專利名稱:富硒益生菌飼料添加劑的生產(chǎn)方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種含富硒益生菌的飼料添加劑的生產(chǎn)方法及其產(chǎn)品,屬于飼料添加劑生產(chǎn)領域,專用于飼料用富硒益生菌的生產(chǎn),其產(chǎn)品可用作飼料添加劑,能發(fā)揮有機硒和益生菌的雙重作用。
二、技術背景硒是動物和人所必需的微量元素之一。它與動物的生長發(fā)育、繁殖和疾病發(fā)生有著密切的關系。研究表明,硒具有抗氧化、提高機體免疫力和抗病力,調(diào)節(jié)機體代謝,影響動物和人的繁育機能,抗腫瘤,防治地方病(如克山病、大骨節(jié)病),延緩衰老,拮抗有毒元素等多種功能。
哺乳動物體內(nèi)大部分的硒以硒半胱氨酸的形式在相應功能蛋白中發(fā)揮生物活性作用。硒作為許多具有重要生物功能的硒酶的活性中心,與機體的抗氧化作用及免疫應答等功能密切相關。目前在哺乳動物至少已發(fā)現(xiàn)并分離到35種硒蛋白,其中功能比較明確的硒蛋白是谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)、脫碘酶(ID)、硫氧還蛋白還原酶(TR)、硒磷酸化物合成酶(SPS2)、精子線粒體膜硒蛋白(MCS)、精子DNA結(jié)合硒蛋白、前列腺上皮硒蛋白、人淋巴細胞硒蛋白、硒蛋白P、硒蛋白W和一種存在于多種組織中的18ku硒蛋白。它們具有防止膜結(jié)構(gòu)及生物大分子氧化損傷;合成并調(diào)節(jié)活性甲狀腺素T3水平;參與DNA合成并調(diào)節(jié)DNA表達;促進精子生成、發(fā)育、成熟及其活力的維持;保護內(nèi)皮細胞和維護肌肉組織的正常功能等廣泛的生理作用。
正因為硒具有包括促進動物生長、提高動物免疫功能和抗病力及抗氧化能力在內(nèi)的一系列重要的生物學功能,所以日糧補硒現(xiàn)已是許多國家養(yǎng)殖業(yè)采取的常規(guī)措施。當前廣泛使用的補硒方法是添加亞硒酸鈉。但由于亞硒酸鈉利用率低,毒性大,而且對環(huán)境會造成潛在的污染,因此一些國家已經(jīng)限制使用亞硒酸鈉作為硒的營養(yǎng)補充劑。如瑞典規(guī)定乳豬飼料必須使用有機硒,而日本也禁止在乳豬飼料中使用無機硒。美國也在控制無機硒在動物身上的應用。一些研究表明,有機硒與無機硒相比有許多優(yōu)勢,首先其毒性較小,適口性好,便于在飼料中應用。此外因其吸收利用率高,可降低飼料中硒的添加量,從而減少對環(huán)境的污染。
在20世紀,抗生素、激素、類激素等的發(fā)現(xiàn)以及化學抗菌物質(zhì)被廣泛用作飼料添加劑,它們在畜禽生產(chǎn)上,對疾病的防治、促進生長,提高肉產(chǎn)品的數(shù)量和人民生活水平,起到了重要作用。但是由于對這些添加劑的長期使用及濫用,其弊端日益得到廣泛的認識,諸如促進耐藥菌株增加;增加易感生物的敏感性,促進機體的外源性和內(nèi)源性感染;降低動物免疫功能,使機體抵抗力減弱;在畜禽產(chǎn)品中殘留,威脅人類身體健康;對人和動物致畸致殘,甚至導致人和動物中毒死亡。為了克服這些添加劑帶來的弊端,科學家力求開發(fā)一種安全、無毒副作用、無殘留,即能促進動物生長,又能防治疾病的,替代抗生素的新型添加劑。隨著生物添加劑的研究和應用,研究者發(fā)現(xiàn)生物添加劑不但具有治病防病的效果,而且還具有增加動物采食量和促進生長,提高增重的作用。生物添加劑亦稱飼料用微生物添加劑或益生菌(probiotics),又名促生素、生菌劑、益生素、原生菌、微生態(tài)制劑、活菌制劑等,是指“當攝入一定量時能對宿主健康有作用的微生物活體”。益生菌具有以下幾個方面的功能防止腸道感染,維持腸道菌群平衡;提高免疫機能;控制血清膽固醇;抗腫瘤作用等。目前應用于動物的益生菌菌種已突破40余種,1989年美國食品與藥品管理局與美國飼料學會發(fā)布了可以直接飼喂動物的益生菌菌種有41種。我國農(nóng)業(yè)部1999年6月公布了12種可直接飼喂動物,允許使用的飼料級益生菌菌種。
