TW201817316A - 製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法 - Google Patents

Abstract

一種含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的製備方法，其係包含：於一浸泡液（light steepwater）中添加一微生物以提供一混合物，其中該微生物係包含一第一菌株，該第一菌株係可於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸；將該混合物置於厭氧氛圍下以進行發酵反應，提供一發酵液；以及視需要濃縮該發酵液。視需要地，該微生物可更包含一第二菌株，該第二菌株係可固定碳氧化物。

Description

製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法

本發明係關於使用微生物於製備飼料原料的應用，尤其是在不外加丁酸及丁酸鹽之情形下，製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料。特定言之，本發明方法係透過微生物以及輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）的使用，在不外加丁酸及丁酸鹽之情形下，提供可用以製備飼養動物之飼料之含有丁酸及／或丁酸鹽的發酵液。

玉米粒的主要成分為澱粉、蛋白質、脂肪、與玉米皮纖維，乃製作飼料的常見原料。由玉米製作飼料的加工流程可大致分為濕法及乾法二種。其中，所謂濕法，係指將玉米用溫水浸泡，破碎後分離出胚芽、纖維、及蛋白質，以獲得高純度的澱粉產品。圖1顯示典型之濕法玉米澱粉生產流程。

如圖1顯示，於典型之濕法玉米澱粉生產流程中，在進行溫水浸泡之前，先對玉米粒A 進行一淨化處理100 ，以水B 洗滌玉米粒A 而移除雜質與塵埃。其後，進行浸泡處理200 ，以通入二氧化硫C 之溫水（例如：溫度為約46至52℃的溫水）浸泡玉米粒（歷時例如：40至80小時），得到輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）D 以及軟化的玉米粒。前述浸泡液係包含粗蛋白、灰分、碳水化合物、以及脂肪等成分，其經蒸發濃縮210 ，可得到固形物含量提升（例如達約45至55重量%）之濃縮玉米萃取液（Condensed corn extractives）E ，或稱玉米浸泡液（Corn steep liquor或Corn steepwater)。可進一步乾燥前述濃縮玉米萃取液E ，以提供全固形物的玉米萃取粉（Corn steep powder）。

如圖1所示，經軟化的玉米粒經歷破碎處理300 以及胚芽分離處理400 以移除胚芽之後，再經歷細磨處理500 以及纖維分離處理600 以移除玉米皮纖維K ，其後經蛋白分離處理700 以移除蛋白質，得到澱粉；該澱粉再以水F 進行澱粉洗滌800 、脫水810 、乾燥820 ，即為玉米澱粉（Corn starch）G 。其中，於胚芽分離處理所分離得到的玉米胚芽經胚芽洗滌410 、脫水420 、乾燥430 而得到胚芽H ，該胚芽H 再經榨油處理440 ，可以提供粗玉米油I 以及胚芽餅（粕）J ；於纖維分離處理600 所分離得到的玉米皮纖維K ，再經洗滌脫水610 、乾燥630 及造粒640 等進一步處理，且在處理過程中混合620 前述濃縮玉米萃取液E 以及視需要的胚芽餅（粕）J ，可以提供玉米蛋白飼料（Corn gluten feed）L ，其可用於飼養動物；於蛋白分離處理700 所分離得到的蛋白質再經蒸發濃縮710 、脫水720 、乾燥730 等進一步處理，則可提供蛋白粉（Corn gluten meal）M 。

在過去，為達到維持動物健康、促進動物生長、及提升飼料利用率等效果，常於飼料中添加使用抗生素，然而，近年來抗生素所衍生的抗藥性和藥物殘留問題日益受到重視，故各國政府紛紛採取相應的措施，以嚴格控管抗生素作為飼料添加劑的應用。因此，抗生素替代品的開發，已成為飼料添加劑研究的重點。

已知，於動物飼料中添加丁酸或丁酸鹽（例如丁酸鈉）可對所飼養的動物提供許多益處，包括例如抗菌、抑制病原菌、改善胃腸道上皮細胞型態結構、改善腸道微生態平衡、促進消化吸收能力、抑制腸道炎症反應、增強免疫力等，進而可提升飼料利用率、增加所飼養之動物的成長速率與換肉率。然而，根據目前由玉米製作飼料之加工流程（如圖1所示之玉米澱粉濕法生產流程），除非外加（externally adding）丁酸及丁酸鹽，否則所提供之飼料如玉米蛋白飼料等，皆不含丁酸及丁酸鹽。此外，在飼料中所添加的丁酸或丁酸鹽必須為飼料級，不可為低價的化工級丁酸或丁酸鹽，蓋若於飼料中添加使用低價的化工級丁酸或丁酸鹽（例如丁酸鈉），將灼傷動物黏膜，致使動物的採食量下降、甚至拒食。

本案發明人研究發現，在由玉米製作飼料的濕式加工流程中，透過微生物的使用，可在不改變傳統加工流程順序的情形下，直接在製程上游提供含有符合飼料等級要求之丁酸及／或丁酸鹽的輕質玉米浸泡液，其可用以製作動物飼料，不須外加丁酸及丁酸鹽。

因此，本發明之一目的，在於提供一種含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的製備方法，其係包含：於一輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）中添加一微生物以提供一混合物，其中該微生物係包含第一菌株，該第一菌株係可於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸；將該混合物置於厭氧氛圍下以進行發酵反應，提供一發酵液；以及視需要濃縮該發酵液。視需要地，該微生物可更包含一第二菌株，該第二菌株係可固定碳氧化物。

本發明之詳細技術內容及部分具體實施態樣，將描述於以下內容中，以供本發明所屬領域具通常知識者據以明瞭本發明之特徵。

以下將描述根據本發明之部分具體實施態樣；惟，在不背離本發明精神下，本發明尚可以多種不同形式之態樣來實踐，不應將本發明保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。此外，除非文中有另外說明，於本說明書中（尤其是在後述專利申請範圍中）所使用之「一」、「該」及類似用語應理解為包含單數及複數形式。

