一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物及其制备方法。促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物的制备方法，包括以下步骤：通过有氧发酵先获得酵母干重大于30g/L的发酵液；在极端温度、极端酸碱或极端渗透压环境下进行厌氧发酵4-24h，获取细胞外代谢产物；采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，释放胞内代谢产物；离心过滤后分离提纯上清液中分子量小于30000道尔顿的活性代谢产物。本发明制备的酵母细胞活性代谢物可作为饲料添加剂用于动物饲养中，其可以改善动物肠道粘膜形态，维持肠道菌群平衡，增加饲料的利用率，促进动物生长，提高动物抗应激能力，具有饲喂安全、添加量少，无残留的特点。
【专利说明】【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及饲料添加剂，具体涉及一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代 谢物及其制备方法。 一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物及其制 备方法 【背景技术】
[0002] 动物的应激反应是动物机体对受到体内及外界环境变化刺激时的一种适应性反 应。应激反应受多种因素刺激而产生，包括内在的遗传因素、生产繁殖因素、外界的环境因 素等，这些应激因素"应激原"刺激动物都会给动物机体造成危害，其表现为动物精神委顿， 食欲废绝，或极度兴奋，狂躁不安，采食减少；合成代谢减弱，饲料转化率降低，生产性能下 降，免疫力减弱，过敏等临床症状。
[0003] 酵母作为人类认识最早的微生物，广泛的应用于食品、化妆品、医药、调味品以及 饲料等行业。JPBentley (1990)等在极端伤害性条件下刺激酵母细胞，可以在酵母细胞内产 生可以促进伤口愈合的物质，称之为活酵母细胞衍生物（LiveYeastCellDerivative，简称 LYCD)。通过极端损伤性条件刺激酵母细胞，提取其细胞内修复性活性代谢物的方法目前在 医药行业和化妆品行业内十分盛行。
【发明内容】
[0004] 为了解决动物生产中应激造成的生产力降低、免疫力减弱等问题，本发明的目的 在于提供一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物及其制备方法。
[0005] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0006] -种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物的制备方法，包括以下步骤：
[0007] (1)通过有氧发酵先获得酵母干重大于30g/L的发酵液；
[0008] (2)在极端环境下进行厌氧发酵4_24h，获取细胞外代谢产物；所述的极端环境包 括极端温度、极端酸碱或极端渗透压环境；
[0009] (3)采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，释放胞内代谢产物；
[0010] (4)离心过滤后分离提纯上清液中分子量小于30000道尔顿的活性代谢产物。
[0011] 步骤（1)中所述的酵母包括酿酒酵母、毕赤酵母、产朊假丝酵母等饲料级酵母。
[0012] 步骤（1)中所述的有氧发酵的过程优选为：以5%含糖量的工业发酵原料作为初 始发酵培养基，30°C培养8h后进行匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为 4s/60s。所述的工业发酵原料包括糖蜜、木薯淀粉、玉米淀粉、麦芽汁等。
[0013] 步骤⑵中所述的极端环境优选为37±2°C、pH10±0.5、NaC1150±10mM， 37±2°C、pH3±0.5、NaC1150±10mM，10±2°C、pH8±0.5、NaC1150±10mM*10±2°C、 pH3±0. 5、NaC1150±10mM。
[0014] 步骤（3)优选为：厌氧发酵结束后，加入蛋白酶在PH5-6、温度50-60°C条件下使酵 母自溶破壁；所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等，蛋白酶的用量优选为酵母干重 的 0· 2-2%。
[0015] 步骤（4)优选为：将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除大量水分，再通 过30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到酵母细胞活性代谢物。
[0016] 一种促进动物生长和抗应激的酵母细胞活性代谢物，通过上述方法制备得到。
[0017] 本发明的酵母细胞活性代谢物可作为饲料添加剂用于动物饲养中。
