CN107549449A - 一种黄芪药渣生物饲料添加剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黄芪药渣生物饲料添加剂及其制备方法与应用，属于饲料添加剂技术领域。为了解决中药渣资源浪费、污染环境，以及抗生素在饲料加工行业和养殖业中的滥用对人们健康的危害等问题，创新性的将药用真菌灵芝和黄芪药渣结合起来，以药用真菌灵芝为发酵菌种，利用具有保健作用的药材黄芪的药渣作为药性基质再搭配牧草等辅料共同构成发酵组合，双方相适应在一定条件下进行发酵，以产生各种有用的药性菌质，最后再干燥粉碎后作为生物饲料添加剂可以应用于饲料行业、养殖业等。既解决了中药渣污染环境问题，又可以充分利用宝贵的中药材资源使中药渣变废为宝，还可以减少抗生素在养殖业中的应用，是一项一举多得的技术。
Description
技术领域
本发明涉及饲料添加剂技术领域，具体涉及一种黄芪药渣生物饲料添加剂及其制备方法与应用。
背景技术
黄芪是多年生草本豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.var. mongholicus (Bge.) Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus (Fisch.) Bge.的干燥根，具有补气、固表等多种功效。黄芪在我国被加工成多种多样的中药制品，市场需求量巨大，全国每年可产生2-3万吨黄芪药渣。研究表明，黄芪中仍含有黄芪甲苷、多糖和黄芪异黄酮等成分（Chen CY, et al. Preparation and antioxidant activity of Radix Astragali residues extracts rich in calycosin and formononetin. BiochemicalEngineering Journal, 2011, 56: 84-93）。其多糖不仅能够提高动物的免疫力，还可以改善机体的抗氧化能力、提高抗病性能等（Bai D, et a1. Astragalus PolysacchandesEnhance Cellular Immune Response and Disease Resistance in Yellow Catfish[J]. Israeli Journal of Aquaculture 2012, 64: 688-689）。但是黄芪甲苷在醇提药材中的提取比例为黄芪原药材的72.1％（黄亚非,等.HPLC测定黄芪药渣中黄芪甲苷含量[J].中山大学学报,2009,48(2):146-149），黄芪多糖粗提物在醇提药材中的提取率只占了黄芪药材的52.6%（赵海燕,等.利用醇提药渣提取黄芪多糖的工艺研究[J].安徽农业科学,2008, 36:15977-15978），此外，药渣中还含具有抗氧化活性的毛蕊异黄酮和芒柄花素等。采用药用真菌灵芝为发酵菌种，双向固体发酵，灵芝菌可使黄芪甲苷以及与其结构相似的化学成分转化为药材中原来没有的新化合物—异黄芪甲苷（6-O-β-D-葡萄糖基-环黄芪醇），该化合物可提高机体免疫力，且活性高于黄芪甲苷（阮鸣.不同药(食)用真菌固体发酵对黄芪中黄芪甲苷的影响.中草药,2011, 42:1421-1424）。
灵芝(Ganoderma lucidum)又称为瑞草，用于传统中药已经2000多年。研究证实灵芝不仅含有多糖和生物碱，还含有呋喃、核苷和甾醇等活性成分（袁带秀,等.灵芝活性成分、药理作用及其应用.中国民族民间医药杂志, 2006, 79:110-113）。灵芝可以增强机体的免疫力、提高巨噬细胞吞噬能力，还具有降血压、抗肿瘤和降胆固醇和低转氨酶的作用，从而可以加大冠状动脉的血流量，促进受损的细胞修复与再生（饶发元.灵芝的临床应用与国内外研究.四川中医,2001,19(12):17-18.）。研究表明，灵芝多糖可以抑制肿瘤细胞生长，提高机体免疫力（Yin GJ, et al. Chinese herbs enhance immune response ofcarp, Cyprinus carpio, and protection against Aeromonas hydrophila [J].Fish &Shellfish Immunology, 2009, 26: 140-145.）。与正常灵芝相比较，发酵可以提高灵芝菌丝体中氨基酸和多糖的含量。
