TWI643559B

TWI643559B - 飼料添加劑及其應用

Info

Publication number: TWI643559B
Application number: TW104118428A
Authority: TW
Inventors: 林宜瑾; 葉淑幸; 林詩偉; 吳思穎; 劉曉卉; 陳勁初
Original assignee: 葡萄王生技股份有限公司
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2018-12-11
Also published as: CN106234820A; TW201642755A

Abstract

本發明為一種新穎的飼料添加劑，包含奇異球菌屬(Deinococcus sp.)之菌體、其發酵物或其萃取物。飼料添加劑添加於飼料中供蛋雞食用後，可增加雞蛋中蛋黃的色澤，使蛋黃顏色變得較為橘紅。

Description

飼料添加劑及其應用

本發明係關於一種飼料添加劑，特別關於一種可改變蛋黃色澤之飼料添加劑。

飼料添加劑係指在飼料加工、製作或使用過程中添加的少量或微量物質。飼料添加劑依用途主要分為兩大類，即營養性飼料添加劑及非營養性飼料添加劑，其中營養性飼料添加劑用途為滿足動物的營養需要，包含維生素、微量元素、胺基酸、非蛋白氮、脂類添加劑等；而非營養性飼料添加劑種類較多，常用的有酶製劑、飼用微生物、抗生素(藥物添加物)、中草藥等，可用於增加動物採食量、提高動物生產量、維持動物健康狀況、調節動物生理及提升動物產品品質。另一部分則為改善飼料品質的添加劑，如飼料調味劑、抗氧化劑及防霉劑等。

風味與色澤為消費者選購動物類產品的重要指標，因此飼料增色劑已行之有年。飼料增色物質分為兩大類，一類為天然物質，主要為富含胡蘿蔔素、葉黃素、蝦青素等類胡蘿蔔素的動植物和微生物，如優質黃玉米、胡蘿蔔、松針粉、紅辣椒粉、磷蝦、螺旋藻、酵母等。另一類為經人工萃取或化學合成之著色劑，如胡蘿蔔素、β阿朴胡蘿蔔素醛、β-阿朴-8'-胡蘿蔔酸乙酯、β- 胡蘿蔔素-4,4'-二酮(斑蝥黃)、辣椒紅、蝦青素、葉黃素(金盞菊萃取物)等。

雞蛋為優良的蛋白質來源，台灣年產量達66億顆，一般認為蛋黃顏色為金黃色到澄黃色的雞蛋最受消費者歡迎。過去研究顯示，雞蛋蛋黃的色澤來自葉黃素、玉米黃質、茄紅素等類胡蘿蔔素的累積，而人體及動物無法自行合成類胡蘿蔔素，必須由外界攝入，因此在工業化飼養的模式中，蛋雞餵食類胡蘿蔔素作為蛋黃增色飼料添加劑已成為常態。

因天然飼料添加劑普遍有成本較高、不易取得、使用上有限制等諸多缺點，故在現今工業化動物飼養模式中，大多使用人工萃取或化學合成之添加劑。但近年來飼料添加劑的議題逐漸受到重視，包含抗生素濫用、化學合成物質致突變疑慮、萃取有機溶劑殘留等問題，使得使用天然飼料添加劑之動物產品受到消費者青睞，因此開發更優良及成本更低的天然飼料添加劑是極為迫切需要的。

本案申請人鑑於習知技術中的不足，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終於構思出本案，能夠克服先前技術之不足，以下為本案之簡要說明。

為了構思出更優良及成本更低的天然飼料添加劑，本發明將含有多量色素之奇異球菌屬(Deinococcus sp.)菌體以特定發酵條件量產。經試驗證明，將奇異球菌屬菌體添加於飼料當中餵食蛋雞，可有效使蛋黃呈現澄黃色澤至橘紅色澤，顯示出奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物具有作為飼料增色添加劑之新用途。

