一种饲料添加剂及其制备方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于饲料添加剂领域，特别涉及含有多种中药成分的高效饲料添加剂及其制备方法。
【背景技术】
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[0002]随着我国畜牧业的快速发展，饲料添加剂的应用日益广泛，为保障畜牧业的健康发展、满足人们对动物性食品的需求做出了巨大贡献，但同时也带来了一系列问题。由于大多数添加剂属于化学合成类的药物，如激素、抗菌素等，在提高畜禽产量的同时，畜产品药残量增加，直接危害着人类的健康。在现代畜禽养殖过程中，为了预防和治疗动物疾病，也常使用过量抗生素产品来确保动物健康。但过量抗生素的使用常导致动物肉制品及其产物的品质下降和抗生素耐性增强，通过食物链的传递导致人类健康也受到抗生素问题的严重影响。人们已经逐渐认识到了这些化学合成类添加剂、抗生素等带来的负面效应。源自自然界的一些天然物质不仅具有良好的营养特性，同时还具有抗病毒、消炎、抗氧化、调节机体免疫功能等作用，具有广阔的应用前景。而中草药正是以它独特的作用方式、良好效果，无残留、无抗药性以及无污染而受到广大科研人员、生产厂家的青睐。
[0003]目前，投放市场的中草药饲料添加剂大部分为粉剂或散剂。这些产品生产工艺落后，生产设备简陋，加工粗糙简单，品种单一，使用剂量普遍偏大。不仅增加了产品成本，浪费药物，而且也影响了饲料的营养配比，这些问题的存在也使得目前市场上的中草药饲料添加剂不符合“微量、高效”这一饲料添加剂的基本功能原则，难以实现产业化、标准化。
[0004]因此，研制开发具有科学配比、效果明显的复合中草药制剂，不仅能够实现“微量、高效”的饲料添加剂，而且对于促进畜牧业的发展也具有非常重要的意义。
【发明内容】
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[0005]本发明解决的技术问题是提供一种高效饲料添加剂产品及其制备方法。
[0006]一种饲料添加剂，包含如下重量份数的原料:酵母细胞壁提取物5-10份，枯草芽孢杆菌培养物25-36份，黄芪提取物5-10份；柴胡提取物5-8份；低聚果糖2_6份。
[0007]所述饲料添加剂的生产方法包括如下步骤:
[0008](I)黄芪提取物的制备:将原料黄芪粉碎至粒径为2毫米以下，于容器中添加3-6倍重量的水混合均匀，控制温度70°C -90°C，保持2-4h，用乳酸调节pH值为5.5-6.8，降温至45-60°C，加入混合酶，酶解2-4h，添加混合物料0.5-3倍重量乙醇和丙醇的混合物，控制温度至60°C _78°C，保持3-4h，过滤，滤液真空浓缩后冷冻干燥。
[0009]所述混合酶添加量为混合物料总重量的5-10 %。
[0010]所述混合酶的重量份数组成为:内β -葡聚糖酶15-25份，木聚糖酶10-15份，戊聚糖酶10-15份，β-淀粉酶15-20份，酸性蛋白酶15-20份。
[0011]所述乙醇和丙醇的质量比例为1: 1-1.2。
[0012](2)柴胡提取物的制备:将柴胡粉碎过30-40目筛后添加柴胡3-6倍重量无水乙醇浸溃提取，控制温度30-45°C，2-4小时后调整温度为55-60°C保持1_2小时，提取液浓缩、干燥得到乙醇提取物。乙醇提取后的柴胡残渣中添加75-85°C热水，热水添加量为柴胡残渣重量的2-4倍，处理时间30-50分钟，连续提取2-3次，将提取液真空浓缩后喷雾干燥，得到热水提取物。将上述乙醇提取物和热水提取物合并干燥粉碎，过45目筛，即得柴胡提取物。
