專利名稱：天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬飼料與飼料添加劑行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種天然植物小分子群 物質(zhì)濃縮物及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
國際動物營養(yǎng)與飼養(yǎng)界認為，現(xiàn)行畜禽集約化養(yǎng)殖中存在的嚴重健康問題是 飼料原料相對單一，長期天然微量抗病物質(zhì)攝入不足所致。其原理是動物體內(nèi)許 多重要的生理生化過程是由有機活性小分子和生物活性大分子的相互識別作用 介導(dǎo)并完成的。在動物的進化過程中，這些小分子物質(zhì)與生物大分子物質(zhì)形成了 互為調(diào)控的固有模式，成為動物生命活動的一部分。這些生物活性大分子或小分 子物質(zhì)均需直接或間接地通過動物采食過程獲得，大約動物需要四萬余種物質(zhì)才 能滿足自身生長和肌體健康的需要。
然而在現(xiàn)代化集約化養(yǎng)殖過程中，主要使用玉米-豆粕型日糧，動物從它們 的食物種獲得的物質(zhì)種類只有千余種，特別是活性生物小分子相對匱乏，從而影 響了動物的一些生理生化過程的順利進行，進而在動物生產(chǎn)上表現(xiàn)為動物發(fā)病率 高、死亡率高、生產(chǎn)成績低下的現(xiàn)象。實際養(yǎng)殖過程中主要是利用抗生素等藥物 解決動物的疾病問題，但又帶來了動物抗藥性和由于殘留而引起的食品安全問 題。因而利用對生物大分子具有識別作用的小分子生物活性物質(zhì)調(diào)控一些重要的 營養(yǎng)生理過程和與疾病發(fā)生與發(fā)作有關(guān)的生理生化過程，滿足動物對小分子物質(zhì) 的需求，是解決動物健康與提升動物生產(chǎn)力的根本途徑，這也是進化營養(yǎng)學(xué)和營 養(yǎng)代謝組織學(xué)的的重要研究內(nèi)容之一。本項目主要針對植物天然小分子群物質(zhì)的 生產(chǎn)工藝及其濃縮物對動物的生產(chǎn)性能和生理效應(yīng)以及動物健康的影響展開系 列研究，尋求一種通過天然源活性小分子物質(zhì)的使用部分或全部解決上述問題的 有效途徑，以期形成多種新型綠色飼料添加劑產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物及其生產(chǎn)方法以及 克服上述問題的不足。實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下 一種天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，組方
如下牛鞭草30 40。/。、三葉草20 30%、黑麥草10 15%、紫莧菜10 15%、厚 皮菜10 15% (體積百分比)的植物汁液組方混合，接種黑曲霉菌種(編號 SICC3.301)種曲，植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲，經(jīng)發(fā)酵后制成。 本發(fā)明所述天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物的生產(chǎn)方法，步驟如下
(1) 將天然植物牛鞭草、三葉草、黑麥草、紫莧菜、厚皮菜分別收割清洗、
紫外線消毒、打漿、超聲波破碎、壓搾過濾獲得植物汁液；
(2) 將所得植物汁液按比例混合，置于發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，以發(fā)酵底物 總量的0. 2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲，溫度28。C 30。C， PH6. 5， 發(fā)酵24h;
(3) 再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲， 溫度38'C，發(fā)酵24h，獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；
(4) 將發(fā)酵培養(yǎng)液純化、超濾濃縮后在7(TC 8(TC條件下低溫干燥，獲小 分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品；壓榨后的植物纖維經(jīng)干燥、超細處理獲副產(chǎn)品濃縮纖維。 3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物的生產(chǎn)方法，其特征在 于，所述黑曲霉菌種(編號SICC3.301)發(fā)酵前先將原始菌種接種至試管察氏培 養(yǎng)基，溫度28。C 30。C培養(yǎng)4 5天；從一級種子接種至三角瓶固體培養(yǎng)基，溫 度28。C 3(TC培養(yǎng)2 3天，加無菌水后制成孢子懸浮液；由麩皮、豆粕、無機 鹽和產(chǎn)酶促進劑并加水100%組成發(fā)酵培養(yǎng)基，TO自然，0. 1Mpa，滅菌30 40min， 冷卻后按培養(yǎng)基的量接入0.2%孢子懸浮液，置于發(fā)酵室內(nèi)，溫度保持在28 30 °C，相對濕度保持在85 90%條件下，培養(yǎng)48h出曲。
