专利名称：藻类提取物作为抗生素替代物在饲料中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及藻类抗微生物活性的发现及其应用，具体而言就是发现藻类和其它植 物中具有抗微生物活性成分，并将其应用于饲料替代饲料中的抗生素，主要涉及农业生物 技术和饲料添加剂领域。
背景技术：
抗生素药品从诞生至今，以其消灭细菌的强大功能曾经挽救了无数的生命，将感 染上或轻或重各种疾病的患者从痛苦中拯救出来。然而过度使用抗生素会导致病菌耐药性 增强等一些列问题。当前，抗生素过度使用是一个全球性的医学、社会和公共卫生问题。抗 生素应用于饲料行业已有50年左右的历史，为畜牧业的发展起了极大的推动作用，为了预 防疾病和提高经济效益，普遍的做法是想饲料中添加抗生素和化学合成类药物。据统计世 界上有二十多种抗生素及十几种合成抗菌类药物被应用到饲料中。但随着人们认识水平的 不断提高，人们发现在抗生素所带来的巨大经济效益后面隐藏着不可克服的弊端。诸如细 菌耐药性增强、抗生素依赖、抗生素引起的内源性感染、二重感染、动物免疫力的下降以及 禽畜和水产产品及环境中的抗生素残留等问题都对饲料工业、养殖业和人类健康带来了负 面影响。鉴于抗生素的不利影响，研究人员一直致力于开发一些既能增强动物免疫力、提高 经济效益又保护人类和环境安全的抗生素替代品。藻类作为一种天然的饲料原料，不仅对多种微生物具有抑制或杀灭作用，还不易 引起微生物的基因变异，对解决因抗生素药物过度使用而引发的社会问题具有重要意义。 藻类中富含二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)、α -亚麻酸(ALA)等ω -3不饱和 脂肪酸(也称为η-3不饱和脂肪酸)。它们的共同特征是第一个双键出现在碳链甲基端的 第三位，这对它们所具备的生理功能有重要作用。ω-3不饱和脂肪酸对身体健康至关重要， 但人体不能正常合成，因而被认为是体内的一种必需脂肪酸。由于藻类中含有动物所必需 而又不能正常合成的脂肪酸，因此它们在功能性食物和规范性饮食中广泛使用。除了上述 营养和保健功能外，发明人还发现ω-3不饱和脂肪酸具有较强的抗微生物活性。本发明利用藻类含有的抗微生物活性成分，抗自由基活性成分，可增强动物的免 疫力，增加动物的产仔率和成活率。另外，动物摄食此类饲料可以增加动物体脂肪的ω-3 脂肪酸含量，人再通过进食由这些动物制成的肉制品或奶、蛋等副产品间接摄入EPA和 DHA，有益于人体健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种藻类作为抗生素替代物用于饲料的方法，使其抗微生 物作用得到充分应用，为人类的健康服务。其特征在于发现藻类和其它植物含有抗微生物 活性成分，并将其应用于饲料中作为抗生素的替代物。本发明将公开我们发现的藻类和其它植物中主要的抗微生物活性成分，以及将其 应用于饲料替代抗生素的方法。以上所述方法的特征在于
(1)发现藻类和其它植物具有抗微生物活性成分发明人通过研究，首次发现多不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸甲酯和多不饱和 脂肪酸乙酯等成分有很强的抗微生物的生物活性。这些生物活性对常见的禽畜和水产 中的致病菌有较强的抑制作用，比如大肠杆菌Escherichia coli、白色念珠菌Candida albicans>Pseudomonas aeruginosa^^jt'fe^iili^lif Staphylococcus aureus> 月市炎链球菌 Streptococcus pneumoniae、猪丹毒杆菌 erysipelothrix rhusiopathiae、 畐Ij 溶血弧菌 Vibrio parahaemolyticus、獲弧菌 Vibrio anguillarum、鸡败血支原体 Mycoplasma gallis印ticum等。尤其对口腔微生物具有很强的抑制作用，比如变异链球菌 Streptococcus mutans，f 告艮口卜H|木HfelifPorphyromonas gingivalis, Qfe^i^liiCandida albicans 禾口伴放线放线杆菌 Actinobacillus actinomycetemcomitans 等。发明人对活性成分的抗微生物活性进行了验证试验即取Img的藻类多不饱和脂 肪酸溶解于ΙΟΟμ 1的乙醇溶液中，取1μ 1(终浓度为lyg/ml)和5 μ 1 (终浓度为5 μ g/ ml)的溶液加入100 μ 1的变异链球菌(Sti^ptococcus mutans)的培养液中于37°C培养过 夜。将此培养液以1 10000比例稀释，取5μ1稀释过的培养液涂于血液琼脂盘上培养过 夜。计算盘上的克隆数，与对照组对比计算藻类多不饱和脂肪酸溶的抑菌活性。