[0018] 本发明根据酵母菌有氧繁殖厌氧代谢的特点，在厌氧环境中改变各种培养条件刺 激酵母细胞，引起代谢机制的改变，使其产生具有抗应激和促生长的活性代谢物。活性代谢 物中含有蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质和微量元素赘合物和核酸等营养成分以及多肽、 应激蛋白和功能性寡糖等多种代谢活性物质。
[0019] 本发明具有如下优点和效果：本发明的酵母细胞活性代谢物可以改善动物肠道粘 膜形态，维持肠道菌群平衡，增加饲料的利用率，促进动物生长，提高动物抗应激能力，具有 饲喂安全、添加量少，无残留的特点。 【具体实施方式】
[0020] 利用酵母细胞在热应激条件下会由其防御系统产生抗应激作用的活性物质的原 理，采用高温厌氧条件使其产生丰富的胞外和胞内代谢产物，并通过外加酶自溶将酵母细 胞破壁，使胞内代谢产物与胞外代谢产物都溶于上清液中，并且可以将大分子物质尽可能 多的分解为小分子活性物质，最后通过滤膜过滤将小分子活性代谢产物分离出来。
[0021] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0022] 实施例1
[0023] -种促进动物生长和抗应激的活性酵母细胞代谢物，具体步骤如下：
[0024] (1)以5%含糖量的糖蜜作为初始发酵培养基，接种酿酒酵母，30°C培养8h后进行 匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为4s/60s ;当酿酒酵母干重大于30g/L 时进行厌氧发酵。
[0025] (2)在极端环境下进行不补料厌氧发酵24h，获取细胞外代谢产物。
[0026] 设定厌氧发酵条件为37±2°C，pH10±0. 5(通过10%的氏504和2mol/LNa0H调节 酸碱度），添加 NaC1150±10mM，通入氮气严格厌氧发酵24h。
[0027] (3)厌氧发酵结束后，调节发酵液pH为5-6,加入酵母细胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厌氧发酵液中55±2°C自溶36h ;将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除 大量水分，再通过30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到酵母细胞活性代谢物。
[0028] 实施例2
[0029] -种促进动物生长和抗应激的活性酵母细胞代谢物，具体步骤如下：
[0030] (1)以5%含糖量的糖蜜作为初始发酵培养基，接种酿酒酵母，30°C培养8h后进行 匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为4s/60s ;当酿酒酵母干重大于30g/L 时进行厌氧发酵。
[0031] (2)在极端环境下进行不补料厌氧发酵24h，获取细胞外代谢产物。
[0032] 设定厌氧发酵条件为37±2°C，pH3±0. 5(通过10%的仏504和2111〇1/1^0!1调节 酸碱度），添加 NaC1150±10mM，通入氮气严格厌氧发酵24h。
[0033] (3)厌氧发酵结束后，调节发酵液pH为5-6,加入酵母细胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厌氧发酵液中55±2°C自溶36h ;将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除 大量水分，再通过30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到酵母细胞活性代谢物。
[0034] 实施例3
[0035] -种促进动物生长和抗应激的活性酵母细胞代谢物，具体步骤如下：
[0036] (1)以5%含糖量的糖蜜作为初始发酵培养基，接种酿酒酵母，30°C培养8h后进行 匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为4s/60s ;当酿酒酵母干重大于30g/L 时进行厌氧发酵。
[0037] (2)在极端环境下进行不补料厌氧发酵24h，获取细胞外代谢产物。
[0038] 设定厌氧发酵条件为10±2°C，pH8±0. 5(通过10%的仏504和2111〇1/1^0!1调节 酸碱度），添加 NaC1150±10mM，通入氮气严格厌氧发酵24h。
[0039] (3)厌氧发酵结束后，调节发酵液pH为5-6,加入酵母细胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厌氧发酵液中55±2°C自溶36h ;将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除 大量水分，再通过30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到酵母细胞活性代谢物。
[0040] 实施例4
[0041] 一种促进动物生长和抗应激的活性酵母细胞代谢物，具体步骤如下：
