CN103289907A

CN103289907A - 一种产朊假丝酵母蛋白制剂及其在养殖中的应用

Info

Publication number: CN103289907A
Application number: CN2013100878863A
Authority: CN
Inventors: 李帅伟; 李本涛; 何宏轩
Original assignee: GUANGZHOU GLAM BIOTECHNOLOGY CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU GLAM BIOTECHNOLOGY CO Ltd
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明涉及一种产朊假丝酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法及其在养殖中的应用，采用产朊假丝酵母菌作为发酵菌种，经斜面培养和种子培养后，接种于经优化的固体培养基中，25~28℃培养，经过三级放大而进行大规模发酵生产。生产工艺简单稳定，菌体密度高，蛋白质含量高，发酵产物无需分离纯化，易于推广使用。将产朊假丝酵母培养物添加到猪饲料中，均能达到较好的实验效果，能够预防消化道疾病、促进生长、增加体重、降低料肉比，可以作为畜禽饲料添加剂应用于养殖业中。

Description

一种产朊假丝酵母蛋白制剂及其在养殖中的应用

技术领域

本发明涉及微生物发酵工程领域，具体地说是一种固体培养基经产朊假丝酵母工程菌发酵制备产朊假丝酵母蛋白饲料的方法及其在养殖业中的应用。

背景技术

产朊假丝酵母（Candida utilis）又叫产朊圆酵母或食用圆酵母，假丝酵母属产朊假丝酵母种，细胞呈圆形、椭圆形和圆柱形，大小为3.5～4.5μm× 7～13μm。液体培养无扑醭，产生菌体沉淀和环状薄浮膜，能发酵。麦芽汁培养基上的菌落为乳白色，平滑，有光泽或无光泽，边缘整齐或呈菌丝状。在加盖片的玉米粉琼脂培养基上，仅能生成一些原始的假菌丝或不发达的假菌丝，或无菌丝。适宜生长温度为25～28℃。其对动物生产的作用是：能提供动物所需的部分营养物质，并且能够调节动物肠道微生态平衡，提高饲料消化率，增强动物机体免疫力。其蛋白质和维生素B的含量都比啤酒酵母高，它能以尿素和硝酸作为氮源，在培养基不需要加入任何生长因子即可生长。它能利用五碳糖和六碳糖，既能利用造纸工业的亚硫酸废液，还能利用糖蜜、木材水解液等生产出可食用的蛋白质。

产朊假丝酵母（Candida utilis）富含蛋白质、糖类和B族维生素，蛋白质含量占细胞干物质的45~55%，并且脂肪含量低，还含有多种酶类、谷胱甘肽和其它无机盐等，且发酵周期短，发酵工艺成熟。产朊假丝酵母作为一种GRAS（美国食品药物主管机构给予的检验标记）安全生物，被美国FDA（食品及药物管理局）认证为可作为食品添加剂的酵母，并能运用于食品和制药行业，用于食用蛋白和谷胱甘肽等产品的生产。德国、美国等一些国家和地区广泛地将产朊假丝酵母用于饲料行业，作为优良的饲用蛋白质；或者用于秸秆、菜籽饼等材料的发酵，用于饲用蛋白的生产或脱毒。产朊假丝酵母具有较强的转化无机氮为有机氮的能力，并且在其发酵过程中会产生大量的生物活性物质。因此，利用产朊假丝酵母生产饲用添加剂或发酵剂具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种产朊假丝酵母蛋白饲料发酵生产方法。

本发明的另一个目的在于提供该产朊假丝酵母蛋白饲料作为添加剂在养殖业的应用。

本发明是使用广东省微生物研究所菌种保藏中心的产朊假丝酵母菌作为发酵菌种，菌种保藏编号GIM2.148。通过对产朊假丝酵母蛋白饲料进行培养基配方的研究，通过单因子试验，确定为以玉米粉和小麦粉为基础料（质量比为3:1），添加2%葡萄糖，最适无机盐和生长因子分别为0.5% K2HPO4和0.05%生物素；在此基础上对葡萄糖、K2HPO4及生物素进行了3因素3水平正交试验，筛选出优化培养基为：以玉米粉和小麦粉为基础料（质量比为3:1），葡萄糖2%，K2HPO4 1.0%，生物素0.01%。