進入WTO后,我國改革開放的程度將進一步加大。由于我國畜產(chǎn)品質(zhì)量和肉食品衛(wèi)生水平與國外差距明顯,因而國外優(yōu)質(zhì)畜產(chǎn)品將大量涌入國內(nèi)市場,同時影響國內(nèi)畜產(chǎn)品的出口,加劇了畜產(chǎn)品的質(zhì)量競爭壓力。利用益生菌轉(zhuǎn)化無機硒為有機硒,使其產(chǎn)品具有有機硒和益生菌的雙重作用,顯然能夠更好地改善動物體內(nèi)生態(tài)環(huán)境、拮抗病原微生物、增強動物的免疫功能和抗病力,是安全、無殘留、無污染、可替代抗生素的綠色飼料添加劑,將在發(fā)展我國畜牧業(yè)和提高肉食品衛(wèi)生水平方面發(fā)揮重要作用。
缺硒是世界性問題,我國處嚴重低硒地帶,全國有72%國土面積程度不同地存在缺硒。通過在飼料中添加含富硒益生菌的添加劑,既可促進動物生長、提高動物免疫功能和抗病力,又可提高動物肉品的硒含量、制成富硒肉食品。富硒肉食品能為改變我國人民膳食結(jié)構(gòu)中硒不足提供營養(yǎng)保健食品,這對于生活在全國近三分之二面積的缺硒地區(qū)的人民來說更是增強人民體質(zhì)、保護人民健康的需要。
發(fā)明內(nèi)容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種含富硒益生菌的飼料添加劑的生產(chǎn)技術,針對缺硒問題,提供飼料中添加含富硒益生菌的添加劑。該產(chǎn)品具有有機硒和益生菌的雙重作用,既可促進動物生長、提高動物免疫功能和抗病力,又可提高動物肉品的硒含量。
技術方案一種含富硒益生菌的飼料添加劑的生產(chǎn)方法,包括1)菌種嗜酸乳桿菌(L.acidophilus,LA)和產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis),均為農(nóng)業(yè)部允許使用的飼料級益生菌菌種;2)培養(yǎng)基0.5%~2%酵母膏,0.5%~2%葡萄糖,pH自然;100~120℃,高壓蒸汽滅菌15min,備用;3)無機硒源配制含硒量為0.5~5mg/ml的亞硒酸鈉溶液,100~125℃,高壓蒸汽滅菌30min,備用;4)菌種的活化與種子液的獲得將保存在4℃的產(chǎn)朊假絲酵母接種于斜面培養(yǎng)基上,20~30℃,培養(yǎng)30~40h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于種子培養(yǎng)基中,20~30℃,220r/min,搖床培養(yǎng)30~40h,得到產(chǎn)朊假絲酵母液體種子液;將保存的嗜酸乳桿菌接種于斜面培養(yǎng)基上,30~40℃,培養(yǎng)30~40h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于種子培養(yǎng)基中,30~40℃,培養(yǎng)30~40h,得到嗜酸乳桿菌種子液;
5)生產(chǎn)將無機硒源加入培養(yǎng)基中,使培養(yǎng)基中硒濃度為3~6mg/kg;將產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌種子液接種比例按1∶4接種于培養(yǎng)基中,總接種量為2~5%;培養(yǎng)溫度20~40℃;通氣量0.05m3/h;轉(zhuǎn)數(shù)70r/min;罐壓0.04Mpa;培養(yǎng)時間30~40h;6)有機硒轉(zhuǎn)化促進劑在培養(yǎng)開始時每升培養(yǎng)基中加入1~5g寡糖、0.002~0.5g蛋氨酸、0.002~0.5g絲氨酸、0.05~2.5g黃芪/ml的黃芪水煎液0.5ml;7)灌裝將富硒益生菌培養(yǎng)液用麩皮吸附后,在30~40℃烘干分裝,得到含富硒益生菌的飼料添加劑。
上述獲得含富硒益生菌的飼料添加劑產(chǎn)品中產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌的cfu數(shù)分別為109/g和1011/g;含硒量為50.mg/kg,其中有機硒含量在90%以上,硒蛋氨酸含量在75%以上。
