一種多效微生物飼料添加劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微生物飼料添加劑及其制備方法，尤其適用作禽畜、水產(chǎn)動(dòng)物的飼料添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]抗生素作為飼料添加劑使用已有50年的歷史，為動(dòng)物的生長和健康做出了巨大貢獻(xiàn)，是目前飼料中用量最大、最廣的添加劑之一。自1975年日本最早報(bào)道病原菌抗藥性現(xiàn)象以來，人們發(fā)現(xiàn)，由于大量和濫用抗生素已給動(dòng)物本身、動(dòng)物產(chǎn)品和環(huán)境帶來一系列的問題。主要表現(xiàn)在，動(dòng)物病原菌產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致抗生素用量的增加，引起內(nèi)源性感染和二重感染。特別是長期使用會(huì)造成消化道內(nèi)本身微生態(tài)失調(diào)和環(huán)境的污染。同時(shí)抗生素在產(chǎn)品中的殘留還直接影響人類的免疫和健康。飼料微生物添加劑因具有安全、環(huán)保、無副作用和抗病、促生長等特點(diǎn)，而受到廣大學(xué)者的重視，并已從微生態(tài)學(xué)理論、作用機(jī)理、菌種的篩選及應(yīng)用等多方面進(jìn)行了大量的研究，取得了可喜的成果。作為抗生素類添加劑的替代品，飼料微生物添加劑在國內(nèi)外都已得到廣泛的應(yīng)用，取得了非常理想的效果，是最有前途的飼料添加劑之一。飼料微生物添加劑屬于微生態(tài)制劑或益生素的范疇。其研制開發(fā)以動(dòng)物微生態(tài)學(xué)(包括微生態(tài)平衡理論，微生態(tài)失調(diào)理論，微生態(tài)營養(yǎng)理論和微生態(tài)防治理論)為理論依據(jù)。飼料微生物添加劑是指攝入動(dòng)物體內(nèi)參與腸內(nèi)微生物平衡的活性微生物培養(yǎng)物，它能通過直接增強(qiáng)動(dòng)物對腸內(nèi)有害微生物群落的抑制作用，或者通過增強(qiáng)非特異性免疫功能來預(yù)防疾病，并間接起到促進(jìn)動(dòng)物生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率的作用。眾多實(shí)驗(yàn)證實(shí)了具有提高增重、改善飼料轉(zhuǎn)化效率、促進(jìn)畜禽機(jī)體免疫功能、降低死亡率及改善環(huán)境等效果。如提高肉雞成活率、增重及飼料效率；改善蛋雞生存環(huán)境，提高產(chǎn)蛋性能和蛋的品質(zhì)；提高仔豬成活率和生長速度，有效防止仔豬腹瀉；提高生育肥豬日增重，在母豬日糧中添加可使斷奶仔豬數(shù)和斷奶體重顯著提高。在水產(chǎn)養(yǎng)殖上，微生物飼料添加劑能提高羅氏對蝦幼苗的成活率，增強(qiáng)成蝦、大西洋鮭對病原菌的抵抗力；而且添加劑中的光合細(xì)菌和化能異養(yǎng)菌能夠降解進(jìn)入養(yǎng)殖池塘中的各種有機(jī)廢物，消除有毒因子，穩(wěn)定PH值，平衡菌相與藻相，營造良好的水生環(huán)境，達(dá)到預(yù)防疾病、健康養(yǎng)殖的效果。目前使用的益生素主要是芽孢桿菌、乳酸桿菌、糞鏈球菌等單一菌種或復(fù)合菌種的制劑。
[0003]微生物飼料添加劑采用的菌種主要有乳酸菌類(Lacticacid bacteria)、酵母菌類(Yeasts)和芽抱桿菌類(Bacillus)。
[0004]用于飼料添加劑的芽孢桿菌是一種需氧的非致病菌。它在腸道或貯藏過程中都以內(nèi)生子的形式存在，不消耗飼料養(yǎng)分，可保持飼料的質(zhì)量。進(jìn)入腸道后，在腸道上部迅速復(fù)活，復(fù)活率接近100%。它能使空腸內(nèi)的pH值下降，氨濃度降低，并消耗大量的氧，維持腸道厭氧環(huán)境，抑制病菌的生長，維持腸道正常生態(tài)平衡，并有平衡和穩(wěn)定乳酸菌的作用。它能產(chǎn)生活性很高的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多種氨基酸。芽孢桿菌抗逆性強(qiáng)，具有耐高溫、耐酸堿、耐擠壓等特點(diǎn)，可耐受顆粒飼料加工的影響。