另，本說明書中所使用之數值範圍（例如5至100）應理解為亦包含在該範圍中的所有有理數以及在該範圍中之任何有理數所組成的範圍，因此，本說明書中所使用之數值範圍係包含介於所列舉之最低值與最高值之間的數值的所有可能組合。另，當本說明書於數值前使用「約」時，實質上代表與所述數值相差在20%以內者，較佳在10%以內者，且更佳在5%以內者。

於本說明書中，所謂「輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）」係指以通入二氧化硫之溫水浸泡玉米所得之液體。其中，該玉米較佳係先經水洗滌以移除雜質與塵埃；該溫水之溫度較佳為至少40℃（例如約46至52℃）；該浸泡較佳歷時至少三天（例如：浸泡約40至80小時）。所謂「濃縮玉米萃取液（Condensed corn extractives）」係指以蒸發濃縮處理前述浸泡液後，所得到之固形物含量提升（例如達約45至55重量%）之液體。所謂「粗蛋白」係指含氮物質的總稱，包括真蛋白質與含氮物（氨化物）。所謂「灰分」係指食品經過高溫灼燒時所發生的一系列物理及化學變化，有機成分揮發逸散後所殘留之無機成分（主要是無機鹽及氧化物）。

於本說明書中，所謂「發酵反應」係指微生物於厭氧氛圍下代謝一或多種物質以產生有機化合物的過程。所謂「固定碳氧化物」係指藉由生物化學反應將碳氧化物轉化為有機化合物的過程。所謂「微生物」係指肉眼無法看見的生物體（例如：細菌、真菌），且可包括於自然界中自然存在的野生型（wild type），以及因任何因素（天然或人為）所產生的突變型（mutant）。

於本說明書中，所謂「醣類」，又稱為碳水化合物，其例子包括，但不限於，單醣（例如：葡萄糖（glucose）、果糖（fructose）、半乳糖（galactose）、甘露糖（mannose）、阿拉伯糖（arabinose）、來蘇糖（lyxose）、核糖（ribose）、木糖（xylose）、核酮糖（ribulose）、木酮糖（xylulose）、阿洛糖（allose）、阿卓糖（altrose）、古洛糖（gulose）、艾杜糖（idose）、塔羅糖（talose）、阿洛酮糖（psicose）、山梨糖（sorbose）、塔格糖（tagatose））；雙醣（例如：蔗糖（sucrose）、麥芽糖（maltose）、乳糖（lactose）、乳酮糖（lactulose）、海藻糖（trehalose）、纖維二糖（cellobiose））；寡糖（例如：水蘇糖（stachyose）、麥芽三糖（maltotriose）、麥芽四糖（maltotetrose）、麥芽五糖（maltopentaose））；以及多醣（例如：澱粉、纖維素、肝糖、環糊精（cyclodextrin）、阿拉伯聚糖（arabinoxylans）、關華豆膠（guar gum）、阿拉伯膠（gum arabic）、幾丁質（chitin）、樹膠（gum）、海藻酸鹽（alginate）、果膠（pectin）、結冷膠（gellan））。所謂「有機化合物」，簡稱有機物，係指含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、電石、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物等除外）或碳氫化合物及其衍生物的總稱。

如前述，先前技術之由玉米製作飼料的加工流程中，除非外加（externally adding）丁酸及丁酸鹽，否則最終所提供之飼料如玉米蛋白飼料等，皆不含丁酸及丁酸鹽，故必須透過外加丁酸及丁酸鹽（例如丁酸鈉）的方式，以提升飼料利用率、增加所飼養之動物的成長速率與換肉率。不同於先前技術，本案發明人研究發現，透過微生物的使用，可在不改變傳統加工流程順序的情形下，直接提供含有丁酸及／或丁酸鹽的飼料原料，其可用以製備含有丁酸及╱或丁酸鹽的玉米蛋白飼料。

因此，本發明係提供一種含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的製備方法，其係包含：於一輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）中添加一微生物以提供一混合物，其中該微生物係包含一第一菌株，該第一菌株係可於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸；將該混合物置於厭氧氛圍下以進行發酵反應，提供一發酵液；以及視需要濃縮該發酵液。視需要地，該微生物可更包含一第二菌株，該第二菌株係可固定碳氧化物。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，所採用之第一菌株係可於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸之微生物，此可包括例如可以利用乙醯-輔酶A生合成（acetyl-CoA biosynthesis）路徑、丁醯-輔酶A生合成（butyryl-CoA biosynthesis）路徑、丙酮生合成（acetone biosynthesis）路徑、乙醇生合成（ethanol biosynthesis）路徑、丁醇生合成（butanol biosynthesis）路徑、乙酸生合成（acetate biosynthesis）路徑、或丙酮-丁醇-乙醇（acetone-butanol-ethanol，ABE）路徑進行發酵反應以生成丁酸的微生物，但不以此為限。舉例言之，該第一菌株的例子包括，但不限於，梭菌屬（Clostridium sp.）菌株、丁酸桿菌屬（Butyribacterium sp.）菌株、及丁酸弧菌屬（Butyrivibrio sp.）菌株。

適用於本發明方法以作為第一菌株之梭菌屬（Clostridium sp.）菌株的例子包括，但不限於，酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）、酪酸梭菌（Clostridium butyricum ）、拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii ）、丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum ）、阿吉替南斯梭菌（Clostridium argentinense ）、金黃丁酸梭菌（Clostridium aurantibutyricum ）、肉毒芽孢梭菌（Clostridium botulinum ）、食氧化碳梭菌（Clostridium carboxidivorans ）、食纖維梭菌（Clostridium cellulovorans ）、解醣cf.梭菌（Clostridium cf. saccharolyticum ）、困難梭菌（Clostridium difficile ）、克氏梭菌（Clostridium kluyveri ）、諾維氏梭菌（Clostridium novyi ）、類腐敗梭菌（Clostridium paraputrificum ）、帕斯庫伊梭菌（Clostridium pascui ）、巴斯德氏梭菌 (Clostridium pasteurianum )、胜肽戈登氏梭菌（Clostridium peptidivorans ）、產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens ）、糞味梭菌（Clostridium scatologenes ）、西瑪克梭菌（Clostridium schirmacherense ）、斯蒂克蘭德氏梭菌（Clostridium sticklandii ）、近端梭菌SB4（Clostridium subterminale SB4）、共生梭菌（Clostridium symbiosum ）、破傷風梭菌（Clostridium tetani ）、大洋溫層梭菌（Clostridium tepidiprofundi ）、第三梭菌（Clostridium tertium ）、破傷風形梭芽孢桿菌（Clostridium tetanomorphum ）、以及耐熱梭菌（Clostridium thermopalmarium ）。