有益效果本發(fā)明所提供的含富硒益生菌的飼料添加劑的優(yōu)點和積極效果為(1)國內(nèi)外尚無含富硒益生菌的飼料添加劑,該添加劑利用益生菌轉(zhuǎn)化無機硒為有機硒,發(fā)揮有機硒和益生菌的雙重作用,能夠改善動物體內(nèi)生態(tài)環(huán)境;拮抗病原微生物;調(diào)節(jié)維生素的吸收與消耗;增強動物的免疫功能和抗病力;調(diào)節(jié)動物的生殖機能;抗腫瘤;抗自由基;拮抗有毒元素;是安全、無殘留、無污染、可替代抗生素的綠色飼料添加劑。
(2)本發(fā)明含富硒益生菌的飼料添加劑,添加于家畜日糧中,可提高動物生產(chǎn)性能使平均日增重顯著增加,料重比明顯降低(表3);并能調(diào)節(jié)機體代謝;提高機體免疫力和抗病力。
(3)本發(fā)明含富硒益生菌的飼料添加劑,添加于家畜日糧中,可以提高家畜肉品質(zhì)及肌肉、腎、肝的含硒量及有機硒含量,家畜肌肉中含硒量達到0.32-0.43mg/kg,家畜肌肉中所含的硒大部分是有機形態(tài)的硒,是食用安全、生物利用率高的硒(表6、12)。
(4)本發(fā)明含富硒益生菌的飼料添加劑,添加于家畜日糧中,可以提高家畜血液、腎、肝臟含硒量;提高家畜血液和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶活性;降低丙二醛含量;提高血液超氧化物歧化酶活性;提高血液中豬瘟抗體水平以及血液中IL-1、IL-2、IL-6和TNF-α的濃度(表4、5、6、7、8、11、12、13、14)。
四
具體實施例方式
實施例1寧夏鹽池縣某豬場含富硒益生菌的飼料添加劑,生產(chǎn)方法如下(1)菌種嗜酸乳桿菌(L.acidophilus,LA)購自中國科學院微生物研究所微生物菌種保存中心,菌株代號為AS1.1878。
產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)購自中國科學院微生物研究所微生物菌種保存中心,菌株代號為AS2.1180。
(2)培養(yǎng)基1kg酵母膏,1kg葡萄糖,溶解于100L水,pH自然;115℃,高壓蒸汽滅菌15min,備用。
(3)無機硒源配制Se濃度為1mg/ml的亞硒酸鈉溶液500ml,121℃,高壓蒸汽滅菌30min,備用。
(4)菌種的活化與種子液的獲得將保存在4℃的產(chǎn)朊假絲酵母接種于斜面培養(yǎng)基上,28℃,培養(yǎng)32h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于0.5L種子培養(yǎng)基中,28℃,220r/min,搖床培養(yǎng)32h,得到產(chǎn)朊假絲酵母液體種子液。
將保存的嗜酸乳桿菌接種于斜面培養(yǎng)基上,37℃,培養(yǎng)32h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于2L種子培養(yǎng)基中,37℃,培養(yǎng)32h,得到嗜酸乳桿菌種子液。
(5)生產(chǎn)將500ml亞硒酸鈉(1mg/ml,以Se計)溶液加入培養(yǎng)基中;將產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌種子液接種比例按1∶4接種于培養(yǎng)基中,總接種量為2.5L;加入有機硒轉(zhuǎn)化促進劑培養(yǎng)基中加入已滅菌的200g寡糖、1克蛋氨酸、1克絲氨酸、黃芪水煎液(0.2g黃芪/ml)50ml;培養(yǎng)溫度30℃;通氣量0.05m3/h;轉(zhuǎn)數(shù)70r/min;罐壓0.04Mpa;培養(yǎng)時間36h;灌裝將富硒益生菌培養(yǎng)液用麩皮吸附后,在37℃烘干分裝,得到含富硒益生菌的飼料添加劑10kg。
上述獲得含富硒益生菌的飼料添加劑中產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌的cfu數(shù)分別為2.8×109/g和2.1×1011/g;含硒量為50.52mg/kg,其中有機硒含量為91.7%,硒蛋氨酸含量為75.20%。作為豬飼料添加劑使用時,每噸飼料中加入富硒益生菌6kg。
