一种利用大蒜叶作为添加剂生产生物抗菌饲料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微生物发酵饲料，具体为一种含天然蒜叶粉的以玉米芯和红薯渣为主要原料的微生物发酵生物抗菌饲料及其制备方法。
【背景技术】
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[0002]近年来，随着畜牧养殖业的快速发展，商品饲料的需求量也在逐年增大，而由于生态环境的恶化，饲草料资源严重短缺，造成商品饲料价格上涨，反而进一步制约了畜牧业的健康可持续发展。我国是一个粮食大国，各种农业废弃物如玉米芯、红薯渣等是具有丰富营养的粗饲料资源。研究证实，玉米芯含粗纤维31.8%、粗蛋白1.1%、粗脂肪0.6%、可溶性糖类51.8%、钙0.4%、磷0.25%、粗灰分1.3%，此外还含有硫、钾、镁、铁等多种矿物质元素(石俭，2013)。而红薯渣富含淀粉51.53%、果胶15.05%、水溶性膳食纤维4.26%、水不溶性膳食纤维38.04%、蛋白质2.63%、粗脂肪1.35%，此外还有维生素(Vc、B6和叶酸)、矿物质、抗氧化物质等多种营养物质(倪文霞，2012)。然而，由于玉米芯等本身粗纤维含量较高、适口性较差，如果直接饲喂动物消化利用率不高，在畜牧业生产中应用较少，绝大部分被燃烧或废弃处理。我国红薯种植面积和产量位居世界第一，种植面积占世界的70%左右，年产量占世界总量的80%。红薯渣是红薯淀粉加工的副产物，每年加工淀粉后所产生的红薯渣约为24万吨。在粮食生产过程中大量农副产品等非常规饲料原料的积压，导致大量地营养物质未被利用而被浪费掉，给生态环境造成一定压力。因此，寻找有效途径改善这些饲料原料营养价值，将各类农副产品转化成为高蛋白、高营养的动物饲料，可降低饲养成本，解决人畜争粮矛盾，对促进我国畜牧业的可持续发展具有重要意义。利用生物工程技术对红薯淀粉生产过程中产生的废弃物进行深加工，生产红薯渣发酵饲料是变废为宝，缓解我国饲料资源短缺问题的有效途径，同时也是解决红薯渣酸败所带来的环境污染的根本方法。
[0003]微生物发酵饲料在人为可控条件下，以植物性农副产品为主要原料，通过微生物的代谢作用，降解部分多糖、蛋白质和脂肪等大分子物质，生成有机酸、可溶性多肽等小分子物质，形成的营养丰富、适口性好、活菌含量高的生物饲料或饲料原料。微生物发酵饲料具有原料来源广、生产过程易控、营养物质含量丰富等众多优点。固态发酵是指微生物在没有或几乎没有游离水的固态湿培养基上进行发酵的过程，是目前农副产品转化饲料研究中广泛使用的方法。按对原料的处理方式分为生料发酵和熟料发酵，其中生料发酵可以直接将原料脱水后进行半固态发酵，耗能低，适合工业化生产。微生物发酵能使饲料变成软熟香甜，还可以分解其中部分难以消化的物质，从而提高饲料的适口性和利用率。各类农业废弃物，如红薯渣、马铃薯淀粉渣等富含淀粉等碳水化合物，通过混合菌发酵不仅可以使无机氮转化为有机氮，
[0004]增加饲料蛋白质、有机酸和酯等有机物含量，平衡营养物质组成，而且能产生弱酸香味的新口感，改善词料的词喂品质和风格，具有较闻的经济和环境效益。王中华等研究表明在肉兔饲料里添加10-15%的利用乳酸菌等发酵生产的酸化红薯渣可提高肉兔的生长性能和免疫器官指数，降低胃肠PH(王中华，毕玉霞.2012)。因此，利用微生物发酵发展饲料工业，促进资源的综合开发和循环利用，可有效缓解饲料原料的供需矛盾，降低环境污染。
[0005]大蒜(Allium sativum L.)为百合科葱属多年生草本植物,其叶基生,叶片宽条形至条状披针形，扁平，宽约2.5cm,比花葶短，基部鞘状。大蒜具有很好的保健与治疗功效，大蒜中含硫化合物具有奇强的抗菌消炎作用，锗和硒等元素可抑制肿瘤细胞和癌细胞的生长。大蒜还可以帮助防治肠胃疾病和心脑血管疾病，降低血糖，预防糖尿病。大蒜的鳞茎(蒜头)和叶片中均富含挥发性辛辣味的大蒜辣素，它不仅是一种有名的辛香类蔬菜，又是很好的天然广谱抗菌素，对大肠杆菌、肺炎球菌、葡萄球菌、痢疾杆菌、沙门氏菌等有显著的防治效果。据报道，大蒜水浸液可防治甲壳虫等害虫，大蒜素也可以用于植物病菌的防治。在农业生产中，农民将抽薹后的蒜叶置于田地中即可抑制植物病菌的生长。大蒜素具有多种生物学功能，抗菌力强，低残留，价格低廉，是替代抗生素的优质绿色饲料添加剂，目前已应用于饲料生产及水产、禽畜养殖业。在兔饲料中添加大蒜素能有效抑菌杀菌，改善饲料品质，提高肉兔的生长速度，降低肉兔病死率，提高养殖效益，是一种优良的兔饲粮调味剂。我国的大蒜产量很高，常年的种植面积为20.0-26.7万公顷，年产量达400万吨，居世界首位。大蒜叶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、胡萝卜素、硫胺素、核黄素等营养成分以及钙、磷、铁、硒等矿质元素，但在大蒜生产过程中，大量的蒜叶被废弃掉而未得到很好的开发利用(万秀梅，张洪亭，2013)。有研究表明，在麸皮、玉米粉和豆饼粉等饲料中添加10-20%的蒜叶粉，不仅能诱食助消化，还能起到消炎、杀菌、健胃和提高畜禽机体免疫力的作用。特别是在多雨潮湿的夏季，利用大蒜叶饲喂能有效防治动物腹泻等肠道疾病，减少药物用量，促进动物生长，提高动物幼仔的成活率。在奶牛基础日粮中添加适量的干蒜叶对奶牛有较好的健胃增食和促进泌乳作用，可显著增加奶牛产奶量，降低料奶比，同时可明显降低奶牛乳腺炎及前胃迟缓的发病率(王自然，2005)。
