CN1117856C - 家禽蛋壳强化组合物 - Google Patents

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Abstract

一种用于增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度的家禽蛋壳强化组合物，包括一种作为活性成分的芽孢杆菌属的活的微生物，任选地与一种载体或稀释剂共用。

Description

家禽蛋壳强化组合物
                        技术领域
本发明涉及一种家禽蛋壳强化组合物，通过给家禽，例如鸡的饲料中添加这种组合物，并用这种饲料喂养家禽，能够增加家禽蛋壳的强度。
                        背景技术
禽蛋，例如鸡蛋，在产蛋或收集、挑选、包装、运输、摆放、出售和储藏等操作过程中经常会发生破碎。禽蛋的强度涉及蛋壳结构，并与蛋壳的厚度和比重有关。[见，Shinpen Chikusan Daijiten，p.463，Yokendo出版]。蛋壳结构由蛋壳、蛋壳膜和表皮层组成一个鸡蛋壳平均重5克，厚度为300-360μm，重量由大约98％的无机物(98.4％碳酸钙与痕量的碳酸镁和磷酸钙)和2％有机物组成。一个鸡蛋壳膜厚度大约为70μm，由外部蛋壳膜和内部蛋壳膜组成。在蛋的钝端，外部蛋壳膜与内部蛋壳膜分离形成气室。蛋壳膜的重量由大约90％蛋白质、3％脂类和2％糖类组成。鸡蛋的表皮层是一种无形的包被，在产蛋后立刻形成在蛋壳表面，它是由产蛋时分泌的成胶物质干燥而成的。按重量计，它的大约由85％-87％蛋白质、3.5％-3.7％糖类和2.5％-3.5％脂类组成。蛋壳厚度随温度和寿命而变化，也就是，蛋壳厚度在较高温度或老化过程中会变薄。
既然钙是蛋壳的主要成分，那么血钙水平会涉及蛋壳的形成。从肠道中吸收的钙首先积累在股骨，然后当需要时，以成骨细胞的形式释放到血液中，这样就参与了蛋壳的形成。因此，家禽蛋壳可通过促进钙的吸收和代谢而变厚。尽管蛋壳膜的作用还不十分清楚，但推测蛋壳膜与蛋壳共同加厚时，蛋壳可被强化。
为增加家禽蛋壳厚度已做了些尝试。例如，在饲料中添加各种钙物质，改善饲养方法，或给予CPP(酪蛋白磷酸肽)和CCM(枸橼酸钙、苹果酸钙)。但是，还没有形成一种使那些从事大规模禽蛋收集而利润盈余很小的人们满意的方法。因此，有必要进行技术开发，由此通过简便的程序强化家禽蛋壳。
据报导，各种各样活的微生物制剂有利于增加家禽体重，改善肉质，提高产蛋率，抑制和减少有害肠道菌等。这些制剂已经因各种各样的目的而用于实际中。另据报导，通过向饲料中添加含有嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)、米曲霉(Aspergillus oryzae)和球拟酵母(Torulopsis sp.)的制剂，可使蛋壳轻微变厚，薄蛋壳蛋的比例减少。然而，此类制剂达到足以显示显著差异水平的强化效果还未见报导。此外，哪种微生物发挥蛋壳增强效果也没有被阐明。
由于增大饲养效率比例和产蛋率技术的提高，有必要改善家禽饲养的经济效益。结果，出现了一种集约型(intensive)家禽饲养的趋势，与此相关的大规模家禽饲养，禽蛋的收集、挑选、清洗和包装正越来越机械化。在这种情况下，强化蛋壳和外部蛋壳膜以提高蛋类在运输、摆放、出售等过程中对破碎的抵抗力变得非常重要。加厚和强化蛋壳及外部蛋壳膜还可带来另一好处，即蛋对细菌和氧通透性的抵抗力增强，蛋的货架寿命(shelf life)相继延长。为此，那些从事家禽饲养的人们需要开发一种行之有效的家禽蛋壳强化组合物。
                         发明公开
本发明目的之一是提供一种家禽蛋壳强化组合物，它能有效地增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度。实践中，只将它加于饲料中即可。
本发明的这一目的以及其它目的是通过一种家禽蛋壳强化组合物来完成的。这种组合物能够增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度，包括一种活的微生物，属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，任选地与一种载体或稀释剂共同作为活性成分。
