專(zhuān)利名稱(chēng)：一種動(dòng)物飼料添加劑及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)物養(yǎng)殖飼料，具體地說(shuō)是一種動(dòng)物飼料添加劑的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，人類(lèi)對(duì)高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值動(dòng)物蛋白的需求，極大 的刺激了畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。單純依靠傳統(tǒng)方式提供豆餅粕、魚(yú)粉等優(yōu)質(zhì)蛋白已不能 滿足迅猛增長(zhǎng)的飼料市場(chǎng)，因此人們常使用菌體蛋白作為替代品來(lái)解決蛋白飼料供應(yīng)的不 足。菌體蛋白又稱(chēng)單細(xì)胞蛋白，通常是指通過(guò)培養(yǎng)單細(xì)胞微生物而獲得的菌體蛋白 質(zhì)，其中蛋白質(zhì)含量高達(dá)40% 80%，同時(shí)富含多糖、維生素、礦物質(zhì)以及未知促生長(zhǎng)因子 等(熊智輝.單細(xì)胞蛋白在飼料業(yè)中的研究進(jìn)展，養(yǎng)殖與飼料，2006，(7)，11-15)。菌體蛋 白具有適口性好、能增強(qiáng)動(dòng)物免疫力等作用。在我國(guó)，關(guān)于開(kāi)發(fā)和推廣微生物發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白的研究，較多集中在使用非食 用資源和廢棄資源上。但由于原料來(lái)源有限或轉(zhuǎn)化率低，仍然存在生產(chǎn)成本過(guò)高等問(wèn)題。同 時(shí)，由于菌體蛋白在應(yīng)用過(guò)程中存在核酸含量過(guò)高、氨基酸供應(yīng)不平衡，以及含有不易消化 的甘露聚糖等成分，常對(duì)動(dòng)物健康或飼料消化產(chǎn)生副作用，因而極大的限制了其在動(dòng)物日 糧中的使用量。某些產(chǎn)油微生物，如細(xì)菌、酵母菌、霉菌和藻類(lèi)等，在特定的條件下，能在胞內(nèi)積累 超過(guò)其生物總量20% (w/w)的油脂，尤其是在真核微生物中，某些產(chǎn)油種屬能在胞內(nèi)積累 超過(guò)其生物總量70% (w/w)以上的油脂，這些油脂主要以脂肪酸甘油三酯的形式存在，其 組成與一般的動(dòng)植物油脂相似(Ratledge C, Wynn JP. The biochemistry and molecular biology of lipid accumulation in oleaginous microorganisms. Advances in Applied Microbiology，2002，51，1-52)。眾所周知的以獲取多不飽和脂肪酸(PUFAs)為目的的微生 物油脂生產(chǎn)已在日、美和瑞典等國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。近年來(lái)微生物油脂發(fā)酵也逐漸成為生物 柴油產(chǎn)業(yè)和生物經(jīng)濟(jì)的重要研究方向。由于微生物油脂是胞內(nèi)產(chǎn)物，在獲取油脂時(shí)將伴生大量的菌渣。種類(lèi)繁多的產(chǎn)油 微生物，無(wú)論是真核還是原核微生物，提取油脂后的剩余物都是飼用菌體蛋白的潛在來(lái)源。 尤其是高產(chǎn)油脂的酵母、霉菌和微藻等，因其油脂含量和生物安全性都較高，近年來(lái)備受關(guān) 注。利用這些產(chǎn)油微生物發(fā)酵各種非糧作物(如菊芋、木薯、甘薯等)、農(nóng)林業(yè)廢棄物(如玉 米秸稈)、工業(yè)廢液及廢棄物等生產(chǎn)微生物油脂的研究也越來(lái)越多。工業(yè)上常用的油脂提取方法包括壓榨法、浸出法以及超臨界流體萃取法(ZL 03139630. 5)等。同時(shí)，為了提高油脂得率，針對(duì)不同的生產(chǎn)菌種也常采用不同的前處理方 法，如先將菌體干燥后再進(jìn)行蒸炒，或預(yù)先進(jìn)行酶水解(如自溶法或酶解法)、物理破碎(如 研磨、超聲波破碎、微波法、凍融法或凍干法)或化學(xué)法處理(如用酸熱法、脂溶性有機(jī)溶劑 或表面活性劑處理)等方法使菌體破壁。