因此，本發明提供一種用於改變蛋黃之色澤的飼料添加劑。該飼料添加劑包括：奇異球菌屬(Deinococcus sp.)之菌體、其發酵物或其萃取物。

本發明另提出一種培養用於飼料添加劑之奇異球菌屬菌種的方法。該方法包括：將該奇異球菌屬菌種之一菌落接種至培養基中，該培養基包括：碳源0-10重量百分比(wt%)、複合碳氮源0-10wt%、豆漿0-50wt%、氮源0-10wt%及離子0-1wt%，其中該碳源、該複合碳氮源、該豆漿、該氮源及該離子之重量百分比不會同時為0，並以水補至100wt%；以及將該培養基置於20-55℃的條件下培養該奇異球菌屬菌種達1-5天。

本發明另提出一種奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物作為飼料添加劑的用途。

本發明另提出一種食用物品添加劑。該食用物品添加劑包含選自由奇異球菌屬之菌體、該菌體之發酵物、該菌體之萃取物及該發酵物之萃取物所組成的群組至少其中之一。

第1圖為本發明之飼料添加劑與辣椒紅色素對蛋黃色澤變化之比較圖。

第2圖為色差儀數值之Lab色空間概念圖。

第3圖為食用本發明之飼料添加劑之蛋雞產下之雞蛋在煮熟後之蛋黃色澤示意圖。

第4圖為不同種之奇異球菌屬(Deinococcus sp.)對蛋黃色澤變化之統計圖。

本發明利用特定發酵條件來培養產生多量色素之奇異球菌屬菌體。將奇異球菌屬菌體接種至培養基中，並於溫度為20-55℃的條件下培養1-5天，再收取經增殖、含有奇異球菌屬菌體之培養基。接著將該菌體、發酵物或萃取物經乾燥製成一劑型後，即可按適當比例混合於飼料中，作為飼料增色劑使用。

本發明的培養基中包括碳源0-10重量百分比(wt%)，複合碳氮源0-10wt%，豆漿0-50wt%，氮源0-10wt%，離子0-1wt%，其餘為水，調整pH值為5.0-8.0。在某些具體實施例中，碳源、複合碳氮源及氮源可分別為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10wt%，或介於前述連續二整數值之間的小數的重量百分比。在某些具體實施例中，豆漿可為0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50wt%，或介於前述連續二整數值之間的小數的重量百分比。在某些具體實施例中，離子可為0或1wt%或介於0至1之間的小數的重量百分比。前述碳源、複合碳氮源、豆漿、氮源及離子的重量百分比不可同時為零。在某些具體實施例中，培養基的pH值可為5.0、6.0、7.0或8.0，或介於前述連續二數值之間的小數。

培養基中的碳源包括但不限於葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖、海藻糖及甘油，複合碳氮源包括但不限於米糠、燕麥粉、黃豆粉及麥麩，以及氮源包括但不限於蛋白腖、大豆蛋白腖、麥芽抽出物、酵母抽出物、尿素及酪蛋白腖。

本發明的劑型包括但不限於氣溶膠、溶液、粉劑、水溶性散劑、預混劑、顆粒劑、微顆粒劑、微丸劑、微囊劑、膠囊劑及片劑。

本發明的飼料添加劑可添加於包括禽類飼料及水產類飼料等的動物飼料中，供禽類及水產類食用，該禽類及水產類可為人工飼養。禽類包括但不限於雁、鴨、鵝、企鵝、鷗、鵜、鸛、鷺、鷸、雀、鶯、鸚鵡、燕、雞、雉、鵪鶉、火雞、孔雀、鷓鴣、松雞、珠雞、鷹、隼、鵟、鵰、鷲、鳶、鴞、梟、鴕鳥及貓頭鷹。本發明的飼料添加劑亦可添加於食品中，做為營養品供人類食用。

