一种艾纳香复合微生物饲料添加剂及其制备方法与流程

1.本发明属于新型饲料与制备技术，涉及无抗生素、促生长、防疾病发生的新型饲料及制备技术，具体涉及一种艾纳香复合微生物饲料添加剂及其制备方法。


背景技术：

2.在大规模养殖业中，抗生素、重金属等作为兽药或饲料添加剂，被用于畜禽的疾病治疗和生长促进等。然而，抗生素在畜禽体内并没有被完全吸收代谢，而是随粪便排出。一般情况下，畜禽粪便的高效处理率仅有30％左右，大部分畜禽粪便不经过处理直接用于农田施肥，导致土壤抗生素污染，引发食品安全问题。
3.在农业农村部发布的第194号公告中，要求自2020年7月1日起，饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂(中药类除外)的商品饲料。基于此，新型饲料的研发至少需要以能实现对抗生素的替代为目标之一，即可以在不添加抗生素的情况下，仍能很好的防治禽畜疫病并可以有效的促进禽畜的生长发育。
4.近年来，符合农业农村部第194号公告要求的饲料，主要通过中药替代抗生素来获得。然而，中药的使用通常需要辨证施治，导致相应的药方很难具有普适性；另外，中药还存在适口性差的问题，不仅不易促进禽畜生长，往往还会出现因为禽畜食欲降低而减重的情况；与此同时，以中药作为添加剂时，中药的价格有时还会高于基础饲料，导致相应的饲料难以推广。因此，除了西药(如抗生素)和中药等药类添加剂之外，人们还把研究目光放在诸如微生物制剂和发酵制剂等方面，期望解决传统中药兽药饲料添加剂的弊端。
5.针对上述中药兽药饲料添加剂所存在的药方复杂、价格高的缺陷，如果能因地制宜的选用相应药材且以药材残渣作为原料，则有可能克服上述缺陷，获得符合时代要求的新型饲料。在此基础上，还可进一步研究如何促进禽畜生长的饲料。
6.艾纳香是菊科艾纳香属植物艾纳香blumea balsamifera(l.)dc.的新鲜或干燥地上部分，在贵州地区分布广泛，并且产量较大，是提取艾片的原材料。目前，已发现艾纳香具有抗菌、抗氧化和凝血等方面的作用。如胡璇等人
1.发现艾纳香的不同提取物对于多种口腔厌氧菌均具有体外抑菌活性，尤其是对具核梭杆菌抑制作用最强；姜建萍等人
2.发现滇桂艾纳香水提物和醇提物均有一定的缩短动物出、凝血时间和血浆复钙时间的作用；王鸿发等人
3.发现艾纳香的甲醇提取物中的乙酸乙酯萃取部分对金黄色葡萄球菌staphylococcus aureus subsp.aureus(dsm 799)、大肠埃希菌escherichia coli(dsm 1116)和枯草芽孢杆菌bacillus subtilis(dsm 1088)均有较好的抑菌作用；uthai sakeea等人
4.发现艾纳香叶子的精油提取物、乙烷提取物、二氯甲烷提取物和甲醇提取物均具有抗菌性；i gede widhiantara等人发现
5.艾纳香叶子的醇提物具有抗高胆固醇血症和抗氧化作用；庞玉新等人
6.发现艾纳香不同部分的乙醇提取物具有较好的抗氧化活性和酪氨酸酶抑制作用，其中功能叶和嫩叶为其主要活性部位。
7.因此，从因地制宜的角度，在包括贵州的西南地区可以考虑以艾纳香为研究对象，研制相应的禽畜饲料，是一个可行的研究方向。然而，据发明人所知，目前鲜见以艾纳香为
原料的饲料的研究报道，零星的报道如祝永才等人
7.在饲粮中添加艾纳香粉，发现能够显著提高30周龄三穗鸭的产蛋性能，且对蛋品质无不良影响。同时，据谭道鹏等人
8.的总结，截至2019年12月31日，在a23k类别(专门适用于动物的喂养饲料；其生产方法)中，涉及艾纳香的专利申请仅有6项，仅占艾纳香专利申请总量的0.8％。同时，据发明人所知，从2019年12月31日至今，也几乎没有关于以艾纳香为原料研制新型饲料的报道，仅有祝永才等人作为发明人的专利申请《一种含有苗药艾纳香的蛋鸭功能饲料》(公开号：cn111418731a)。
