鱼粉稍低。因此,在本发明中,通过添加氨基酸如赖氨酸盐酸盐、蛋氨酸等可以有效地控制氨基酸平衡。
                     表1
            鱼粉和棒状杆菌微生物的组成
                 (以%重量表示)
    鱼粉     棒状杆菌     豆粉(参照)
    总氮     9.68     11.10     5.92
    粗蛋白质     60.50     69.40     37.00
    苏氨酸     2.50     3.00     1.50
    丝氨酸     2.25     2.10     2.17
    甘氨酸     4.19     2.90     2.00
    缬氨酸     3.23     3.30     1.80
    蛋氨酸     1.78     1.10     0.51
    异亮氨酸     2.85     2.50     2.00
    亮氨酸     4.50     4.40     2.80
    酪氨酸     1.98     1.60     1.20
    苯丙氨酸     2.48     2.30     1.80
    赖氨酸     4.83     2.60     2.40
    组氨酸     1.46     1.20     0.89
    精氨酸     3.79     3.20     2.80
    钙     5.11     0.75     0.25
    磷     2.88     1.18     0.58
    钠     0.41     0.63     0.12
    钾     0.77     1.32     1.61
与棒状杆菌微生物混和的单胃家畜的饲料含有鱼粉,该鱼粉被棒状杆菌微生物替代。通常,该饲料还可以含有至少一种谷物(如玉米、大麦、小麦、黑麦、高粱、大豆、大豆粉等),豆饼和豆粉,大豆蛋白质,油脂,脱脂乳,肉骨粉,血粉,血浆蛋白,乳清,大米糠,小麦糠,蔗糖,葡萄糖,矿物质、维生素,氯化钠等,它们可以单独使用或混和使用。
优选以70%重量或更少量的棒状杆菌微生物替代鱼粉。在未处理微生物情况下,该替代值优选为35%重量或更少。当使用高混和比的棒状杆菌微生物时,可以得到廉价的饲料。优选棒状杆菌微生物的使用比为1.5%重量或更多。因此,在微生物没有特别处理的情况下,基于鱼粉和棒状杆菌微生物的总量,该棒状杆菌微生物的含量优选为1.5%至70%重量,和1.5%至35%重量。
棒状杆菌微生物可以添加到上述饲料中或与饲料混和后去喂养家畜。特别优选的是,棒状杆菌微生物作为鱼粉的替代物使用。因此,该棒状杆菌微生物可以用于任何含有鱼粉的饲料中。例如,家禽饲料被分成早期饲料和晚期饲料,而棒状杆菌微生物可以添加到这两种类型的饲料中。该棒状杆菌微生物的混和比不特别限制,只要鱼粉和棒状杆菌微生物的总量在通常饲料所使用的范围中。而且,施用的剂量和频率也不特别限定,它们取决于动物品种、年龄、重量和其它条件等的变化。
当给单胃家畜特别是家禽施用饲料时,本发明的用棒状杆菌微生物替代饲料中鱼粉的方法和用该棒状杆菌微生物替代鱼粉的饲料是有用的。
根据本发明,棒状杆菌微生物可以用作单胃家畜的廉价的蛋白质饲料。特别地,棒状杆菌微生物作为昂贵的蛋白质原料鱼粉的替代物是很有效的。为提高消化比而对棒状杆菌微生物进行处理,从而该微生物的混和比得到增加。
本发明的更多的细节将参照以下的实施例进行阐述,除非另外说明,实施例中所有的百分比都以重量计。
实施例1
制备棒状杆菌微生物的方法
对用棒状杆菌(乳发酵短杆菌)在普通培养基中培养制备的12kL发酵肉汤经Alfalaval BRPX510离心分离后,该浓缩物用10kL水清洗,接着再次离心分离,得到1.4kL的微生物水浓缩物。然后,利用转鼓干燥机(接触面积:22.5m2)在140℃下以2.25L/分钟干燥该微生物水浓缩物,得到干的微生物(后文称作“未处理的微生物”)。由此得到的未处理的微生物被悬浮在水中,使浓度为100g/L,随后添加0.1%的溶菌酶和0.2%的木瓜蛋白酶,在30℃下静置反应16小时。在上述相同的条件下对所得的酶溶液进行干燥,得到干燥的酶处理的微生物(后文称作“酶处理的微生物”)。上述未处理的微生物用Laboruder Mark2(由日本Steelwork,Ltd.制造的挤压机)进行物理破碎。该挤压机的使用条件是:主转轴速度是200rpm,第一加热器温度是100℃,第二加热器温度是140℃,第三加热器温度是180℃,基于干的微生物添加水的量为12%。用该挤压机(Laboruder Mark2)处理的微生物再用Cross Beater Mill 182300SKl(由Mitamura Riken Kogyo制造)磨碎,得到磨碎的微生物(后文称作“物理处理的微生物”)。
实施例2
对制备的每份微生物样品进行人工消化试验:
为了估价每份微生物样品被破碎的程度,利用胰蛋白酶进行人工消化试验。特别地,将5ml 3.0g/L的胰蛋白酶250水溶液(由DIFCO制造)添加到20ml的50mM-磷酸钾缓冲液(PH8.2)中,再将上述制得的0.2g的微生物样品添加进去,使该混合物在37℃下静置反应16小时。用10ml的2N盐酸终止反应。反应后的溶液通过5C号过滤纸进行过滤,用Kjeldahl方法对所得的过滤物进行氮分析。经胰蛋白酶反应溶解的氮与总氮量的比值被定义为总消化率,测定每个样品的总消化率。结果表明,未处理的微生物、挤压处理的微生物(物理处理的微生物)和酶处理的微生物(用溶菌酶和木瓜蛋白酶)的总消化率分别为24.0%,28.5%和36.5%。
实施例3
饲养适合烤炙的小鸡的试验:
进行4轮喂养,每组有4只鸡。也就是说,每种条件对应16只鸡。这些鸡放在敞开的家禽房子中35天,同时随意提供水。在该试验中,鱼粉被3种微生物替代,它们包含实施例1中制备的未处理的微生物、物理处理的微生物和酶处理的微生物。鱼粉在全部饲料的混和比是8.67%。鱼粉被棒状杆菌微生物替代的4个替代比值为0%、33%、67%和100%。因此,在饲料中微生物的混和比分别为0%、2.5%、5.0%和7.5%。根据鱼粉的氨基酸组成与棒状杆菌微生物的氨基酸组成的比较,分别添加缺乏的氨基酸等。表2和3分别表明早期饲料的组成和后期饲料的组成。