適用於本發明方法以作為第一菌株之丁酸桿菌屬（Butyribacterium sp.）菌株的例子包括，但不限於，食甲基丁酸桿菌（Butyribacterium methylotrophicum ）以及雷氏丁酸杆菌（Butyribacterium rettgeri ）。

適用於本發明方法以作為第一菌株之丁酸弧菌屬（Butyrivibrio sp.）菌株的例子包括，但不限於，穗状丁酸弧菌（Butyrivibrio crossotus ）、溶纖維丁酸弧菌（Butyrivibrio fibrisolvens ）、亨氏丁酸弧菌（Butyrivibrio hungatei ）、以及瘤胃溶纖維丁酸弧菌（Butyrivibrio proteoclasticus ）。

亦可於本發明方法中採用以下菌株之一或多者作為第一菌株，但不以此為限：安愛羅斯代普布替雷熙克菌（Anaerostipes butyraticus ）、糞厭氧棒狀菌（Anaerostipes caccae ）、安愛羅斯代普菌屬（Anaerostipes sp. ）、糞球菌ART55/1（Coprococcus ART55/1 ）、靈巧糞球菌（Coprococcus catus ）、陪伴糞球菌（Coprococcus comes ）、一致糞球菌（Coprococcus eutactus）、兩形真桿菌（Eubacterium biforme ）、溶纖維真桿菌（Eubacterium cellulosolvens ）、細長真桿菌（Eubacterium dolichum ）、龐大真桿菌（Eubacterium hadrum ）、霍氏真杆菌（Eubacterium hallii ）、L2-7真杆菌（Eubacterium L2-7 ）、黏液真桿菌（Eubacterium limosum ）、氧化還原真桿菌（Eubacterium oxidoreducens ）、细枝真杆菌（Eubacterium ramulus ）、直腸真桿菌（Eubacterium rectale ）、口臭真杆菌（Eubacterium saburreum ）、A2-194真杆菌（Eubacterium A2-194 ）、凸腹真桿菌（Eubacterium ventriosum ）、毛螺科菌（Lachnospiraceae bacterium ）、毛螺科菌屬（Lachnospiraceae sp. ）、莫亞拉產吲哚菌（Moryella indoligenes ）、少食八疊球菌（Parasporobacterium paucivorans ）、瘤胃假丁酸弧菌（Pseudobutyrivibrio ruminis ）、偽丁酸撒拉尼羅拉菌（Pseudobutyrivibrio xylanivorans ）、盲腸羅斯氏菌（Roseburia cecicola ）、糞便羅斯拜瑞氏菌（Roseburia faecis ）、羅斯拜瑞氏菌（Roseburia hominis ）、羅斯氏腸菌（Roseburia intestinalis ）、羅斯氏尹琳妮佛倫菌（Roseburia inulinivorans ）、孢子細菌樹紫苑菌（Sporobacterium olearium ）、安黑羅克斯阿克踏利斯菌（Anerococcus octavius ）、不解糖嗜腖菌（Peptoniphilus asaccharolyticus ）、蛋白腖菌（Peptoniphilus ）、杜爾丹尼菌（duerdenii ）、蛋白腖哈雷菌（Peptoniphilus harei ）、蛋白腖淚菌（Peptoniphilus lacrimalis ）、吲哚嗜腖菌（Peptoniphilus indolicus ）、弗消化鏈球菌艾弗嗜腖菌（Peptoniphilus ivorii ）、嗜腖菌屬（Peptoniphilus sp. ）、賽德門特巴克特海卓斯班卓依克菌（Sedimentibacter hydroxybenzoicus ）、優桿歐都例牡藤菌（Anaerovorax odorimutans ）、產線齦溝菌（Filifactor alocis ）、巴克氏真杆菌（Eubacterium barkeri ）、驕弱真桿菌（Eubacterium infirmum ）、细小真杆菌（Eubacterium minutum ）、纏結優桿菌（Eubacterium nodatum ）、溝跡優桿菌（Eubacterium sulci ）、念珠狀真桿菌（Eubacterium moniliforme ）、黃單胞菌科（llyobacter delafieldii ）、草酸桿菌屬（Oxobacter pfenningii ）、最大八叠球菌（Sarcina maxima ）、速生熱分枝菌（Thermobrachium celere ）、布替利西柯普利卡柯倫菌（Butyricicoccus pullicaecorum ）、A2-207真杆菌（Eubacterium A2-207 ）、甲酸芽殖菌（Gemmiger formicilis ）、厭氧棒移動菌（Anaerobaculum mobile ）、巴羅斯波拉咕魯踏里咖菌（Pelospora glutarica ）、噬熱楊斯安斯菌（Thermoanaerobacter yonseiensis ）、圓柱狀真桿菌（Eubacterium cylindroides ）、隱藏真桿菌（Eubacterium saphenum ）、多曲真杆菌（Eubacterium tortuosum ）、尤氏真桿菌舒蒂卡亞種（Eubacterium yurii margaretiae ）、厭氧消化球菌（Peptococcus anaerobius ）、黑色消化球菌（Peptococcus niger ）、芽孢腸狀菌屬（Sporotomaculum hydroxybenzoicum ）、胺基酸球腸菌（Acidaminococcus intestini ）、發酵氨基酸球菌（Acidaminococcus fermentans ）、氨基酸球菌屬（Acidaminococcus sp. ）、埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii ）、馬加斯福利亞基摩斯菌（Megasphaera genomosp ）、巨球形菌（Megasphaera micronuciformis ）、哈拉阿羅比撒喀哩提克菌（Halanaerobium saccharolyticum ）、巴羅拉哈斯巴拉伊特米迪亞菌（Brachyspira intermedia ）、雛禽短螺旋體（Brachyspira alvinipulli ）、徐特沃斯壓斯阿特里額斯菌（Shuttleworthia satelles ）、產氫厭氧球菌（Anaerococcus hydrogenalis ）、解乳厭氧球菌（Anaerococcus lactolyticus ）、普氏厭氧球菌（Anaerococcus prevotii ）、四聯厭氧球菌（Anaerococcus tetradius ）、陰道厭氧球菌（Anaerococcus vaginalis ）、嗜鹼菌（Alkaliphilus metalliredigens ）、阿克阿里福里額斯菌（Alkaliphilus oremlandii ）、黑羅福斯提斯斯特克里猴米尼斯菌（Anaerofustis stercorihominis ）、蒲斯瑞德拉米巴克德阿拉克特里克斯菌（Pseudoramibacter alactolyticus ）、黑羅特克斯歐里何米尼斯菌（Anaerotruncus colihominis ）、法克里巴克替利亞cf.普阿斯奈特伊菌（Faecalibacterium cf. prausnitzii ）、法克里巴克替利亞普阿斯奈特伊菌（Faecalibacterium prausnitzii ）、魯米弄克咖西貝克替李亞菌（Ruminococcaceae bacterium ）、斯伯特里居里恩法里阿伯菌（Subdoligranulum variabile ）、斯模安羅阿羅貝特替里亞斯模薩哈羅莉替克菌（Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum ）、卡巴斯基滴不拉清佩西福克菌（Carboxydibrachium pacificum ）、卡巴斯基豆特門斯哈卓基弄福門斯菌（Carboxydothermus hydrogenoformans ）、騰沖嗜熱厭氧菌（Thermoanaerobacter tengcongensis ）、利熱厭氧桿菌 （Thermoanaerobacter wiegelii ）、丹毒絲菌科（Erysipelotrichaceae bacterium ）、肉食桿菌屬（Carnobacterium sp. ）、迪門斯波拉菌屬（Desmospora sp. ）、長醋絲菌（Acetonema longum ）、斯模系尼額斯卡巴斯基黛福倫斯菌（Thermosinus carboxydivorans ）、娜卓安羅碧娥斯安羅芙莉娥斯菌（Natranaerobius thermophiles ）、哈崙安羅畢恩普昂福倫（Halanaerobium praevalens ）、斯拜爾貝特替里亞安羅芙莉倫菌（Symbiobacterium thermophilum ）、斯達克福昂德替里亞那薩爾斯菌（Stackebrandtia nassauensis ）、英特爾斯波郎吉因克福恩菌（Intrasporangium calvum ）、两面神菌菌屬（Janibacter sp. ）、橙黃小單孢菌（Micromonospora aurantiaca ）、小單孢菌屬（Micromonospora sp. ）、海洋放線菌（Salinispora arenicola ）、撒利尼斯波拉特皮卡菌（Salinispora tropica ）、福如克西波拉瑪莉絲菌（Verrucosispora maris ）、克里貝拉福拉替達菌（Kribbella flavida ）、類諾卡氏菌科（Nocardioidaceae bacterium ）、類諾卡氏菌科屬（Nocardioides sp. ）、彎曲熱單孢菌 （Thermomonospora curvata ）、會縮嗜鹽原體（Haloplasma contractile ）、印度脱硫元螺菌（Desulfurispirillum indicum ）、脫鐵桿菌屬（Deferribacter desulfuricans ）、鐵還原紅螺菌（Rhodoferax ferrireducens ）、以及橙色標樁菌（Stigmatella aurantiaca ）。