此外，本发明的这一目的以及其它目的是通过一种方法来完成的。这种方法能够增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度，包括在需要时给予家禽有效量的家禽蛋壳强化组合物，这种组合物包括一种活的微生物，属于枯草芽孢杆菌，任选地与一种载体或稀释剂共同作为活性成分。
                    实施发明的最佳方式
包含于本发明的家禽蛋壳强化组合物中，作为活性成分的这种活的微生物属于枯草芽孢杆菌，其微生物学特性在《伯杰细菌学手册》[Bergey′s Manual of Bacteriology，Vol，11(1986)]1986年第11卷中已有描述。更明确地说，这种组合物中优选地使用枯草芽孢杆菌C-3102增强了其强化蛋壳的效果。(保藏号：FERM BP-1096；保藏机构名称：工业和科学技术省发酵研究所(现名：工业和科学技术省国立生命科学和人体技术研究院)；保藏机械地址：日本茨城县筑波町矢田部东1丁目1番3号，邮区305(1-3，Higashi 1 chome，Yatabe-machi，Tsukuba-gun；Ibaraki-ken 305 Japan)(现地址：日本茨城县筑波市东1丁目1番3号，305)；保藏日期：1986年6月28日)。枯草芽孢杆菌中许多不同的菌株是众所周知的，例如在ATCC细菌和细菌噬菌体中说明的那样，第19版，1996，57-63页，在此引入作为参考。
上述的枯草芽孢杆菌可以培养在液体或固体培养基中。这些培养基含有碳源、氮源、无机物等，通常用于培养微生物。只要能够被枯草芽孢杆菌代谢，任何碳源都可以使用。例如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉和糖蜜。氮源的例子包括蛋白胨、酪蛋白水解物、肉浸汁和硫酸铵。如果需要，培养基中可进一步加入磷酸、钾、镁、钙、钠、铁、锰等盐类，维生素、氨基酸、表面活性剂等。优选地进行需氧培养。关于培养条件，优选地使用，例如，在通气/搅拌条件下装在小型发酵罐中的液体培养基，平板型固体培养基或自动koji-producing发酵罐。培养温度为20-50℃，优选30-45℃，pH值为5-9，优选6-8，培养12小时到7天。
由此得到的培养物可以这样使用，也可以浓缩后使用，或者，从培养物中收集的微生物如此使用，也可以连同填料等物处理成干粉或颗粒使用。至于填料，其例包括碳酸钙、谷粒、谷粉、脱脂米糠、麦糠、脱脂奶粉等。
本发明的蛋壳强化组合物还含有一种载体或稀释剂。载体和稀释剂没有特别限制，可选自药学上或营养学上可接受的载体和稀释剂用。
在本发明中，这种属于枯草芽孢杆菌的微生物还可以经适当的突变处理。例如将其暴露于紫外线、X-线或放射线，用一种诱变组合物进行化学处理(例如：亚硝基胍(nitrsoguanidine)吖啶染料)。突变体还可以通过核苷酸的***、缺失或替换来制备，就象自发突变那样。就它们能够增加蛋壳和外层蛋壳膜的厚度而言，这样得到的突变体能够用于本发明中。枯草芽孢杆菌这一术语包括这些突变体。
本发明的蛋壳强化组合物优选地每克包含106-1011枯草芽孢杆菌活的微生物制剂，它们以芽孢和/或营养细胞的形式存在。
据认为，本发明之蛋壳强化组合物促进家禽对所需钙的吸收和代谢，以致能增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度。因此，例如，可以加入一种家禽配制饲料，这种饲料对产蛋家禽来说含有充足的钙，可以用一种随意的不加限制的方法进行饲喂。在优选的情况下，它可被制成制剂，均匀地加到市售饲料中并容易地喂给家禽，尤其是粉末。这种蛋壳强化组合物的有效浓度依家禽的类型和年龄等而变化。例如，制备一种强化家禽蛋壳的饲料，可以通过向市售家禽饲料中优选地以每克饲料103-107个活的微生物这样的量加入，更优选地以每克104-106个加入。当活的微生物量少于每克103时，达不到显著效果。另一方面，如果活菌量超过107每克，那么制备活菌制剂的成本会超过蛋壳破碎的成本，这一损失(risk)从经济学角度看是不利的。
按照本发明，家禽的蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度得到增加，对家禽的种类没有特别限制。例如其可包括：鸡(家鸡)、鸭、小家禽(bantam)、鹅和鹌鹑。
                          实施例
在概括地描述了本发明后，再举一些以说明为目的的具体实施例来获得对本发明的进一步理解。这些实施例除非特别指定，其目的不在于要限制本发明。
                          实施例1活菌粉末的制备：