[0013](3)枯草芽孢杆菌培养物的制备:从斜面转接培养枯草芽孢杆菌，逐级扩培后的种子液转接入发酵罐中，控制温度为37-42°C，通风培养19-24小时，通气量为2.0m3/分钟。发酵完毕，发酵液经板框过滤、浓缩、精滤、冷冻干燥后得枯草芽孢杆菌培养物。
[0014]所述饲料添加剂的制备方法如下:酵母细胞壁提取物与低聚果糖粉碎过50-60目筛，将上述粉碎物与枯草芽孢杆菌培养物、黄芪提取物、柴胡提取物按照比例混合得到饲料添加剂。
[0015]本发明采用的菌种如下:
[0016]枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis) L1-2013-02,该菌株已于2013年7月15日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称06110:，地址为:中国北京市朝阳区北辰西路I号院3号)，保藏号为CGMCC N0.7926。
[0017]所述菌株特性是产耐高温α -淀粉酶的酶活力高，耐热、耐酸性强。
[0018]所述菌株制备的耐高温α -淀粉酶酶活力为30000-35000u/ml ;适用温度范围为105-115°C，最适反应温度110°C，在110°C酶活完全稳定；适用反应pH值范围为3.0-7.0，在PH值为3.0时酶活完全稳定，最适反应pH值为4.2。
[0019]所述菌株特点如下:
[0020]所述菌株在固体平板上菌落颜色为乳白色，表面干燥不透明，边缘整齐，为具有运动性的好氧菌。镜检为长杆状，革兰氏染色呈阳性。该菌可利用柠檬酸盐，硝酸还原、V-P实验成阳性。
[0021]所述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)L1-2013-02由一株产耐高温α -淀粉酶的枯草芽孢杆菌L1-2013经紫外线-氯化锂-硫酸二乙酯复合诱变筛选获得，具体筛选步骤如下:
[0022](I)菌悬液的制备
[0023]将在平板划线分离后长出的L1-2013单菌落接入种子培养基中，100r/min，40°C培养12h后,取ImL培养液离心后用生理盐水洗漆两次,并重悬与9mL生理盐水中。
[0024](2)紫外线-氯化锂-硫酸二乙酯复合诱变
[0025]将菌悬液置于无菌平板中，在距离为30cm，功率15w的紫外灯下搅拌照射100s。将经过照射的菌液经梯度稀释后涂布于氯化锂平板，并以未经紫外照射的菌液稀释涂平板做对照。将上述涂布均匀的平板，用黑色的布或报纸包好，置40°C培养48h，在长出菌落的平板上筛选出水解圈与菌落直径比值最大者挑至斜面保存，纯化后配制成菌悬液，经梯度稀释后与硫酸二乙酯原液充分混合，并于40°C震荡处理40min，将处理过的菌液经梯度稀释后涂布于氯化锂平板。
[0026](3)高产菌种的初筛
[0027]将上述涂布均匀的平板，置40°C培养48h，在长出菌落的平板上初筛出水解圈与菌落直径比值较大者挑至斜面保存，纯化后获得三株菌L1-2013-01，L1-2013-02,L1-2013-03。
[0028](4)摇瓶发酵复筛
[0029]将获得的三株菌L1-2013-01，L1-2013-02，L1-2013-03在含有30mL发酵培养基的250mL摇瓶中进行摇瓶发酵，种子接种量10% (V/V)，40°C、100r/min培养72h，离心取发酵上清液制得粗酶液。
[0030](5)酶活测定
[0031]酶活单位的定义:lmL粗酶液,于105°C、pH4.2条件下，Imin液化Img可溶性淀粉，即为I个酶活力单位，以U/mL表示。
[0032]经测定，菌株L1-2013-02，为稳定的最高产菌株，且酶活达到30000U/mL。
[0033]所述氯化锂平板:淀粉I %，蛋白胨 I %，(NH) 2S040.4 %，K2HPO40.8%, CaCl20.2%,氯化锂0.9%,琼脂2%。
