复合微生物菌剂、其制备方法及其在生产高蛋白薯渣饲料中的应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了复合微生物菌剂，是由酿酒酵母YB发酵菌液、黑曲霉-李氏木霉发酵菌液混合得到的，并提供了其制备方法和其在生产高蛋白薯渣饲料中的应用。本发明的有益效果为：提供的复合微生物菌剂中，酿酒酵母YB菌株为重离子束诱变后选育出的高效价菌种，得出了薯渣发酵饲料在达到储存要求的水分含量的最佳烘干时间，获得薯渣发酵生物饲料产品；经微生物培养，产生大量菌体蛋白；经发酵作用，将马铃薯渣中的粗纤维、果胶等含量较高的成分降解，释放出许多活性物质，可转化为饲用菌体蛋白，使马铃薯渣的粗蛋白含量提高到可直接饲喂畜禽类动物的水平，也可利用菌种的发酵作用改善马铃薯渣的适口性，提高动物采食量，降低生产成本和提高养殖业经济效益。
【专利说明】复合微生物菌剂、其制备方法及其在生产高蛋白薯渣饲料中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及饲料添加剂领域，具体涉及复合微生物菌剂、其制备方法及其在生产高蛋白薯渣饲料中的应用。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，我国的消费水平也在逐步提高，人们对肉、奶、蛋的需求也在大幅度增加，但是我国的人均蛋白摄取量很低，不足世界人均水平的一半。种植业可以提供植物性蛋白，例如农作物秸杆、大豆饼柏、玉米粉等，养殖业可以提供动物性蛋白，例如鱼粉、肉骨粉等，虽然数量巨大，但是这些蛋白资源的总量大约仅可以满足我国畜牧业蛋白饲料需求量的一半左右。我国蛋白资源匾乏，因此需要积极探寻新的蛋白资源种类与来源，而微生物技术的发展，为蛋白饲料的生物转化提供了技术支持。
[0003]马铃薯为茄科属一年生草本植物，作为世界各国的主要经济作物之一，其种植业发展迅速，产量也是逐年上升，我国马铃薯种植面积和总产量已跃居至世界首位。
[0004]马铃薯渣是在马铃薯淀粉生产加工过程中，产生的一种主要成分为水、细胞碎片和残余淀粉颗粒的副产物。马铃薯渣含有动物生长所需要的粗蛋白等各种营养成分，只是含量比较低，而且适口性也比较差，直接饲喂的效果不是很好，如果经过微生物的发酵处理后，来提高其粗蛋白含量，改善适口性，马铃薯渣也是可以作为提供蛋白资源种类之一的。这对于缓解我国蛋白资源的匾乏现状，促进畜牧业的发展，提高我国人均蛋白摄取量是非常有意义。
[0005]马铃薯渣主要含水、果胶、粗纤维等多糖物质，其中蛋白质含量仅为1% _8%，淀粉含量小于10%。营养价值较低的薯渣利用大多局限于以鲜薯渣或晾干后的薯渣直接作为禽畜饲料，仅有少数薯渣烘干制成干饲料。然而烘干能耗较大，使得薯渣干饲料成本较高，生产难以长期维持，而且这种饲料的营养价值低，不能满足家畜对营养的均衡需求。鲜薯渣水分含量高达80%以上，不便于千燥和运输，生产季节时期若不能及时处理，占用场地而且容易腐败变质，造成资源浪费和环境污染。
[0006]在国外，马铃薯渣的研究则相对较为成熟，应用范围也较为广泛。除了与国内相似的处理方法外，研究更倾向于把薯渣做为一个整体，利用纤维、淀粉和蛋白质之间的相互作用，通过各种处理方法对其进行研究。
【发明内容】
[0007]本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了针对马铃薯渣生物饲料制备的高效的复合微生物菌剂。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为:复合微生物菌剂，是由酿酒酵母YB发酵菌液、黑曲霉-李氏木霉发酵菌液混合得到的；所述黑曲霉-李氏木霉发酵菌液是由黑曲霉和李氏木霉经种子瓶各自培养后，按照体积比黑曲霉发酵菌液:李氏木霉发酵菌液为1-3: 2-4混合得到的。