上述添加了含富硒益生菌添加劑的飼料進行實驗時的試驗動物選取、處理及飼養(yǎng)管理,包括1.選擇日齡接近、體重為15kg左右的健康杜×長×大三元雜交斷奶仔豬作為實驗對象。
2.基礎日糧參照NRC(1998)仔豬營養(yǎng)需要配合而成的粉狀飼料,其配方和營養(yǎng)水平見表1。
3.日糧中添加含富硒益生菌的添加劑,其劑量以硒計均為0.3mg/kg日糧。
4.飼喂添加了含富硒益生菌的添加劑的日糧之前,按常規(guī)進行進行編號、防疫、驅(qū)蟲健胃等工作。
5.整個實驗共60天,實驗期間充分喂料,自由飲水,常規(guī)管理。
6.應用含富硒益生菌的飼料添加劑,添加于仔豬日糧中,可提高豬的生產(chǎn)性能使平均日增重顯著增加,料重比明顯降低;并能調(diào)節(jié)機體代謝;提高機體免疫力和抗病力??梢蕴岣呒邑i肉品質(zhì)及肌肉的含硒量及有機硒含量,(豬肌肉中含硒量達到0.32mg/kg),提高豬血液、腎、肝臟含硒量;提高豬血液和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶活性;降低丙二醛含量;提高血液超氧化物歧化酶活性;提高血液中豬瘟抗體水平以及血液中IL-1、IL-2、IL-6和TNF-α的濃度(表1、2、4、5、6、7)。
表1基礎日糧配方及營養(yǎng)水平
1)多維組成(在每kg飼料中)VA 2200IU,VD 200IU,VE 30mg,VB14.4mg,VB24mg,VB64mg,VB1215μg,煙酸22mg,泛酸9mg,生物素0.10mg,葉酸0.35mg,Choline chloride 600mg2)微量元素預混料組成(在每kg飼料中)Cu(CusO4·5H2O)18mg,Mn(MnSO4·H2O)55mg,F(xiàn)e(FeSO4·7H2O)80mg,Zn(ZnSO4·7H2O)80mg,I(KI)0.14mg表2含富硒益生菌的飼料添加劑中硒的化學形態(tài)及有機硒的含量
表3對仔豬生長性能的影響n=8
注同行中標有不同大寫字母間差異極顯著(P<0.01),標有不同小寫字母間差異顯著(P<0.05)。下同。
表4不同硒源對仔豬全血GSH-Px活性和全血硒含量變化的影響n=8
表5不同硒源對仔豬血清SOD活性和MDA含量的影響n=8
表6不同硒源對仔豬組織硒含量的影響n=4,mg/kg
表7不同硒源對仔豬血清中白細胞介素-1和白細胞介素-2濃度的影響n=8
表8不同硒源對仔豬血清中白細胞介素-6和腫瘤壞死因子濃度的影響n=10
實施例2寧夏鹽池縣某羊場含富硒益生菌的飼料添加劑,生產(chǎn)方法同上。
上述獲得含富硒益生菌的飼料添加劑中產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌的cfu數(shù)分別為109/g和1011/g;含硒量為48.648mg/kg,其中有機硒含量為92.2%,硒蛋氨酸含量為78.07%。作為飼料添加劑使用時,每噸飼料中加入富硒益生菌2kg。
上述添加了含富硒益生菌添加劑的飼料進行實驗時的試驗動物選取、處理及飼養(yǎng)管理,包括1.選擇日齡接近、體重為20kg左右的40只健康灘羊羔羊作為實驗對象。
2.試驗基礎飼糧是根據(jù)當?shù)氐娘暳腺Y源狀況,參考NRC的飼養(yǎng)標準中肥育羔羊的營養(yǎng)需要量擬定的,配合而成的粉狀飼料,其配方和營養(yǎng)水平見表9。
3.日糧中添加含富硒益生菌的添加劑,其劑量以硒計均為0.1mg/kg日糧。
4.飼喂添加了含富硒益生菌的添加劑的日糧之前,按常規(guī)進行進行編號、防疫、驅(qū)蟲健胃等工作。
5.整個實驗共60天,實驗期間充分喂料,自由飲水,常規(guī)管理。