8.发明人在研究初期发现，当将艾纳香粉直接添加入基础饲料中，在对猪进行喂饲后，对猪的日增重几乎没有影响，对疫病的防治也没有明显的改善。在已有的报道中，绝大部分报道是以艾纳香为中药组分之一，与其它中药材进行配伍以制备中药药剂并作为饲料添加剂使用，如刘祖阡等人
9.以艾纳香、大叶桉叶、白山蓼及百眼藤等中药材为原料组成配方，并添加复合益生菌等物质，获得了一种可促进仔猪的生长发育并减少疾病发生的饲料。然而，如前所述，直接用中药材作为添加剂，不仅成本高昂、极难获得较好的适口性，不适于推广使用。
9.在此基础上，从降低原料成本考虑，发明人将艾纳香的提取渣作为饲料添加剂对猪的生长和疾病发生情况进行了考察。然而，发明人同样发现，艾纳香的提取渣的添加对于猪的日增重和疾病发生率也几乎没有影响。
10.发酵技术是对农作物残渣进行回收再利用的常用手段，一般是通过微生物对作为发酵底物的农作物残渣进行分解，并产生有益的发酵产物，从而实现资源的回收再利用。在以艾纳香粉及艾纳香提取渣作为饲料添加剂无法促进猪的生长和降低疾病发生的情况下，通过发酵技术对艾纳香提取渣进行处理，是一个可以探索的研究方向。目前，发明人尚未发现对艾纳香进行发酵并制备新型饲料的报道。
11.综上所述，本领域亟需一种能以艾纳香残渣(如提取渣)作为原料，克服传统中药饲料添加剂配方复杂且价格高昂的缺点，并能有效促进禽畜生长及降低疾病发生的新型饲料。
12.相关参考文献：
13.[1]胡璇,王凯,于福来,等.艾纳香不同提取物gc-ms分析及其抑菌活性[j].福建农业学报,2021,36(10):8.
[0014]
[2]姜建萍,陈晨,蓝仁青,刘喜华.滇桂艾纳香不同提取物凝血作用的比较研究[j].中国实验方剂学杂志,2010,16(01):104-106.
[0015]
[3]王鸿发,元超,庞玉新.艾纳香中的黄酮类化合物及其抗菌活性[j].热带作物学报,2019,40(09):1810-1816.
[0016]
[4]uthai sakeea,sujira maneerat,t.p.tim cushnie,et al.antimicrobial activity of blumea balsamifera(lin.)dc.extracts and essential oil[j].natural product research,vol.25,no.19,november 2011,1849
–
1856.
[0017]
[5]i gede widhiantara,anak agung ayu putri permatasari,i wayan rosiana,et al.antihypercholesterolemic and antioxidant effects of blumea balsamifera l.leaf extracts to maintain luteinizing hormone secretion in rats induced by high-cholesterol diets[j].the indonesian biomedical journal,vol.13,no.4,december2021,p.337-443.
[0018]
[6]庞玉新,袁蕾,王中洋,等.艾纳香不同部位提取物的抗氧化活性及其对酪氨酸酶的抑制作用[j].中国实验方剂学杂志,2014,20(18):4-8.
[0019]
[7]祝永才,杨胜林,杨世皓,等.饲粮中添加艾纳香对三穗鸭产蛋性能和蛋品质的影响[j].中国饲料,2020(023):000.
[0020]
[8]谭道鹏,郭振虎,何莉,等.艾纳香相关专利信息分析[j].中国科技信息,2021(20):5.