[0009]上述的复合微生物菌剂，所述酿酒酵母YB发酵菌液是将酿酒酵母YB菌株经种子瓶培养后得到的；所述酿酒酵母YB菌株是将酿酒酵母菌株经12C+6离子束辐照并选育得到的；所述酿酒酵母YB菌株已经保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2011年6月29日，保藏编号为CGMCCN0.5004。
[0010]进一步的，上述的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂中各组分的混合比例按照体积比为黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB发酵菌液为4-6: 3-5。
[0011]进一步的，上述的复合微生物菌剂，所述复合微生物菌剂中各组分的混合比例按照体积比为黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB发酵菌液为4: 3或4: 4或4: 5或 5: 3 或6: 3。
[0012]本发明的第二个目的是提供了上述的复合微生物菌剂的制备方法，包括以下步骤:
[0013]I)将酿酒酵母菌株进行辐射诱变并选育，得到酿酒酵母YB菌株；
[0014]2)将酿酒酵母YB菌株、黑曲霉和李氏木霉分别置于马铃薯糖琼脂培养基上进行斜面培养；
[0015]3)将步骤2) 得到经斜面培养后的黑曲霉和李氏木霉接种于黑曲霉和李氏木霉种子瓶培养基进行扩繁，黑曲霉和李氏木霉种子瓶菌液按照体积比黑曲霉:李氏木霉为
1-3: 2-4，以5%接种量接种发酵瓶混合培养得到黑曲霉-李氏木霉混合发酵菌液，并加入保护剂；
[0016]4)将步骤2)得到的经斜面培养后的酿酒酵母YB菌株置于酵母种子瓶培养基中进行培养；得到酿酒酵母YB菌株培养液，并加入保护剂；
[0017]5)将步骤3)得到的黑曲霉-李氏木霉发酵菌液与步骤4)得到的酿酒酵母YB菌株培养液混合，得到混合菌液，混合比例为按照体积比黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB菌株培养液为4-6: 3-5 ；
[0018]6)将步骤5)得到的带有保护剂的混合菌液冻干得到复合微生物菌剂。
[0019]进一步的，上述的复合微生物菌剂的制备方法，所述步骤I)中的辐射剂量为10Gy-130Gyo
[0020]进一步的，上述的复合微生物菌剂的制备方法，所述步骤I)中的辐射剂量为为90Gy。
[0021]进一步的，上述的复合微生物菌剂的制备方法，所述步骤3)和步骤4)中的保护剂为脱脂乳、甘油和维生素C，或脱脂乳、海藻糖和维生素C ;所述保护剂的加入量为按照质量百分比脱脂乳10%、甘油6%、维生素C4%，或脱脂乳8%、海藻糖8%和维生素C4%。
[0022]进一步的，上述的复合微生物菌剂的制备方法，所述步骤5)中，黑曲霉-李氏木霉发酵菌液和酿酒酵母YB菌株培养液的混合比例为按照体积比黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB菌株培养液为4: 3或4: 4或4: 5或5: 3或6: 3。
[0023]本发明的第三个目的是提供了上述的复合微生物菌剂在制备薯渣蛋白饲料中的应用，是按照如下步骤进行的:
[0024]a)将20重量份的马铃薯渣、2重量份的草粉、2重量份的甜高粱秸杆粉混合，得到薯渣发酵原料；[0025]b)将复合微生物菌剂喷洒到薯渣发酵原料上，每100g薯渣发酵原料上喷洒0.5ml复合微生物菌剂，得到复合发酵底料；
[0026]c)将乳酸杆菌接入复合发酵底料中，接种比例为按照质量百分比1%。。
[0027]其中，所用到的菌种均由甘肃工业微生物菌种保存中心购买，具体为:
[0028]黑曲霉囷:由甘肃工业微生物囷种保存中心购头；