除了上述野生型菌種以外，亦可透過遺傳工程，以提供本發明方法所需之第一菌株，只要該菌株具有於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸的能力即可。舉例言之，針對原先不具有ABE路徑相關基因、或僅具有部份ABE路徑相關基因之微生物，可以透過遺傳工程操作而於該微生物中置入ABE路徑相關基因，使該微生物具備進行發酵反應以生成丁酸之能力，作為本發明方法所需之第一菌株。

於本發明方法之部分具體實施態樣中，係使用酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）作為第一菌株，以於發酵反應中進行醣類及╱或有機化合物之代謝而產生丁酸。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，可採用任何具有固定碳氧化物之能力的微生物作為第二菌株。舉例言之，但不以此為限，可採用可以利用Wood-Ljungdahl（WL）路徑來固定生存環境中之碳氧化物的微生物作為第二菌株。

可利用Wood-Ljungdahl（WL）路徑以固定碳氧化物之微生物的例子包括，但不限於，高斯卡提梭菌（Clostridium coskatii ）、將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）、自產乙醇梭菌（Clostridium autoethanogenum ）、拉氏梭菌（Clostridium ragsdalei ）、甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）、糞味梭菌（Clostridium scatologenes ）、食氧化碳梭菌（Clostridium carboxidivorans ）、困難梭菌（Clostridium difficile ）、醋酸梭菌（Clostridium aceticum ）、熱乙酸莫爾氏菌（Moorella thermoacetica ，原為熱乙酸梭菌（Clostridium thermoaceticum ））、嗜熱自營甲烷桿菌（Methanobacterium thermoautotrophicum ）、自營脫硫桿菌（Desulfobacterium autotrophicum ）、斯蒂克蘭德氏梭菌（Clostridium sticklandii ）、嗜熱自營梭菌（Clostridium thermoautotrophicum ）、蟻酸醋酸梭菌（Clostridium formicoaceticum ）、大梭菌（Clostridium magnum ）、甲醇醋酸桿菌（Acetobacterium carbinolicum ）、凱伍醋酸桿菌（Acetobacterium kivui ）、伍氏醋酸桿菌（Acetobacterium woodii ）、瘤胃聚乙酸菌（Acetitomaculum ruminis ）、潮濕厭氧醋菌（Acetoanaerobium noterae ）、以及拜氏醋酸桿菌（Acetobacterium bakii ）。