技术实现要素：

[0021]
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种以艾纳香提取渣为原料的新型饲料，该新型饲料对猪的生长具有促进作用并能降低疾病发生，同时不含抗生素。
[0022]
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
[0023]
一种艾纳香复合微生物饲料添加剂，所述艾纳香复合微生物饲料添加剂为由以艾纳香水提渣、金银花水提渣和煮熟土豆作为发酵底物，以枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9混合物作为发酵微生物，经过发酵制备而得；
[0024]
其中，所述饲料添加剂为猪饲料添加剂；艾纳香水提渣和金银花水提渣的重量比为1-2:10。
[0025]
所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9的菌浓比为1:1。
[0026]
作为本发明一个可实施方案，所述枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9混合物在发酵时的接种量为2％。
[0027]
作为本发明一个可实施方案，艾纳香水提渣和金银花水提渣混合物与煮熟土豆的重量比为3:1。
[0028]
作为本发明一个可实施方案，在发酵时，发酵温度为32～35℃，发酵时间为36小时。
[0029]
作为本发明一个可实施方案，发酵完毕后，取发酵所得物时，压滤后，于30～35℃风干并控制含水量为18～22％(w/w)。
[0030]
作为本发明优选方案，艾纳香水提渣和金银花水提渣的重量比为3:20。
[0031]
在本发明中，艾纳香水提渣和金银花水提渣是指以水作为提取剂，对艾纳香全草和金银花全草进行提取、过滤后所得的渣相。
[0032]
作为本发明一个可实施方案，艾纳香水提渣的制备方法为：将艾纳香全草粉碎，过20～30目筛，添加相对于艾纳香全草重量20倍的水回流提取两次，各次提取时间均为2小时，过滤掉提取液，保留渣相；金银花水提渣的制备方法为：将金银花全草粉碎，过20～30目筛，添加相对于艾纳香全草重量20倍的水回流提取两次，各次提取时间均为2小时，过滤掉提取液，保留渣相。
[0033]
本发明还提供了一种包含上述饲料添加剂的艾纳香复合微生物饲料，所述艾纳香复合微生物饲料包含所述的艾纳香复合微生物饲料添加剂和基础饲料；所述基础饲料的配方按重量百分数由如下组分组成：玉米48％、碎米10％、麸皮10％、豆饼10％、鱼粉8％、青料2.5％、碳酸钙0.5％、磷酸钙0.5％、盐0.5％；所述艾纳香复合微生物饲料添加剂占所述艾
niger)z-9的混合菌作为发酵剂来制备饲料添加剂。
[0041]
由此可知，本发明的有益效果在于：本发明克服了现有技术中存在的以中药作为饲料添加剂成本高昂、适口性差而抑制生长的缺陷，实现了以成本较低的艾纳香相关制剂的废渣(水提渣)作为原料，并制备具有促进作用并能降低疾病发生的新型饲料的技术目的。
[0042]
相关参考文献：
[0043]
[9]祝永才,杨胜林,杨世皓,等.饲粮中添加艾纳香对三穗鸭产蛋性能和蛋品质的影响[j].中国饲料,2020(023):000.
[0044]
[10]张依裕,杨酸,王春源.一种安格斯肉牛饲料及其制备方法,cn114886021a[p].2022.
[0045]
[11]赵春萍,史开志,张雄.一种改善贵州地方猪肉质风味且具防疫效果的饲养方法,cn112273326a[p].2021.
[0046]
[12]王婧,谭娅,赵春萍.一种贵州地方猪仔猪隔离断乳饲养方法,cn112335606a[p].2021.
具体实施方式
[0047]
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0048]
在本发明中，艾纳香水提渣或金银花水提渣是指以水作为提取剂，对艾纳香全草或金银花全草进行提取、过滤后所得的渣相。
[0049]
作为本发明采用的具体提取方案，在制备艾纳香水提渣时，方案为：将艾纳香全草粉碎，过20～30目筛，添加20倍重量(相对于艾纳香全草重量)的水回流提取两次，各次提取时间均为2小时，过滤掉提取液，保留渣相。金银花水提渣也采取如上方案获得。
[0050]
本发明中的枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001为已有菌种，保藏号为cctcc no：m201028，通过市售获得；黑曲霉(aspergillus niger)z-9为已有菌种，保藏号为：cgmcc no.11130，通过市售获得；黑曲霉aspergillus nigerym33182为已有菌种，保藏号为：cctcc no:m206h3，通过市售获得。