所述的植物乳桿菌(編號SICC1.518)接種至發(fā)酵罐發(fā)酵前，先將原始菌種 活化在液體的MRS培養(yǎng)基，混勻后置37'C恒溫箱中培養(yǎng)9 12h后，選取菌液作 革蘭氏染色、鏡檢，確定純度后，接種于液體培養(yǎng)基中反復(fù)活化；從一級種子接 種至三角瓶液體培養(yǎng)基，PH6.5，溫度38'C，培養(yǎng)20h;將液體MRS發(fā)酵培養(yǎng)基， 在ffl6.5，溫度121。C，滅菌15min;冷卻后按培養(yǎng)基的量接種0.5%，置于發(fā)酵 室內(nèi)，溫度保持在38'C，培養(yǎng)48h出曲。
本發(fā)明所述組方與方法獲得天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物理化指標如下
名稱 指標值水分 3-5%
灰分 《8%
分子量小于iooo道爾頓
顏色 黃色
劑型 粉劑
包裝 每袋10kg，飼料添加劑用每噸全價料添加0.2%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)點與有益效果
(1) 天然微量小分子群物質(zhì)與天然純化單體物質(zhì)，在各自充分體現(xiàn)生物效應(yīng)條件下，天然微量小分子群物質(zhì)的效果明顯優(yōu)于天然純化單體物質(zhì)，應(yīng)用于豬
的效果明顯優(yōu)于禽(鴨)的效果；
(2) 試驗證明，天然微量小分子群物質(zhì)促進肥育豬生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率的效果分別是20°/。和11. 8%，肥育肉鴨分別7%和9. 7%;
(3) 天然小分子群物質(zhì)顯著改善屠宰性能。屠宰測定表明，顯著提高痩肉率8-16%,極顯著降低腹脂沉積15-25%。顯著提高育肥豬眼肌肉面9%;
(4) 天然微量小分子群物質(zhì)顯著提高飼料營養(yǎng)效率。動物消化代謝實驗表明，攝入氮沉積量可提高78-131%，氮的總利用率可提高54-94%，詞料氮的生物學(xué)價值可提高55-86%。對飼料礦物質(zhì)營養(yǎng)也有不同程度影響，粗灰分、鈣、磷表觀消化率分別可提高37%、 26%、 38%。


圖1是本發(fā)明所說的生產(chǎn)方法工藝流程示意圖。
具體實施例方式
從圖1生產(chǎn)工藝流程圖可知一種天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物及其生產(chǎn)方法，首先將牛鞭草、三葉草、黑麥草、紫莧菜、厚皮菜分別從栽培基地收割，清洗除去雜草與泥土，傳送至消毒房紫外線照射30分鐘，傳至打漿機打漿，打漿時間400 3000公斤/小時，再傳至工業(yè)用超聲超微粉碎機Scientz-08進行超聲波破碎，再經(jīng)壓榨機壓榨過濾，產(chǎn)量5噸/每小時；分別獲得上述壓榨植物汁液后，按照體積百分比例將牛鞭草30 40%、三葉草20 30%、黑麥草10 15%、紫覓菜10 15%、厚皮菜10 15°/。植物汁液組方，將所得植物汁液按比例混合后，置于具有生物反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，以發(fā)酵底物總量的0.2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲，溫度28。C 30。C， Hi6. 5，發(fā)酵24h;再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號S工CC1.518)種曲，溫度38°C，發(fā)酵24h，獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；將所得發(fā)酵培養(yǎng)液純化、超濾濃縮后在7(TC 8(TC條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品；壓榨后的植物纖維經(jīng)干燥、超細處理后獲副產(chǎn)品濃縮纖維另做它用。
在此之前，所述黑曲霉菌種(編號SICC3.301)接種至發(fā)酵罐發(fā)酵前需要事先將原始菌種接種至試管察氏培養(yǎng)基，溫度28'C 3(TC，培養(yǎng)4 5天；從一級種子接種至三角瓶固體培養(yǎng)基，溫度28t: 3CTC培養(yǎng)2 3天，加無菌水后制成孢子懸浮液；由麩皮、豆粕、無機鹽和產(chǎn)酶促進劑并加水100%組成發(fā)酵培養(yǎng)基，在PH自然，0. 1Mpa條件下滅菌30 40min，冷卻后按培養(yǎng)基的量接入0. 2°/。孢子懸浮液，置于發(fā)酵室內(nèi)，溫度保持在28 30°C，相對濕度保持在85 90%條件下，培養(yǎng)48h即可出曲獲得黑曲霉菌種(編號SICC3.301)種曲。