這些破壁方法，有些只適用于實(shí)驗(yàn)室少量樣品的油脂提取，有些則因經(jīng)過(guò)劇烈的酸熱處理，或添加某些不易除去的化學(xué)試劑，菌體中的營(yíng)養(yǎng) 成分受到極大破壞，所得的菌渣應(yīng)用價(jià)值較低。因此在大規(guī)模油脂提取過(guò)程中選擇合適的 油脂提取方法和菌渣后處理方法非常必要，這不但有利于加快微生物油脂及生物柴油等產(chǎn) 業(yè)的工業(yè)化進(jìn)程，更能促進(jìn)資源綜合利用，解決菌體蛋白生產(chǎn)原料的供應(yīng)短缺等問(wèn)題。微生物油脂發(fā)酵菌渣中除了含有少量油脂外，還含有較多的蛋白質(zhì)和細(xì)胞壁成 分。通常情況下，壓榨或超臨界流體萃取法得到的菌渣中無(wú)溶劑殘留，可以直接作為菌體蛋 白在飼料應(yīng)用。需要注意的是，微生物油脂發(fā)酵菌渣的細(xì)胞壁成分，往往在油脂提取過(guò)程中 沒(méi)有得到有效水解，不易被動(dòng)物消化吸收，將顯著影響菌渣的使用量及飼喂效果。通常酵母 菌的細(xì)胞壁以葡聚糖和(或)甘露聚糖為主，此外還有一些蛋白質(zhì)和脂類(lèi)；霉菌的細(xì)胞壁主 要由幾丁質(zhì)組成；藻類(lèi)細(xì)胞壁主要由纖維素組成，還含有異多糖、脂類(lèi)和蛋白質(zhì)。一方面，細(xì) 胞壁多糖如甘露聚糖、幾丁質(zhì)、纖維素等多糖，除了消化率低以外，還常常對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生較多 負(fù)面的生理影響；另一方面，酵母菌細(xì)胞壁多糖也可作為飼料添加劑，如葡聚糖具有免疫功 能，甘露寡糖也是很好的“病原菌吸附劑”，常被用于在水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料中。綜上所述，采用微 生物油脂發(fā)酵菌渣作飼用菌體蛋白，如果預(yù)先對(duì)其進(jìn)行適度水解，能起到提高動(dòng)物免疫力 的作用，拓寬其在動(dòng)物日糧中的使用范圍，顯著改善飼喂效果。微生物油脂提取過(guò)程中，需要對(duì)細(xì)胞壁等成份進(jìn)行物理、化學(xué)和/或生物化學(xué)處 理，使胞內(nèi)油脂充分釋放，以提高油脂得率；在菌渣回收和脫溶過(guò)程中，也可通過(guò)調(diào)整工藝 部分脫除或鈍化其中某些抗?fàn)I養(yǎng)成份。但這些處理方法，對(duì)含有較多細(xì)胞壁多糖的產(chǎn)油微 生物菌渣不具有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性。本發(fā)明提供了一種動(dòng)物飼料添加劑及其制備方法，即以微生物油脂提取后的剩余 物為原料，通過(guò)水解處理后制得。該動(dòng)物飼料添加劑可作為菌體蛋白或飼料添加劑在飼料 中應(yīng)用，按固體含量計(jì)，添加劑用量可為混合飼料總量的0. 20%。本發(fā)明采用的處理 方法條件溫和，針對(duì)性強(qiáng)。不但可以降低微生物油脂的生產(chǎn)成本，解決廢棄菌渣對(duì)環(huán)境造成 的污染問(wèn)題，同時(shí)也能降低飼料成本，減少飼料中包括豆粕、魚(yú)粉以及油脂等高價(jià)格營(yíng)養(yǎng)成 分的使用量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種動(dòng)物飼料添加劑及其制備方法，即以微生物油脂提取后的剩 余物為原料，通過(guò)水解處理后，直接制成總固形物濃度為10% 60% (w/w)的液態(tài)添加劑 成品或在20°C 100°C干燥制得固態(tài)添加劑成品。該添加劑成品作為菌體蛋白或飼料添加 劑在飼料中應(yīng)用，按固體含量計(jì)，添加劑用量可為混合飼料總量的0. 20%。本發(fā)明使用的原料來(lái)源于發(fā)酵培養(yǎng)后在胞內(nèi)積累油脂超過(guò)其生物總量20% (w/ w)的真核或原核微生物。