[0051]
实施例1
[0052]
将金银花水提渣和艾纳香水提渣按照重量比3:20的比例混合得到提取渣混合物；将枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9的培养液按菌浓比例1:1混合得到接种菌；将提取渣混合物和煮熟捣烂后的土豆，按重量比3:1进行混合，加入无菌水使得固液重量比为3:1，以接种量2％用接种菌进行接种发酵，于30～32℃下进行发酵36小时，取发酵所得物，通过压滤和低温(30～35℃)风干并控制含水量为18～22％(w/w)。
[0053]
实施例2
[0054]
除了金银花水提渣和艾纳香水提渣的重量比为1:10之外，其余与实施例1相同。
[0055]
实施例3
[0056]
除了金银花水提渣和艾纳香水提渣的重量比为1:5之外，其余与实施例1相同。
[0057]
实验例1
[0058]
实验动物：从江当地饲养场断奶从江香猪仔猪共120头。
[0059]
基础饲料配方(w/w)：玉米48％、碎米10％、麸皮10％、豆饼10％、鱼粉8％、青料2.5％、碳酸钙0.5％、磷酸钙0.5％、盐0.5％。
[0060]
以实施例1的发酵所得物作为饲料添加剂添加入基础饲料配方中，添加量为4％(w/w)，得到实验组饲料。
[0061]
取实验动物从江香猪仔猪40头，该批仔猪断奶日为出生并喂饲母乳的第12～14天，分为2组，每组20头，分别为基础饲料组(喂饲基础饲料)和实验组(喂饲实验组饲料)，喂饲时间为14日，每日喂饲两次(足够量以自由采食)，自由饮水，考察日增重情况。
[0062]
如表1所示，在断奶后喂饲实验组饲料，可以明显提高日增重。这表明将实施例1的发酵所得物作为饲料添加剂，可以对从江香猪的生长有促进作用。
[0063]
在此基础上，改变添加剂的添加量为2％(w/w)、6％(w/w)和8％(w/w)，采取同样的喂饲方式并进行研究，每种添加量的受试仔猪数量均为20头，分别命名为实验组2、实验组3和实验组4。发现均能获得较好的促进生长的作用。实验结果同样见表1。
[0064]
表1
[0065][0066]
如表1所示，当采用实施例1的发酵所得物作为添加剂时，在添加量为4％时所得的促生长效果最佳。在添加量超过4％时，促生长作用随着添加量的增多呈现略微降低情形，这可能是因为过多的添加量稍微影响了适口性，降低了受试猪采取所导致的。
[0067]
通过与cn112335606a中的两段喂饲方法相比，本实验例中实验组在喂饲前两周的日增重方面与该专利所得效果接近。不过，当开展至50日(全周期)喂饲后，所得平均日增重如表2所示。
[0068]
表2
[0069][0070]
如表2所示，实验组所得的平均日增重优于cn112335606a中的两段喂饲方法。cn112335606a中的两段喂饲方法，通过在断奶的头3天喂饲含茼蒿发酵干燥粉的饲料，用以减少断奶应激并促进增长，在断奶3天后喂饲含茼蒿发酵干燥粉的饲料以进一步促进增长。从结果可知，本发明的饲料添加剂不仅适用于断奶后第一周喂饲，而且更适合全周期喂饲。由此可知，本发明的饲料添加剂不诱发断奶仔猪应激且能很好的促进仔猪生长。
[0071]
cn112335606a中的添加剂是发酵产物冻干粉。由于在冻干过程中不添加微生物冻干保护剂(如甘油)，发酵产物中的微生物会出现大量死亡，其所得添加剂中的微生物较少。发明人通过将改变实施例1中发酵所得物的获得方式，在发酵结束后，直接沥干并进行冷冻干燥获得冻干粉，并作为饲料添加剂使用。按照与实验组同样的喂饲方法(20头受试仔猪)喂饲2周，发现所得断奶仔首周平均日增重和断奶次周平均日增重分别仅为119
±
2(g/d)和127
±
1(g/d)，与cn112335606a中的葡萄籽发酵干燥粉组的效果相当。
[0072]
上述结果表明，本发明饲料添加剂在促进从江香猪生长方面，还有赖于发酵产物中的活性微生物枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9。在具体使用时，可以现产现用，也可以采用可维持微生物活性的方式储存使用，如4℃冷藏或制备成不损害微生物活性的制剂(如添加少量饲料级防冻物质进行冻干，采用的防冻物质如食品级海藻酸钠)。发明人通过进一步研究发现，当仅采用枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)ydc-001和黑曲霉(aspergillus niger)z-9添加到基础饲料中，对于日增重的影响不显著(差别在3～6％之间)，由此可知，少量活性微生物对于仔猪虽然没有毒副作用，但对于仔猪生长促进作用并不明显。当不仅利用上述两种微生物作为发酵菌获得相关发酵产物，且将活性微生物作为饲料添加剂中的一部分，才能获得相应的生长促进作用。其原因可以在于，活性微生物在从江香猪胃肠道中，需要依赖相关发酵产物，才能成为具有一定定植优势的菌群，避免被猪肠道菌群抑制并清除体外，从而发挥相应功能。与相关发酵产物的猪体外菌群模拟实验，需要后续深入研究。