[0042] (1)以5%含糖量的糖蜜作为初始发酵培养基，接种酿酒酵母，30°C培养8h后进行 匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为4s/60s ;当酿酒酵母干重大于30g/L 时进行厌氧发酵。
[0043] (2)在极端环境下进行不补料厌氧发酵24h，获取细胞外代谢产物。
[0044] 设定厌氧发酵条件为10±2°C，pH3±0. 5(通过10%的仏504和2111〇1/1^0!1调节 酸碱度），添加 NaC1150±10mM，通入氮气严格厌氧发酵24h。
[0045] (3)厌氧发酵结束后，调节发酵液pH为5-6,加入酵母细胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厌氧发酵液中55±2°C自溶36h ;将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除 大量水分，再通过30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到酵母细胞活性代谢物。
[0046] 本实施方式采用下述实验验证本发明的效果：
[0047] 在常见应激（热应激、细菌感染）条件下饲养肉仔鸡，检测以上实施例中得到的酵 母细胞活性代谢物的效果，具体如下：
[0048] (1)控制全程饲养温度为32_34°C的热应激环境条件下，试验组采用添加了酵母 细胞活性代谢物的饲料（酵母细胞活性代谢物以0.08% (重量百分比）的比例添加到饲料 中）喂养肉仔鸡，对照组采用不添加酵母细胞活性代谢物的饲料饲喂，试验周期为45天。
[0049] 试验结果如表1所示：
[0050] 表1.高温应激下本发明酵母细胞活性代谢物对肉仔鸡的影响
[0051]
【权利要求】
1. 一种促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其特征在于包括以下步 骤： (1) 通过有氧发酵先获得酵母干重大于30g/L的发酵液； (2) 在极端环境下进行厌氧发酵4-24h，获取细胞外代谢产物；所述的极端环境包括极 端温度、极端酸碱或极端渗透压环境； (3) 采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，释放胞内代谢产物； (4) 离心过滤后分离提纯上清液中分子量小于30000道尔顿的活性代谢产物。
2. 根据权利要求1所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其特 征在于：步骤（1)中所述的酵母包括酿酒酵母、毕赤酵母、产朊假丝酵母。
3. 根据权利要求1所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其特 征在于：步骤（1)中所述的有氧发酵的过程为：以5%含糖量的工业发酵原料作为初始发酵 培养基，30°C培养8h后进行匀速流加补料，补料培养基糖浓度为20%，补料开度为4s/60s ; 所述的工业发酵原料包括糖蜜、木薯淀粉、玉米淀粉、麦芽汁。
4. 根据权利要求1所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其 特征在于：步骤⑵中所述的极端环境为37±2°C、ρΗ10±(λ 5、NaC1150±10mM，37±2°C、 ρΗ3±0· 5、NaC1150±10mM，10±2 °C、ρΗ8±0· 5、NaC1150±10mM 或 10±2 °C、ρΗ3±0· 5、 NaC1150±10mM。
5. 根据权利要求1所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其特 征在于：步骤（3)为：厌氧发酵结束后，加入蛋白酶在pH5-6、温度50-60°C条件下使酵母自 溶破壁。
6. 根据权利要求5所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法， 其特征在于：所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶，蛋白酶的用量为酵母干重的 0· 2-2%。
7. 根据权利要求1所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物的制备方法，其 特征在于：步骤（4)为：将发酵液离心去除菌体后，离心上清先透析去除大量水分，再通过 30000分子量的滤膜过滤，滤液浓缩冻干即得到活性酵母代谢物。
8. -种促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物，其特征在于通过权利要求1-7任一 项所述的方法制备得到。
9. 权利要求8所述的促进动物生长和抗应激的活性酵母代谢物作为饲料添加剂在动 物饲养中的应用。
【文档编号】C12R1/865GK104046650SQ201410265012
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】甄玉国, 冀红芹, 张学峰, 赵小丽, 郑艳秋, 关艳玲, 赵巍 申请人:长春博瑞饲料集团有限公司