所述植物乳桿菌(編號SICC1.518)發(fā)酵前先將原始菌種活化在液體的MRS培養(yǎng)基，混勻后置37'C恒溫箱中培養(yǎng)9一12h后，選取菌液作革蘭氏染色、鏡檢，確定純度后，接種于液體培養(yǎng)基中反復(fù)活化；從一級種子接種至三角瓶液體培養(yǎng)基，PH6. 5，溫度38°C，培養(yǎng)20h;將液體MRS發(fā)酵培養(yǎng)基，在ffl6. 5，溫度121°C條件下，滅菌15min;冷卻后按培養(yǎng)基的量接種0. 5%，置于發(fā)酵室內(nèi)，溫度保持在38。C，培養(yǎng)48h出曲，獲得植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲。
實施例1:
天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，用牛鞭草40%、三葉草30%、黑麥草10%、紫莧菜10%、厚皮菜10% (體積百分比)的植物汁液組方混合，將所得植物汁液按比例混合后，置于具有生物反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，發(fā)酵罐5噸，按組方比例混合后的植物汁液作為發(fā)酵底物4.5噸，以發(fā)酵底物總量的0.2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲即種曲添加量為9公斤；溫度28。C一30°C， Ki6.5，發(fā)酵24h;再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲即種曲添加量為9公斤；溫度控制38t:，發(fā)酵24h，即獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；將所得發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)純化、超濾濃縮工序后在7CTC—8(TC條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品。
實施例2:天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，用牛鞭草35%、三葉草25%、黑麥草12%、紫莧菜12%、厚皮菜12% (體積百分比)的植物汁液組方混合，將所得植物汁液按比例混合后，置于具有生物反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，發(fā)酵罐10噸，按組方比例混合后的植物汁液作為發(fā)酵底物9噸，以發(fā)酵底物總量的0.2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲即種曲添加量為18公斤；溫度28°C—30°C， Hi6.5，發(fā)酵24h;再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲即種曲添加量為18公斤；溫度控制38。C，發(fā)酵24h,即獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；將所得發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)純化、超濾濃縮工序后在7(TC—8(TC條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品。
實施例3:
天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，用牛鞭草30%、三葉草20%、黑麥草15%、紫莧菜15%、厚皮菜15% (體積百分比)的植物汁液組方混合，將所得植物汁液按比例混合后，置于具有生物反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，發(fā)酵罐15噸，按組方比例混合后的植物汁液作為發(fā)酵底物13. 5噸，以發(fā)酵底物總量的0. 2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲即種曲添加量為27公斤；溫度28。C一30°C， P服.5，發(fā)酵24h;再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲即種曲添加量為27公斤;溫度控制38。C，發(fā)酵24h，即獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；將所得發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)純化、超濾濃縮工序后在7(TC—8(TC條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品。
