CN115568532A - 一种日粮微生物菌剂的制备方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及日粮微生物菌剂技术领域，具体涉及一种日粮微生物菌剂的制备方法及其装置，所述方法包括包括：以柴胡、知母、橘皮为原料制备基础物提取物；培养、筛选并改良凝结芽孢杆菌后接种量接种至以柴胡、知母、橘皮为原料制备基础物提取物为改良物的发酵培养液中制备得到日粮微生物菌剂；所述装置包括壳体以及安装在所述壳体上的锅体、加热管、热恒温控制器、管件；本发明整体工艺设计合理，所制备的日粮微生物菌剂能够有效地代替传统抗生素的使用，更加绿色环保；本发明装置整体结构简单，在实际使用中具备高效、便捷的性能优势，适合大量推广。

Description

一种日粮微生物菌剂的制备方法及其装置
技术领域
本发明涉及日粮微生物菌剂技术领域，具体涉及一种日粮微生物菌剂的制备方法及其装置。
背景技术
动物饲养业是农业的主要组成部分之一。而饲料作为动物饲养业中至关重要的因素，其一般是指植物饲料。日粮是满足一头动物一昼夜(一天)所需各种营养物质而采食的各种饲料总量。
我国饲料工业是一个新兴产业，其成长发展历程基本上与改革开放进程同步。近年来，越来越多的新型饲料被设计、研发以满足动物的饲养。其中微生物饲料已经成为饲料行业的主流产品。微生物饲料是以微生物、复合酶为生物饲料发酵剂菌种，将饲料原料转化为微生物菌体蛋白、生物活性小肽类氨基酸、微生物活性益生菌、复合酶制剂为一体生物发酵饲料。该产品不但可以弥补常规饲料中容易缺乏的氨基酸，而且能使其它粗饲料原料营养成份迅速转化，达到增强消化吸收利用效果。
而微生物饲料添加剂是指利用动物体内正常微生物成员及其代谢产物或生长促进物质经特殊加工工艺而制成的制剂，它具有补充、调整或维持动物肠道内微生态平衡，达到防病治病，促进健康或提高生产性能的目的。微生物饲料添加剂既包括正常微生物成员，尤其是优势菌群，还包括一些能促进正常微生物群生长繁殖的物质所制备的制剂，能产生一定的生物效应或生态效应。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种日粮微生物菌剂的制备方法及其装置。
本发明的技术方案为：一种日粮微生物菌剂的制备方法，包括：
S1、基础物提取物的制备
将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合后进行提取物的提取，即得到基础物提取物；
S2、凝结芽孢杆菌的培养
对凝结芽孢杆菌NRS-609进行培养得到凝结芽孢杆菌体；
S3、凝结芽孢杆菌的筛选
S3-1、改良型LB培养基的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、基础物提取物X g/L制备改良型LB培养基，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0～7.4；
其中，改良型LB培养基包括初代改良型LB培养基、次代改良型LB培养基和三代改良型LB培养基；初代改良型LB培养基X取值、次代改良型LB培养基X取值、三代改良型LB培养基X取值依次升高；
S3-2、改良型凝结芽孢杆菌的筛选
将S2所得单菌落凝结芽孢杆菌体按照体积比1％的接种量接种至初代改良型LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的初代凝结芽孢杆菌；然后依次接种至次代LB培养基中培养挑选、三代LB培养基中培养挑选得到筛选后的改良型凝结芽孢杆菌；
S4、日粮微生物菌剂的制备
S4-1、发酵培养液的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物25～30g/L制备发酵培养液，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0～7.4；
S4-2、制备日粮微生物菌剂
将改良型凝结芽孢杆菌按照体积比2～3％的接种量接种至发酵培养液中在37℃条件下培养发酵培养2～3d，干燥，收集干燥物即得到日粮微生物菌剂。
进一步地，S1所述基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-1-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合，清洗、粉碎，加入5～8倍纯净水在60～65℃条件下进行加热提取3～6h，待提取液冷却至室温后过滤得到提取液；
S1-1-2、将提取液进行浓缩处理至原体积的25～40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物；利用基础物提取物为基准制备微生物菌剂来代替日粮饲料中饲料添加剂的使用，具备环保、性能较佳的优势。
进一步地，S1所述基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-2-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合，清洗、粉碎，加入5～8倍纯净水在60～65℃条件下进行首次加热提取3～6h，待提取液冷却至室温后过滤得到首次提取液；
S1-2-2、对滤渣重新加入2～3倍纯净水在65～75℃条件下进行二次加热提取0.5～1h，待提取液冷却至室温后过滤得到二次提取液；
S1-2-3、将首次提取液、二次提取液混合后进行浓缩处理至原体积的25～40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物；
利用双次提取的方式能够有效地提高提取率。
进一步地，S2所述凝结芽孢杆菌的培养具体步骤为：对凝结芽孢杆菌NRS-609进行菌种活化，然后转接至LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的单菌落凝结芽孢杆菌体；凝结芽孢杆菌是缺乏产毒潜力菌株，其作为日粮微生物菌剂的使用应用于日粮饲料中能够有效地抑制动物产生腹泻等疾病。