6.應用含富硒益生菌的飼料添加劑,添加于羔羊日糧中,可提高羊的生產(chǎn)性能使平均日增重顯著增加,料重比明顯降低;并能調(diào)節(jié)機體代謝;提高機體免疫力和抗病力??梢蕴岣哐蛉馄焚|(zhì)及肌肉的含硒量及有機硒含量,(羊肌肉中含硒量達到0.43mg/kg),提高羊血液、腎、肝臟含硒量;提高羊血液和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶活性;降低丙二醛含量;提高血液超氧化物歧化酶活性(表10、11、12、13、14)。
表9基礎日糧配方及營養(yǎng)水平%
表10含富硒益生菌的飼料添加劑中硒的化學形態(tài)及有機硒的含量
表11對羔羊生長性能的影響n=10
注同行中標有不同大寫字母間差異極顯著(P<0.01),標有不同小寫字母間差異顯著(P<0.05)。下同。
表12不同硒源對羔羊組織硒含量的影響n=5,mg/kg
表13不同硒源對羔羊全血GSH-Px活性和全血硒含量變化的影響n=10
表14不同硒源對羔羊血清SOD活性和MDA含量的影響n=10
權(quán)利要求
1.一種含富硒益生菌的飼料添加劑的生產(chǎn)方法,包括1)菌種嗜酸乳桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母,均為農(nóng)業(yè)部允許使用的飼料級益生菌菌種;2)培養(yǎng)基0.5%~2%酵母膏,0.5%~2%葡萄糖,pH自然;100~120℃,高壓蒸汽滅菌15min,備用;3)無機硒源配制含硒量為0.5~5mg/ml的亞硒酸鈉溶液,100~125℃,高壓蒸汽滅菌30min,備用;4)菌種的活化與種子液的獲得將保存在4℃的產(chǎn)朊假絲酵母接種于斜面培養(yǎng)基上,20~30℃,培養(yǎng)30~40h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于種子培養(yǎng)基中,20~30℃,220r/min,搖床培養(yǎng)30~40h,得到產(chǎn)朊假絲酵母液體種子液;將保存的嗜酸乳桿菌接種于斜面培養(yǎng)基上,30~40℃,培養(yǎng)30~40h;如此連續(xù)活化3~5次后,再接種于種子培養(yǎng)基中,30~40℃,培養(yǎng)30~40h,得到嗜酸乳桿菌種子液;5)生產(chǎn)將無機硒源加入培養(yǎng)基中,使培養(yǎng)基中硒濃度為3~6mg/kg;將產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌種子液接種比例按1∶4接種于培養(yǎng)基中,總接種量為2~5%;培養(yǎng)溫度20~40℃;通氣量0.05m3/h;轉(zhuǎn)數(shù)70r/min;罐壓0.04Mpa;培養(yǎng)時間30~40h;6)有機硒轉(zhuǎn)化促進劑在培養(yǎng)開始時每升培養(yǎng)基中加入1~5g寡糖、0.002~0.5g蛋氨酸、0.002~0.5g絲氨酸、0.05~2.5g黃芪/ml的黃芪水煎液0.5ml;7)灌裝將富硒益生菌培養(yǎng)液用麩皮吸附后,在30~40℃烘干分裝,得到含富硒益生菌的飼料添加劑。
2.用權(quán)利要求1所述的含富硒益生菌的飼料添加劑生產(chǎn)方法獲得的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含富硒益生菌的飼料添加劑的生產(chǎn)方法及其產(chǎn)品,屬于飼料添加劑生產(chǎn)領域。以產(chǎn)朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌作為菌種,按1∶4的比例混合接種于含亞硒酸鈉的培養(yǎng)基中,加入有機硒轉(zhuǎn)化促進劑培養(yǎng)36h后,獲得產(chǎn)品中朊假絲酵母和嗜酸乳桿菌的CFU數(shù)分別為10
文檔編號A23K1/165GK1709133SQ200510040990
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月12日
發(fā)明者黃克和, 秦順義, 高建忠, 潘翠玲 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學