同樣地，除了野生型菌種以外，亦可透過遺傳工程以提供本發明方法所需之第二菌株。舉例言之，可針對原先不具有Wood-Ljungdahl（WL）路徑相關基因、或僅具有部份Wood-Ljungdahl（WL）路徑相關基因之微生物，透過遺傳工程操作而於該微生物中置入Wood-Ljungdahl（WL）路徑相關基因，使該微生物具備固定碳氧化物之能力，作為本發明方法所需之第二菌株。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，較佳地，係採用以下可利用Wood-Ljungdahl（WL）路徑以固定碳氧化物之微生物的至少一者作為第二菌株：高斯卡提梭菌（Clostridium coskatii ）、將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）、自產乙醇梭菌（Clostridium autoethanogenum ）、拉氏梭菌（Clostridium ragsdalei ）、甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）、及糞味梭菌（Clostridium scatologenes ）。於本發明方法之部分具體實施態樣中，係以甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）及將達梭菌（Clostridium ljungdahli ）之至少一者作為第二菌株以固定碳氧化物。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，所涉發酵反應之條件係依所選用之第一菌株（以及第二菌株）而定，且為本發明所屬技術領域具通常知識者可視需要而選用者。舉例言之，當以酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）為第一菌株，且以甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）及將達梭菌（Clostridium ljungdahli ）之至少一者為第二菌株時，較佳係於32至42℃之溫度（更佳於34至40℃之溫度）進行該發酵反應，且較佳係維持發酵環境之pH值為4至8。

如本發明所屬技術領域具通常知識者所知，發酵反應係於厭氧氛圍下進行。根據本發明之方法，所述厭氧氛圍係指氧氣含量低於5ppm，較佳低於0.5 ppm，更佳低於0.1 ppm之氛圍。可採用任何合宜之手段以提供所欲之厭氧氛圍。舉例言之，但不以此為限，可於發酵反應進行之前，先於發酵槽或發酵反應容器（例如發酵罐）中通入惰性的氣體（例如：氮氣或二氧化碳）且進行曝氣，以排出存在於發酵槽或反應容器中的空氣，提供所欲之厭氧氛圍；或者，採用鈀催化劑將發酵槽或反應容器內的氧氣與厭氧混合氣體中的氫氣催化生成水，從而提供所欲之厭氧氛圍。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，可於發酵反應開始之前，一次性地將微生物添加到輕質玉米浸泡液中；或者，可以視需要在進行發酵反應之前先將部分微生物添加到輕質玉米浸泡液中，其後於發酵反應進行過程中，一次性地或多次分批地將剩餘的微生物添加到輕質玉米浸泡液中；此外，也可視需要於發酵反應進行過程中補充輕質玉米浸泡液。例如，可於發酵反應進行前，一次性地將輕質玉米浸泡液與菌株混合，也可將輕質玉米浸泡液分為等量或不等量的二或多批，於發酵反應開始之前先加入一批，其後於發酵反應進行過程中，再將剩餘量分批加入發酵反應器中。

視需要地，可於進行本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法之前，先對所採用之第一及／或第二菌株進行前培養，以使菌株生長直到對數生長期（log phase），再使用該經前培養之菌株以進行本發明方法。

於根據本發明之製備含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的方法中，在進行發酵反應之前，可以視需要於該含有輕質玉米浸泡液與微生物之混合物中添加碳源、氮源、及／或礦物質元素。其中，視所採用之第一菌株及第二菌株，該碳源可以是乙酸、乙酸鹽、及糖類（例如葡萄糖、蔗糖、糖蜜）之至少一者，該礦物質元素可以是磷、硫、鉀、鎂、鐵、及錳之至少一者，但不以此為限。舉例言之，可於該混合物中添加磷酸二氫鉀（KH₂ PO₄ ）以提供磷、鉀等元素，添加氯化鎂或含水硫酸鎂（MgSO₄ ．7H₂ O）以提供鎂元素，及／或添加氯化鐵或含水硫酸鐵（FeSO₄ ．7H₂ O）以提供鐵元素。

發酵反應完成之後，所獲得之發酵液即可用以製作含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料。此外，可視需調整該發酵液之pH值及視需要對該發酵液進行一濃縮操作（例如蒸發濃縮），端視所欲製備之飼料的用途而異。舉例言之，可於發酵液中添加氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鈣，以調整pH值為大於7，或者，可於發酵液中添加硫酸、鹽酸、甲酸、乙酸、或乳酸，以調整pH值為小於7。

參考圖2，顯示一應用本發明方法，以由玉米製作飼料之加工流程的示意圖，其中，與圖1相同之代號係表示相同的處理流程或物料。如圖2顯示，可以將本發明方法應用於如圖1所示的典型濕法玉米澱粉生產流程中，其中，係以該濕法生產流程中浸泡玉米所得之輕質玉米浸泡液D 作為本發明方法之輕質玉米浸泡液，經由本發明方法之發酵反應211 以及視需要調整pH值212 ，從而提供含有丁酸及／或丁酸鹽之輕質玉米浸泡液N 或濃縮玉米萃取液E’ ，該輕質玉米浸泡液N 或濃縮玉米萃取液E’ 可用以生產提供一含有丁酸及／或丁酸鹽之玉米蛋白飼料L’ 。

茲以下列實施例進一步例示說明本發明。其中該等實施例僅提供作為說明，而非用以限制本發明之保護範圍。本發明保護範圍係如後附申請專利範圍所示。

實施例

於以下實施例中，所使用之物料來源或物料組成如下： (a) CGM（Clostridial Growth Medium）培養基（pH6.0）之無機物成分 硫酸銨（(NH₄ )₂ SO₄ ）：3克／升 磷酸氫二鉀（K₂ HPO₄ ）：1.5克／升 含水硫酸鎂（MgSO₄ •7H₂ O）：0.6克／升 含水硫酸鐵（FeSO₄ •7H₂ O）：0.03克／升 (b) RCM（Reinforced Clostridial Medium）培養基（pH6.8） 肉萃取物：10克／升 蛋白腖：10克／升 酵母萃取物：3克／升 D(+)葡萄糖：5克／升 澱粉：1克／升 氯化鈉：5克／升 乙酸鈉（CH₃ COONa）：3克／升 L-半胱胺酸鹽酸鹽（L-cysteinium chloride）：0.5克／升 瓊脂：0.5克／升