[0073]
另选择50头从江香猪断奶仔猪作为对照组，仅喂饲基础饲料；另选择150头从江香猪断奶仔猪作为实验组，采用前述实验组饲料进行全周期(断奶后1天-50天)喂饲，考察腹泻发生率。结果如表3。
[0074]
表3
[0075][0076]
如表3结果所示，本发明可以显著的降低从江香猪断奶仔猪的腹泻发生率。发生腹
泻的14例受试猪均是在断奶后第一周发生，这表明本发明对于仔猪断奶应激具有良好的防治效果。
[0077]
实验例2
[0078]
本发明在研究过程中，进行了多项摸索实验，为更好的理解本发明，现将相关摸索试验进行如下记载。
[0079]
1.艾纳香提取渣对于从江香猪生长的影响实验
[0080]
实验动物：从江当地饲养场断奶从江香猪仔猪共40头。
[0081]
基础饲料配方(w/w)：玉米48％、碎米10％、麸皮10％、豆饼10％、鱼粉8％、青料2.5％、碳酸钙0.5％、磷酸钙0.5％、盐0.5％。
[0082]
将艾纳香干燥后，磨碎成粉，获得艾纳香粉；按前述方法制备艾纳香水提渣；按如下方法制备艾纳香醇提渣：将艾纳香全草粉碎，过20～30目筛，添加30倍重量(相对于艾纳香全草重量)的50％乙醇，于80℃水浴回流提取1小时，取渣相，清水洗涤至少3次。将前述艾纳香粉、艾纳香水提渣和艾纳香醇提渣分别作为饲料添加剂，添加量均为4％(w/w)，设为3组，每组10头受试断奶从江香猪仔猪，以10头喂饲基础饲料作为基础饲料组，参照实验例1的喂饲方法进行喂饲，考察日增重情况，结果如表4所示。
[0083]
表4
[0084][0085][0086]
由表4可知，在基础饲料中添加艾纳香粉、艾纳香水提渣和艾纳香醇提渣，并不能促进仔猪的生长，这一结果与祝永才等人的研究结果类似，但不同的在于上述物质的添加对于适口性影响不大，使得日增重没有因采食量下降而降低。原因可能在于受试猪对艾纳香的口味不抵触，未产生应激。
[0087]
2.发酵微生物的选择实验
[0088]
发明人在研究初期，选择了黑曲霉(aspergillus niger)z-9、aspergillus nigerym33182及两者的混合物(菌浓比1:1)作为发酵微生物，对艾纳香的水提渣进行发酵，除发酵微生物选择不一样之外，其余具体方案参照实验例1。结果发现，在将所得发酵产物作为饲料添加剂进行喂饲两周后，与仅喂饲基础饲料的受试猪相比，日增重的差异均不足10％。如此前讨论，这一结果可能是由于本发明依赖于活性微生物发挥促生长作用，上述发酵方案虽然可以对艾纳香水提渣进行发酵，但缺少了相关活性微生物。另一可能原因在于发酵微生物的选择对于发酵产物的具体成分也有重要影响，从而影响促生长作用。
[0089]
3.发酵底物的选择实验
[0090]
发明人在研究过程中发现，仅将艾纳香水提渣作为发酵底物，所获得的发酵产物，并不能很好的促进仔猪的生长，同时对于腹泻的防治效果也不佳。考虑到增强仔猪的腹泻防治效果，发明人添加了一些曾用于治疗猪腹泻的中药，如山楂，但发现所得饲料不仅在降低疾病发生方面的影响不明显，还使得所得饲料基本丧失了促增长的作用。其中艾纳香水提渣组的饲料参考实验例1中实验组饲料的制备方法，区别仅在于发酵底物不含金银花水体渣；山楂粉组的饲料参考实验例1中实验组饲料的制备方法，区别在于采用山楂粉末与艾纳香水提渣按1:1互配作为发酵底物。结果如表5所示，表中各组的受试猪均为20头。
[0091]
表5
[0092][0093]
实验例3
[0094]
发明人考察了将实施例1所得物作为其它饲料添加剂对于断奶从江仔猪生长的影响。
[0095]
基础饲料：农家自制饲料，按重量百分比将40％米糠、50玉米粉、10％应季蔬菜混合，加水，煮熟至呈糊状。喂饲基础饲料的受试猪为20头。
[0096]
以实施例1的发酵所得物作为饲料添加剂添加入上述农家自制饲料中，添加量为4％(w/w)，得到饲料，作为实验组饲料。喂饲实验组饲料的受试猪为20头。
[0097]
参照实验例1的喂饲方法进行喂饲，喂饲两周，通过实验发现，断奶两周平均日增重，相对于仅喂饲农家自制饲料提高了37％。
[0098]
实验例4
[0099]
发明人考察了将实施例1所得实验组饲料喂饲断奶猕香猪(贵州地方猪)的效果。参考实验例1的喂饲方法对断奶猕香猪进行喂饲(50头)，设基础饲料组(采用实验例1的基础饲料)25头，实验组(采用实验例1的实验组饲料)25头。通过研究发现，实验组受试断奶猕香猪在断奶两周平均日增重，相比于基础饲料组提高了32％。