一種利用大蒜葉作為添加劑生產(chǎn)生物抗菌飼料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微生物發(fā)酵飼料，具體為一種含天然蒜葉粉的以玉米芯和紅薯渣為主要原料的微生物發(fā)酵生物抗菌飼料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]近年來(lái)，隨著畜牧養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，商品飼料的需求量也在逐年增大，而由于生態(tài)環(huán)境的惡化，飼草料資源嚴(yán)重短缺，造成商品飼料價(jià)格上漲，反而進(jìn)一步制約了畜牧業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)是一個(gè)糧食大國(guó)，各種農(nóng)業(yè)廢棄物如玉米芯、紅薯渣等是具有豐富營(yíng)養(yǎng)的粗飼料資源。研究證實(shí)，玉米芯含粗纖維31.8%、粗蛋白1.1%、粗脂肪0.6%、可溶性糖類51.8%、鈣0.4%、磷0.25%、粗灰分1.3%，此外還含有硫、鉀、鎂、鐵等多種礦物質(zhì)元素(石儉，2013)。而紅薯渣富含淀粉51.53%、果膠15.05%、水溶性膳食纖維4.26%、水不溶性膳食纖維38.04%、蛋白質(zhì)2.63%、粗脂肪1.35%，此外還有維生素(Vc、B6和葉酸)、礦物質(zhì)、抗氧化物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(倪文霞，2012)。然而，由于玉米芯等本身粗纖維含量較高、適口性較差，如果直接飼喂動(dòng)物消化利用率不高，在畜牧業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較少，絕大部分被燃燒或廢棄處理。我國(guó)紅薯種植面積和產(chǎn)量位居世界第一，種植面積占世界的70%左右，年產(chǎn)量占世界總量的80%。紅薯渣是紅薯淀粉加工的副產(chǎn)物，每年加工淀粉后所產(chǎn)生的紅薯渣約為24萬(wàn)噸。在糧食生產(chǎn)過(guò)程中大量農(nóng)副產(chǎn)品等非常規(guī)飼料原料的積壓，導(dǎo)致大量地營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)未被利用而被浪費(fèi)掉，給生態(tài)環(huán)境造成一定壓力。因此，尋找有效途徑改善這些飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，將各類農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成為高蛋白、高營(yíng)養(yǎng)的動(dòng)物飼料，可降低飼養(yǎng)成本，解決人畜爭(zhēng)糧矛盾，對(duì)促進(jìn)我國(guó)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。利用生物工程技術(shù)對(duì)紅薯淀粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行深加工，生產(chǎn)紅薯渣發(fā)酵飼料是變廢為寶，緩解我國(guó)飼料資源短缺問(wèn)題的有效途徑，同時(shí)也是解決紅薯渣酸敗所帶來(lái)的環(huán)境污染的根本方法。
[0003]微生物發(fā)酵飼料在人為可控條件下，以植物性農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料，通過(guò)微生物的代謝作用，降解部分多糖、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子物質(zhì)，生成有機(jī)酸、可溶性多肽等小分子物質(zhì)，形成的營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、活菌含量高的生物飼料或飼料原料。微生物發(fā)酵飼料具有原料來(lái)源廣、生產(chǎn)過(guò)程易控、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富等眾多優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)發(fā)酵是指微生物在沒有或幾乎沒有游離水的固態(tài)濕培養(yǎng)基上進(jìn)行發(fā)酵的過(guò)程，是目前農(nóng)副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化飼料研究中廣泛使用的方法。按對(duì)原料的處理方式分為生料發(fā)酵和熟料發(fā)酵，其中生料發(fā)酵可以直接將原料脫水后進(jìn)行半固態(tài)發(fā)酵，耗能低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。微生物發(fā)酵能使飼料變成軟熟香甜，還可以分解其中部分難以消化的物質(zhì)，從而提高飼料的適口性和利用率。各類農(nóng)業(yè)廢棄物，如紅薯渣、馬鈴薯淀粉渣等富含淀粉等碳水化合物，通過(guò)混合菌發(fā)酵不僅可以使無(wú)機(jī)氮轉(zhuǎn)化為有機(jī)氮，