更进一步地，S2所述凝结芽孢杆菌NRS-609的保藏编号为Bio-74771。
进一步地，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为3，次代改良型LB培养基X取值为8，三代改良型LB培养基X取值为15。
进一步地，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为5，次代改良型LB培养基X取值为10，三代改良型LB培养基X取值为15。
进一步地，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为8，次代改良型LB培养基X取值为12，三代改良型LB培养基X取值为20。
进一步地，一种日粮微生物菌剂的制备装置，包括壳体，安装在所述壳体上的锅体，安装在壳体内部用于向锅体加热的加热管，安装在壳体上用于对所述锅体进行恒温控制的热恒温控制器，以及用于对锅体进行引/排水处理的管件；所述锅体包括用于对基础物提取物制备进行辅助的第一加热锅以及用于对微生物培养进行辅助的第二加热锅；使用时，在第一加热锅对基础物提取物进行加热提取；在第二加热锅对凝结芽孢杆菌的培养、筛选以及对改良型凝结芽孢杆菌的筛选进行水浴加热；在实际使用中具备高效、便捷的优势。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明整体工艺设计合理，对凝结芽孢杆菌进行改良处理后基于富含皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物制备日粮微生物菌剂，使其能够有效地代替传统抗生素的使用，更加绿色环保，且其能够有效地抑制腹泻等疾病，对饲养业具有积极的促进作用；本发明装置整体结构简单，在实际使用中具备高效、便捷的性能优势，适合大量推广。
附图标记
图1时本发明工艺流程图；
图2是本发明制备装置的结构示意图；
其中，1-壳体、2-锅体、21-第一加热锅、22-第二加热锅。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的一种日粮微生物菌剂的制备方法，包括：
S1、基础物提取物的制备
S1-1-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30：12:20的比例混合，清洗、粉碎，加入5倍纯净水在60℃条件下进行加热提取3h，待提取液冷却至室温后过滤得到提取液；
S1-1-2、将提取液进行浓缩处理至原体积的25％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物；
S2、凝结芽孢杆菌的培养
对凝结芽孢杆菌NRS-609进行菌种活化，然后转接至LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的单菌落凝结芽孢杆菌体；其中，凝结芽孢杆菌NRS-609的保藏编号为Bio-74771；
S3、凝结芽孢杆菌的筛选
S3-1、改良型LB培养基的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、基础物提取物X g/L制备改良型LB培养基，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0；
其中，改良型LB培养基包括初代改良型LB培养基、次代改良型LB培养基和三代改良型LB培养基；初代改良型LB培养基X取值、次代改良型LB培养基X取值、三代改良型LB培养基X取值依次升高；初代改良型LB培养基X取值为3，次代改良型LB培养基X取值为8，三代改良型LB培养基X取值为15；
S3-2、改良型凝结芽孢杆菌的筛选
将S2所得单菌落凝结芽孢杆菌体按照体积比1％的接种量接种至初代改良型LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的初代凝结芽孢杆菌；然后依次接种至次代LB培养基中培养挑选、三代LB培养基中培养挑选得到筛选后的改良型凝结芽孢杆菌；
S4、日粮微生物菌剂的制备
S4-1、发酵培养液的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物25g/L制备发酵培养液，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0；
S4-2、制备日粮微生物菌剂
将改良型凝结芽孢杆菌按照体积比2％的接种量接种至发酵培养液中在37℃条件下培养发酵培养2d，干燥，收集干燥物即得到日粮微生物菌剂。
如图2所示，本实施例日粮微生物菌剂制备工艺所用的制备装置，包括壳体1，安装在壳体1上的锅体2，安装在壳体1内部用于向锅体2加热的加热管，安装在壳体1上用于对锅体2进行恒温控制的热恒温控制器，以及用于对锅体2进行引/排水处理的管件；锅体2包括用于对基础物提取物制备进行辅助的第一加热锅21以及用于对微生物培养进行辅助的第二加热锅22；使用时，在第一加热锅21对柴胡、知母、橘皮进行加热提取；在第二加热锅22对凝结芽孢杆菌的培养、筛选以及对改良型凝结芽孢杆菌的筛选进行水浴加热。
实施例2
如图1所示的一种日粮微生物菌剂的制备方法，包括：
S1、基础物提取物的制备
S1-1-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比40：13:60的比例混合，清洗、粉碎，加入6倍纯净水在60℃条件下进行加热提取5h，待提取液冷却至室温后过滤得到提取液；
S1-1-2、将提取液进行浓缩处理至原体积的30％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物；
S2、凝结芽孢杆菌的培养
对凝结芽孢杆菌NRS-609进行菌种活化，然后转接至LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的单菌落凝结芽孢杆菌体；其中，凝结芽孢杆菌NRS-609的保藏编号为Bio-74771；
S3、凝结芽孢杆菌的筛选
