本发明饲料添加剂技术领域，具体涉及一种利用瓜尔豆粕、木薯渣为基料所制备的牛用微生态制剂用发酵培养基。
背景技术：
自从上世纪中叶发现在饲料中添加抗生素具有促生长效果以来，抗生素已经广泛的应用于畜牧业，并且在畜牧生产中取得了较大的经济效益。但长期大量使用抗生素，使得病原微生物产生耐药性、畜产品中药物残留和畜禽机体自身免疫力下降等问题日益突出，导致畜禽疾病的发生日趋频繁、畜禽死亡率日益上升，给畜牧生产带来了巨大的挑战。同时动物体内残留的抗生素等药物通过食物链的积累也对人类健康具有潜在的危害性。因此，世界各国开始对抗生素的使用采取限用和禁用等措施，同时积极寻找新的绿色、安全、高效抗生素替代物。
微生态制剂是一种绿色、安全、高效的饲料添加剂，无毒副作用、无耐药性，能够调整和维持动物胃肠道内微生态平衡，增强机体免疫，促进营养的消化吸收。同时其发酵产物中含有大量的维生素、微量元素、氨基酸及一些未知促生长物质，可以提高畜牧动物日增重、肉制品质量。
目前，现有饲料添加剂中所用微生态制剂有乳酸菌类(乳酸杆菌、双歧杆菌等)、芽孢杆菌类(枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等)等细菌类，曲霉类(黑曲霉、米曲霉)和酵母类(啤酒酵母、和酿酒酵母)等单一菌制剂及复合菌制剂。但初步应用效果表明，这些微生态制剂应用于育肥牛等反刍动物时，由于对于饲料缺乏针对性，因而导致不能有效提高饲料中营养物质利用率，也因此影响了微生态制剂在牛饲料中的推广应用。
另一方面，随着食品工业深加工的发展，例如，豆粕加工业、木薯加工业中，常会产生大量的瓜尔豆粕、木薯渣等生物废料，而这些废料由于缺乏有效利用途径，通常只能发酵后作为农田底肥或者直接掩埋废弃，一定程度上造成了增加了企业的生产成本。由于瓜尔豆粕、木薯渣等生物材料中含有丰富的碳水化合物、维生素、氨基酸和矿物质等营养成分，碳氮比适中，适当处理后是微生物发酵用较好的基础材料，因而对这些生物材料如能加以充分利用，在降低食品加工企业废物处理成本同时，也较好降低了生物发酵制品的生产成本，具有较好的经济价值和实用价值。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种牛用微生态制剂发酵用的以瓜尔豆粕、木薯渣为基料发酵培养基，结合该培养基，配合微生物发酵用菌株的优化组合，可制备性制备牛用微生态制剂，从而提高牛饲料的营养利用率，同时减少相应抗生素的应用。
本发明所采取的技术方案详述如下。
一种瓜尔豆粕、木薯渣制备的牛用微生态制剂用培养基，为固体培养基，以质量份数计，培养基原料有：干燥后瓜尔豆粕100 份（风干或烘干，干燥后含水率为8~14%）、干燥后木薯渣100份（风干或烘干，干燥后含水率为8~14%）、麸皮18-23 份、葡萄糖 8～10份、豆粕 7～10份、尿素 3～5份、硫酸铵3～4份、磷酸二氢钾 0.2～0.5份、硫酸镁 0.3～ 0.4份。
所述瓜尔豆粕、木薯渣制备的牛用微生态制剂用培养基，较优配比为：瓜尔豆粕100 份、木薯渣100份、麸皮20 份、葡萄糖 8份、豆粕 8份、尿素 4份、硫酸铵3份、磷酸二氢钾0.3份、硫酸镁 0.3份。
利用所述牛用微生态制剂用培养基的牛用微生态制剂制备方法，具体包括如下步骤：
（1）制备种子液，
将白色瘤胃球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽胞杆菌、酵母分别接种发酵制备种子液；
制备的种子液中，为确保接种后发酵效果，各菌种的菌数具体要求为：白色瘤胃球菌不少于1×109 cfu/L、嗜酸乳杆菌不小于 4×109 cfu/L、枯草芽孢杆菌不小于 7×109 cfu/L、汉逊德巴利酵母菌不小于 2×108 cfu/L；
发酵时，白色瘤胃球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽胞杆菌、酵母可分别接种至LB液体培养基、MRS液体培养基、肉汤液体培养基、PDA液体培养基中，30℃～37℃下培养17～25小时；