结果发现， 终浓度为1 μ g/ml的藻类多不饱和脂肪酸溶能够抑制50%大肠杆菌Escherichia coli，金 黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus禾口变异链球菌Streptococcus mutans的生长，终 浓度为5 μ g/ml的提取物能够抑制50%牙龈卟啉单胞菌Porphyromonas gingivalis的生 长。研究结果表明藻类多不饱和脂肪酸具有很强的抗菌活性。其中，藻类DHA抗菌活性最 强。DHA能够抑制50%白色念珠菌Candida albicans，终浓度为25 μ g/ml ；抑制50%伴放 线放线杆菌 Actinobacillus actinomycetemcomitans,终浓度为 15 μ g/ml.(2)藻类多不饱和脂肪酸应用于代替饲料抗生素本发明提供了一种藻类作为抗生素替代物用于饲料的方法。发明人提供的饲料 抗生素的替代物，是将粉碎的藻体或浮萍Lemna minor L.等其它植物的植物体或上述 植物中的有效成分的提取物制备成具有抗微生物活性的系列产品，使其在上述产品中有 0. 0001-10%的含量，以最终产品重量计，具体含量根据所制物品的种类和要求而定。上述的微生物包括常见的禽畜和水产中的致病菌，如大肠杆菌Escherichia coli、白色念珠菌 Candida albicans、绿胺杆菌 Pseudomonas aeruginosa、金黄色葡萄 球菌 Staphylococcus aureus、月市炎链球菌 Streptococcus pneumoniae、猪丹毒杆菌 erysipelothrix rhusiopathiae、苜Ij溶血弧菌 Vibrio parahaemolyticus、獲弧菌 Vibrio anguillarum、鸡败血支原体Mycoplasma gallis印ticum等；以及口腔致病微生物，如变异 链球菌Streptococcus mutans，牙告艮口卜H|木单胞菌Porphyromonas gingivalis,白色念珠菌 Candida albicans 禾口i"半双Actinobacillus actinomycetemcomitans 等。由于藻类中含有多不饱和脂肪酸等抗微生物活性的成分，发明人将其用于替代饲 料中的抗生素取得了良好的效果。上述的藻类多不饱和脂肪酸是指从藻类或浮萍等其它植 物中提取的脂肪酸、脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯或其它衍生物，例如EPA、DHA、ALA等。上述的用于替代饲料抗生素作用的系列产品包括饲料、饲料添加剂。这些产品的 配方中包括上述的藻类、添加剂和用于该产品形式的适宜载体，并按照这些产品的常规生 产方法制备而成。
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上述具有替代饲料抗生素的产品，可以采用任何形式的制剂，包括散剂、膜剂、凝 胶剂、液体制剂等。上述的藻类多不饱和脂肪酸在上述产品中的含量至少为0. 1%，以药品 混合物的重量计，一般以0. 1-20%为佳。上述具有抗微生物作用的产品品包括饲料，饲料添加剂，抗菌物等，上述的藻 类多不饱和脂肪酸在上述产品中的含量至少为0. 1%，以产品混合物的重量计，一般以 0. 1-10% 为佳。本发明首次利用藻类提取物的抗微生物活性并应用为饲料和饲料添加剂。而以前 开发的藻类产品，没有应用其抗微生物活性到饲料或者饲料添加剂领域。以前开发的抗生 素替代产品也没有以天然藻类提取物为主要有效成分的。本发明具有以下突出的优点1、本发明开发的藻类饲料添加剂产品以藻类多不饱和脂肪酸或其酯为主要有效 成分。原料来自天然的藻类或其它植物，非化学合成成分，安全、无毒，不会对动物和人类产 生副作用。2、本发明开发的藻类饲料添加剂产品可替代饲料中常用的各种抗生素，增强动物 免疫力，并且可以避免耐药性、抗生素依赖、动物二次感染等因添加抗生素而导致的问题。3、本发明开发的藻类饲料添加剂产品可增强动物营养，促进动物生长。藻类中含 有大量氨基酸、维生素等营养物质以及多种微量元素，可增强动物的营养，改善动物健康状 况，促进生长。4、DHA, EPA等多不饱和脂肪酸对人类也是有益健康的物质，因此本发明开发的藻 类饲料添加剂产品不仅不必担心抗生素残留问题，相反食用这种饲料饲喂的动物或蛋、奶 等副产品可以间接摄食DHA和EPA，营养价值更高。5、藻类和浮萍等植物生长繁殖快，成本低，适合于大规模工业化生产。
具体实施例方式本发明通过下面的实施例予以进一步说明，但实施例并不限定本发明的范围。实施例1将养殖的小球藻离心分离得到藻体，烘干，超细粉碎，用碱性乙醚提取法提取其中 的脂肪酸，采用气相色谱-质谱联用方法检测其中的ω-3不饱和脂肪酸的平均含量。选 择ω-3不饱和脂肪酸的平均含量不低于的小球藻粉末作为原料，经紫外辐照杀菌后密 封、装袋即为成品。仔猪饲养实验选用无疾病、体重相近的45日龄大三元杂种仔猪60头，随机分为3组，每组20头 甲组实验组，乙组对照组，丙组空白组。实验进行60天，每天早、中、晚三次定是饲喂，自由 饮水。饲养实验结束后，在自由饮水条件下禁食5小时再称重。甲组饲料配方(1%预混料中包括矿物质、维生素、酶制剂等)玉米82份豆粕12份预混料1份藻粉1份