它們包括但不限于，產(chǎn)油細(xì)菌，如ArthrcAacter屬、Iihodococcus 屬或 Mycobacterium 屬等；產(chǎn)油酵母菌，如 Candida 屬、Cryptococcus 屬、Hansenula 屬、 Lipomyces 屬、Rhodosporidium 屬、Rhodotorula 屬、Endomyces 屬、Schwanniomye 屬、 Trichosporon 屬、Sporobolomyces 屬，Trigonopsis 屬或 Yarrowia 屬等；產(chǎn)油霉菌， 如 Mortierella 屬、Cunninghamella 屬、Mucor 屬或 Aspergillus 屬等；產(chǎn)油微藻，如 Crypthecodinium 屬、Botryococcus 屬、Chlorella 屬、Nannochloropsis 屬、Haliphthoros 屬或khizochytrium屬等。這些菌株可以直接從包括中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)、美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)以及中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC) 等菌種保藏機(jī)構(gòu)購(gòu)買(mǎi)或從自然界中分離，也可以使用與原來(lái)菌株性狀不同的人工或自然突 變菌株。在上述微生物中優(yōu)選生物安全性高、非致病和非產(chǎn)毒的菌株，如已被廣泛用于 生產(chǎn)GLA和ARA的深黃被孢霉Mortierella isabellina或高山被孢霉Mortierella alpina,生產(chǎn)DHA的寇氏隱甲藻Crypthecodinium cohnii或產(chǎn)油小球藻Chlorella protothecoides等，以及產(chǎn)油紅酵母Rhodosporidium toruloides或斯達(dá)氏油脂酵母 Lipomyces starkeyi等，或者使用這些菌株的高產(chǎn)突變株，并在飼喂之前進(jìn)行相應(yīng)的毒性 試驗(yàn)。本發(fā)明所使用的油脂提取方法，包括壓榨法、超臨界流體萃取法、有機(jī)溶劑萃取 法、酸熱法及其它可有效從產(chǎn)油微生物菌體中分離得到油脂的方法，但優(yōu)選采用包括壓榨 法、超臨界流體萃取法和低毒有機(jī)溶劑萃取法。本發(fā)明所提供的微生物油脂發(fā)酵菌渣水解處理方法包括酶水解、酸水解或它們的 必要組合，具體水解條件為(1)酶水解將微生物油脂提取后的剩余物與水混合，使總固形物濃度達(dá)到 10% 90% (w/w)，添加水解酶至總的酶濃度達(dá)到0. 005% 3% (w/w)，在20°C 90°C下 保溫?cái)嚢?0分鐘 40小時(shí)。(2)酸水解將微生物油脂提取后的剩余物與水混合，使總固形物濃度達(dá)到 10% 90% (w/w)，用酸調(diào)節(jié)PH 1.0 5. 0，在20°C 90°C下保溫?cái)嚢?0分鐘 M小時(shí)， 再用堿中和至pH 5. 5 7. 5。上述微生物油脂發(fā)酵菌渣水解處理方法中所用的水解酶為葡聚糖酶、甘露聚糖 酶、葡甘露聚糖酶、纖維素酶、蝸牛酶或幾丁質(zhì)酶中的一種或它們的組合，所用的酸為無(wú)機(jī) 酸或有機(jī)酸；所用的堿為無(wú)機(jī)堿或有機(jī)堿。微生物油脂發(fā)酵菌渣按上述方法水解處理后，直接制成總固形物濃度為10% 60% (w/w)的液態(tài)添加劑成品或在20°C 100°C干燥制得固態(tài)添加劑成品。該添加劑成品 可作為菌體蛋白或飼料添加劑在飼料中應(yīng)用，按固體含量計(jì)，添加劑用量可為混合飼料總 量的0. 20%。本發(fā)明的有益效果是1)與傳統(tǒng)的菌體蛋白飼料相比，本發(fā)明的微生物油脂發(fā)酵 菌渣，經(jīng)過(guò)酶或酸水解，有效降低了菌渣中的粗纖維含量，更有利于動(dòng)物吸收利用；幻本發(fā) 明的微生物油脂發(fā)酵菌渣中除了富含蛋白質(zhì)、易消化吸收的糖類(lèi)外，還含有一定量的油脂， 可減少飼料中的油脂添加量，兼顧飼料配方中能量和蛋白質(zhì)的平衡，降低了飼料成本；3) 本發(fā)明的某些微生物油脂發(fā)酵菌渣中還含有一定量的多不飽和脂肪酸，礦物質(zhì)、色素等物 質(zhì)，有助于提高動(dòng)物的免疫力；4)本發(fā)明的微生物油脂發(fā)酵菌渣可有效降低微生物油脂的 生產(chǎn)成本，減少?gòu)U棄菌渣造成的環(huán)境污染，促進(jìn)資源綜合利用。