於以下實施例中，係以如下操作，於所使用之氣密容器（例如氣密瓶、發酵罐）中提供厭氧氛圍。氣密容器與橡膠塞以鋁箔包覆，並以高溫高壓（121°Ｃ，1.2大氣壓）進行滅菌，確保不會受其他微生物的干擾。其後，以烘箱去除外部殘餘水氣，防止殘餘水氣於操作時造成微生物汙染。將烘乾之氣密容器送入厭氧操作箱內，稍微鬆開封口的鋁箔後，以鈀催化劑催化氧氣與厭氧混合氣體中的氫氣生成水，從而將氣密容器中的氧氣去除，以提供厭氧氛圍。

於以下實施例中，係以如下操作提供經除氧的培養基。將配置好的培養基，以高溫高壓（121°Ｃ，1.2大氣壓）滅菌20分鐘，並於培養基冷卻至室溫之前，將其送入厭氧操作箱內，稍微鬆開盛裝培養基之容器的上蓋，讓水蒸氣釋出，並以鈀催化劑催化氧氣與厭氧混合氣體中的氫氣生成水，以進行培養基之除氧。於培養基冷卻至室溫之後，進一步於其中加入L-半胱胺酸鹽酸鹽（0.5克／升），以降低培養基之氧化還原電位（redox potential）至微生物所適之範圍），從而提供經除氧的培養基。

實施例 1 ：含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的製備

1-1. 選取菌株

選取可於發酵反應中代謝醣類或有機化合物以生成有機酸（例如：乙酸、丁酸）的酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535作為第一菌株，以及選取可固定碳氧化物的甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553，或將達梭菌（Clostridium ljungdahli ）菌株BCRC 17797作為第二菌株。

1-2. 前培養 (a) 酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535：取前述菌株之單一菌落，接種於10毫升之經除氧的RCM培養基中，並置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養歷時約14至16小時，以使菌株生長至OD₆₀₀ （波長為600奈米時的吸光度值）為約1.0至1.2。 (b) 甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553：取前述菌株之單一菌落，接種於10毫升之經除氧的RCM培養基中，並置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養歷時約16小時，以使菌株生長至OD₆₀₀ （波長為600奈米時的吸光度值）為約1.0至1.2。 (c) 將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）菌株BCRC 17797：取前述菌株之單一菌落，接種於10毫升之經除氧且額外添加10克／升之果糖的RCM培養基中，並置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養歷時約48小時，以使菌株生長至OD600（波長為600奈米時的吸光度值）為約1.0至1.2。

1-3. 發酵試驗

試驗 1-3-1

取200毫升之濃縮玉米萃取液（condensed corn extractives；購自豐年豐和公司），加入800毫升的水，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入2克的醋酸鈉、以及CGM的無機物成分（即，3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵），再取其中之100毫升，調整pH值至6.5後注入氣密瓶中，並進行除氧。

於上述氣密瓶中，以約1%之接種率分別接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535以及甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553。接著，將該氣密瓶置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養，分別於第0、26及71小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果示於表1。如表1所示，發酵液中的有機酸濃度，可由發酵時間長短來控制。

表1

試驗 1-3-2

取1000毫升購自豐年豐和公司之含醋酸的輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater），比照試驗1-3-1添加CGM的無機物成分，使每升培養基溶液含3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵、與8.6克的醋酸，再取其中之100毫升，調整pH值至6.3後注入氣密瓶中，並進行除氧。

於上述氣密瓶中，以約1.5%之接種率分別接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535以及甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553。接著，將該氣密瓶置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養，分別於第0及104小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果示於表2。如表2所示，發酵液中的有機酸濃度，可由發酵時間長短來控制。

表2

試驗 1-3-3

取100克之玉米萃取粉（Corn steep powder，簡稱CSP；購自Roquette freres公司，產品名稱：Solulys 095E），加水至總體積為1000毫升，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入5克的醋酸鈉、以及CGM的無機物成分（即，3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵），再取其中之100毫升，調整pH值至6.4後注入氣密瓶中，並進行除氧。

於上述氣密瓶中，以約2%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535，並以約5%之接種率接種經前培養之將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）菌株BCRC 17797。接著，將該氣密瓶置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養，分別於第0、24及72小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果示於表3。如表3所示，發酵液中的有機酸濃度，可由發酵時間長短來控制。

表3

試驗 1-3-4

取300克之玉米萃取粉（Corn steep powder，簡稱CSP；購自Roquette freres公司，產品名稱：Solulys 095E），加水至總體積為2700毫升，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入15克的醋酸鈉、以及CGM的無機物成分（即，9克的硫酸銨、4.5克的磷酸氫二鉀、1.8克的含水硫酸鎂、0.09克的含水硫酸鐵），調整pH值至6.0，並進行除氧，以提供一混合培養基，供後續之第一批次、第二批次及第三批次發酵使用。

第一批次發酵：於上述攪拌發酵罐中注入900毫升上述之混合培養基，並以約10%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535以及甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553。接著，將該攪拌發酵罐置於37°Ｃ之恆溫水槽中培養，並將培養基之pH控制在6.0，分別於第0、15.5及22.5小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果示於表4。如表4所示，發酵液中的有機酸濃度，可由發酵時間長短來控制。

第二批次發酵：卸出上述發酵罐中的第一批次發酵液，僅留下10%（此即，接種率為10%）。接著，於發酵罐中注入900毫升上述之混合培養基後，置於37°Ｃ之恆溫水槽中培養，並將培養基之pH控制在6.0，分別於第0、16.5及25小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果亦示於表4。