其它4份乙组饲料配方(1%预混料中包括矿物质、维生素、酶制剂等)玉米82份豆粕12份预混料 1份头孢抗生素0. 0004份其它5份丙组饲料配方(1%预混料中包括矿物质、维生素、酶制剂等)玉米82份豆粕12份预混料1份其它5份实验组(甲组)平均增加体重约38. 3千克，对照组(乙组)平均增加体重37. 5 千克，空白组(丙组)平均增加体重32. 3千克。添加了藻粉的仔猪体重增长最快。实验组 (甲组)出现腹泻2头次，对照组(乙组)出现腹泻2头次，空白组(丙组)出现腹泻14头 次。实验组和对照组出现腹泻现象均明显小于空白组。说明上述制得的成品可替代抗生素， 提高仔猪免疫力，促进生长。实施例2将养殖的螺旋藻离心分离得到藻体，烘干，超细粉碎，用碱性乙醚提取法提取其中 的脂肪酸，采用气相色谱-质谱联用方法检测其中的ω-3不饱和脂肪酸的平均含量。选择 ω-3不饱和脂肪酸的平均含量不低于的小球藻粉末作为原料，经过超临界二氧化碳萃 取，得到ω-3不饱和脂肪酸含量在50%以上的海藻油，经密闭包装即为成品。肉鸡饲养实验选取3日黄羽肉鸡300只，随机筛选雌、雄比例，分为三组，每组100只，甲组实验 组(在日饲料中按照1 2500比例添加上述制得成品)，乙组对照组(使用抗生素肠炎利 清，按说明书要求添加)，丙组空白组(无抗生素，无海藻油)。饲养8周，观察统计生长和 发病情况。实验结束后，分别对各组存活的鸡称重。各实验组的死亡率分别为实验组(甲组)3%，对照组(乙组)4%，空白组(丙 组)12%，实验组的死亡率最低，略优于抗生素，说明藻类提取物有理想的抑菌作用，能增强 肉鸡的免疫力。各实验组的平均单只鸡重分别为实验组(甲组)1.38千克/只，对照组(乙 组)1. 21千克/只，空白组(丙组)1. 17千克/只，实验组的平均单只鸡重均明显高于对照 组和空白组，说明藻类提取物不仅能提高肉鸡免疫力，还能促进肉鸡生长。
权利要求
藻类提取物作为抗生素替代物在饲料中的应用，具体而言就是利用藻类或其它植物中的抗微生物活性成分，将粉碎的植物体或者其有效成分的提取物添加到饲料中作为抗生素的替代物，其特征是将藻类或其它植物制备成具有替代抗生素作用的系列产品。
2.权利要求1所述的藻类中的抗微生物活性成分是指从藻类或其它植物合成或提取 的多不饱和脂肪酸(包括DHA、EPA、ALA和其它脂肪酸)及其酯(脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯 和其它酯类衍生物)和其它抗微生物活性成分(多糖等)，抗微生物活性既可以是以上全部 或部分成分总和的活性，也可以是单个成分的活性。
3.权利要求1所述的替代抗生素为禽、畜和水产类饲料中常见抗生素或化学合成类抗 菌药物，主要抑制的是猪、牛、羊、鸡、鸭、鱼、虾等禽畜和水产中较常见的有害微生物，但不 局限于以上所述的禽畜和水产。
4.权利要求1所述的具有替代抗生素作用的系列产品包括饲料、饲料添加剂以及禽 畜和水产类保健品。
5.权利要求4所述的藻类提取物替代抗生素用于饲料的系列产品，其特征是所述 的产品可以采用任何形式的抗微生物活性的制剂，包括粉末、片剂、散剂、凝胶剂、膏剂等， 藻类多不饱和脂肪酸在上述产品中的含量至少为0. 00001%，以最终产品重量计，一般以 0. 0001-1%为佳，具体用量根据产品形式而不同。
6.权利要求1所述的藻类或其它植物包括天然的小球藻Chlorellavulgaris等淡 7jC藻、三角揭指藻 Phaeodactylum tricornutum Bohlin 等海藻和浮萍 Lemna minor L.等 其它植物，但不局限于以上所述的藻类和植物，还包括转基因手段得到的不饱和脂肪酸等 成分含量更高的藻类和其它植物。
全文摘要
本发明是藻类提取物作为抗生素替代物在饲料中的应用方法，主要涉及农业生物技术和饲料添加剂领域。藻类或其它植物的提取物中含有的ω-3不饱和脂肪酸等成分对禽畜和水产中较常见的有害微生物有较强的抑制或杀灭作用，可以替代饲料中常用的抗生素或化学合成类抗菌药物。本发明能够减少或取消饲料中抗生素的使用，在少用或不使用抗生素的条件下保证动物的生产性能，并且避免耐药性、抗生素依赖、抗生素残留和动物二次感染等问题。在饲料中添加藻类提取物还能改善动物健康状况，促进动物生长。本发明适合于大规模工业化生产。
文档编号A23K1/14GK101904419SQ20101022556
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者余波, 卢觉晓, 郭大波, 黄赤夫 申请人:湖北汇特生物医药技术有限公司