本發明的奇異球菌屬菌種會產生一增色物質，其可為類胡蘿蔔素，類胡蘿蔔素包括但不限於胡蘿蔔素、葉黃素及蝦青素。禽類食用包含奇異球菌屬菌體、其發酵物或其萃取物的飼料後，其產生的類胡蘿蔔素不僅可提供額外的營養，亦可改變產生於禽類的蛋中蛋黃的顏色，使蛋黃的色澤變得較為橘紅。水產類食用包含奇異球菌屬菌體、其發酵物或其萃取物的飼料後，可改變水產類之體表顏色，使體表顏色更為橘紅，色澤更漂亮。

以下以具體實施例對本發明進一步說明，因奇異球菌屬(Deinococcus sp.)菌種皆具有產生增色物質的能力，故本發明適用所有餵食後可使蛋黃色澤改變之奇異球菌屬(Deinococcus sp.)菌種，並不侷限於實施例中所列舉之菌種。本發明揭示的奇異球菌屬之菌種均可由任一生物材料保存中心取得，例如食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心(BCRC)或美國菌種中心(ATCC)，因此並不須寄存本發明的奇異球菌屬菌種。

具體實施例1：Deinococcus grandis

本具體實施例使用購自食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心之D.grandis菌種(BCRC17376)。

以無菌操作技術將D.grandis菌接種於新鮮平板培養基來活化，再勾取單一菌落接種於含有液體培養基之錐形瓶中，以溫度為32℃及轉速為130rpm的條件下培養30小時後，取生長好之菌液接種至200L發酵槽內進行液態發酵放大，以溫度為32℃、轉速為80rpm、槽壓為1kg/cm²的條件下培養2天後收槽，將發酵液經離心移除濾液後，菌體經冷凍乾燥磨粉(成為菌粉)，按適當比例混合於蛋雞飼料中，作為飼料添加劑使用。本具體實施例使用之液態培養基成份為蔗糖2wt%，酵母抽出物1.5wt%以及蛋白腖1wt%，pH調整為6.8。

本具體實施例使用漢德克(Hendrix)蛋雞作為試驗餵食對象，並設置空白組、正對照組及試驗組，每組30隻。空白組為一般商用飼料配方，正對照組為商用飼料中添加0.3wt%辣椒紅，試驗組則分為低、中、高劑量組，分別於飼料中添加0.2wt%、1wt%及5wt%之D.grandis菌粉。試驗進行期間每日放置足量之新鮮飼料供雞隻自由取食，連續餵食十天，第七天起收取雞蛋進行檢測，試驗期間各組雞隻皆無重大異常狀態發生，產蛋率與飼料攝食率無顯著變化。

蛋黃外觀：各組蛋黃之色澤外觀比對結果如第1圖所示。空白組的蛋黃顏色呈現一般可見之金黃色，而與空白組相比，正對照組與低、中、高劑量試驗組的蛋黃顏色皆較空白組橘紅，且試驗組其增色效果依投予劑量遞增，最高劑量之5wt%組的蛋黃顏色呈現鮮豔之橘紅色，可見低、中、高劑量試驗組皆具有蛋黃之增色效果。再比較正對照組及試驗組，0.2wt%的D.grandis菌粉已與正對照組的顏色相近，1wt%的D.grandis菌粉已較正對照組的顏色橘紅，可見僅需少量的D.grandis菌粉即具有明顯的增色效果。

色差儀分析：自各組蛋黃中小心抽取蛋黃液，以色差儀偵測，其結果如表1所示。

色差儀數值註解：△L*：△L*數值越大代表顏色偏淺，△L*數值越小代表顏色偏深△a*：△a*數值越大代表顏色偏紅，△a*數值越小代表顏色偏綠△b*：△b*數值越大代表顏色偏黃，△b*數值越小代表顏色偏藍△E*：總色差