【发明内容】
[0006](一)要解决的技术问题
[0007]玉米芯和红薯渣是农产品加工产生的副产品，利用率极低，且容易酸败污染环境。虽然玉米芯和红薯渣可直接用于饲喂畜禽，但由于其蛋白质、有机酸、微量生长因子等营养物质成分低，木质纤维素、果胶等不易消化的组分含量高，直接饲喂口感差，转化率低，容易导致畜禽消化不良、腹泻等疾病的发生，因此在畜牧业生产中还未广泛使用。兔子是单胃食草动物，其对粗纤维的利用比反刍动物差很多。传统养兔方法养殖密度高，兔容易染菌致病，因此不得不使用大量药物来防治疫病。而大量抗生素的不合理使用，导致药物残留问题突出，严重影响了兔肉的品质，使得养殖成本过高，养兔经济效益差。
[0008]( 二)技术方案
[0009]为解决上述问题，本发明提供一种含天然蒜叶粉的以玉米芯和红薯渣为主要原料的微生物发酵兔饲料及其制备方法，所述方法包括下述步骤:
[0010](I)菌种复壮:无菌条件下用接种针刮取或挑取少量枯草芽孢杆菌、米根霉、嗜热脂肪地芽孢杆菌、热解纤维素菌和高温放线菌菌株分别接种于固体斜面培养基上，将枯草芽孢杆菌和米根霉置于30°c恒温培养箱中培养Id ;将嗜热脂肪地芽孢杆菌、热解纤维素菌和高温放线菌在60°C恒温培养箱中培养2d ；
[0011]其中所述固体斜面培养基组成为:
[0012]枯草芽孢杆菌固体斜面培养基:胰蛋白胨10.0g、葡萄糖1.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化钠5.0g、琼脂15.0g。调节pH至7.2-7.4，加水补充至IL ；
[0013]米根霉固体斜面培养基(PDA培养基):去皮马铃薯200.0g，切成小块，加水1L，煮沸30min，双层纱布过滤取清液，再加琼脂20.0g。调节pH至7.0。
[0014]嗜热脂肪地芽孢杆菌固体斜面培养基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏3.0g、氯化钠5.0g、琼脂10.0g。调节pH至7.0，加水补充至IL ；
[0015]热解纤维素菌固体斜面培养基:氯化铵0.9g、氯化钠0.9g、六水合氯化镁0.4g、磷酸二氢钾0.75g、磷酸氢二钾1.5g、胰蛋白胨2.0g、酵母提取物1.0g、微量元素SL-101.0ml、六水合氯化铁2.5mg、纤维二糖1.0g、半胱氨酸盐酸盐0.75g、刃天青0.5mg、琼脂2.0g。调节pH至7.2，加水补充至IL ;
[0016]高温放线菌固体斜面培养基(高氏I号培养基):硝酸钾1.0g、磷酸氢<二钾0.5g、氯化钠0.5g、硫酸镁0.5g、硫酸亚铁0.01g、可溶性淀粉20.0g、琼脂20.0go调节pH至7.0，加水补充至IL ；
[0017](2) 一级种子的培养:无菌条件下将步骤(I)活化的菌种分别挑取一环接种于液体培养基中，将枯草芽孢杆菌和米根霉置于30°C条件下200rpm振荡培养l_2d，制得一级种子；将嗜热脂肪地芽孢杆菌、热解纤维素菌和高温放线菌在60°C条件下200rpm振荡培养3-4d,制得一级种子。
[0018]其中所述液体培养基组成为:
[0019]枯草芽孢杆菌液体培养基:胰蛋白胨10.0g、葡萄糖1.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化钠5.0g、调节pH至7.2-7.4，加水补充至IL ；
[0020]米根霉液体培养基:葡萄糖100.(^、尿素2.(^、磷酸氢二钾0.38、磷酸氢二钠0.08g、七水合硫酸镁0.25g、七水合硫酸锌0.08g、碳酸钙50.0g。调节pH至7.0，加水补充至IL ；
[0021]嗜热脂肪地芽孢杆菌液体培养基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏3.0g、氯化钠5.0g。调节pH至7.0，加水补充至IL ；
[0022]热解纤维素菌液体培养基:氯化铵0.9g、氯化钠0.9g、六水合氯化镁0.4g、磷酸二氢钾0.75g、磷酸氢二钾1.5g、胰蛋白胨2.0g、酵母提取物1.0g、微量元素SL-101.0ml、六水合氯化铁2.5mg、纤维二糖1.0g、半胱氨酸盐酸盐0.75g,刃天青0.5mg。调节pH至7.2,加水补充至IL ；
[0023]高温放线菌液体培养基:胰蛋白胨10.0g、酵母提取物5.0g、牛肉浸膏5.0g、氯化钠5.0g。调节pH至7.0，加水补充至1L。
[0024](3)菌体的扩培:无