[0029]李氏木霉菌:由甘肃工业微生物菌种保存中心购买；
[0030]乳酸杆菌:由甘肃工业微生物菌种保存中心购买；
[0031]酿酒酵母YB菌株:由甘肃工业微生物菌种保存中心购买，同时，由于此菌株为中科院近代物理所生物物理实验室重离子辐照选育并保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的，保藏日期为2011年6月29日，保藏编号为CGMCC N0.5004，即甘肃工业微生物菌种保存中心和中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心均可提供此菌株。
[0032]黑曲霉和李氏木霉混合培养的优势:混合培养不仅具有和单一培养相似的生物生产性力，而且混合培养液中木聚糖酶的活性比单一培养高得多，说明混合培养具有协同作用，使酶制剂含有丰富的纤维素酶和木聚糖酶，对纤维素和半纤维素同时能够有效地降解作用。此外，两种菌株混合培养在生产中可比单独培养减少一个发酵罐投入，降低设备投入成本，降低生产费用。
[0033]本发明的有益效果为:本发明提供的复合微生物菌剂、其制备方法及其在生产高蛋白薯渣饲料中的应用，具有如下优点:
[0034]1、由于新鲜马铃薯渣中水分含量过高，高于发酵要求的最高水分含量，采用了向薯渣中添加部分草粉的方法，既降低了薯渣中的草粉含量，又增加了复合微生物菌剂中黑曲霉、李氏木霉混合发酵液菌种的发酵底物，具有诱导纤维素酶产生作用；
[0035]2、马铃薯渣发酵底物中糖分含量很低，甜高粱秸杆中含有丰富糖份，糖含量可达16-24%,添加甜高粱秸杆可以给发酵底物提供微生物生长的碳源，促进添加复合微生物菌剂菌株生长，有利于提高饲料中菌体蛋白、活性成分及营养物质。
[0036]3、本发明所用的酿酒酵母YB菌株为重离子束诱变后选育出的高效价菌种；
[0037]4、针对性的做出了灭菌组与未灭菌组的对照，并模拟生产做了中试试验，此外，实验在薯渣发酵结束后做了烘干实验，得出了薯渣发酵饲料在达到储存要求的水分含量的最佳烘干时间，获得薯渣发酵生物饲料产品；
[0038]5、经过微生物培养，产生大量菌体蛋白；经发酵作用后，将马铃薯渣中的粗纤维、果胶等含量较高的成分降解，释放出许多活性物质，也可转化为饲用菌体蛋白，使马铃薯渣的粗蛋白含量提高到可以直接饲喂畜禽类动物的水平，并且也利用菌种的发酵作用来改善马铃薯渣的适口性，提高动物采食量，降低生产成本和提高养殖业的经济效益。
【具体实施方式】
[0039]实施例1:
[0040]一、酵母菌种的重离子束辐照诱变与选育实验
[0041]1.材料与方法
[0042] 酿酒酵母菌株甘肃省工业微生物菌种保藏中心[0043]2.实验步骤与方法
[0044]2.1菌种的活化
[0045]取已知效价且生产性能优良的酵母菌种一支，放置在恒温培养箱(30°C ±0.6°C,30min),使其活化。
[0046]2.212C+6离子束穿透诱变
[0047]兰州重离子加速器国家实验室提供的12C+6离子束对酵母孢子悬浮液进行辐照诱变，辐照剂量分别为OGy，IOGy，30Gy，50Gy，70Gy，90Gy，11OGy，然后将辐照过的孢子悬液梯度稀释，准确吸取稀释液的孢子悬液0.2ml/板，倒在制好的分离平板培养基上，分离单个菌落。同时，以未辐照的出发菌株孢子悬液平板分离培养菌落作为对照。分离平板在300C ±0.6°C培养2天，将菌落直径大于对照平均菌落20%的作为正向突变菌株，研究辐照剂量与菌落大小正突变的关系，寻找优选繁殖能力强、生长旺盛的突变酵母菌株的最佳辐照剂量。辐照剂量与正突变率的关系如表1所示。
[0048]表1
[0049]
【权利要求】