總之，本發(fā)明的制備工藝簡(jiǎn) 單，生產(chǎn)原料來(lái)源廣，設(shè)備投資少，容易推廣，有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例選取了一些典型的產(chǎn)油微生物菌株，說(shuō)明了提取油脂后的剩余物制成 動(dòng)物飼料添加劑的方法及其應(yīng)用效果，這將有助于了解本專(zhuān)利，但不以任何形式限制應(yīng)用其它產(chǎn)油微生物材料實(shí)施本專(zhuān)利發(fā)明。實(shí)施例1采用擲孢酵母Sporobolomyces reseus AS 2. 618 (菌株來(lái)源于中國(guó)普通微生物菌 種保藏管理中心，CGMCC)為菌種，采用文獻(xiàn)(熊望賢，楊濤，劉光燁.“擲孢酵母發(fā)酵紅薯 淀粉酶水解液產(chǎn)油脂的發(fā)酵條件”應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2008,14 ) =558-561)所述的最 佳培養(yǎng)基和最適發(fā)酵條件培養(yǎng)菌體，培養(yǎng)至發(fā)酵液中還原糖濃度降低到1 %以下時(shí)結(jié)束，收 集菌體，干燥后得含油量為40%的干菌體380g。保持溫度為35°C，壓力為50MPa，將干菌體 在榨油機(jī)中壓榨5 6小時(shí)，再將濾餅進(jìn)行復(fù)榨，共榨取毛油110g，回收固體菌渣^Og。將 壓榨后的菌渣中加入水調(diào)節(jié)到總固形物濃度為10%，添加按1 1重量比例混合的甘露聚 糖酶和葡聚糖酶，至混合液總酶重量濃度為1%，37°C保溫?cái)嚢?0小時(shí)。在80°C下干燥，粉 碎得固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品275g。該成品為褐色粉末，帶脂香味，含粗脂肪12%，粗蛋白 32 %，粗纖維5 %，灰分5 %，水分9 %。實(shí)施例2采用圓紅冬孢酵母Rhodosporidium toruloides AS 2. 1389 (菌種來(lái)源于 CGMCC) 為菌種，按照文獻(xiàn)(華艷艷，趙鑫，趙金，張素芳，趙宗保.圓紅冬孢酵母發(fā)酵菊芋塊莖產(chǎn)油 脂的研究，中國(guó)生物工程雜志，2007，27 (10) :59-63.)所述的方法，收集發(fā)酵白皮菊芋清液 所獲得的菌體，干燥后可得到含油量為62%的干菌體585g。在研磨機(jī)中將干菌體磨成粉 末，按IOOg菌粉加入0. 2L正己烷萃取5小時(shí)，固液分離，再加入正己烷重復(fù)萃取兩次。合 并正己烷層去除溶劑后共提取毛油330g，按文獻(xiàn)(何東平，陳濤主編.微生物油脂學(xué)，北 京化學(xué)工業(yè)出版社，2005. 12)所述方法進(jìn)行脫溶處理，回收固體菌渣255g。將前述菌渣 與適量水混合調(diào)節(jié)到總固形物濃度為90%，用硫酸調(diào)節(jié)pH值為1. 5，在90°C保溫?cái)嚢?0 分鐘，冷卻到室溫，用氫氧化鈉溶液中和至PH 5. 5 6. O。繼續(xù)添加水，調(diào)節(jié)到總固形物濃 度為30%，得液態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品850mL。該成品為褐色懸濁液，略帶香味，含粗脂肪 3.3%，粗蛋白10%，粗纖維2%，灰分1.3%。實(shí)施例3采用粘紅酵母Rhodotorula glutinis AS 2. 703 (菌株來(lái)源于CGMCC)為菌種，參 照“微生物處理工業(yè)廢棄物的方法和發(fā)酵生產(chǎn)微生物油脂的方法及其專(zhuān)用菌株(專(zhuān)利申請(qǐng) 號(hào)200710179996) ”所公開(kāi)的菌體培養(yǎng)方法，收集利用淀粉廢水培養(yǎng)獲得的菌體細(xì)胞，干燥 后得到含油量為35%的干菌體300g。參照“微生物油脂的超臨界二氧化碳萃取的提取方 法(專(zhuān)利號(hào)ZL03139630. 5) ”所公開(kāi)的油脂提取方法，在體積為IL的萃取釜中，萃取壓力為 15MPa，萃取溫度為45°C，解析壓力為5MPa，解析溫度為35°C，達(dá)到萃取壓力后總萃取時(shí)間 為8 10小時(shí)。從解析釜中共萃取毛油95g，剩余菌渣加入水調(diào)節(jié)至總固形物濃度為40%， 添加葡甘露聚糖酶至混合液中總酶濃度為2. 5%，50°C保溫?cái)嚢?小時(shí)，得菌渣水解液，在 70°C下干燥，粉碎得固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品210g。