專利名稱：畜禽用三元活性微生態制劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及畜禽用飼料添加劑，進一步是指用做所述添加劑的畜禽用三元活性微生態制劑。
背景技術：
抗生素在畜禽養殖業的應用，為世界畜牧業的發展做出了巨大的貢獻，然而也帶來了極大的隱患第一，引起內源性感染和二重感染；第二，使畜禽機體免疫力下降，細胞產生耐藥性，并通過質粒發生傳遞，可轉移到人體，威脅人類身體健康；第三，化學殘留會污染肉、蛋、奶，降低畜禽產品的質量。因此，世界發達國家已于1989年開始全面禁止抗生素在飼料中的應用。
為了克服抗生素的各種弊端，世界各國先后開展了無毒副作用、無殘留的綠色飼料添加劑的研究，而在其研究與開發過程中，首選研究的是微生態制劑。微生態制劑是一種含有大量有益菌及其代謝產物和生長促進因子，并且有維持腸道微生態平衡、提高機體健康水平的活菌制劑。免疫球蛋白是動物機體產生的抗感染物質，近年來，國外研究證明，在日糧中添加多克隆抗體，可以預防仔豬和牛犢的大腸桿菌腹瀉癥。美國食品和藥品管理局于1996年將卵黃免疫球蛋白(Igy)列入“一般公認安全物質”范疇，德國于1995年批準將其用于飼料添加劑。
微生態制劑這種新型的生物產品，雖然正在以其獨特的功能影響日益發展的畜牧業，但還存在許多有待進一步研究問題第一，針對性不強，不如抗生素那樣可針對某種腸道疾病而采用相應的產品，針對性很強地進行治療；第二，微生態制劑菌株的穩定性不高，如活菌劑的抗熱性、耐酸性等抵抗外界不良環境的能力低；第三，微生態制劑產品的貨架期不長，隨著貯存期的增加，活菌數量逐步降低。
從國外開發和使用效果看，復合菌制劑較單一菌劑作用效果更好，復合菌制劑一般都具有協同作用。為了提高微生態制劑的有效性，人們正著力于微生態制劑輔助劑的研制與開發。如對低聚寡糖與活菌制劑復合添加的試驗，取得一定效果；同時也在開發和研究活菌劑與其他制劑間的聯合作用。目前國外還在研究通過基因工程技術，把一些有用的外源基因導入活菌制劑的菌種中，擴大其生物學特殊功能，從而達到一種制劑多種功能的目的。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，針對現有技術存在的不足，提出一種畜禽用三元活性微生態制劑，它將活菌制劑、低聚寡糖、抗體球蛋白有機地結合起來，以充分發揮抗體球蛋白的特異性免疫功能和活菌劑、低聚寡糖的非特異性免疫功能，以提高了微生態制劑的針對性；還可采用低溫真空冷凍干燥技術，將活菌劑制成干粉，使活菌處于休眠狀態，以提高微生態制劑的穩定性；還可采用微膠囊包埋技術，將三元活性制劑包埋起來，以延長微生態制劑的貨架期。
本發明的技術解決方案是，所述畜禽用三元活性微生態制劑的重量份組成是活菌制劑 94％-98％；低聚寡糖 0.1％-1％；卵黃免疫球蛋白 1％-5％；
其中，所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶0.9-1.1∶0.9-1.1之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×108個，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×108個，每克芽孢桿菌液中含芽孢桿菌≥4×108個。
以下對本發明做出進一步說明。
所述低聚寡糖可以是低聚木糖、低聚果糖、低聚甘露中的一種，也可以是其它低聚寡糖。
本發明可以上述三元活性微生態制劑的有效成份為芯材，以下述重量份成分的均勻混合物為壁材變性淀粉35％-45％；阿拉伯膠10％-20％；麥芽糊精20％-30％；玉米糖槳15％-25％；將上述芯材與壁材按1∶0.9-1.1之重量比混合均質后，經常規低溫噴霧工藝制成微膠囊狀態產品。