[0005]乳酸菌類是一種可以分解糖類產(chǎn)生乳酸的無芽孢革蘭氏陽性菌，可以厭氧、兼性厭氧生長。乳酸菌在飼料添加劑中具有重要的地位，在美國FAD(1989)公布的40多種飼用微生物中有近30種是乳酸菌。它耐酸，在pH為3.0~4.5時(shí)仍可生長，適應(yīng)于胃腸的酸性環(huán)境。乳酸菌是魚腸道的正常菌群，在魚體腸道系統(tǒng)定植，在體內(nèi)通過生物拮抗，拮抗革蘭氏陰性致病菌，維持腸道中正常的生態(tài)平衡，可降低腸道PH值，阻止和抑制有害物質(zhì)，增強(qiáng)抗感染能力?；罹w內(nèi)和代謝產(chǎn)物中含有較高的超氧化物歧化酶(SOD)，能增強(qiáng)動(dòng)物的體液免疫和細(xì)胞免疫，增強(qiáng)機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)活性，促進(jìn)生長。但該類菌在生長過程中，不形成芽孢，抗逆性差，易失活，難保藏，所以在飼料工業(yè)中的應(yīng)用受到一定的限制。目前有些市售產(chǎn)品采用微膠囊包被技術(shù)，提高了其對環(huán)境的抗逆性，但生產(chǎn)成本也相應(yīng)提高。
[0006]酵母菌是喜生長在偏酸性環(huán)境的需氧菌，在腸道內(nèi)大量繁殖。在水產(chǎn)業(yè)中可以使用從魚體、水體分離到的酵母，主要有假絲酵母屬(Candida)等。飼料中也可以使用釀造酵母(Brewer's yeast)和面包酵母(Baker’ s yeast)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種性能更優(yōu)越的微生物飼料添加劑及其制備方法。
[0008]本發(fā)明利用乳酸芽孢桿菌除了具有普通乳酸菌共同的種種有益特性外，還兼有芽孢桿菌的特性，通過特殊的發(fā)酵培養(yǎng)制備出含乳酸芽孢桿菌菌數(shù)高、芽孢形成率高的發(fā)酵液作為飼料添加劑，性能優(yōu)于現(xiàn)有的微生物飼料添加劑從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
[0009]本發(fā)明多效微生物飼料添加劑的技術(shù)特征在于含有由下述制備方法得到的含有乳酸芽孢桿菌的發(fā)酵液，所述的制備方法包括如下幾個(gè)步驟:
(a)斜面菌種活化:將保藏斜面種乳酸芽孢桿菌分別劃線于斜面種培養(yǎng)基上進(jìn)行活化，所述的斜面種培養(yǎng)基中含豆?jié){粉10~20.0g/L,酵母膏或牛肉膏或玉米漿3.0~10.0g/L,葡萄糖5~15.0g/L,瓊脂18 — 22g/L,其余為水，pH7.0-7.2，常規(guī)方法滅菌；
(b)菌種的一級液體活化:將上述培養(yǎng)好的斜面種用接種環(huán)分別接種于一級液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，使液體種的菌數(shù)達(dá)1.0X 1(T5.0X 109CFU/mL以上，所述的一級液體培養(yǎng)基中含豆?jié){粉15.0-25g/L，酵母膏或牛肉膏或玉米漿5.(Tl5.0g/L，葡萄糖10.0~30.0g/L，鈣鹽5.(Tl5g/L，硫酸鎂0.Γ1.0g/L,錳鹽0.0Γ0.lg/L, pH7.0~7.5，其余為水，常規(guī)方法滅菌；
(c)種子罐中的培養(yǎng):將上述分別培養(yǎng)好的一級液體種搖勻后在無菌條件下按體積分?jǐn)?shù)1%~5%接種量接入種子罐的培養(yǎng)基中，通氣培養(yǎng)24~48h，待菌數(shù)達(dá)1.0X109~5.0XlO9CFU/mL以上，停止培養(yǎng)；