該成品為粉紅色粉末，帶脂香味，含粗 脂肪3%，粗蛋白32%，粗纖維5%，灰分6%，水分6%。實(shí)施例4采用深黃被孢霉Mortierella isabellina AS 3. 3410 (菌株來(lái)源于CGMCC)為菌 種，以葡萄糖為發(fā)酵原料，參照Z(yǔ)L 00116051. 6公開(kāi)的菌體培養(yǎng)和油脂提取方法，將孢子接 種于裝有120L料的種子罐中培養(yǎng)45小時(shí)后全部移入1200L的發(fā)酵罐中，培養(yǎng)96小時(shí)，在還原糖降低到以下時(shí)放罐。采用平板干燥機(jī)在80°C下干燥，得到含油量為55%的干菌 絲體50kg。在榨油機(jī)中用間接蒸汽在105°C下對(duì)干菌體蒸炒20min后壓榨3 4小時(shí)，得 到毛油2^g，剩余菌渣24. 5kgo剩余菌渣加入水調(diào)節(jié)至總固形物濃度為30%，添加幾丁質(zhì) 酶至總酶濃度為0. 3%，60°C保溫?cái)嚢?0小時(shí)，得菌渣水解液，在80°C下干燥，粉碎得固態(tài) 動(dòng)物飼料添加劑成品26. 5kgo該成品為黃褐色粉末，略帶香味，含粗脂肪6%，粗蛋白22%， 粗纖維11%，粗灰分7 %，水分9 %。實(shí)施例5采用高山被孢霉Mortieralla Alpina ATCC 32222 (菌株來(lái)源于美國(guó)典型培養(yǎng)物 保藏中心，ATCC)為菌種，參照實(shí)施例1所述的菌體培養(yǎng)方法，可得到含油量為37%的干菌 絲體34kg。油脂提取方法同實(shí)施例1，共榨取毛油11kg。將壓榨后的菌餅中加入水至總固 形物濃度為60%，并添加幾丁質(zhì)酶至酶濃度為0. 005%，20 保溫?cái)嚢?0分鐘；再加入水稀 釋至總固形物濃度達(dá)到10%，用乙酸調(diào)節(jié)pH 4. 0，20°C保溫?cái)嚢?小時(shí)，再用氫氧化鈉溶液 中和至pH 7. 0，得菌渣水解液，在80°C下干燥，粉碎得固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品Mkg。該成 品為褐色粉末，帶脂香味，含粗脂肪5 %，粗蛋白30 %，粗纖維8 %，灰分4 %，水分9 %。實(shí)施例6采用布朗葡萄藻Botryococcus braunii LB572 (菌株來(lái)源于美國(guó)德克薩斯大 學(xué)菌種保藏中心)為菌種，參照文獻(xiàn)(Xu H, Miao XL, Wu QY. High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters. J Biotechnol, 2006,126 (4) :499-507.)所述培養(yǎng)基和發(fā)酵條件，以葡萄糖 為原料，添加甘氨酸，培養(yǎng)至發(fā)酵液中還原糖濃度降低至1 %以下時(shí)結(jié)束，得到細(xì)胞干重為 60g/L (含油量55% )的發(fā)酵液10L，收集菌體，油脂提取方法同實(shí)施例3，共提取毛油290g， 剩余藻渣305g，將藻渣與水混合，至總固形物濃度為40%，添加纖維素酶至酶濃度為3%， 60°C保溫?cái)嚢?2小時(shí)。將前述水解液用水稀釋至總固形物濃度為10%，得液態(tài)動(dòng)物飼料添 加劑成品3. 0L。該成品為深綠色懸濁液，略帶香味，含粗脂肪1. 2%，粗蛋白3. 5%，粗纖維 0. 7%，灰分 0. 4%。實(shí)施例7采用寇氏隱甲藻Crypthecodinium cohnii ATCC 30772 (菌株來(lái)源于ATCC)為菌 種，以葡萄糖為主要原料，參照CN 1986822A公開(kāi)的海藻細(xì)胞培養(yǎng)方法，接種量為10%，保 持罐溫25°C，罐壓0. 09kPa，攪拌速率150rpm，發(fā)酵120小時(shí)。在還原糖降低到0. 5%以下 時(shí)放罐。發(fā)酵液經(jīng)濃縮后，得到細(xì)胞干重為53g/L(含油量為42%)的發(fā)酵液60L。加入與 濃縮發(fā)酵液體積等量的氯仿，在25°C下攪拌浸提3小時(shí)，沉降分離。取下層氯仿層，蒸發(fā)溶 劑后得到毛油1. Ikgo收集上層，離心處理，得到濕藻渣按實(shí)施例2的方法脫溶處理，干燥后 得到藻渣2. Skgo將藻渣與水混合至總固形物濃度為50%，用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值為5. 