本發明中，所述活菌制劑可采用如下重量份組分的培養基主體碳源 5％-9％； 葡萄糖 1％-3％；蛋白胨 0.4-0.6％； 植物油 0.2-0.4％；K2HPO40.1-0.3％； CaCo31％-3％；MgSO40.05-0.07％； MnSO40.02-0.03％；水 84％-90％；其中，所述主體碳源為土豆粉、大豆粉、玉米粉中的一種，并植入相應菌種，每克菌液中的菌種含量是植物乳桿菌≥8×108個、酵母菌≥7×108個、芽孢桿菌≥4×108個。
本發明中，豬用三元活性微生態制劑主體碳源可采用土豆粉，雞用三元活性微生態制劑主體碳源可采用大豆粉，反芻動物三元活性微生態制劑主體碳源可采用玉米粉。
本發明對所述植物乳桿菌(PC0586-2)、枯草芽孢桿菌(BL0067)、產朊假絲酵母菌(2.120)進行了單一菌株培養溫度、培養時間、培養初始PH值、需氧量、培養基組成等生產工藝參數進行了研究，并且對它們的復合培養進行工藝參數的修正。結果表明三種菌達到產量最高值的時間是48-54小時，酵母菌的發酵最適溫度為32℃，芽孢桿菌為38℃，乳酸菌為36℃，最適溫度各不相同，因此，復合培養時，分兩階段進行，第一階段溫度32℃，第二階段溫度31℃，時間各半(28小時)。三種菌的最初培養PH值分別為乳酸菌5.6，酵母菌5.8，芽孢桿菌6.0。因此，復合發酵時PH值要控制在6.0左右。三種菌發酵過程的需氧量各不相同，乳酸菌是以厭氧呼吸為主的兼性菌，酵母菌和芽孢桿菌是好氧呼吸的菌種。因此，復合培養分兩步進行，第一階段(前28小時)培養時，通氣1小時停2小時，第二階段通氣2小時停1小時。
本發明中，所述植物乳桿菌、酵母菌、芽孢桿菌可采用標準菌株，也可通過以下菌種分離篩選獲得取畜禽腸道或土壤樣品，稀釋后通過富集馴化培養、選擇培養、平板(劃線)分離培養、菌落采集、純化繼代分離培養、生產試驗培養、定性定量分析等步驟，從126份豬腸、雞腸、牛瘤胃樣品，近2萬株菌株中，分離篩選出一株高產乳酸的植物乳桿菌(暫編號為PC0586)乳酸產量90.7g/L，比標準菌株(中國科學院微生物菌種保存中心提供，乳酸產量為78g/L)乳酸產量高16％。從27份土壤樣品，近4000株菌株中，分離篩選出一株抑菌能力很強的枯草芽孢桿菌變異株，暫編號為BL0067。與標準菌株(中國科學院微生物菌種保存中提供)比較，抑菌能力提高31％。
本發明還可采用紫外對上述育出的植物乳桿菌PC0586進行誘變處理，處理劑量為成活率1％以下。紫外線波長為260nm左右，紫外燈功率為15W，距離固定在樣品30nm高處。誘變時間0-72h。從2000余份材料中，選育出一株高產乳酸的植物乳桿菌，乳酸產量達到了130g/L，對糖的轉化率為86％-90％，而且表現較好的遺傳穩定性。該菌株暫定名為PC0586-1。
本發明還可用基因工程對所述菌種進行遺傳改良。其中，轉體高產賴氨酸的棒桿菌(AS1.536)由中國科學院微生物研究所菌種保存中心提供，各種DNA的內切酶、賴氨酸合成途徑中的關鍵酶基因二氫吡啶二羧酸合成酶基因(dapA)由湖南農業科學院生物研究室提供；受體可采用誘變育種選育出的植物乳桿菌PC0586-1。載體大腸桿菌。利用重組DNA的基因工程技術將棒桿菌(AS1.563)賴氨酸合成途徑中的關鍵酶基因-二氫吡啶二羧酸合成酶基因(dapA)，采用隨機整合法，以大腸桿菌作為載體，成功地導入了目標菌株植物乳桿菌PC0586-1，培養出一株基因工程菌株，暫編號為PC0586-2。結果表明，外源質粒轉化率高，能在目標菌中長期保存，且高水平表達。使無蛋白質分解酶的植物乳桿菌能合成賴氨酸，并且產量達到了27g/L，應用到生產中，起到了既高產乳酸，又能產生賴氨酸的雙重作用。