實施例4:
天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，用牛鞭草40%、三葉草25%、黑麥草15%、紫莧菜10%、厚皮菜10% (體積百分比)的植物汁液組方混合，將所得植物汁液按比例混合后，置于具有生物反應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，發(fā)酵罐20噸，按組方比例混合后的植物汁液作為發(fā)酵底物18噸，以發(fā)酵底物總量的0. 2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3.301)種曲即種曲添加量為36公斤；溫度28匸一30°C， PH6.5，發(fā)酵24h;再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲即種曲添加量為36公斤;溫度控制38'C，發(fā)酵24h，即獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；將所得發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)純化、超濾濃縮工序后在7(TC—80。C條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品。實施例5:
試驗報告植物源濃縮小分子群物質(zhì)對豬營養(yǎng)生理效應(yīng)的影響。
采用單因子試驗設(shè)計，選取體重(60kg左右)、日齡、血緣一致的PIC豬24頭，按體重相近，公母各半的原則隨機分為3個處理，每個處理4個重復(fù)，每個重復(fù)2頭豬。生長試驗期47天，代謝試驗期6天。參照NRC1998豬的飼養(yǎng)標準推薦參數(shù)并結(jié)合生產(chǎn)實際配制日糧，基礎(chǔ)日糧為玉米一豆粕型，DE13.4損J/kg、CP17%、 TDLys 0.85%、 TDMet 0.22%。在基礎(chǔ)日糧中分別添加1000mg/kg的植物提取物、1000mg/kg半胱胺構(gòu)成試驗日糧。所有日糧均不添加任何抗生素。植物提取物、半胱胺均由公司提供，有效含量分別為25%， 7%。
試驗旨在闡明不同飼料添加劑，即天然復(fù)合物(植物提取濃縮物)和天然單一物質(zhì)(半胱胺)在生產(chǎn)中推薦用量下對肥育豬生產(chǎn)性能、血液指標、胴體品質(zhì)的影響，在此基礎(chǔ)上探討其促生長的機理和對動物健康水平的影響，從而為植物源天然小分子群物質(zhì)的合理開發(fā)與利用積累資料。
植物提取濃縮物、半胱胺對肥育豬生產(chǎn)性能的影響，不同添加劑對60-100kg肥育豬生產(chǎn)性能的影響結(jié)果如表2-1所示。
表2-1不同處理對肥育豬生產(chǎn)性能的影響(60-100kg)
指標 處理對照組(CON)植物提取物(PE)半胱胺(cs)
試驗體重(kg)初始重60. 28±1.4260.06±1.3259. 82±1.32
末重90. 57±5. 3896. 40±2. 6296. 00±2. 89
平均日采食量 (kg/d)2. 34±0. 25a2. 49±0. 18ab2. 70±0. 18b
日增重(g/d)644. 42士93.99a773. 30±48. 03b769. 84±52. 73b
料重比3. 65±0. 17 Aa3. 22 ±0.09 Bb3. 51±0. 13a
注同一行數(shù)據(jù)標有不同大寫字母表示差異極顯著(P〈0.01)，標有不同小寫字母表示差異顯著(P〈0.05);下同。
由表2-1可見，與對照組相比，植物提取物和半胱胺對肥育豬的日采食量(ADFI)有不同程度的影響。其中，半胱胺組比對照組顯著提高了 ADFI 357g/d(P 〈0.05);植物提取物組僅比對照提高了 147g/d，差異不顯著。半胱胺組顯著的提高了試豬的ADFI，即CS可促進動物采食，增加ADFI;而植物提取物也提
8高了ADFI，提高幅度不如半胱胺。
與對照組相比，二種添加劑均顯著提高了試豬的日增重。植物提取物比對照組提高了 128.88g/d (P 〈0.05)，日增重達773.3g/d;半胱胺組比對照組提高了125. 42g/d (P 〈0.05)，日增重達到769. 84g/d。
與對照組相比，植物提取物和半胱胺對60-100kg生長育肥豬的飼料轉(zhuǎn)化率表現(xiàn)出不同的作用效果。其中植物提取物組F/G與對照組相比，由3.65降至3. 22，下降了 11. 78%(P〈0. 01)，達到極顯著水平。半胱胺組由3. 65降低到3. 51，下降了 3.8%。