0，加入 纖維素酶至其濃度為0. 03%和蝸牛酶至其濃度為0. 1%，在50°C，保溫?cái)嚢?小時(shí)，再用氨 水溶液中和至PH 7.0，在60°C下干燥，粉碎得固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品2. ^cg。該成品為褐 色粉末，略帶香味，含粗脂肪7 %，粗蛋白25 %，粗纖維6 %，灰分3 %，水分9 %。實(shí)施例8采用圓紅冬孢酵母Rhodosporidium toruloides AS 2. 1389 (菌種來(lái)源于 CGMCC) 為菌種，按照文獻(xiàn)(華艷艷，趙鑫，趙金，張素芳，趙宗保.圓紅冬孢酵母發(fā)酵菊芋塊莖產(chǎn)油脂的研究，中國(guó)生物工程雜志，2007,27(10) :59-63.)所述的方法，收集發(fā)酵白皮菊芋清液 所獲得的菌體，干燥后可得到含油量為62 %的干菌體585g。在研磨機(jī)中將干菌體磨成粉 末，按IOOg菌粉加入0. 2L正己烷萃取5小時(shí)，固液分離，再加入正己烷重復(fù)萃取兩次。合 并正己烷層去除溶劑后共提取毛油330g，按文獻(xiàn)(何東平，陳濤主編.微生物油脂學(xué)，北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2005. 1 所述方法進(jìn)行脫溶處理，回收固體菌渣255g。將前述菌渣與適 量水混合調(diào)節(jié)到總固形物濃度為90%，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為2. 0，在90°C保溫?cái)嚢?0分鐘， 冷卻到室溫，用碳酸鈉溶液中和至PH 6.0。繼續(xù)添加水，調(diào)節(jié)到總固形物濃度為60%，得液 態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品430mL。該成品為褐色粘稠液，略帶香味，含粗脂肪6. 5%，粗蛋白 20%，粗纖維4。1%，灰分2. 7%。以下實(shí)施例選取了上述實(shí)施例中代表性的動(dòng)物飼料添加劑成品，添加到動(dòng)物飼料 中，用于飼喂雞、豬、奶牛或魚(yú)等動(dòng)物，這將有助于進(jìn)一步了解本專(zhuān)利，但不以任何形式限制 本發(fā)明動(dòng)物飼料添加劑成品及其添加方式在其它禽、畜或水產(chǎn)動(dòng)物飼料中應(yīng)用。應(yīng)用例1在肉雞飼料中的應(yīng)用實(shí)施例1制備的固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品，預(yù)先經(jīng)急性毒性試驗(yàn)，7天喂養(yǎng)試驗(yàn)和 致突變?cè)囼?yàn)，其結(jié)果為無(wú)毒產(chǎn)品，無(wú)明顯的突變作用，可部分代替豆粕、進(jìn)口魚(yú)粉以及植物 油作為蛋白飼料在肉雞飼料中應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)組飼料配方玉米粉55. 3%，豆粕，固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品15%，油 脂1.2%，賴(lài)氨酸0. 14%，蛋氨酸0. 12%，維生素0.01%，磷酸鈣1. 0 %，食鹽0. 3 %，石粉 0. 93%。營(yíng)養(yǎng)水平粗蛋白20. 2%，賴(lài)氨酸1.08%，蛋氨酸0.41%，鈣0.61%，磷0.78%， 代謝能12. 12兆焦/千克。對(duì)照組飼料配方大連華成肉雞用濃縮飼料35%，玉米粉65%。試驗(yàn)用雞為愛(ài)拔益加(Arbor Acres)肉雞3周齡，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各200只，隨機(jī) 分組，飼養(yǎng)條件和管理?xiàng)l件相同，8周齡出欄。飼喂結(jié)果如下實(shí)驗(yàn)組平均末重3. 27千克/只，料肉比1. 83 1 ；對(duì)照組平均末 重3. 02千克/只，料肉比1.91 1。應(yīng)用例2在生長(zhǎng)育肥豬飼料中的應(yīng)用實(shí)施例5制備的動(dòng)物飼料添加劑成品，經(jīng)急性毒性試驗(yàn)，7天喂養(yǎng)試驗(yàn)和致突變?cè)?