微生態制劑是近十年來研制開發的一種新型生物制劑，目前國內外大多還都是單元的活菌制劑，典型代表是日本流球大學研究開發的“EM原露”，已在日本歐美和我國廣泛推廣應用。在此，本發明與“EM原露”的各項技術指標比較如下1.同源性比較本發明產品中的菌種來源之一為來源于畜禽腸道，制成三元活性制劑添加于飼料中，取食后再返回畜禽腸道，由于有良好的同源性，提高了微生物在禽畜腸道內的定植能力。而以“EM原露”為代表的其他微生態制劑菌種大都來源于土壤，在畜禽腸道內的定植能力低于本發明產品。
2.針對性的比較表1三元活性制劑(本發明)與EM原露針對性的比較
從上述比較結果可以看出，“EM原露”含有80個菌種，可用于動物飼料，也可作植物的生物肥料，其廣普性好、針對性差；而三元活性制劑中含有針對大腸桿菌和沙門氏桿菌的抗體球蛋，具有特異的免疫功能，針對性強。
3.熱穩定性比較將本發明的三元活性制劑和EM原露采取了70℃高溫處理10分鐘，結果表明，三元活性制劑中的活菌成活率高達88.7％，比EM原露(41.5％)提高了一倍多。
表2三元活性制劑(本發明)與EM原露的熱稱定性比較
4.酸穩定性比較畜禽取食后，微生態制劑在動物的胃內被大量的胃酸、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶殺滅或被消化，能夠達到腸道的活菌數量會大量降低。本發明進行了三元活性制劑與EM原露的模擬胃液試驗。
模擬胃液組成胃酸10％、胃蛋白酶1％、胰蛋白酶0.1％、胰凝乳蛋白酶0.05％、PH值4.0-5.0、時間1-8h。
表3三元活性制劑(本發明)與EM原露胃酸穩定性比較
從表3可以看出，三元活性制劑抗抵胃酸的能力，遠遠高于EM原露，經模擬胃液處理6小時后，三元活性制劑中的活菌率還有41.0％，比EM原露提高4倍，處理7小時后，EM原露中已不存在活菌了，而三元活性制劑還有37.6％的活菌存活率。
5.抑菌能力的比較表4三元活性制劑與EM原露抑菌能力的比較
從表4可以看出，三元活性制劑和EM原露都對腸道內的有害菌表現出抑制作用，而對有益菌不表現抑制作用。從抑菌能力上比較，三元活性制劑對大腸桿菌的抑制能力(抑菌圈直徑27.3mm)是EM原露(抑菌圈直徑10.6)的2.5倍。
6.貨架期的比較表5三元活性制劑與EM原露貨架期的比較
從表5的結果可以看出，三元活性制劑經過6個月的貨架期后，活菌成活率仍然達到了89.8％，而EM原露經過6個月貯存后，活菌成活率只有61.1％。三元活性制劑貨架貯存能力提高了45％。
由以上可知，本發明為畜禽用三元活性微生態制劑，它將活菌制劑、低聚寡糖、抗體球蛋白有機地結合起來，充分發揮了抗體球蛋白的特異性免疫功能和活菌劑、低聚寡糖的非特異性免疫功能，提高了微生態制劑的針對性；還采用了低溫真空冷凍干燥技術，將活菌劑制成干粉，使活菌處于休眠狀態，提高了微生態制劑的穩定性；還采用了微膠囊包埋技術，將三元活性制劑包埋起來，延長了微生態制劑的貨架期。
具體實施例方式
實施例1三元活性微生態制劑的重量份組成是主體碳源用土豆粉培養的活菌制劑98％、低聚木糖1％、卵黃免疫球蛋白(320滴讀/g)1％；其中，所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶1∶1之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×108個，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×108個，每克芽孢桿菌液中含芽孢桿菌≥4×108個；以上述三元活性微生態制劑的有效成份為芯材，以下述重量份成分的均勻混合物為壁材變性淀粉45％、阿拉伯膠20％、麥芽糊精20％、玉米糖槳15％；將上述芯材與壁材按1∶1之重量比混合均質后，經常規低溫(-5℃)噴霧工藝制成微膠囊狀態產品。產品應用地點湖南省桃源縣畜禽良種場對象28日齡二元雜交(長×大)斷奶仔豬時間28天(2005年5月1日-2005年5月28日)日糧組成岳陽九鼎SH112型乳豬濃縮料分組和飼養試驗組12頭，對照組15頭，每日喂料2次。
應用結果表6三元活性制劑的應用效果