1.复合微生物菌剂，其特征在于，是由酿酒酵母YB发酵菌液、黑曲霉-李氏木霉发酵菌液混合得到的；所述黑曲霉-李氏木霉发酵菌液是由黑曲霉和李氏木霉经种子瓶各自培养后，按照体积比黑曲霉发酵菌液:李氏木霉发酵菌液为1-3: 2-4混合得到的。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂中各组分的混合比例按照体积比为黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB发酵菌液为4-6: 3-5。
3.根据权利要求2所述的复合微生物菌剂，其特征在于，所述复合微生物菌剂中各组分的混合比例按照体积比为黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB发酵菌液为4: 3或4: 4或4: 5或5: 3 或6: 3。
4.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将酿酒酵母菌株进行辐射诱变并选育，得到酿酒酵母YB菌株； 2)将酿酒酵母YB菌株、黑曲霉和李氏木霉分别置于马铃薯琼脂培养基上进行斜面培养; 3)将步骤2)得到经斜面培养后的黑曲霉和李氏木霉接种于黑曲霉和李氏木霉种子瓶培养基进行扩繁，黑曲霉和李氏木霉种子瓶菌液按照体积比黑曲霉:李氏木霉为1-3: 2-4，以5%接 种量接种发酵瓶混合培养得到黑曲霉-李氏木霉混合发酵菌液，并加入保护剂； 4)将步骤2)得到的经斜面培养后的酿酒酵母YB菌株置于酵母种子瓶培养基中进行培养；得到酿酒酵母YB菌株培养液，并加入保护剂； 5)将步骤3)得到的黑曲霉-李氏木霉发酵菌液与步骤4)得到的酿酒酵母YB菌株培养液混合，得到混合菌液，混合比例为按照体积比黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB菌株培养液为4-6: 3-5 ； 6)将步骤5)得到的带有保护剂的混合菌液冻干得到复合微生物菌剂。
5.根据权利要求4所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中的辐射剂量为10Gy-130Gy。
6.根据权利要求5所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤I)中的辐射剂量为为90Gy。
7.根据权利要求6所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤4)中的保护剂为脱脂乳、甘油和维生素C，或脱脂乳、海藻糖和维生素C ;所述保护剂的加入量为按照质量百分比脱脂乳10%、甘油6%、维生素C4%，或脱脂乳8%、海藻糖8%和维生素C4%。
8.根据权利要求7所述的复合微生物菌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，黑曲霉-李氏木霉发酵菌液和酿酒酵母YB菌株培养液的混合比例为按照体积比黑曲霉-李氏木霉发酵菌液:酿酒酵母YB菌株培养液为4: 3或4: 4或4: 5或5: 3或6: 3。
9.根据权利要求1-3任一所述的复合微生物菌剂在制备薯渣蛋白饲料中的应用，其特征在于，是按照如下步骤进行的: a)将20重量份的马铃薯渣、2重量份的草粉、2重量份的甜高梁秸杆粉混合，得到薯渣发酵原料； b)将复合微生物菌剂喷洒到薯渣发酵原料上，每100g薯渣发酵原料上喷洒0.5ml复合微生物菌剂，得到复合发酵底料；C )将乳酸杆菌接入复合发酵底料中，接种比例为按照质量百分比1%。。
【文档编号】A23K1/14GK104017739SQ201410191461
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】王曙阳, 霍明德, 张向阳, 梁剑平, 李文建, 肖国青, 马良, 陈积红, 刘敬, 胡伟 申请人:中国科学院近代物理研究所