100千克去离子水中加入2千克糖蜜、2千克大豆蛋白胨和100克磷酸氢二钾，搅拌使其均匀溶解。下一步，用1N氢氧化钠溶液调混合物的pH值至7.5，这样制得的培养基装入小型发酵罐。95℃灭菌60分钟。冷却至37℃后，将预先培养的枯草芽孢杆菌C-3102肉汤1千克接种于上述制得的培养基中。随后，微生物在37℃通气/搅拌条件下培养40小时。然后连续离心(切应力型)培养基肉汤，收集菌体。之后向菌体中加入等量(重量)的脱脂奶粉，得到的混合物真空冷冻干燥。这样获得的干燥微生物粉末(7.5千克)每克含有活菌数量1.2×1010个。在最佳产蛋季节饲喂20天：
产蛋母鸡(De Kalb，实验开始时为265日龄)分为对照组(没有饲喂本发明产物)和实验组(饲喂1×105枯草芽孢杆菌C-3102每克饲料)。每组20只母鸡。实验前初步喂养7天之后进行实验20天。在初步喂养时期，母鸡用市售通式饲料喂养以便其达到高产蛋期(由National Federation of Agricultural Co-operative Associations生产，DCP≥18.0％，ME≥2，900kcal)。在实验期，给实验组的母鸡喂养每克含107活菌的小丸，这些活菌通过上述培养过程制备而来。而对照组的母鸡继续喂养上述市售饲料。实验期结束后，实验组与对照组的饲料互相调换。继续进行20天实验后仍初步喂养7天。将实验期最近10天中产的每一个鸡蛋沿着较小直径处用测微器测量蛋壳厚度。结果见表1。它表明实验组的蛋壳厚度增加，在5％水平差异显著。
                          表1
    组别   鸡蛋数(n)   蛋壳厚度(mm)平均数±标准差
  对照组     171     0.325±0.026
  实验组     172     0.331±0.026*
*P＜0.05
                        实施例2在产蛋的最后季节饲喂1个月：
本实验利用喂养在两个鸡场中的产蛋母鸡来完成。比率为4600只母鸡/鸡舍。实验组母鸡是535日龄即刚刚是在过了产蛋全盛期之前(immediately before All-out)(实验开始时产蛋率为76.5％)。给对照组的母鸡喂养市售的通式饲料(由National Federation of AgriculturalCo-operative Associations生产，DCP≥15.0％，ME≥2,750kcal)，而给实验组的母鸡喂养除与对照组相同的饲料外，还含有每克饲料3×105活的枯草芽孢杆菌C-3102，实验开始1个月后，每组随机抽取100只鸡蛋，参照实例1的方法测量蛋壳厚度。结果见表2。表明实验组蛋壳厚度增加，在0.1％水平差异显著。
                         表2
    组别   鸡蛋数(n)   蛋壳厚度(mm)平均数±标准差
  对照组     100     0.352±0.031
  实验组     100     0.383±0.044***
***P＜0.001
                         实施例3在整个禽蛋收集期饲喂：
本实验利用一个鸡舍喂养的4600只母鸡作为对照组，另一鸡舍喂养的6500只母鸡作为实验组。给对照组的母鸡喂养市售的通式饲料，给实验组的母鸡喂养除与对照组相同的饲料外，再加上每克饲料中3×105活的枯草芽孢杆菌C-3102。收集14个月内进入和过了产蛋全盛期之间(between All-in and All-out)的产蛋数据，计算了有缺陷的鸡蛋(defective eggs)与收集的鸡蛋之比。结果见表3，它显示实验组的缺陷蛋比率有所改善，在1％水平差异显著。虽然蛋壳厚度没有测量，可以推测蛋壳厚度的增加使蛋壳加强。同样，实验组的产蛋率也有所提高，在1％水平差异显著。
                      表3
    对照组     实验组
母鸡总数     1,744,990     2,420,146
正常鸡蛋数     1,494,333     2,097,731
有缺陷鸡蛋数     22,202     28,753
有缺陷蛋比率(％)     1.46(100)     1.35(92)***
产蛋率(％)     85.64(100)     86.68(101)**
平均蛋重(g)     64.59(100)     64.76(101)
**P＜0.01
                       实施例4在产蛋季节最后阶段饲喂：