從表6可以看出，試驗組比對照組每日多增重196.78克，比對照提高了65％，料肉比降低了0.22，飼料轉化率提高了12.02％，腹瀉率比對照降低了3倍，成活率提高了20％，每增加一公斤體重，純收入增加1.73元。
實施例2三元活性微生態制劑的重量份組成是主體碳源用大豆粉培養的活菌制劑的重量份組成是活菌制劑94％、低聚果糖1％、卵黃免疫球蛋白(320滴讀/g)5％；其中，所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶0.9∶1之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×108個，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×108個，每克芽孢桿菌液中含芽孢桿菌≥4×108個。以上述三元活性微生態制劑的有效成份為芯材，以下述重量份成分的均勻混合物為壁材變性淀粉35％、阿拉伯膠10％、麥芽糊精30％、玉米糖槳25％；將上述芯材與壁材按1∶0.9之重量比混合均質后，經常規低溫(0--10℃)噴霧工藝制成微膠囊狀態產品。
實施例3三元活性微生態制劑的重量份組成是主體碳源用玉米粉培養的活菌制劑的重量份組成是活菌制劑96％、低聚甘露0.1％、卵黃免疫球蛋白3.9％；其中，所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶1∶0.9之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×108個，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×108個，每克芽孢桿菌液中含芽孢桿菌≥4×108個。以上述三元活性微生態制劑的有效成份為芯材，以下述重量份成分的均勻混合物為壁材變性淀粉40％、阿拉伯膠15％、麥芽糊精25％、玉米糖槳20％；將上述芯材與壁材按1∶1.1之重量比混合均質后，經常規低溫(-20℃)噴霧工藝制成微膠囊狀態產品。
權利要求
1.一種畜禽用三元活性微生態制劑，其特征是，它的重量份組成是活菌制劑 94％-98％；低聚寡糖 0.1％-1％；卵黃免疫球蛋白1％-5％；其中，所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶0.9-1.1∶0.9-1.1之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×108個，每克酵母菌液中含酵母菌≥7×108個，每克芽孢桿菌液中含芽孢桿菌≥4×108個。
2.根據權利要求1所述的畜禽用三元活性微生態制劑，其特征是，以所述成份為芯材，以下述重量份成分的均勻混合物為壁材變性淀粉 35％-45％；阿拉伯膠 10％-20％；麥芽糊精 20％-30％；玉米糖槳 15％-25％；將上述芯材與壁材按1∶0.9-1.1之重量比混合均質后，經常規低溫噴霧工藝制成微膠囊狀態產品。
3.根據權利要求1所述的畜禽用三元活性微生態制劑，其特征是，所述低聚寡糖為低聚木糖、低聚果糖、低聚甘露中的一種。
全文摘要
一種用作飼料添加劑的畜禽用三元活性微生態制劑，其重量份組成是活菌制劑94％－98％、低聚寡糖0.1％－1％、卵黃免疫球蛋白1％－5％；所述活菌制劑由植物乳桿菌液、酵母菌液、芽孢桿菌液按1∶0.9－1.1∶0.9－1.1之重量比組成，且每克植物乳桿菌液中含植物乳桿菌≥8×10
文檔編號C12N9/54GK1903058SQ20051003192
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優先權日2005年7月27日
發明者羅赫榮, 龔章霞, 張秋勝, 梁志懷 申請人:湖南中業科技發展有限公司