[0034]所述的种子培养基:酵母粉0.5 %，蛋白胨I %，可溶性淀粉I %，NaCl I %。
[0035]所述的发酵培养基:玉米粉5% -15%，豆饼粉4% -10%，(NH)2SO40.4 %,K2HPO40.8%, CaCl20.2% 0
[0036]所述的摇瓶培养条件:该菌在含有30mL发酵培养基的250mL摇瓶中，接种量10%(V/V)，100r/min、40°C 发酵培养 72h。
[0037]所述耐高温的α -淀粉酶，其酶学性质如下:
[0038](I)该酶温度适应范围较宽，最适作用温度在100-110°C之间，且在110°C以下保存的，温度稳定性较好，而110°c以上保存长时间温度稳定性较差。
[0039](2)该酶最适反应pH值为4.2。在pH值3.0_7.0之间均有较高酶活力，在pH值为3.0时酶活完全稳定。
[0040](3)酶活性:由本发明所提供的突变株L1-2013-02，制备的耐高温α -淀粉酶酶活力为 30000-35000U/ml。
[0041]有益效果:
[0042]本发明中采用的中草药黄芪:含有皂甙、蔗糖、多糖、多种氨基酸、叶酸及硒、锌、铜等多种微量元素，具有补气固表、利水退肿、托毒排脓、增强机体免疫功能、保肝、抗衰老、抗应激、降压作用。
[0043]柴胡:具有解热止痛的作用，对伤寒、副伤寒疫苗、大肠杆菌液、发酵牛奶、酵母等所致发热有明显解热作用，且能使动物正常体温下降；柴胡有镇静的作用，用于治疗内热烦躁引起的失眠多梦等症；柴胡对中枢兴奋药有拮抗作用，因此对咳嗽有一定的治疗作用；柴胡还对流感病毒、肝炎病毒、牛痘病毒、I型脊髓灰白质炎病毒、疱疹病毒也有效果，还能使吞噬功能增强、自然杀伤细胞功能增强、提高病毒特异性抗体滴度、提高淋巴细胞转核率的作用。
[0044]低聚果糖是指2?5个果糖基为链节，以一个葡萄糖基为链的端基，以果糖基一果糖连接键为主体骨架连结形成的碳水化合物。即是指I?4个果糖基以β -2，I键连接在蔗糖的D-果糖基上而形成的蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)、蔗果五糖(GF4)和蔗果六糖(GF5)的混合物。低聚果糖是一种优良的水溶性膳食纤维，还可以促使双歧杆菌迅速增殖，从而抑制有害菌的生长，维护肠道菌群平衡；在肠道内可以自然合成维生素B1、Β2、Β6、Β12、烟酸及叶酸，从而改善肠道的功能，提高免疫力和抗病力。酵母细胞壁提取物中酵母细胞外壁的功能型碳水化合物可结合多种霉菌毒素，通过吸收毒物和病原菌到细胞壁上来改善动物健康。
[0045]酵母细胞壁提取物是以酿酒酵母为原料，经过细胞破壁、酶解、分离提纯和干燥等工艺精制而成的一类真菌提取物，成品通常为浅灰色至深灰色的粉状物。研究证实，酵母细胞壁分为3层:外层为甘露寡糖和蛋白质结合物，中间层为β_(1，3)、β-(1，6)葡聚糖，内层为几丁质。其特殊的构型可与多种霉菌毒素形成特异的互补构造，从而与多种霉菌毒素牢牢的结合，并通过肠道排出动物体外。
[0046]本发明饲料添加剂使用量少、性能稳定、使用安全，与其它饲料添加剂均无配合禁忌。采用黄芪、柴胡提取物与枯草芽孢杆菌培养物合理配比，利用酶解和乙醇浸溃提取的方法提高了中草药中的氨基酸、多糖、微量元素等有益成分的提取率。利用枯草芽孢杆菌，迅速消耗消化肠道内环境中的游离氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，可以降低肠道PH值，改善肠道菌群，从而有效促进饲料中中草药有益成分的消化吸收。枯草芽孢杆菌菌体还能够自身合成蛋白酶、淀粉酶等消化性酶类。在消化道中与内源酶共同发挥作用，从而提高了各种饲料资源的能