第三批次發酵：卸出上述發酵罐中的第二批次發酵液，僅留下10%（此即，接種率為10%）。接著，於發酵罐中注入900毫升上述之混合培養基後，置於37°Ｃ之恆溫水槽中培養，並將培養基之pH控制在6.0，分別於第0及48小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的乙酸及丁酸的濃度。結果亦示於表4。

表4

試驗 1-3-5

取100克之玉米萃取粉（Corn steep powder，簡稱CSP；購自Roquette freres公司，產品名稱：Solulys 095E），加水至總體積為900毫升，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入5克的醋酸鈉、以及CGM的無機物成分（即，3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵），調整pH值至5.8後注入攪拌發酵罐中，並進行除氧。

於上述攪拌發酵罐中，以約10%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535以及甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）菌株BCRC 14553。接著，將該發酵罐置於37°Ｃ之恆溫水槽中培養，分別於第0、21.5及40.5小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的葡萄糖、乙酸、粗蛋白及丁酸的濃度（註：發酵過程中不控制pH值；發酵結束後，發酵液的pH為7.24）。結果示於表5。其中粗蛋白的濃度是將Simplified TKN（s-TKN^TM ）分析方法所得之總氮量乘上6.25而獲得。

表5

試驗 1-3-6

取100克之玉米萃取粉（Corn steep powder，簡稱CSP；購自Roquette freres公司，產品名稱：Solulys 095E），加水至總體積為900毫升，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入5克的醋酸鈉、以及CGM的無機物成分（即，3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵），調整pH值至5.8後注入攪拌發酵罐中，並進行除氧。

於上述攪拌發酵罐中，以約10%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535。接著，將該發酵罐置於37°Ｃ之恆溫水槽中培養，分別於第0、22及40.5小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液中的葡萄糖、乙酸、粗蛋白及丁酸的濃度（註：發酵過程中不控制pH值；發酵結束後，發酵液的pH為7.6）。結果示於表6。其中粗蛋白的濃度是將Simplified TKN（s-TKN^TM ）分析方法所得之總氮量乘上6.25而獲得。

表6

試驗 1-3-7

取100克之玉米萃取粉（Corn steep powder，簡稱CSP；購自Roquette freres公司，產品名稱：Solulys 095E），加水至總體積為900毫升，以提供一接近於輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）組成的培養基。接著，於前述培養基中加入以及CGM的無機物成分（即，3克的硫酸銨、1.5克的磷酸氫二鉀、0.6克的含水硫酸鎂、0.03克的含水硫酸鐵），再取其中之50毫升，調整pH值至5.5後注入氣密瓶中，並進行除氧。

於上述氣密瓶中，以約10%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535。接著，將該氣密瓶置於37°Ｃ之厭氧培養箱中培養，分別於0、1、2、3、4及5小時取樣並以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析，並分別計算所取樣之發酵液（即，含有丁酸及／或丁酸鹽的浸泡液）中的乙酸、丙酸及丁酸的濃度（註：發酵過程中不控制pH值）。結果示於表7。如表7所示，發酵液中的有機酸濃度，可由發酵時間長短來控制。

於表7中，第0小時所取樣之發酵液中所測得的丁酸並非輕質玉米浸泡液所原有的，而係以約10%之接種率接種經前培養之酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）菌株BCRC 14535時所帶入的。

表7

由上述試驗1-3-1至試驗1-3-7之結果可知，在由玉米製作飼料的加工流程中，透過本發明方法之使用，於所得之輕質玉米浸泡液中添加第一菌株，或添加第一菌株與第二菌株，其後進行發酵反應，皆可在不改變傳統加工流程順序的情形下，直接提供含有符合飼料等級之丁酸及／或丁酸鹽的輕質玉米浸泡液，其可用以製作動物飼料。

實施例 2 ：含丁酸及／或丁酸鹽之濃縮玉米萃取液（ Condensed Corn Extractives ）之製備

試驗 2-1

實施例1之試驗1-3-5中，發酵反應進行40.5小時之後所提供的發酵液即為含丁酸及／或丁酸鈉的輕質玉米浸泡液，取當中的706克置入一附有攪拌器的1公升-圓底燒瓶中，在-660毫米汞柱（mmHg）之壓力下進行加熱，蒸發去除當中的水分，使固形分達約50重量%，所得即為含丁酸及／或丁酸鈉的濃縮玉米萃取液。冷卻後，以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析其中所含葡萄糖、粗蛋白、乙酸、及丁酸的濃度。結果示於表8。

表8

試驗 2-2

將實施例1之試驗1-3-6中，發酵反應進行40.5小時之後所提供之發酵液即為含丁酸及／或丁酸鈉的輕質玉米浸泡液，取當中701克置入一附有攪拌器的1公升-圓底燒瓶中，在-660毫米汞柱（mmHg）之壓力下進行加熱，蒸發去除當中的水分，使固形分達約50重量%，所得即為含丁酸及／或丁酸鈉的濃縮玉米萃取液。冷卻後，以Agilent 1100系列高效能液相層析儀搭配Aminex HPX- 87 H（300 mm x 7.8 mm）管柱分析其中所含葡萄糖、粗蛋白、乙酸、及丁酸的濃度。結果示於表9。

表9

由試驗2-1及2-2之結果可知，對試驗1-3-5或1-3-6所提供之含丁酸及／或丁酸鈉的輕質玉米浸泡液進行蒸發濃縮，皆可獲得固形分達約50重量%的濃縮玉米萃取液，且使丁酸的濃度提升至5倍。因此，若比照試驗2-1及2-2之方式，對試驗1-3-7所提供之含丁酸及／或丁酸鹽的輕質玉米浸泡液進行蒸發濃縮，則所獲得之濃縮玉米萃取液（固形分達約50重量%）中的丁酸濃度將如表10所示。