驗(yàn)，其結(jié)果為無(wú)毒產(chǎn)品，無(wú)明顯的突變作用，可部分代替豆粕、進(jìn)口魚(yú)粉以及植物油作為蛋 白飼料在生長(zhǎng)肥豬飼料中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)組飼料配方玉米粉60%，麩皮14%，豆餅4%，動(dòng)物飼料添加劑成品20%，貝 殼粉0. 70%，骨粉0. 82%，賴(lài)氨酸0.23%，食鹽0. 25%。營(yíng)養(yǎng)水平參考值粗蛋白15. 09%，賴(lài)氨酸0.74%，蛋氨酸+胱氨酸0.42%，鈣 0. 6 %，磷0. 5 %，食鹽0.25%，消化能13. 86兆焦/千克。對(duì)照組飼料配方華成838濃縮豬飼料20 %，玉米粉75 %，麩皮5 %。試驗(yàn)用豬為杜長(zhǎng)達(dá)三元雜交種，平均始重沈.6千克/頭，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各80 頭，隨機(jī)分組，同樣條件飼養(yǎng)100天。飼喂結(jié)果如下實(shí)驗(yàn)組平均末重108. 5千克/頭，料肉比3. 42 1，對(duì)照組平均末 重103. 5千克/頭，料肉比3. 68 1。
應(yīng)用例3在魚(yú)類(lèi)飼料中的應(yīng)用按實(shí)施例7方法制備的固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品，經(jīng)急性毒性試驗(yàn)，7天喂養(yǎng)試驗(yàn) 和致突變?cè)囼?yàn)，其結(jié)果為無(wú)毒產(chǎn)品，無(wú)明顯的突變作用，可作為蛋白飼料添加劑在魚(yú)類(lèi)飼料 中應(yīng)用。對(duì)照組飼料配方豆粕25 %，魚(yú)粉3 %，麩皮62 %，次粉10 %。實(shí)驗(yàn)組飼料配方在對(duì)照組飼料配方基礎(chǔ)上，添加按實(shí)施例7方法制備的固態(tài)動(dòng) 物飼料添加劑成品，用量為5%。實(shí)驗(yàn)組飼料營(yíng)養(yǎng)水平粗蛋白34. 1 %，粗脂肪5.9%，粗纖維7.6%，粗灰分6.2%， 可溶性鹽1.5%。對(duì)照組飼料營(yíng)養(yǎng)水平粗蛋白32. 3 %，粗脂肪5.3%，粗纖維7.2%，粗灰分6.0%， 可溶性鹽1.4%。試驗(yàn)用網(wǎng)箱養(yǎng)魚(yú)，放養(yǎng)時(shí)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均為總重200kg，平均尾重95g。收獲時(shí)， 實(shí)驗(yàn)組總重901kg，平均尾重450g，對(duì)照組總重850kg，平均尾重437g。由此可見(jiàn)，在混合飼 料中添加5%的固態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品作為飼料添加劑飼喂魚(yú)類(lèi)，增產(chǎn)效果達(dá)6%，魚(yú)苗 死亡率明顯降低。應(yīng)用例4在奶牛飼料中的應(yīng)用按實(shí)施例2方法制備的液態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品，經(jīng)急性毒性試驗(yàn)，7天喂養(yǎng)試驗(yàn) 和致突變?cè)囼?yàn)，其結(jié)果為無(wú)毒產(chǎn)品，無(wú)明顯的突變作用?？勺鳛轱暳咸砑觿┰谀膛ｏ暳现袘?yīng)用。試驗(yàn)用奶牛為中國(guó)荷斯坦奶牛80頭，體況正常，產(chǎn)奶量及產(chǎn)奶期接近，隨機(jī)分為 兩組，一組為實(shí)驗(yàn)組(40頭)，另一組為對(duì)照組(40頭)。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的不同之處在于， 將液態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品噴灑在每天投喂混合飼料的表面，用量占每次投喂混合飼料總 量的0. 8士0. 1 %，試驗(yàn)期30天，每天擠奶三次，記錄產(chǎn)奶量。利用DHI系統(tǒng)，每隔7天采集 奶樣1次，測(cè)定牛乳成分。