                      表2
                早期饲料的组成
              (所有的样品以%表示)
    混和比     0     2.5     5     7.5
玉米     56.63     56.63     56.63     56.63
大米糠     2.50     2.50     2.50     2.50
豆粉     21.00     21.00     21.00     1.00
肉骨粉     5.00     5.00     5.00     5.00
鱼粉     8.67     5.78     2.89     0.00
棒状杆菌     0.00     2.50     5.00     7.50
骨粉     0.10     0.23     0.37     0.50
棕榈油     5.40     5.49     5.58     5.67
DL-蛋氨酸     0.10     0.12     0.14     0.16
L-赖氨酸     0.00     0.05     0.09     0.14
氯化钠     0.20     0.20     0.20     0.20
石灰石     0.00     0.10     0.20     0.30
维生素/矿物质混和物     0.40     0.40     0.40     0.40
总量     100     100     100     100
                         表3
                  后期饲料的组成
               (所有的样品以%表示)
    混和比     0     2.5     5     7.5
玉米     60.00     60.00     60.00     60.00
大米糠     8.00     8.00     8.00     8.00
豆粉     16.00     16.00     16.00     16.00
肉骨粉     4.00     4.00     4.00     4.00
鱼粉     8.67     5.78     2.89     0.00
棒状杆菌     0.00     2.50     5.00     7.50
骨粉     0.10     0.23     0.37     0.50
棕榈油     2.43     2.49     2.54     2.60
DL-蛋氨酸     0.10     0.12     0.14     0.16
L-赖氨酸     0.00     0.05     0.09     0.14
氯化钠     0.20     0.20     0.20     0.20
石灰石     0.10     0.23     0.37     0.50
维生素/矿物质混和物     0.40     0.40     0.40     0.40
总量     100     100     100     100
表4表示的是用棒状杆菌微生物饲养35天后各种棒状杆菌微生物和饲料消耗的混和比与体重之间的关系。图1表示35天时鱼粉的替代比与体重之间的关系。在图1中,符号“◆”、“▲”和“●”分别代表未处理的微生物、物理处理的微生物和酶处理的微生物。通过将鱼粉以高达约35%的未处理的微生物替代或以高达约70%的酶处理(用溶菌酶和木瓜蛋白酶处理的微生物)或用物理处理(用挤压机处理的微生物)的微生物替代,在第35天,饲养后的体重几乎与不用棒状杆菌微生物的(即仅仅添加鱼粉)相同。这些结果表明,棒状杆菌微生物能够替代鱼粉。
                           表4
               饲养适合烤炙的小鸡的结果(35天)
  混和比(%)     饲料消耗(g)     体重(g)
  未处理的微生物     0.0     2772±315.4     1605±68.7
    2.5     2815±488.3     1519±156.0
    5.0     3026±126.2     1353±23.1
    7.5     2506±235.2     1188±94.1
  物理处理的微生物     0.0     2866±172.8     1598±45.1
    2.5     2775±352.3     1553±126.4
    5.0     2954±191.2     1472±44.6
    7.5     2891±208.2     1285±154.5
  酶处理的微生物     0.0     2612±371.5     1613±32.3
    2.5     2610±308.7     1553±101.5
    5.0     2884±97.8     1531±120.6
    7.5     2644±43.7     1392±120.0

Claims (5)

1一种组合物,包含单胃家畜的饲料和棒状杆菌微生物。
2.根据权利要求1的组合物,其中所说的饲料包含鱼粉。
3.根据权利要求2的组合物,其中所说的棒状杆菌微生物的存在量以鱼粉和棒状杆菌微生物的总量计为1.5%至70%重量。
4.根据权利要求1至3任一的组合物,其中所说的饲料包含谷物、豆饼和豆粉、大豆蛋白、油和脂、脱脂乳、肉骨粉、血粉、血浆蛋白、乳清、大米糠、小麦糠、蔗糖、葡萄糖、矿物质、维生素和氯化钠的至少一种。
5.棒状杆菌微生物作为单胃家畜饲料的用途。
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