所述白色瘤胃球菌，可以自行筛选获得；
所述嗜酸乳杆菌，具体例如为中国微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CICC20985的菌株；
所述枯草芽胞杆菌，具体例如为中国微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CICC10732的菌株；
所述酵母，具体例如为中国微生物菌种保藏管理中心的保藏号为CICC31235的汉逊德巴利酵母菌株；
（2）制备固体发酵培养基，
将固体发酵培养基各原料分别粉碎过40目筛，混合均匀后加入蒸馏水100～130 份，搅拌均匀，121℃灭菌 20~30min，冷却至室温备用；
（3）固态发酵，
将步骤（1）中种子液进行混合，以体积比计，白色瘤胃球菌种子液：嗜酸乳杆菌种子液：汉逊德巴利酵母种子液：枯草芽胞杆菌种子液=2～3：2～4：1～2：2～4，将混合均匀的混合种子液以6~12%的比例（V/W，mL/g）接种到步骤（2）的固体发酵培养基上；
接种后，30~38℃条件下发酵48~96h（自然通风、发酵期间定期翻动），制得固体发酵产物；
发酵结束后，将所制得的固体发酵产物在50~60℃条件下低温干燥至含水率≤10%后，粉碎，即为饲喂时牛用微生态制剂；
所制备的牛用微生态制剂，为确保较好使用效果，具体活菌数要求为：
白色瘤胃球菌≥2×108CFU/g，
嗜酸乳杆菌≥3×108CFU/g，
汉逊德巴利酵母菌≥1×108CFU/g，
枯草芽孢杆菌≥2×108CFU/g。
白色瘤胃球菌（Ruminococcusalbus），是一种牛瘤胃中特有的菌种，该菌能够分泌专一性降解纤维素的酶类。本申请通过将此菌种与其他菌种特异性的搭配组合，用于特定性调节微生态制剂产品对牛用饲料改善作用，从而增加微生态制剂的使用效果。总体而言，本申请的主要技术创新性体现在如下几个方面：
1、在微生态制剂中有针对性地、创新性地加入白色瘤胃球菌，所制备的微生态制剂中，菌种比例协调、生长状态优良，且具有独特的水果香味，适口性强，较好提高了牛的机体免疫力及饲料的利用率，同时可降低牛粪便的恶臭气味进而减轻养殖污染等问题；
2、制备微生态制剂时，以瓜尔豆粕、木薯渣等生物质废料为培养基的主要营养物质，因而生产成本较低，同时也较好解决了大量生物质废料难以有效处理及易对环境污染的难题；
3、本申请所制备的微生态制剂，其针对牛饲喂研发，针对性强，可较为明显的提高牛的抗病力，加上其制备工艺较为成熟，能耗较低，生产过程清洁无污染，加上生产成本低廉，技术效果显著，因而具有较好地实用价值和推广应用价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明，在进一步解释说明前，就下述实施例中涉及部分生物材料情况简要介绍说明如下。
微生物菌株：
下述实施例中所用嗜酸乳杆菌，来源于中国微生物菌种保藏管理中心，保藏号为CICC20985；
所用枯草芽胞杆菌，来源于中国微生物菌种保藏管理中心，保藏号为CICC10732；
所用酵母，来源于中国微生物菌种保藏管理中心，保藏号为CICC31235的汉逊德巴利酵母；
下述实施例中所用白色瘤胃球菌，由发明人采用羧甲基纤维素钠平板培养基从牛瘤胃中筛选获得（该菌株属于一种常规菌株，易于筛选获得），所述羧甲基纤维素钠平板培养基（白色瘤胃球菌筛选培养基），每1000mL的配方为：20g羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、 2g KH2PO4、1.4g(NH4)2SO4 、0.3g MgSO4、0.3g CaCl2、1g半胱氨酸、20g琼脂粉；
需要解释和说明的是，上述菌株均为可公开获得、或自行筛选获得的常规菌株，本发明的技术方案并不必然依赖于上述特定菌株，采用类似菌种亦可取得类似的技术效果；
发酵培养基材料：
木薯渣，来源于三门峡市军建食品有限公司，使用前检测：粗纤维11.9%、粗灰分2.1%、水分11.8%；
瓜尔豆粕，来源于广西南宁市富源种植基地，使用前检测：粗蛋白48.58%、粗灰分12.36%、水分8.86%。