[0004]增加飼料蛋白質(zhì)、有機(jī)酸和酯等有機(jī)物含量，平衡營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成，而且能產(chǎn)生弱酸香味的新口感，改善詞料的詞喂品質(zhì)和風(fēng)格，具有較聞的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。王中華等研究表明在肉兔飼料里添加10-15%的利用乳酸菌等發(fā)酵生產(chǎn)的酸化紅薯渣可提高肉兔的生長(zhǎng)性能和免疫器官指數(shù)，降低胃腸PH(王中華，畢玉霞.2012)。因此，利用微生物發(fā)酵發(fā)展飼料工業(yè)，促進(jìn)資源的綜合開發(fā)和循環(huán)利用，可有效緩解飼料原料的供需矛盾，降低環(huán)境污染。
[0005]大蒜(Allium sativum L.)為百合科蔥屬多年生草本植物,其葉基生,葉片寬條形至條狀披針形，扁平，寬約2.5cm,比花葶短，基部鞘狀。大蒜具有很好的保健與治療功效，大蒜中含硫化合物具有奇強(qiáng)的抗菌消炎作用，鍺和硒等元素可抑制腫瘤細(xì)胞和癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。大蒜還可以幫助防治腸胃疾病和心腦血管疾病，降低血糖，預(yù)防糖尿病。大蒜的鱗莖(蒜頭)和葉片中均富含揮發(fā)性辛辣味的大蒜辣素，它不僅是一種有名的辛香類蔬菜，又是很好的天然廣譜抗菌素，對(duì)大腸桿菌、肺炎球菌、葡萄球菌、痢疾桿菌、沙門氏菌等有顯著的防治效果。據(jù)報(bào)道，大蒜水浸液可防治甲殼蟲等害蟲，大蒜素也可以用于植物病菌的防治。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)民將抽薹后的蒜葉置于田地中即可抑制植物病菌的生長(zhǎng)。大蒜素具有多種生物學(xué)功能，抗菌力強(qiáng)，低殘留，價(jià)格低廉，是替代抗生素的優(yōu)質(zhì)綠色飼料添加劑，目前已應(yīng)用于飼料生產(chǎn)及水產(chǎn)、禽畜養(yǎng)殖業(yè)。在兔飼料中添加大蒜素能有效抑菌殺菌，改善飼料品質(zhì)，提高肉兔的生長(zhǎng)速度，降低肉兔病死率，提高養(yǎng)殖效益，是一種優(yōu)良的兔飼糧調(diào)味劑。我國(guó)的大蒜產(chǎn)量很高，常年的種植面積為20.0-26.7萬(wàn)公頃，年產(chǎn)量達(dá)400萬(wàn)噸，居世界首位。大蒜葉中含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、胡蘿卜素、硫胺素、核黃素等營(yíng)養(yǎng)成分以及鈣、磷、鐵、硒等礦質(zhì)元素，但在大蒜生產(chǎn)過(guò)程中，大量的蒜葉被廢棄掉而未得到很好的開發(fā)利用(萬(wàn)秀梅，張洪亭，2013)。有研究表明，在麩皮、玉米粉和豆餅粉等飼料中添加10-20%的蒜葉粉，不僅能誘食助消化，還能起到消炎、殺菌、健胃和提高畜禽機(jī)體免疫力的作用。特別是在多雨潮濕的夏季，利用大蒜葉飼喂能有效防治動(dòng)物腹瀉等腸道疾病，減少藥物用量，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，提高動(dòng)物幼仔的成活率。在奶?；A(chǔ)日糧中添加適量的干蒜葉對(duì)奶牛有較好的健胃增食和促進(jìn)泌乳作用，可顯著增加奶牛產(chǎn)奶量，降低料奶比，同時(shí)可明顯降低奶牛乳腺炎及前胃遲緩的發(fā)病率(王自然，2005)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]玉米芯和紅薯渣是農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)生的副產(chǎn)品，利用率極低，且容易酸敗污染環(huán)境。雖然玉米芯和紅薯渣可直接用于飼喂畜禽，但由于其蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、微量生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)成分低，木質(zhì)纖維素、果膠等不易消化的組分含量高，直接飼喂口感差，轉(zhuǎn)化率低，容易導(dǎo)致畜禽消化不良、腹瀉等疾病的發(fā)生，因此在畜牧業(yè)生產(chǎn)中還未廣泛使用。兔子是單胃食草動(dòng)物，其對(duì)粗纖維的利用比反芻動(dòng)物差很多。傳統(tǒng)養(yǎng)兔方法養(yǎng)殖密度高，兔容易染菌致病，因此不得不使用大量藥物來(lái)防治疫病。而大量抗生素的不合理使用，導(dǎo)致藥物殘留問(wèn)題突出，嚴(yán)重影響了兔肉的品質(zhì)，使得養(yǎng)殖成本過(guò)高，養(yǎng)兔經(jīng)濟(jì)效益差。