表1的數值中，L*表示黑白值，數值越大表示顏色越淺，數值越小表示顏色越深；a*表示紅綠值，數值越大表示顏色越紅，數值越小表示顏色越綠；b*表示黃藍值，數值越大表示顏色越黃，數值越小表示顏色越藍；△L*、△a*、△b*為各項扣除背景標準後所得之值，此測試使用的背景為黑色。由表1可知，正對照組與低、中、高劑量試驗組的△L*數值皆比空白組小，表示正對照組與低、中、高劑量試驗組的蛋黃顏色皆較空白組的蛋黃顏色深；正對照組與低、中、高劑量試驗組的△a*數值皆比空白組大，表示正對照組與低、中、高劑量試驗組的蛋黃顏色皆較空白組的蛋黃顏色紅；正對照組與低、中、高劑量試驗組的△b*數值皆比空白組小，表示空白組的蛋黃顏色比正對照組與低、中、高劑量試驗組的蛋黃顏色黃。

綜合△L*、△a*及△b*數值，並參照第2圖的Lab色空間概念圖，正對照組與低、中、高劑量試驗組的蛋黃顏色相較於空白組的蛋黃顏色較偏橘紅。由此可知，投予D.grandis菌粉於飼料添加劑中並讓蛋雞食用會使蛋黃色澤偏向橘紅色。

再比較正對照組與試驗組，由表1可知，正對照組的△a*數值比0.2wt%試驗組的△a*數值大，比1wt%及5wt%試驗組的△a*數值小。可見1wt%及5wt%試驗組的蛋黃顏色確實比正對照組的蛋黃顏色紅。因此，本發明投予奇異球菌屬菌體於蛋雞，其蛋黃的增色效果與投予0.3wt%辣椒紅的效果相當或更好。

為了進一步觀察蛋黃經加熱烹煮後是否仍能維持色澤，將雞蛋以100℃水煮15分鐘後，剝殻剖半，結果如第3圖所示。可觀察到蛋黃於0.3wt%辣椒紅、1wt% D.grandis、1wt% D.grandis、5wt% D.grandis不同組別上的色澤依序遞增，5wt% D.grandis組最為橘紅。因此，本發明在飼料中添加含奇異球菌屬菌體之飼料添加劑，蛋雞食用該飼料後產下的雞蛋蛋黃在加熱後，蛋黃增色效果依舊存在，不會因加熱而破壞色澤。

具體實施例2：Deinococcus radiodurans、Deinococcusproteolyticus、Deinococcus geothermalis及Deinococcusficus

本具體實施例使用購自食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心之菌種D.radiodurans(BCRC 12827)、D.proteolyticus(BCRC 17377)、D.geothermalis(BCRC 17378)及D.ficus(BCRC 17568)。

以無菌操作技術將各菌種接種於新鮮平板培養基來活化，再勾取單一菌落接種於含胰酪腖大豆肉湯培養基(Tryptic Soy Broth,TSB)之錐形瓶中，以溫度為32-45℃、轉速為130rpm的條件下培養30小時後，離心移除濾液，並將菌體經冷凍乾燥磨粉，以適當比例混合於蛋雞飼料中，作為飼料添加劑使用。

本具體實施例使用漢德克(Hendrix)蛋雞作為試驗餵食對象，並設置空白組及試驗組，每組3隻。空白組為一般商用飼料配方，試驗組則於飼料中添加5wt%之菌粉。試驗進行期間每日放置足量之新鮮飼料供雞隻自由取食，連續餵食七天，並收取雞蛋觀察其生蛋黃色澤，其結果如第4圖的統計圖所示。

在第4圖中，D.radiodurans、D.proteolyticus、D.geothermalis及D.ficus試驗組的△a*數值皆為正數且皆大於空白組的△a*數值。因此，在飼料中添加含本發明D.radiodurans、D.proteolyticus、D.geothermalis及D.ficus菌粉之飼料添加劑，蛋雞食用該飼料後產下的雞蛋的蛋黃色澤皆較空白組紅。

