CS232905B1 - Způsob výroby přípravků pro zvyšování užitkovosti hospodářských zví - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu přípravy a zpracování fermentsční půdy do formy stabilního vysoce účinného a živou formu mikroorganismu obsahujícího přípravku pro zvyšování užitkovosti krmných směsi pro hospodářská zvířata. Aktivní složkou jsou spory Bacillus subtilis CCM 3623.

Description

Vynález se týká způsobu fermentační přípravy a následného zpracování fermentu do formy stabilního vysoce účinného a živou formu mikroorganismu obsahujícího přípravku pro zvyšování užitkovosti krmných směsí pro hospodářská zvířata. Preparát je urěen k řízení inokulaci zažívacího traktu hospodářských zvířat žádoucím a užitečným eaprofytním mikroorganismem.

Je už známo mnoho krmných doplňků vyrábíných biotechnologickými postupy, které vykazují užitnou hodnotu ve výživě hospodářských zvířat. Jda zejména o stimulétory růstu antibiotického charakteru, z nichž nejznámějěí je chlortetracyklln, becitracin, flavomycin, virginiamycin a dalěí. Tyto preparáty jsou většinou vyráběny v technické formě zasuěením fermentu po odstranění nebo za sterilizace produkčního mikroorganismu. Technická forma přípravků zvySuje jejich krmnou úěinnoat, nebol při koncentraci přípravku obvykle 10% účinné látky je ve zbytku obsažen neprůkazný podíl živných a stimulačních látek.

Druhou skupinou biosynteticky připravovaných látek doplňujících skladbu krmivá pro optimální využití vSech dusíkatých složek jsou fermentačně vyráběné aaauulální aminokyseliny, zejména L-lysin a L-treonin. 1 zde se formantům zpracovává buJ krystslizscí aminokyseliny z obohaceného filtrátu, nebo zasuěením fermenta po termické degradaci produkčního mikroorganismu.

Třetí skupinou biosyntetických přípravků pro lepěí využití krmivá hospodářských zvířat jsou enzymatické preparáty, zejména technické proteázy, amylázy, celulázy a lipázy, případně jejich směsi. Jejich účinek je založen na obsahu neutrálních a slabě alkalických proteáz, které u zvířat s nedostatečnou účinností’ vlastních proteáz zvyšují využití podaného krmivá. Proto používáním takových přípravků bylo už dosaženo významných úspor krmiv.

Na základě provedeného výzkumu se věak došlo k zjištění, že musí existovat jeltě dalěí možnosti zvýšení využití podaného krmivá. Jde totiž o přímé ovlivnění složení užitečné bakteriální mikroflóry v zažívacím traktu hospodářských zvířat, a to jednak výrazným pomnožením vybraného užitečného bakteriálního kmene a jednak~vytlaěením-a*žádoucí náhodné saprofýtujcí mikroflóry řízeným masovou dlouhodobou inokulaci zažívacího traktu vybraným mikroorganismem. Určitá analogie je známa v oblasti humánní medicíny, kde ae používá přípravků na bázi mikroorganismu Becillus subtilis v případech patologických stavů zažívacího traktu lidí. Tu samozřejmě nejde o úspory potravy.

Účelem vynálezu je vytvořit způsob výroby takových krmných přípravků na podkladě vyšlechtěného druhu mikroorganismů, např. Bacillue subtilis CCU 3623, které prokazují svou užitečnost v zažívacím traktu hospodářských zvířat zejména svým masovým výskytem.

Z tohoto hlediska se jeví jako nejvhodnějěí pro tento účel sporulující bakteriální kmeny, pomocí nichž se dá dlouhodobá inkulece zažívacího traktu nejlépe řídit.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že živá bakteriální kultura spor připravená monokulturním fermentačním procesem, který je veden k nejvylěí sporulaci a obsahem aleapoň , 0^ spor/ml v čase kratším než 36 hodin při teplotách v rozmezí 18 °C až 40 °C, se koncentruje filtrací, případně odstředěním za použití anorganických koagulantů a přivede se do stavu vlhkosti pod 15 % a posléze do stabilního stavu.

Podstatné je na způsobu podle vynálezu 1 to, že.fyziologicky stabilního stavu živé bakteriální kultury spor použitého mikroorganismu, případně jejího koncentrátu ae dosahuje zasuěením na rozprašovací sušárně, případně zahuštěním odpařovacía procesem sa teploty nepřesahující 80 °C, anebo přídavkem anorganických či organických ve vodě rozpustných látek, například chloridu sodného anebo močoviny tak, aby celková sušina emisi nebyla větší než 30 % hmotnostních.