S3-1、改良型LB培养基的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、基础物提取物X g/L制备改良型LB培养基，且用NaOH调节该培养基的pH为7.2；
其中，改良型LB培养基包括初代改良型LB培养基、次代改良型LB培养基和三代改良型LB培养基；初代改良型LB培养基X取值、次代改良型LB培养基X取值、三代改良型LB培养基X取值依次升高；初代改良型LB培养基X取值为3，次代改良型LB培养基X取值为8，三代改良型LB培养基X取值为15；
S3-2、改良型凝结芽孢杆菌的筛选
将S2所得单菌落凝结芽孢杆菌体按照体积比1％的接种量接种至初代改良型LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的初代凝结芽孢杆菌；然后依次接种至次代LB培养基中培养挑选、三代LB培养基中培养挑选得到筛选后的改良型凝结芽孢杆菌；
S4、日粮微生物菌剂的制备
S4-1、发酵培养液的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物28g/L制备发酵培养液，且用NaOH调节该培养基的pH为7.2；
S4-2、制备日粮微生物菌剂
将改良型凝结芽孢杆菌按照体积比2％的接种量接种至发酵培养液中在37℃条件下培养发酵培养2.5d，干燥，收集干燥物即得到日粮微生物菌剂。
实施例3
如图1所示的一种日粮微生物菌剂的制备方法，包括：
S1、基础物提取物的制备
S1-1-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比60：17:75的比例混合，清洗、粉碎，加入8倍纯净水在65℃条件下进行加热提取6h，待提取液冷却至室温后过滤得到提取液；
S1-1-2、将提取液进行浓缩处理至原体积的40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物；
S2、凝结芽孢杆菌的培养
对凝结芽孢杆菌NRS-609进行菌种活化，然后转接至LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的单菌落凝结芽孢杆菌体；其中，凝结芽孢杆菌NRS-609的保藏编号为Bio-74771；
S3、凝结芽孢杆菌的筛选
S3-1、改良型LB培养基的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、基础物提取物X g/L制备改良型LB培养基，且用NaOH调节该培养基的pH为7.4；
其中，改良型LB培养基包括初代改良型LB培养基、次代改良型LB培养基和三代改良型LB培养基；初代改良型LB培养基X取值、次代改良型LB培养基X取值、三代改良型LB培养基X取值依次升高；初代改良型LB培养基X取值为3，次代改良型LB培养基X取值为8，三代改良型LB培养基X取值为15；
S3-2、改良型凝结芽孢杆菌的筛选
将S2所得单菌落凝结芽孢杆菌体按照体积比1％的接种量接种至初代改良型LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的初代凝结芽孢杆菌；然后依次接种至次代LB培养基中培养挑选、三代LB培养基中培养挑选得到筛选后的改良型凝结芽孢杆菌；
S4、日粮微生物菌剂的制备
S4-1、发酵培养液的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物25～30g/L制备发酵培养液，且用NaOH调节该培养基的pH为7.4；
S4-2、制备日粮微生物菌剂
将改良型凝结芽孢杆菌按照体积比3％的接种量接种至发酵培养液中在37℃条件下培养发酵培养3d，干燥，收集干燥物即得到日粮微生物菌剂。
实施例4
与实施了1不同的是：
基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-2-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30：12:20的比例混合，清洗、粉碎，加入5倍纯净水在60℃条件下进行首次加热提取3h，待提取液冷却至室温后过滤得到首次提取液；
S1-2-2、对滤渣重新加入2倍纯净水在65℃条件下进行二次加热提取0.5h，待提取液冷却至室温后过滤得到二次提取液；
S1-2-3、将首次提取液、二次提取液混合后进行浓缩处理至原体积的25％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物。
实施例5
与实施了1不同的是：
基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-2-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比50：15:30的比例混合，清洗、粉碎，加入6倍纯净水在60℃条件下进行首次加热提取4h，待提取液冷却至室温后过滤得到首次提取液；
S1-2-2、对滤渣重新加入2倍纯净水在70℃条件下进行二次加热提取1h，待提取液冷却至室温后过滤得到二次提取液；
S1-2-3、将首次提取液、二次提取液混合后进行浓缩处理至原体积的30％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物。
实施例6
与实施了1不同的是：
基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-2-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比60：17:75的比例混合，清洗、粉碎，加入8倍纯净水在65℃条件下进行首次加热提取6h，待提取液冷却至室温后过滤得到首次提取液；
S1-2-2、对滤渣重新加入3倍纯净水在75℃条件下进行二次加热提取1h，待提取液冷却至室温后过滤得到二次提取液；
S1-2-3、将首次提取液、二次提取液混合后进行浓缩处理至原体积的40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物。