綜合以上試驗結果顯示，奇異球菌屬(Deinococcus sp.)菌體可不經萃取等繁複步驟，簡單混合在飼料中供雞隻食用，即可使漢德克蛋雞所產下之雞蛋蛋黃色澤改變，足見其作為飼料添加劑之前景。若奇異球菌屬菌體經本技術領域所熟知的技術加以濃縮、分離、或取其發酵物、或萃取物，將前述物質作為飼料添加劑而與飼料一同餵食禽類，則仍可增豔禽類產下的蛋之蛋黃。

實施例

1.一種用於改變蛋黃之色澤的飼料添加劑，包括：奇異球菌屬(Deinococcus sp.)之菌體、其發酵物或其萃取物。

2.如實施例1所述之飼料添加劑，其中該奇異球菌屬之菌體產生一增色物質。

3.如實施例2所述之飼料添加劑，其中該增色物質可為類胡蘿蔔素。

4.如實施例1所述之飼料添加劑，其中該蛋黃源自於一禽類產下的蛋，且該禽類為人工飼養。

5.如實施例4所述之飼料添加劑，其中該禽類選自由雁、鴨、鵝、企鵝、鷗、鵜、鸛、鷺、鷸、雀、鶯、鸚鵡、燕、雞、雉、鵪鶉、火雞、孔雀、鷓鴣、松雞、珠雞、鷹、隼、鵟、鵰、鷲、鳶、鴞、梟、鴕鳥、貓頭鷹所組成之群組至少其中之一。

6.如實施例1所述之飼料添加劑，其中該奇異球菌屬包括D.grandis(BCRC 17376)、D.radiodurans(BCRC 12827)、D.proteolyticus(BCRC 17377)、D.geothermalis(BCRC 17378)及D.ficus(BCRC 17568)。

7.如實施例1所述之飼料添加劑，其中該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物被製成為一劑型，該劑型選自一氣溶膠、一溶液、一粉劑、一水溶性散劑、一預混劑、一顆粒劑、一微顆粒劑、一微丸劑、一微囊劑、一膠囊劑及一片劑其中之一。

8.如實施例1所述之飼料添加劑，其中該飼料添加劑添加於一飼料的重量為該飼料添加劑及該飼料之總重量的0.2-5%。

9.一種培養用於一飼料添加劑之一奇異球菌屬菌種的方法，包括：將該奇異球菌屬菌種之一菌落接種至一培養基中，該培養基包括：碳源0-10重量百分比(wt%)、複合碳氮源0-10wt%、豆漿0-50wt%、氮源0-10wt%及離子0-1wt%，其中該碳源、該複合碳氮源、該豆漿、該氮源及該離子之重量百分比不會同時為0，並以水補至100wt%；以及將該培養基置於20-55℃的條件下培養該奇異球菌屬菌種達1-5天。

10.如實施例9所述之方法，其中該碳源選自由葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖、海藻糖及甘油所組成之群組至少其中之一。

11.如實施例9所述之方法，其中該複合碳氮源選自由米糠、燕麥粉、黃豆粉及麥麩所組成之群組至少其中之一。

12.如實施例9所述之方法，其中該氮源選自由蛋白腖、大豆蛋白腖、麥芽抽出物、酵母抽出物、尿素及酪蛋白腖所組成之群組至少其中之一。

13.如實施例9所述之方法，其中該培養基之pH值介於5.0-8.0。

14.一種奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物作為飼料添加劑的用途。

15.如實施例14所述的用途，包括將該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物與飼料進行混合。