[0008]( 二)技術(shù)方案
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種含天然蒜葉粉的以玉米芯和紅薯渣為主要原料的微生物發(fā)酵兔飼料及其制備方法，所述方法包括下述步驟:
[0010](I)菌種復(fù)壯:無(wú)菌條件下用接種針刮取或挑取少量枯草芽孢桿菌、米根霉、嗜熱脂肪地芽孢桿菌、熱解纖維素菌和高溫放線菌菌株分別接種于固體斜面培養(yǎng)基上，將枯草芽孢桿菌和米根霉置于30°c恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)Id ;將嗜熱脂肪地芽孢桿菌、熱解纖維素菌和高溫放線菌在60°C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2d ；
[0011]其中所述固體斜面培養(yǎng)基組成為:
[0012]枯草芽孢桿菌固體斜面培養(yǎng)基:胰蛋白胨10.0g、葡萄糖1.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化鈉5.0g、瓊脂15.0g。調(diào)節(jié)pH至7.2-7.4，加水補(bǔ)充至IL ；
[0013]米根霉固體斜面培養(yǎng)基(PDA培養(yǎng)基):去皮馬鈴薯200.0g，切成小塊，加水1L，煮沸30min，雙層紗布過(guò)濾取清液，再加瓊脂20.0g。調(diào)節(jié)pH至7.0。
[0014]嗜熱脂肪地芽孢桿菌固體斜面培養(yǎng)基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏3.0g、氯化鈉5.0g、瓊脂10.0g。調(diào)節(jié)pH至7.0，加水補(bǔ)充至IL ；
[0015]熱解纖維素菌固體斜面培養(yǎng)基:氯化銨0.9g、氯化鈉0.9g、六水合氯化鎂0.4g、磷酸二氫鉀0.75g、磷酸氫二鉀1.5g、胰蛋白胨2.0g、酵母提取物1.0g、微量元素SL-101.0ml、六水合氯化鐵2.5mg、纖維二糖1.0g、半胱氨酸鹽酸鹽0.75g、刃天青0.5mg、瓊脂2.0g。調(diào)節(jié)pH至7.2，加水補(bǔ)充至IL ;
[0016]高溫放線菌固體斜面培養(yǎng)基(高氏I號(hào)培養(yǎng)基):硝酸鉀1.0g、磷酸氫<二鉀0.5g、氯化鈉0.5g、硫酸鎂0.5g、硫酸亞鐵0.01g、可溶性淀粉20.0g、瓊脂20.0go調(diào)節(jié)pH至7.0，加水補(bǔ)充至IL ；
[0017](2) 一級(jí)種子的培養(yǎng):無(wú)菌條件下將步驟(I)活化的菌種分別挑取一環(huán)接種于液體培養(yǎng)基中，將枯草芽孢桿菌和米根霉置于30°C條件下200rpm振蕩培養(yǎng)l_2d，制得一級(jí)種子；將嗜熱脂肪地芽孢桿菌、熱解纖維素菌和高溫放線菌在60°C條件下200rpm振蕩培養(yǎng)3-4d,制得一級(jí)種子。
[0018]其中所述液體培養(yǎng)基組成為:
[0019]枯草芽孢桿菌液體培養(yǎng)基:胰蛋白胨10.0g、葡萄糖1.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化鈉5.0g、調(diào)節(jié)pH至7.2-7.4，加水補(bǔ)充至IL ；
[0020]米根霉液體培養(yǎng)基:葡萄糖100.(^、尿素2.(^、磷酸氫二鉀0.38、磷酸氫二鈉0.08g、七水合硫酸鎂0.25g、七水合硫酸鋅0.08g、碳酸鈣50.0g。調(diào)節(jié)pH至7.0，加水補(bǔ)充至IL ；
[0021]嗜熱脂肪地芽孢桿菌液體培養(yǎng)基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏3.0g、氯化鈉5.0g。調(diào)節(jié)pH至7.0，加水補(bǔ)充至IL ；
[0022]熱解纖維素菌液體培養(yǎng)基:氯化銨0.9g、氯化鈉0.9g、六水合氯化鎂0.4g、磷酸二氫鉀0.75g、磷酸氫二鉀1.5g、胰蛋白胨2.0g、酵母提取物1.0g、微量元素SL-101.0ml、六水合氯化鐵2.5mg、纖維二糖1.0g、半胱氨酸鹽酸鹽0.75g,刃天青0.5mg。調(diào)節(jié)pH至7.2,加水補(bǔ)充至IL ；
[0023]高溫放線菌液體培養(yǎng)基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化鈉5.0g。調(diào)節(jié)pH至7.0，加水補(bǔ)充至1L。
[0024](3)菌體的擴(kuò)培:無(wú)