以玉米粉和小麦粉作为基础料，添加适量的碳源、氮源、无机盐和生长因子进行产朊假丝酵母固体发酵，降低培养基成本，提高产朊假丝酵母菌密度，为其在养殖业中的应用提供基础。经此方法发酵生产的产朊假丝酵母蛋白饲料含有丰富的蛋白质、B族维生素、氨基酸等物质，广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育，缩短饲养期，增加肉量和蛋量，改良肉质和提高瘦肉率，改善皮毛的光泽度，并能增强幼畜禽的抗病能力。

具体实施方式

实施例1 固体发酵生产产朊假丝酵母蛋白饲料的工艺流程

1. 菌种活化：

本发明采用产朊假丝酵母（Candida utilis）作为发酵菌种，购于广东省微生物研究所菌种保藏中心，菌种保藏编号GIM2.148，将-80℃保存的产朊假丝酵母菌种在 YPD固体（蛋白胨 10g，酵母提取物 5g，葡萄糖10g，琼脂粉15g，加水至1升，高温高压灭菌备用）斜面上划线，28℃培养16~24小时；它和啤酒酵母、克鲁维酵母被美国FDA认证为作为食品添加剂的酵母，能运用于食品、制药和饲料业，包括肉制品工业。在许多国家如德国、美国以及巴西，产朊假丝酵母都被用作于牲畜的饲料。

2. 制备一级种子：

将活化的产朊假丝酵母菌种，用接种环挑取一环接种于200 mL YPD液体（蛋白胨 10g，酵母提取物 5g，葡萄糖10g，加水至1升，高温高压灭菌备用）培养基中，将三角瓶置于摇床中，28℃，250rpm，振荡培养20小时后，制得一级种子液。

3. 配制固体发酵培养基：

固体干基：以玉米粉和小麦粉为基础料（质量比为3:1），葡萄糖2%，K₂HPO₄ 1.0%，生物素0.01%。将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，调pH值至5.5，搅拌均匀。将固体培养基经121℃、20min高温高压灭菌，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用。

4. 固体发酵：

将经过灭菌处理的固体发酵培养基按照8%的接种量接入一级种子菌，搅拌均匀，保持湿度为50~70%，温度为25~28℃，培养16个小时左右，制得二级种子。将二级种子按照8%的接种量加入灭菌固体发酵培养基中进行扩大培养，搅拌均匀，保持湿度为50~70%，温度为25~28℃，培养16个小时左右，制得三级种子。可以根据具体的培养用量，进一步将三级种子按照8%的接种量进一步扩大培养。将产朊假丝酵母培养物进行菌落计数，活菌数达到1.5×10⁹cfu/g鲜曲。

5. 将固体发酵的产朊假丝酵母培养物进行烘干干燥，粉碎和包装，制成用于畜禽养殖的蛋白饲料添加剂。

实施例2 产朊假丝酵母蛋白饲料产品促进保育猪生长的应用

为验证产朊假丝酵母培养物对保育仔猪生长性能以及免疫力的影响，在某保育车间进行了养殖实验。

2.1 实验设计

选取46日龄的断奶仔猪，共334头，按照体重相近原则随机分为2个处理，对照组169个重复（其中纯种仔猪59头，二元杂仔猪110头），实验组165个重复（其中纯种仔猪57头，二元杂仔猪108头），每头仔猪单独称重，作为一个重复。处理（1）对照组：基础日粮中不添加产朊假丝酵母蛋白，初始均重为9.11kg；（2）实验组，基础日粮中添加产朊假丝酵母蛋白1.5%，初始均重为9.44 kg。试验期为35d，分为预试期4d和正试期31d。实验历时35天（分预试期4天，正试期31天），实验数据以50d初始，81d结束，添加产朊假丝酵母蛋白饲料的时间从50d至81d，总计添加31天。