16.一種食用物品添加劑，包含選自由奇異球菌屬之菌體、該菌體之發酵物、該菌體之萃取物及該發酵物之萃取物所組成的群組至少其中之一。

17.如實施例16所述的食用物品添加劑，其中該食用物品添加劑添加於飼料或食品中。

本發明時屬難能的創新發明，深具產業價值，援依法提出申請。此外，本發明可以由本領域技術人員做任何修改，但不脫離如所附申請專利範圍所要保護的範圍。

Claims

一種用於改變蛋黃之色澤的飼料添加劑，其包括：奇異球菌屬(Deinococcus sp.)之菌體、其發酵物或其萃取物，其中該奇異球菌屬包括一菌種，該菌種選自由D.grandis(BCRC 17376)、D.ficus(BCRC 17568)及其組合所組成的群組，且該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物之一添加量為0.2wt%-5wt%。
如申請專利範圍第1項所述之飼料添加劑，其中該奇異球菌屬之菌體產生一增色物質，其中該增色物質為一類胡蘿蔔素。
如申請專利範圍第1項所述之飼料添加劑，其中該蛋黃源自於一禽類產下的蛋，且該禽類為人工飼養。
如申請專利範圍第3項所述之飼料添加劑，其中該禽類選自由雁、鴨、鵝、企鵝、鷗、鵜、鸛、鷺、鷸、雀、鶯、鸚鵡、燕、雞、雉、鵪鶉、火雞、孔雀、鷓鴣、松雞、珠雞、鷹、隼、鵟、鵰、鷲、鳶、鴞、梟、鴕鳥、貓頭鷹所組成之群組至少其中之一。
如申請專利範圍第1項所述之飼料添加劑，其中該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物被製成為一劑型，該劑型選自一氣溶膠、一溶液、一粉劑、一水溶性散劑、一預混劑、一顆粒劑、一微顆粒劑、一微丸劑、一微囊劑、一膠囊劑及一片劑其中之一。
一種培養用於一飼料添加劑之一奇異球菌屬菌種的方法，其中該奇異球菌屬選自由D.grandis(BCRC 17376)、D.ficus(BCRC 17568)及其組合所組成的群組，該方法包括：將該奇異球菌屬菌種接種至一平板培養基，以得到該奇異球菌屬菌種之一菌落；將該奇異球菌屬菌種之該菌落接種至一液體培養基中，其中該液體培養基包括：碳源1-5重量百分比(wt%)、複合碳氮源0-10wt%、豆漿20-50wt%、氮源1-3wt%及離子0.5-1wt%，並以水補至100wt%；將該液體培養基置於25-35℃及轉速130rpm的條件下培養該奇異球菌屬菌種30小時；將培養好之含有該奇異球菌屬菌種的一菌液接種至一發酵槽中；以及於溫度為32℃、轉速為80rpm及槽壓為1kg/cm²的條件下培養該菌液1-3天。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該碳源選自由葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖、海藻糖及甘油所組成之群組至少其中之一。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該複合碳氮源選自由米糠、燕麥粉、黃豆粉及麥麩所組成之群組至少其中之一。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該氮源選自由蛋白腖、大豆蛋白腖、麥芽抽出物、酵母抽出物、尿素及酪蛋白腖所組成之群組至少其中之一。
如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該液體培養基之pH值介於5.0-8.0。
一種奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物作為飼料添加劑的用途，其中該奇異球菌屬選自由D.grandis(BCRC 17376)、D.ficus(BCRC 17568)及其組合所組成的群組，且該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物之一添加量為0.2wt%-5wt%。
如申請專利範圍第11項所述的用途，包括將該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物與飼料進行混合。
一種食用物品添加劑，包含選自由奇異球菌屬之菌體、該菌體之發酵物、該菌體之萃取物及該發酵物之萃取物所組成的群組至少其中之一，其中該奇異球菌屬選自由D.grandis(BCRC 17376)、D.ficus(BCRC 17568)及其組合所組成的群組，且該奇異球菌屬之菌體、其發酵物或其萃取物之一添加量為0.2wt%-5wt%。
如申請專利範圍第13項所述的食用物品添加劑，其中該食用物品添加劑添加於飼料或食品中。