(d)大發(fā)酵罐中的培養(yǎng):將上述分別培養(yǎng)好的乳酸芽孢桿菌種按體積分?jǐn)?shù)10%~20%的接種量接入發(fā)酵罐的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，溫度37-42°C，轉(zhuǎn)速180-250r/min，按每m3培養(yǎng)基的空氣為20-30m3/h進(jìn)行通氣培養(yǎng)48-60h，發(fā)酵16_40h后開始補(bǔ)加已滅菌的葡萄糖濃縮液，總補(bǔ)加量為體積分?jǐn)?shù)1%~4%，待菌數(shù)達(dá)1.0X 109-5.0X 109CFU/mL以上，停止發(fā)酵培養(yǎng)；
(c)和(d)步驟中所述的培養(yǎng)基含豆?jié){粉20.(T30.0g/L，酵母裔或牛肉裔或玉米漿 5.0-15g/L,葡萄糖 10.0^40.0g/L,鈣鹽 5.0~15.0g/L,硫酸鎂 0.1-0.5g/L,錳鹽
0.01-0.lg/L,其余為水，ρΗ7.(Γ7.5，常規(guī)方法滅菌。
[0010](b)、(c)和(d)步驟中所述的鈣鹽可以是碳酸鈣、硫酸鈣、硝酸鈣等，最好是碳酸鈣，所述的錳鹽可以是硫酸錳、氯化錳、硝酸錳等，最好是硫酸錳~ 本發(fā)明多效微生物飼料添加劑中最好還含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%礦石粉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%沸石粉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%膨潤土、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%檸檬酸。
[0011]本發(fā)明所用的乳酸芽孢桿菌也叫凝結(jié)芽孢桿菌，菌號為BacilluscoagulansAB92064,保藏于CCTCC，中國典型培養(yǎng)物保藏中心。這個(gè)菌種在《中國典型培養(yǎng)物保藏中心培養(yǎng)物目錄》(陶天申.武漢大學(xué)，1998.25.)上公開記載。
[0012]本發(fā)明多效微生物飼料添加劑的制備方法包括上述(a)、(b)、(C)和(d)步驟。
[0013]本發(fā)明多效微生物飼料添加劑的制備方法最好在(d)步驟產(chǎn)生的成熟的發(fā)酵液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%礦石粉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%沸石粉、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%膨潤土、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%檸檬酸，攪拌、混合均勻，即制成多效微生物飼料添加劑。
[0014]這種多效微生物飼料添加劑可以按質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%~3%的比例與飼料或餌料混合，用于喂養(yǎng)動(dòng)物，增加飼養(yǎng)動(dòng)物對飼料的吸收和提高飼養(yǎng)動(dòng)物的抗病能力。
[0015]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)。
[0016]1、本發(fā)明所用的乳酸芽孢桿菌作為理想的微生物添加劑的菌種具備如下特性:(D有良好的安全性，所用菌種不會(huì)使人和動(dòng)物致病，不與病原微生物在自然條件下產(chǎn)生雜交種；(2)易于培養(yǎng)，繁殖速度快；(3)有良好的定植能力，在低pH值和膽汁中可以存活，并能植入腸粘膜；(4)在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生酸和過氧化氫等物質(zhì)；(5)能合成對大腸桿菌、弧菌、氣單胞菌等水產(chǎn)動(dòng)物腸道致病菌的抑制物而不影響自己的活性，有利于促進(jìn)宿主的生長發(fā)育及提高抗病能力；(6)在整個(gè)制備和保存過程中能保持生命活力，混入飼料后穩(wěn)定性好；
2、本發(fā)明加入的膨潤土、沸