抗生素在畜牧业的发展中起到了重要的作用，但目前饲料中抗生素的滥用导致了药物残留、耐药性增加、环境污染等多种问题。我国年产抗生素约21万吨，其中近一半用于畜牧养殖业。抗生素残留的畜禽产品给人们的健康带来了严重的危害。此外，我国目前共有中药企业达 2000多家，年产中药渣3000多万吨，传统的处理方法多为焚烧、填埋和固定区域堆放等，造成严重的环境污染和资源浪费。为使中药渣变废为宝，我们以药用真菌发酵中药渣，研发可替代抗生素的保健生物饲料添加剂，改善畜禽品质。
发明内容
本发明的目的是将药用真菌和中药渣有机结合起来，利用具有增强动物免疫力和抗病毒活性的药用真菌灵芝发酵黄芪药渣来生产一种具有增强动物免疫力，提高抗病性，部分或全部替代抗生素的新型生物饲料添加剂，应用于养殖业中，使中药渣变废为宝。
一种黄芪药渣生物饲料添加剂及其制备方法与应用，本发明通过以下步骤实现：
（1）称取42.50 g改良马丁琼脂培养基粉，90 ℃的蒸馏水溶解，定容到1 L，分装于试管中用121 ℃，灭菌20 min，摆斜面。取3个试管斜面培养基转接实验室储存的灵芝菌种后，于25~28 ℃避光培养，菌丝长满斜面后即可使用。
（2）称取41.5 g霉菌液体培养基粉，90 ℃的蒸馏水溶解，先定容到1 L后再加入1.5 L蒸馏水混匀，于10个500 mL的三角烧瓶中，每瓶分装250 mL。用高压灭菌锅121 ℃灭菌20~30 min。冷却后在超净工作台里每瓶液体培养基中接种3~5块黄豆粒大小的灵芝固体斜面菌种，用组织捣碎机以10000~20000 rpm分别捣碎30~60 s，无菌透气滤膜封口后以150~200 rpm，25~29 ℃，摇床避光培养至出现大量均匀的菌丝体处于对数生长期时停止培养。
（3）取新鲜的黄芪药渣，测得含水量折算成干重后，按照下列配方来配料：黄芪药渣30~80份，牧草15~45份，麸皮10~20份，玉米粉5~10份，石灰1~2份，蔗糖1~2份，石膏1~2份。然后调整含水量到60%~70%（w/w），调整pH值6~7。然后用121 ℃高压蒸汽对配料灭菌1.5~2.5 h，冷却至室温备用。
其中，优选的配料配方：黄芪药渣70~80份，牧草15~20份，麸皮10~20份，玉米粉5~10份，石灰1~2份，蔗糖1~2份，石膏1~2份。
其中，进一步优选的配料配方：黄芪药渣30~40份，牧草35~45份，麸皮10~20份，玉米粉5~10份，石灰1~2份，蔗糖1~2份，石膏1~2份。
其中，更进一步优选的配料配方：黄芪药渣50~60份，牧草20~30份，麸皮10~20份，玉米粉5~10份，石灰1~2份，蔗糖1~2份，石膏1~2份。
（4）然后将步骤（2）中活化的灵芝菌种在无菌条件下接种到步骤（3）灭菌后的配料中，在25~29 ℃，到长满菌丝为止。
（5）将步骤（4）中所得的发酵产物晒干或烘干后一起打粉，过筛后制得饲料添加剂，然后对饲料添加剂进行重金属安全检测和动物实验效果检测。其中，步骤（4）中的发酵产物可以在菌丝长满后就使用，也可以继续发酵至产生子实体后再使用；可以干燥粉碎后使用，也可以新鲜的直接使用。
在制得饲料添加剂后，可根据国家标准GB/T 13081-2006/5以冷原子吸收光谱法检测步骤E中饲料添加剂汞的含量，根据国家标准GB/T 13079-2006/7以氢化物原子荧光光度法检测步骤E中饲料添加剂砷的含量，根据国家标准GB/T 13080-2004以火焰原子吸收光谱法检测步骤E中饲料添加剂铅的含量，根据国家标准GB/T 13082-1991以火焰原子吸收光谱法检测步骤E中饲料添加剂镉的含量，根据国家标准GB/T 13885-2003以火焰原子吸收光谱法检测步骤E中饲料添加剂铜的含量。
以蛋鸡为例，检测饲料添加剂的使用效果。蛋鸡的日常管理均参照普通蛋鸡的饲养方法，采用立体笼养的方式，鸡舍为半开放式，分为上中下3层，同时保证鸡舍良好的通风条件。饲料基础料采用原材料按照相应的营养比例自己配制，空白对照组饲喂不同阶段的基础饲料，实验组不同阶段在基础饲料中添加1%~3%（w/w）步骤E中的饲料添加剂。蛋鸡从小到大不使用任何抗生素，观察并统计鸡的生长状况、抗病能力以及产蛋效果的差异，全饲养周期79周。结果显示，采用了本发明的饲料添加剂来饲养的蛋鸡，其抗病能力有显著的增强，并且生长速率也更快。
本发明的黄芪药渣生物饲料添加剂可用于蛋鸡养殖，增加其抗病能力，但是并不限于畜禽的养殖，也可应用于海产品的养殖中，可作为饲料或预混料来进行使用。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例进一步说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限于本发明的保护范围。
实施例1