实施例2实验所用的De Kalb TX母鸡中，个别高产蛋率的母鸡继续单独饲喂。对照组的母鸡用市售通式饲料喂养(由National Federationof Agricultural Co-operative Associations生产，DCP≥18.0％，ME≥2,850kcal)，而实验组中的鸡饲料除与对照组一样外，还含有每克饲料3×105活的枯草芽孢杆菌C-3102。从收集的626-631日龄鸡所产的鸡蛋中，测量蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度。内部蛋壳膜从气室处剥落，之后剥落蛋壳，从而可取下外部蛋壳膜。尽管外部蛋壳膜与蛋壳非常紧密地粘附在一起，将它与蛋壳完整地分离开很困难，但这样一来外部蛋壳膜似乎已被很好地分离，其厚度用测微器进行了测量。结果见表4，这表明实验组中的蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度都有明显地增加。
                            表4
  组别 鸡蛋数(n) 蛋壳厚度(mm)平均数±标准差 外层蛋壳膜厚度(mm)平均数±标准差
  对照组     55   0.358±0.029      0.059±0.01
  实验组     56   0.376±0.036**     0.069±0.009***
**P＜0.01，***P＜0.001
                         工业应用性
本发明的蛋壳强化组合物，含有活的枯草芽孢杆菌作为活性成分，能够促进家禽对钙的摄取，吸收和代谢，从而具有增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度的效果。这样，蛋壳强化组合物使蛋的破碎大幅度降低从而提高禽蛋在生产和分配中的经济效益(efficiency)成为可能。
显然，根据以上所述教导，对本发明进行大量的修改和变化是有可能的。因此，应该理解为除非在本文有特别描述，本发明可以在所附权利要求的范围内实施。
本发明的优先权文件即1996年10月2日提交的日本专利申请公开号8-261633，被在此引入作为参考。

Claims (11)

1.一种增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度的方法，包括：给家禽饲喂有效量的蛋壳增强组合物，该组合物包括枯草芽孢杆菌C-3102，保藏号：FERM BP-1096，或其突变体，其中所述突变体是通过下述方式制备的：暴露于紫外线或X-线或放射线，用诱变化合物进行化学处理，核苷酸的***、缺失或替换或自发突变。
2.权利要求1的方法，其中该组合物还包括一种载体或稀释剂。
3.权利要求1或2的方法，其中该组合物还包括一种家禽饲料。
4.权利要求1或2的方法，其中该组合物是一种粉末。
5.权利要求1或2的方法，其中每克该组合物包括106-1011个活的该微生物。
6.权利要求1或2的方法，其中按每克该组合物103-107个活的微生物的量加到市售饲料中来制备一种强化家禽蛋壳的饲料。
7.权利要求1或2的方法，其中该家禽是一种母鸡。
8.一种制备用于增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度的家禽蛋壳强化组合物的方法，所述组合物包括活的微生物枯草芽孢杆菌C-3102，保藏号：FERM BP-1096，或其突变体，其中所述突变体是通过下述方式制备的：暴露于紫外线或X-线或放射线，用诱变化合物进行化学处理，核苷酸的***、缺失或替换或自发突变该方法包括：从培养基中分离该微生物；并干燥所分离的微生物。
9.根据权利要求8的方法，其中该干燥方法包括冷冻干燥。
10.一种制备用于增加蛋壳厚度和外层蛋壳膜厚度的蛋壳强化组合物的方法，所述组合物包括活的微生物枯草芽孢杆菌C-3102，保藏号：FERM BP-1096，或其突变体，其中所述突变体是通过下述方式制备的：暴露于紫外线或X-线或放射线，用诱变化合物进行化学处理，核苷酸的***、缺失或替换或自发突变，该方法包括向家禽饲料中加入活的所述微生物。
11.一种提高家禽钙摄取的方法，包括给该家禽喂养一种组合物，该组合物包括活的微生物枯草芽孢杆菌C-3102，保藏号：FERMBP-1096，或其突变体，其中所述突变体是通过下述方式制备的：暴露于紫外线或X-线或放射线，用诱变化合物进行化学处理，核苷酸的***、缺失或替换或自发突变。
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