2.2 实验日粮

实验采用玉米-豆粕型日粮，为试验场自配料。

2.3 饲养管理

实验在河北某猪场进行，饲养管理按照原饲养管理规程进行。

2.4 检测方法与指标

于每个实验日的次日进行称重和结料，计算平均日增重（average daily weight，ADG）、平均日采食量（average daily feed intake，ADFI）和料肉比（Feed：Gain）。

平均日增重（Kg/天）=总增重之和（Kg）/实验天数

平均日采食量（Kg/头·天）=总耗料量（Kg）/所有存活猪头数之和（头·天）

料肉比=某一时期所耗饲料量/同一时期体重的增重量

2.5 统计分析

以每头猪为基础实验单位，平均初重、平均末重、平均增重、平均日增重等指标采用SPSS软件，在oneway ANOVA下进行t-检验分析比较两样本之间的差别（p<0.01）。

2.6结果与讨论

由表2中可以看出，实验组与对照组相比死亡存活率提高了1.76个百分点，育成率提高了7.06个百分点，表明猪群的健康水平和抗病能力优于对照组；平均增重提高了3.92kg（p<0.01)；平均日增重显著提高了126.3g（p<0.01)；料肉比下降了0.27，从末重15 kg和20kg以上猪头数所占比例可以看出，实验组的比例明显大于对照组。

表2 生产性能分析

Figure 2013100878863100002DEST_PATH_IMAGE002

表中数据后*表示t-检验分析结果，在p<0.01水平下，**表示差异极显著

此外，每日饲养管理观察，实验组饲喂7天后猪群皮毛红润，活力强，采食量高；20天后毛色、活力效果更加明显；31天实验结束后猪只体型修长，骨架拉长。以上结果表明：产朊假丝酵母蛋白能够有效地提高保育猪的生产性能，能够提高保育仔猪的日增重、成活率和饲料转化率，降低料肉比，实现无抗绿色养殖。

Claims

1.一种产朊假丝酵母蛋白制剂的制备方法包括以下步骤：

（1）菌种活化：

本发明采用产朊假丝酵母（Candida utilis）作为发酵菌种，将-80℃保存的产朊假丝酵母菌种在 YPD固体（蛋白胨 10g，酵母提取物 5g，葡萄糖10g，琼脂粉15g，加水至1升，高温高压灭菌备用）斜面上划线，28℃培养16~24小时；

（2）制备一级种子：

将活化的产朊假丝酵母菌种，用接种环挑取一环接种于200 mL YPD液体培养基（蛋白胨 10g，酵母提取物 5g，葡萄糖10g，加水至1升，高温高压灭菌备用）中，将三角瓶置于摇床中，28℃，250rpm，振荡培养16~24小时后，制得一级种子液；

（3）配制固体发酵培养基：固体干基：以玉米粉和小麦粉为基础料（质量比为3:1），葡萄糖2%，K2HPO4 1.0%，生物素0.01%；将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，调pH值至5.5，搅拌均匀；将固体培养基经121℃、20min高温高压灭菌，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用；

（4）固体发酵：将经过灭菌处理的固体发酵培养基按照8~10%的接种量接入一级种子菌，搅拌均匀，保持湿度为50~70%，温度为25~28℃，培养16个小时左右，制得二级种子；将二级种子按照8~10%的接种量加入灭菌固体发酵培养基中进行扩大培养，搅拌均匀，保持湿度为50~70%，温度为25~28℃，培养16个小时左右，制得三级种子；可以根据具体的培养用量，进一步将三级种子按照8~10%的接种量进一步扩大培养。

2.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵生产，其特征在于所述的固体干基：以玉米粉和小麦粉为基础料（质量比为3:1），葡萄糖2%，K2HPO4 1.0%，生物素0.01%。

3.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵，其特征在于：培养温度为25~28℃，湿度为50~70%。

4.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵，其特征在于：各级种子菌接种量为8~10%的接种量。

5.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵，其特征在于：所用的菌种为假丝酵母属的产朊假丝酵母种。

6.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵，其特征在于：作为饲料添加剂的添加量为0.5~2%。

7.根据权利要求1所述的产朊假丝酵母蛋白固体发酵，其特征在于：作为饲料添加剂的应用领域为畜禽饲料添加剂。