Dále je ne způsobu podle vynálezu podstatným 1 to, že živá bakteriální kultura spor, nebo Její koneentrát, se případně okyselí anorganickou a nebo organickou kyselinou na výslednou hodnotu pH nižší, než 3,5 a vmíchá se ona sama, případně její předsušený koncentrát do sucháho nebo předsušeného pomocného krmného materiálu, nepříkled do krmné nebo sojová mouky. Koneční je způsob podle vynálezu charakteristický tím, že jako saprofytního mikroorganismu se použije vyšlechtěného bakteriálního kmene Bacillus subtilis CCU 3623.

Pokrok, který je dosahován využitím způsobu podle vynálezu, je možno spatřovat v tom, že se jim poskytuje prostředek, kterým lze dlouhodobě a účinně přispívat k dalšímu zvyšování užitkovosti hospodářských zvířat novou cestou, totiž řízenou inokulací jejich zažívacího traktu žádoucím a užitečným saprofytním mikroorganismem. Výhodou tohoto postupu je možnost průmyslové výroby takového preparátu fermentačním způsobem ze použití vyšlechtěného kmene Bacillus subtilis CCM 3623.

Způsob výroby takového přípravku podle vynálezu, jehož podstata, pokrok a výhoda byly právě uvedeny, bude vysvětlen na podkladě příkladů, které mají povahu čistě ilustrativní, nikoliv věak omezovači.

Účinek preparátu spočívá na zjištěním že spora Bacillus subtilis podané v dostatečném množství v dietě přežijí průchod žaludkem. Spórový obal je odolný proti účinkům nízkého pH e trávocích enzymů. Spory klíčí až v tenkém střevě a kultura se pak vyvíjí vlivem tepla, vlhkosti a složení prostředí. Klíčení musí proběhnout rychle, aby nedocházelo k úbytku pohybem materiálu v zažívacím traktu. Při klíčení se uvolňují bakterlolytické enzymy, které působí naostatní mikrofloru a dochází tak k vytvoření přirozeného poměru přítomné bakteriální flory, např. colibakterií a enterokoků apod. a tím nedochází k poruchám trávení.

Příklad 1

V nerezovém fermentačním tanku o objemu 1 000 1 opatřeném míchadlem typu otevřené turbiny o průměru tanku a s počtem otáček 250/min a se vzdušnicím věncem a chladicími hady se připraví živná půda tohoto složení:

kukuřičná mouka 21 kg technická glukóza 21 kg kukuřičný extrakt 1,4 kg

ZnSO^HgO 2,8 kg

CaCO 3,5 kg pitná voda do 700 1

Tato živná půda se sterilizuje při 120 °C po dobu 40 min, načež se vychladí na 37 °C. Tank se očkuje 3 % objemovými inokula připraveného v očkovacím tanku o objemu 100 1.

Půda očkovacího tanku musí mít .složení obdobné jako živná půda pro vlastní fermentaci, koncentrace všech živin však může být poloviční. Obě kultivace probíhají při 37 °C a jsou vzdušněny polovičním minutovým objemem vzduchu vztaženým na tekutou živnou půdu v tanku. Obsah očkovacího tanku se použije k očkováni po 24 hodinovém kultivování, počítaje od doby naočkování tanku laboratočním inokulem (2 baňky po 80 ml) kmene Bacillus < subtillls CCM 3623.

Vlestní fermentece v 1 000 litrovém fermentačním tanku probíhá po dobu 40 hodin, ’ kdy je možno testem vzorku zjistit sporulaci větší než 80 % vzhledem k celkovému počtu sledovaných buněk. Po ukončené fermentaci je počet spor nalezených v přepočtu na 1 ml asi 6.10¹².

Po skončené fermenteci se vyferementovaná půda zahustí ne sklenění oběžné odparce zapojené na vodovodní vývěvu až na původní objem za teploty 35 °C až 42 °C. Získaných 71 litrů koncentrátu se postupně za míchání v homogenlzátoru vnese do 630 kg sojová mouky předsušené ns 4 % objemové vlhkosti. Intenzivní homogenizací se koncentrát kultury Bacillus subtilis CCM 3623 stejnoměrně rozptýlí a pak se kultivačně stanoví počet spor v přepočtu na 1 g vzorku. Nalezená hodnota bude přibližně 4,5.10¹^.

Příklad 2

Na stejném fermentačním zařízení jako v příkladu 1 se připraví živná půda o složení:

krmná žitná mouka	18,0 kg
zahuštěná sladina	31,2 kg
sušené mléko	12,0 kg
sušená kvasnice	1,8 kg
pitná voda do	600 1

Vysterilizovaná a zchlazená živná půda se naočkuje 2 % objemovými inokula připraveného na půdě obdobného složení jako pro hlavní fermenteci. Inokulace očkovacího tanku se provede 3 baňkami po 80 ml vegetativní laboratorní kultury Bacillus subtitlls CCM 3623.