实施例1
本实施例所提供的瓜尔豆粕、木薯渣制备的牛用微生态制剂用培养基，为固体培养基，以质量份数计，培养基原料有：瓜尔豆粕100 份、木薯渣100份、麸皮20 份、葡萄糖 8份、豆粕 8份、尿素 4份、硫酸铵3份、磷酸二氢钾0.3份、硫酸镁 0.3份。
利用该培养基所制备的牛用微生态制剂，通过如下步骤制备而成：
（1）制备种子液，
将白色瘤胃球菌、嗜酸乳杆菌、枯草芽胞杆菌、汉逊德巴利酵母分别接种至LB液体培养基、MRS液体培养基、肉汤液体培养基、PDA液体培养基中，37℃下培养24小时；
制备的种子液中，白色瘤胃球菌含量为1.2×109 cfu/L、嗜酸乳杆菌含量为4.5×109 cfu/L、枯草芽孢杆菌含量为7.6×109 cfu/L、汉逊德巴利酵母菌含量为2.8×108 cfu/L。
（2）制备固体发酵培养基，
将固体发酵培养基各原料分别粉碎过40目筛，混合均匀后加入蒸馏水110 份，搅拌均匀，121℃灭菌 20min，冷却至室温备用。
（3）固态发酵，
将步骤（1）中种子液进行混合，以体积比计，白色瘤胃球菌种子液：嗜酸乳杆菌种子液：汉逊德巴利酵母种子液：枯草芽胞杆菌种子液=3：3：1：3，将混合均匀的混合种子液以10%的比例（V/W，mL/g）接种到步骤（2）的固体发酵培养基上；
接种后，35℃条件下发酵45h（自然通风、每隔6h均匀翻动一次），制得固体发酵产物；
发酵结束后，将所制得的固体发酵产物在50℃条件下低温干燥至含水率为6.5%左右后，粉碎，即为饲喂时牛用微生态制剂；
所制备的牛用微生态制剂，具体活菌数为：
白色瘤胃球菌（3~4）×108CFU/g，
嗜酸乳杆菌（5~6）×108CFU/g，
汉逊德巴利酵母菌（1.0~2.0）×108CFU/g，
枯草芽孢杆菌（2.0~3.0）×108CFU/g。
实验例：
对本实施例所制备的微生态制剂，发明人进一步将其加入牛饲料中进行了饲喂试验，相关实验过程简要介绍如下。
试验动物选择及分组设计：
随机选择12月龄健康、发育良好、平均体重为200kg左右的西杂阉公牛150头， 试验分为5组，每组3个重复，每个重复10头牛，各组间、组内个体体重差异不显著 （P ＞0.05）；
对照组，饲喂基础日粮；
试验组（SYA），基础日粮中添加本实施例微生态制剂（添加质量比例1%）；
试验组（SYB），基础日粮中添加本实施例微生态制剂（添加比例2%）；
试验组（SYC），基础日粮中添加本实施例微生态制剂（添加比例4%）；
实验组(SYD)，基础日粮中添加金霉素（添加比例为100ppm）。
基础日粮参照《肉牛饲养标准》（2005）进行设计，具体配方如下：
注：复合预混料为每千克日粮提供铁52mg,锌35 mg，铜10 mg，锰22 mg，钴0.12 mg，硒0.12 mg，维生素A 9120IU,维生素D 2200IU,维生素E 18IU。
实验过程：
牛饲养于开放式牛舍内，单栏拴养饲喂，日喂两次，分别于每日上午 06∶30 和下午5∶30 饲喂；试验期间，牛自由饮水，圈舍保持清洁卫生，其它程序按照试验场常规进行；
试验于2015年4月1 日开始，2015 年 7月1日结束，共计90 d。
实验结果：
实验过程中，分别在试验开始和结束时空腹称取试验牛体重，并计算平均日增重（ADG）；
试验期间准确测定和记录每头牛每天饲料喂量，并计算试验期平均干物质日采食量 （ADMI）；
根据ADG 和 ADMI 计算料肉比（ADMI/ADG）。
饲喂试验结束后，对相关数据进行统计，微生态制剂和金霉素对育肥牛生长性能的影响结果如下表所示：
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从上述试验结果来看，添加本施例中新型微生态制剂能显著提高育肥牛日增重、饲料利用率、降低料肉比，与对照组相比具有较大优势。其与添加金霉素组相比，日增重、饲料利用率、料重比效果基本相同，但是本新型微生态制剂更安全、绿色避免了抗生素残留及耐药性问题。总体来说，该新型微生态制剂相对于对照组、金霉素组，具有较大优势可以在实际牛场中大规模应用。