（1）称取42.50 g改良马丁琼脂培养基粉，90 ℃的蒸馏水溶解，定容到1 L，分装于试管中用121 ℃，灭菌20 min，摆斜面。取3个试管斜面培养基转接实验室保存的灵芝菌种后，于27 ℃避光培养，菌丝长满斜面后即可使用。
（2）称取41.5 g霉菌液体培养基粉，90 ℃的蒸馏水溶解，先定容到1 L后再加入1.5 L蒸馏水混匀，于10个500 mL的三角烧瓶中，每瓶分装250 mL。用高压灭菌锅121 ℃灭菌20~30 min。冷却后在超净工作台里每瓶液体培养基中接种3~5块黄豆粒大小的灵芝固体斜面菌种，用组织捣碎机以10000~20000 rpm分别捣碎30~60 s，无菌透气滤膜封口后以150~200 rpm，25~29 ℃，摇床避光培养至出现大量均匀的菌丝体处于对数生长期时停止培养。
（3）取新鲜的黄芪药渣，测得含水量折算成干重后，按照下列配方来配料：黄芪药渣75份，牧草10份，麸皮15份，玉米粉7份，石灰1份，蔗糖1份，石膏1份。然后调整含水量到65%（w/w），调整pH值6.5。然后用121 ℃高温蒸汽对配料灭菌2 h，冷却至室温备用。
（4）然后将步骤（2）中活化的灵芝菌种在无菌条件下接种到步骤（3）灭菌后的配料中，在27 ℃条件下避光培养，到长满菌丝为止。
将步骤（4）中所得的发酵产物晒干或烘干后一起打粉，过筛后制得饲料添加剂，然后对饲料添加剂进行重金属安全检测和动物实验效果检测。其中，步骤（4）的发酵产物可以在菌丝长满后就使用，也可以继续发酵至产生子实体后再使用；可以干燥粉碎后使用，也可以新鲜的直接使用。
根据国家标准GB/T 13081-2006/5以冷原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂汞的含量，根据国家标准GB/T 13079-2006/7以氢化物原子荧光光度法检测制备的饲料添加剂砷的含量，根据国家标准GB/T 13080-2004以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂铅的含量，根据国家标准GB/T 13082-1991以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂镉的含量，根据国家标准GB/T 13885-2003以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂铜的含量，以HPLC指纹图谱法检测制备的饲料添加剂黄芪甲苷的含量。
以蛋鸡为例，检测饲料添加剂的使用效果。蛋鸡的日常管理均参照普通蛋鸡的饲养方法，采用立体笼养的方式，鸡舍为半开放式，分为上中下3层，同时保证鸡舍良好的通风条件。饲料基础料采用原材料按照相应的营养比例自己配制，空白对照组饲喂不同阶段的基础饲料，实验组不同阶段在基础饲料中添加1%~3%（w/w）步骤5中的饲料添加剂。蛋鸡从小到大不使用任何抗生素，观察并统计鸡的生长状况、抗病能力以及产蛋效果的差异，全饲养周期79周。
实施例2
其他操作同实施例1，仅将发酵的配料配方改为：黄芪药渣55份，牧草20份，麸皮15份，玉米粉7份，石灰1份，蔗糖1份，石膏1份。
实施例3
其他操作同实施例1，仅将发酵的配料配方改为：黄芪药渣35份，牧草40份，麸皮15份，玉米粉7份，石灰1份，蔗糖1份，石膏1份。
以下以实施例2所制备的饲料添加剂为例，阐述本发明制备的饲料添加剂的重金属含量以及饲料添加剂对蛋鸡的使用效果，其他实施例也可以达到同等效果。
饲料添加剂重金属含量检测：
委托第三方检测机构中国广州分析测试中心对饲料添加剂进行检测，根据国家标准GB/T 13081-2006/5以冷原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂汞的含量，根据国家标准GB/T 13079-2006/7以氢化物原子荧光光度法检测制备的饲料添加剂砷的含量，根据国家标准GB/T 13080-2004以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂铅的含量，根据国家标准GB/T 13082-1991以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂镉的含量，根据国家标准GB/T 13885-2003以火焰原子吸收光谱法检测制备的饲料添加剂铜的含量，以HPLC指纹图谱法检测制备的饲料添加剂黄芪甲苷的含量。
结果如下表1所示，饲料添加剂中5项重金属：汞、砷、铅、镉和铜的含量均优于国家标准规定的饲料添加剂重金属含量要求，活性成分黄芪甲苷含量为13.3 mg/kg。