Doba kultivace očkovacího tanku je 18 hodin, hlavní kultury 30 hodin. Ρς ukončená fermantaci ve fermentačním tanku lze v 1 ml vzorku propočtem nalézt 2.10^, ·Ρ°^Γ·

Vyfermentovená půda se po kultivaci 630 litrů rozdělí ne 3 stejné díly. První díl se zpracuje ne sedimentační odstředivce při 10 000 ot/min průtokem 300 1/30 min a získá se 8,2 kg zahuštěného sedimentu, který ee na hnětači postupná smíchává se 3 kg chloridu sodného a 3 kg močoviny. Získané 14,2 kg hmoty se ovzorkují a v koncentrátu se pek zjistí 2.1θ'3 spor po přepočtení ne 1 kg.

Druhý díl se zpracovává jako díl prvý a zahuštěný sediment se zředí 8% potravinářským octem v poměru 1:1. Získaná suspenze obsahuje 1.10^ spor ne 1 ml.

Třetí díl,vyfermentovená půdy se vysuší na rozprašovací sušárně při vstupní teplotě suěicího vzduchu 185 ež 70 °C ne jeho výstupu. Tím se získá celkem 8,3 kg práškového produktu s obsahem spor 2.10¹^ kg.

Příklad 3

Na fermentační aparatuře se postupuje jako v příkladu 2 s tou odměnou, že k očkování očkovacího tanku se použije laboratorního inokula (2 baňky po 80 ml) kultury kmene Bacillus subtitlls CCM 3623 a k očkování hlavního fermentoru 5 % objemových inokula' z kultury očkovacího tanku.

Po 26 hodinové fermenteci se získaných 315 1 vysporuíované kultury rozdělí na 3 stejné díly. K prvnímu dílu se přidá 1 % polyetyléniminu a 1 % jemnozrná filtrační křemellny a za míchání se směs filtruje na rotačním bubnovém filtru přes vlněnou plachetku. Odřezávaný filtrační koláč se zasuší volným vyschnutím na stole pod infračervenou lampu na vzduchu. Získá se 3>8 kg světle hnědého sypkého prášku obsahujícího i

1.10 spor/g.

Druhý díl vyfermentované půdy sé hrubě zfiltruje přes síto z umělá hmoty o světlosti ' ok 0,3 x 0,,3 mm a poté se podrobí separaci rozpustného podílu na trysková odstředivce.

Získá se 21 1 koncentrátu, který se podrobí sušení na rozprašovací sušárně jako v příkladu

2. Získá se 8,1 kg produktu, který mé 0,8 až 10’* spor/g.

Třetí podíl vyeporulované kultury se vakuově zasuší postupem uvedeným v příkladu 1 a získaných 12,3 1 koncentrátu se usuěí v řozpraSovací suSárně za podmínek uvedených v příkladu 2, Získá ae 9,6 kg sypkého hnědého preparátu, který obsahuje 2.10¹⁴ spor/g.

Claims (5)

1. Způsob výroby přípravků pro zvySování užitkovosti hospodářských zvířat řízenou inokulací jejich zažívacího traktu saprofytním mikroorganismem, vyznačený tím, že živá bakteriální: kultura, připravená fermentačním monokulturním procesem, který je veden k nej vy Mí sporulaci s obsahem alespoň 10^ spor/ml v čase kratěím než 36 hodin při teplotách v rozmezí 18 až 40 °C, se koncenstuje filtrací, případně odstraňováním za použití organických koagulentů, ze vzniku preparátu o vlhkosti pod 15 % e tento se uvede do stabilního stavu usuěením nebo zahuštěním nebo přídavkem anorganických nebo organických látek rozpustných ve vodě, či snížením hodnoty pH, a takto vzniklý preparát se vmíchá do suchého nebo předsuleného krmného materiálu.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, ie fyziologicky stabilního stavu živé bakteriální kultury použitého mikrookranismu, připadne jeho koncentrátu, se dosahuje ueuiením v rozpralovaci sušárně, případně zahušťováním odpařovacím procesem za teploty nepřesahující 80 °C, anebo přípravkem obsahujícím anorganické či organické ve vodě rozpustné látky,, například přídavkem chloridu sodného a nebo močoviny, přičemž celková suSlna směsi není vylSÍ než 30 % hmotnostních.

3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že živí bakteriální kultura spor, nebo její koncentrát ae případně okyselí anorganickou a nebo organickou kyselinou na výsledné pH nižží než 3,5.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že živá bakteriální kultura spor, případně její předstižený koncentrát se vmíchá do suchého nebo předsuSeného pomocného krmného materiálu, například do krmné mouky.

5. Způsob ]podle bodu 1, vyznačený tím, že živá bakteriální kultura spor saprofytního mikroorganismu je vyprodukována na podkladě vyšlechtěného bakteriálního,kmene Baclllus subtilie CCM 3623.