綜上可以看出，植物提取濃縮物和半胱胺能改善動物的生產(chǎn)性能，但二者的作用方式不一樣。植物提取濃縮物對動物采食量影響不明顯，但極顯著的改善飼料利用效率，進而顯著提高試豬的日增重；半胱胺促進動物攝食，通過多采食，提高動物日增重，而對詞料養(yǎng)分的利用效率不產(chǎn)生明顯影響。由此可見推測，植物提取濃縮物主要通過提高飼料養(yǎng)分在體內(nèi)的利用效率，顯著的改善動物的生產(chǎn)性能；半胱胺主要通過促進動物采食，顯著提高日增重，提高動物的生產(chǎn)性能，而對飼料利用效率的改善作用不如植物提取濃縮物。
權(quán)利要求
1、一種天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物，其特征在于，組方如下牛鞭草30～40％、三葉草20～30％、黑麥草10～15％、紫莧菜10～15％、厚皮菜10～15％(體積百分比)的植物汁液組方混合，接種黑曲霉菌種(編號SICC3.301)種曲，植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲，經(jīng)發(fā)酵后制成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物的生產(chǎn)方法，其特 征在于，步驟如下(1) 將天然植物牛鞭草、三葉草、黑麥草、紫莧菜、厚皮菜分別收割清洗、 紫外線消毒、打漿、超聲波破碎、壓榨過濾、獲得植物汁液；(2) 將所得植物汁液按比例混合,置于發(fā)酵罐中作為發(fā)酵底物，以發(fā)酵底物 總量的0. 2%先添加黑曲霉菌種(編號SICC3. 301)種曲，溫度28°C 30°C， PH6. 5， 發(fā)酵24h;(3) 再以發(fā)酵底物總量的0.2%添加植物乳桿菌(編號SICC1.518)種曲， 溫度38'C，發(fā)酵24h，獲得發(fā)酵培養(yǎng)液；(4) 將發(fā)酵培養(yǎng)液純化、超濾濃縮后在7(TC 8(TC條件下低溫干燥，獲小 分子群物質(zhì)濃縮物產(chǎn)品；壓榨后的植物纖維經(jīng)干燥、超細處理獲副產(chǎn)品濃縮纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物的生產(chǎn)方法，其特 征在于，所述黑曲霉菌種(編號SICC3.301)發(fā)酵前先將原始菌種接種至試管察 氏培養(yǎng)基，溫度28。C 30。C培養(yǎng)4 5天；從一級種子接種至三角瓶固體培養(yǎng)基， 溫度28。C 3(TC培養(yǎng)2 3天，加無菌水后制成孢子懸浮液；由麩皮、豆粕、無 機鹽和產(chǎn)酶促進劑并加水100%組成發(fā)酵培養(yǎng)基，PH自然，0. 1Mpa，滅菌30 40min，冷卻后按培養(yǎng)基的量接入0.2%孢子懸浮液，置于發(fā)酵室內(nèi)，溫度保持在 28 30°C，相對濕度保持在85 90%條件下，培養(yǎng)48h出曲。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物的生產(chǎn)方法，其特 征在于，所述植物乳桿菌(編號SICC1.518)發(fā)酵前先將原始菌種活化在液體的 MRS培養(yǎng)基，混勻后置37'C恒溫箱中培養(yǎng)9 12h后，選取菌液作革蘭氏染色、 鏡檢，確定純度后，接種于液體培養(yǎng)基中反復(fù)活化；從一級種子接種至三角瓶液 體培養(yǎng)基，TO6.5，溫度38。C，培養(yǎng)20h;將液體MRS發(fā)酵培養(yǎng)基，在PH6.5， 溫度12rC，滅菌15min;冷卻后按培養(yǎng)基的量接種0. 5%，置于發(fā)酵室內(nèi)，溫度 保持在38。C，培養(yǎng)48h出曲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天然植物小分子群物質(zhì)濃縮物及其生產(chǎn)方法。將天然植物牛鞭草、三葉草、黑麥草、紫莧菜、厚皮菜分別收割清洗、紫外消毒、打漿、超聲波破碎、壓榨過濾、獲得汁液；將所得汁液按牛鞭草30～40％、三葉草20～30％、黑麥草10～15％、紫莧菜10～15％、厚皮菜10～15％置于發(fā)酵罐中作為反應(yīng)底物，接種植物乳桿菌(編號SICC1.518)和黑曲霉菌(編號SICC3.301)菌種二級培養(yǎng)液于發(fā)酵罐內(nèi)，與反應(yīng)底物植物汁液混合，發(fā)酵培養(yǎng)72小時，溫度調(diào)控在35～37℃，pH值調(diào)控為6.5，獲發(fā)酵培養(yǎng)液，將發(fā)酵培養(yǎng)液純化、超濾濃縮后在70℃～80℃條件下低溫干燥，獲小分子群物質(zhì)濃縮物。試驗證明，該濃縮物促進肥育豬生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率的效果分別是20％和11.8％，肥育肉鴨分別7％和9.7％。
文檔編號A23K1/14GK101653189SQ20091016426
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者周安國, 宋思鳳, 王之盛, 鄧紹祥 申請人:四川國鳳生物科技有限公司