表1 饲料添加剂中重金属和活性成分含量
饲料添加剂使用效果检测：
以蛋鸡为例，检测饲料添加剂的使用效果。将同一批次的40只体重276±20 g的5周龄蛋鸡（美国海兰灰）随机分成2组，分别为实验组和空白对照组。蛋鸡的日常管理均参照普通蛋鸡的饲养方法，采用立体笼养的方式，鸡舍为半开放式，分为上中下3层，同时保证鸡舍良好的通风条件。饲料基础料采用原材料按照相应的营养比例自己配制，空白对照组饲喂不同阶段的基础饲料，实验组不同阶段在基础饲料中添加1%~3%（w/w）本发明的饲料添加剂。蛋鸡从小到大不使用任何抗生素，观察并统计鸡的生长状况、抗病能力，全饲养周期79周。
结果显示，添加剂对蛋鸡150天体重增长率影响统计结果如下表2所示，通过对蛋鸡饲喂150天后的体重进行统计分析。与对照组相比，本发明的生物饲料添加剂能促进蛋鸡的生长，差异达到显著水平（*代表P <0.05，n=20），表明该种生物饲料添加剂能显著促进蛋鸡的生长发育。
表2饲料添加剂对蛋鸡体重增长的影响
注：与对照组相比，“*”表示P<0.05，差异显著。
添加剂对蛋鸡对鸡痘病毒抵抗力的影响统计结果表3所示，在养殖期间，不使用任何抗生素，不接种鸡痘疫苗，蛋鸡自然感染鸡痘病毒后，统计其自愈情况。与对照组相比，该发明添加剂能明显提高蛋鸡抗鸡痘病毒的能力，降低病死率30%（表3）。
表3 饲料添加剂对蛋鸡抗病力的影响
Claims (7)
1.一种黄芪药渣生物饲料添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称取42.50g改良马丁琼脂培养基粉，90℃的蒸馏水溶解，定容到1L，分装于试管中用121℃，灭菌20min，摆斜面，取3个试管斜面培养基转接实验室储存的灵芝菌种后，于25～28℃避光培养，菌丝长满斜面后即可使用；
(2)称取41.5g霉菌液体培养基粉，90℃的蒸馏水溶解，先定容到1L后再加入1.5L蒸馏水混匀，于10个500mL的三角烧瓶中，每瓶分装250mL，用高压灭菌锅121℃灭菌20～30min；冷却后在超净工作台里每瓶液体培养基中接种3～5块黄豆粒大小的灵芝固体斜面菌种，用组织捣碎机以10000～20000rpm分别捣碎30～60s，无菌透气滤膜封口后以150～200rpm，25～29℃，摇床避光培养至出现大量均匀的菌丝体处于对数生长期时停止培养；
(3)取新鲜的黄芪药渣，测得含水量折算成干重后，按照下列配方来配料：黄芪药渣30～80份，牧草15～45份，麸皮10～20份，玉米粉5～10份，石灰1～2份，蔗糖1～2份，石膏1～2份，然后调整含水量到60％～70％(w/w)，调整pH值6～7，然后用121℃高压蒸汽对配料灭菌1.5～2.5h，冷却至室温备用；
(4)然后将步骤(2)中活化的灵芝菌种在无菌条件下接种到步骤(3)灭菌后的配料中，在25～29℃条件下避光培养，到长满菌丝为止，得发酵产物；
(5)将步骤(4)中所得的发酵产物晒干或烘干后一起打粉，过筛后制得饲料添加剂。
2.根据权利要求书1中所述的一种黄芪药渣生物饲料添加剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，配料的配方为：黄芪药渣70～80份，牧草15～20份，麸皮10～20份，玉米粉5～10份，石灰1～2份，蔗糖1～2份，石膏1～2份。
3.根据权利要求书1中所述的一种黄芪药渣生物饲料添加剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，配料的配方为：黄芪药渣30～40份，牧草35～45份，麸皮10～20份，玉米粉5～10份，石灰1～2份，蔗糖1～2份，石膏1～2份。
4.根据权利要求书1中所述的一种黄芪药渣生物饲料添加剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，配料的配方为：黄芪药渣50～60份，牧草20～30份，麸皮10～20份，玉米粉5～10份，石灰1～2份，蔗糖1～2份，石膏1～2份。
5.根据权利要求书1中所述的一种黄芪药渣生物饲料添加剂及其制备方法与应用，其特征在于，在步骤(4)中，继续发酵至培养出子实体出现后再使用。
6.一种用权利要求1-5中任一项所述的黄芪药渣生物饲料添加剂的制备方法所制得的黄芪药渣生物饲料添加剂。
7.如权利要求6所述的黄芪药渣生物饲料添加剂在饲料、预混料及畜禽和海产品养殖中的应用。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180109 |