表10

A、A’‧‧‧玉米粒

B、B’‧‧‧水

C、C’‧‧‧二氧化硫

D、D’‧‧‧輕質玉米浸泡液

E‧‧‧濃縮玉米萃取液

E’‧‧‧含有丁酸及／或丁酸鹽之濃縮玉米萃取液

F、F’‧‧‧水

G、G’‧‧‧玉米澱粉

H、H’‧‧‧胚芽

I、I’‧‧‧粗玉米油

J、J’‧‧‧胚芽餅（粕）

K、K’‧‧‧玉米皮纖維

L‧‧‧玉米蛋白飼料

L’‧‧‧含有丁酸及／或丁酸鹽之玉米蛋白飼料

M、M’‧‧‧蛋白粉

N‧‧‧含有丁酸及／或丁酸鹽之輕質玉米浸泡液

100‧‧‧淨化處理

200‧‧‧浸泡處理

210‧‧‧蒸發濃縮

211‧‧‧發酵反應

212‧‧‧調整pH值

300‧‧‧破碎處理

400‧‧‧胚芽分離處理

410‧‧‧胚芽洗滌

420‧‧‧脫水

430‧‧‧乾燥

440‧‧‧榨油處理

500‧‧‧細磨處理

600‧‧‧纖維分離處理

610‧‧‧洗滌脫水

620‧‧‧混合

630‧‧‧乾燥

640‧‧‧造粒

700‧‧‧蛋白分離處理

710‧‧‧蒸發濃縮

720‧‧‧脫水

730‧‧‧乾燥

800‧‧‧澱粉洗滌

810‧‧‧脫水

820‧‧‧乾燥

圖1顯示典型之濕法玉米澱粉生產流程的示意圖。

圖2顯示一應用本發明方法，以由玉米製作飼料之加工流程的示意圖。

國內寄存資訊 酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）：TW中華民國　　財團法人食品工業發展研究所　　BCRC 14535。 1. 甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）：TW中華民國　　財團法人食品工業發展研究所　　BCRC 14553。 2. 將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）：TW中華民國　　財團法人食品工業發展研究所　　BCRC 17797。

國外寄存資訊 1. 酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）：DE德國　　德國國家菌種保藏中心DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)　　DSM 2637。 2. 甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）：DE德國　　德國國家菌種保藏中心DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)　　DSM 1288。 3. 將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）：DE德國　　德國國家菌種保藏中心DSMZ (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH)　　DSM 13528。

Claims (10)

1. 一種含有丁酸及／或丁酸鹽之飼料原料的製備方法，其係包含： 於一輕質玉米浸泡液（Light corn steepwater）中添加一微生物以提供一混合物，其中該微生物係包含一第一菌株，該第一菌株係可於發酵反應中代謝醣類及╱或有機化合物以生成丁酸； 將該混合物置於厭氧氛圍下以進行發酵反應，提供一發酵液；以及 視需要濃縮該發酵液。
2. 如請求項1之方法，其中，該微生物更包含一第二菌株，該第二菌株係可固定碳氧化物。
3. 如請求項1或2之方法，其中該第一菌株係以下之至少一者：梭菌屬（Clostridium sp.）菌株、丁酸桿菌屬（Butyribacterium sp.）菌株、及丁酸弧菌屬（Butyrivibrio sp.）菌株。
4. 如請求項1或2之方法，其中該第一菌株係以下之至少一者：酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）、酪酸梭菌（Clostridium butyricum ）、拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii ）、丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum ）、阿吉替南斯梭菌（Clostridium argentinense ）、金黃丁酸梭菌（Clostridium aurantibutyricum ）、肉毒芽孢梭菌（Clostridium botulinum ）、食氧化碳梭菌（Clostridium carboxidivorans ）、食纖維梭菌（Clostridium cellulovorans ）、解醣cf.梭菌（Clostridium cf. saccharolyticum ）、困難梭菌（Clostridium difficile ）、克氏梭菌（Clostridium kluyveri ）、諾維氏梭菌（Clostridium novyi ）、類腐敗梭菌（Clostridium paraputrificum ）、帕斯庫伊梭菌（Clostridium pascui ）、巴斯德氏梭菌（Clostridium pasteurianum ）、胜肽戈登氏梭菌（Clostridium peptidivorans ）、產氣莢膜梭菌（Clostridium perfringens ）、糞味梭菌（Clostridium scatologenes ）、西瑪克梭菌（Clostridium schirmacherense ）、斯蒂克蘭德氏梭菌（Clostridium sticklandii ）、近端梭菌SB4（Clostridium subterminale SB4）、共生梭菌（Clostridium symbiosum ）、破傷風梭菌（Clostridium tetani ）、大洋溫層梭菌（Clostridium tepidiprofundi ）、第三梭菌（Clostridium tertium ）、破傷風形梭芽孢桿菌（Clostridium tetanomorphum ）、及耐熱梭菌（Clostridium thermopalmarium ）。
5. 如請求項2之方法，其中該第二菌株係利用Wood-Ljungdahl（WL）路徑以固定碳氧化物的菌株。
6. 如請求項5之方法，其中該第二菌株係以下之至少一者：高斯卡提梭菌（Clostridium coskatii ）、將達梭菌（Clostridium ljungdahlii ）、自產乙醇梭菌（Clostridium autoethanogenum ）、拉氏梭菌（Clostridium ragsdalei ）、甘油利用泰瑞孢子菌（Terrisporobacter glycolicus ）、及糞味梭菌（Clostridium scatologenes ）。
7. 如請求項1或2之方法，其中該輕質玉米浸泡液係包含以下成分：粗蛋白、灰分、碳水化合物、及脂肪。
8. 如請求項1之方法，其中係以酪丁酸梭菌（Clostridium tyrobutyricum ）為第一菌株，且該發酵反應係於32至42℃之溫度下進行。
9. 如請求項1或2之方法，其更包含於進行發酵反應之前，於該混合物中添加碳源、氮源、及／或礦物質元素。
10. 如請求項9之方法，其中該碳源係乙酸、乙酸鹽、及糖類之至少一者，該礦物質元素係磷、硫、鉀、鎂、鐵、及錳之至少一者。