飼喂結(jié)果及牛乳成分測(cè)定結(jié)果如下實(shí)驗(yàn)組奶牛共產(chǎn)奶45690kg，對(duì)照組奶牛共 產(chǎn)奶427Mkg，實(shí)驗(yàn)組的乳脂率和乳蛋白率分別為3. 5士0. 1和2. 9士0. 2，對(duì)照組的乳脂率 和乳蛋白率3. 2士0. 1和2. 5士0. 2。表明使用本發(fā)明的液態(tài)動(dòng)物飼料添加劑成品飼喂奶牛， 對(duì)提高牛乳中的脂肪和蛋白含量均有較好的促進(jìn)作用。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)物飼料添加劑，其特征在于其主要成分為微生物油脂提取后的固體剩余 物，即微生物油脂發(fā)酵菌渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)物飼料添加劑，其特征在于所述微生物油脂發(fā)酵菌渣最 好通過(guò)水解處理，得添加劑產(chǎn)品，提高其生物利用度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)物飼料添加劑，其特征還在于所述水解處理方式為酶水 解、酸水解或它們的組合，具體水解條件為(1)酶水解將微生物油脂發(fā)酵菌渣與水混合，使其總固形物濃度達(dá)到10% 90%(w/ w)，添加水解酶至總的酶濃度達(dá)到0. 005% 3% (w/w)，在20°C 90°C下保溫10分鐘 40小時(shí)；(2)酸水解將微生物油脂發(fā)酵菌渣與水混合，使其總固形物濃度達(dá)到10% 90%(w/ w)，用酸調(diào)節(jié)pH 1.0 5. 0，在20°C 90°C下保溫10分鐘 M小時(shí)，再用堿中和至pH 5 · 5 “ rJ · 5 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)物飼料添加劑，其特征還在于所述水解酶為葡聚糖酶、甘 露聚糖酶、葡甘露聚糖酶、纖維素酶、蝸牛酶或幾丁質(zhì)酶中的一種或多種的組合；所用的酸 為無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸；所用的堿為無(wú)機(jī)堿或有機(jī)堿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)物飼料添加劑，其特征還在于所述微生物油脂發(fā)酵菌渣 經(jīng)水解處理后，直接制成總固形物濃度為10% 60% (w/w)的液態(tài)添加劑成品或在20°C 100°C干燥制得固態(tài)添加劑成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的動(dòng)物飼料添加劑，其特征還在于所述微生物為在胞內(nèi) 積累油脂超過(guò)其生物總量20% (w/w)的真核或原核微生物。
7.—種權(quán)利要求1所述的動(dòng)物飼料添加劑的應(yīng)用，其特征在于所述添加劑作為菌體 蛋白用于動(dòng)物養(yǎng)殖飼料中，按固體含量計(jì)，添加劑用量可為混合后飼料總重量的0. 20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)物飼料添加劑及其應(yīng)用，具體的講是以微生物油脂提取后的剩余物為原料，經(jīng)過(guò)水解處理制得。該添加劑富含蛋白質(zhì)，同時(shí)含有一定量的油脂和粗纖維，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的蛋白質(zhì)飼料。該動(dòng)物飼料添加劑制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)原料來(lái)源廣，有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，解決了微生物油脂提取后的剩余物粗纖維含量過(guò)高不利于動(dòng)物消化吸收的問(wèn)題，同時(shí)也降低了微生物油脂的生產(chǎn)成本，減少?gòu)U料造成的環(huán)境污染，促進(jìn)資源綜合利用。
文檔編號(hào)A23K1/16GK102058018SQ20091021997
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者華艷艷, 趙宗保 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所