实施例7
与实施例1不同的是：S3-1初代改良型LB培养基X取值为5，次代改良型LB培养基X取值为10，三代改良型LB培养基X取值为15。
实施例8
与实施例1不同的是：S3-1初代改良型LB培养基X取值为8，次代改良型LB培养基X取值为12，三代改良型LB培养基X取值为20。

Claims (10)

1.一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括：
S1、基础物提取物的制备
将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合后进行提取物的提取，即得到基础物提取物；
S2、凝结芽孢杆菌的培养
对凝结芽孢杆菌NRS-609进行培养得到凝结芽孢杆菌体；
S3、凝结芽孢杆菌的筛选
S3-1、改良型LB培养基的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、基础物提取物X g/L制备改良型LB培养基，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0～7.4；
其中，改良型LB培养基包括初代改良型LB培养基、次代改良型LB培养基和三代改良型LB培养基；初代改良型LB培养基X取值、次代改良型LB培养基X取值、三代改良型LB培养基X取值依次升高；
S3-2、改良型凝结芽孢杆菌的筛选
将S2所得单菌落凝结芽孢杆菌体按照体积比1％的接种量接种至初代改良型LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的初代凝结芽孢杆菌；然后依次接种至次代LB培养基中培养挑选、三代LB培养基中培养挑选得到筛选后的改良型凝结芽孢杆菌；
S4、日粮微生物菌剂的制备
S4-1、发酵培养液的制备
按照配方：胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物25～30g/L制备发酵培养液，且用NaOH调节该培养基的pH为7.0～7.4；
S4-2、制备日粮微生物菌剂
将改良型凝结芽孢杆菌按照体积比2～3％的接种量接种至发酵培养液中在37℃条件下培养发酵培养2～3d，干燥，收集干燥物即得到日粮微生物菌剂。
2.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S1所述基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-1-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合，清洗、粉碎，加入5～8倍纯净水在60～65℃条件下进行加热提取3～6h，待提取液冷却至室温后过滤得到提取液；
S1-1-2、将提取液进行浓缩处理至原体积的25～40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物。
3.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S1所述基础物提取物的制备具体步骤为：
S1-2-1、将柴胡、知母、橘皮按照质量百分比30～60：12～17:20～75的比例混合，清洗、粉碎，加入5～8倍纯净水在60～65℃条件下进行首次加热提取3～6h，待提取液冷却至室温后过滤得到首次提取液；
S1-2-2、对滤渣重新加入2～3倍纯净水在65～75℃条件下进行二次加热提取0.5～1h，待提取液冷却至室温后过滤得到二次提取液；
S1-2-3、将首次提取液、二次提取液混合后进行浓缩处理至原体积的25～40％，然后用乙醇进行溶解，用复合树脂进行脱溶干燥得到含有皂苷提取物、二氢黄酮类提取物的基础物提取物。
4.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S2所述凝结芽孢杆菌的培养具体步骤为：对凝结芽孢杆菌NRS-609进行菌种活化，然后转接至LB培养基中，在37℃条件下培养24h后进行稀释涂布，挑选出生长良好的单菌落凝结芽孢杆菌体。
5.根据权利要求4所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S2所述凝结芽孢杆菌NRS-609的保藏编号为Bio-74771。
6.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为3，次代改良型LB培养基X取值为8，三代改良型LB培养基X取值为15。
7.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为5，次代改良型LB培养基X取值为10，三代改良型LB培养基X取值为15。
8.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S3-1所述初代改良型LB培养基X取值为8，次代改良型LB培养基X取值为12，三代改良型LB培养基X取值为20。
9.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备方法，其特征在于，S4-1所述发酵培养液由胰蛋白胨10g/L、氯化钠10g/L、酵母提取物5g/L、葡萄糖5g/L、K2HPO42g/L、琼脂粉20g/L、基础物提取物25～30g/L制备得到。
10.根据权利要求1所述的一种日粮微生物菌剂的制备装置，其特征在于，包括壳体(1)，安装在所述壳体(1)上的锅体(2)，安装在壳体(1)内部用于向锅体(2)加热的加热管，安装在壳体(1)上用于对所述锅体(2)进行恒温控制的热恒温控制器，以及用于对锅体(2)进行引/排水处理的管件；所述锅体(2)包括用于对基础物提取物制备进行辅助的第一加热锅(21)以及用于对微生物培养进行辅助的第二加热锅(22)。
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