[发明专利]一种动物饲料添加剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及动物养殖饲料，具体地说是一种动物饲料添加剂的制备方法及其应用。

背景技术

随着经济发展和人民生活水平的提高，人类对高营养价值动物蛋白的需求，极大的刺激了畜牧业和养殖业的发展。单纯依靠传统方式提供豆饼粕、鱼粉等优质蛋白已不能满足迅猛增长的饲料市场，因此人们常使用菌体蛋白作为替代品来解决蛋白饲料供应的不足。

菌体蛋白又称单细胞蛋白，通常是指通过培养单细胞微生物而获得的菌体蛋白质，其中蛋白质含量高达40％～80％，同时富含多糖、维生素、矿物质以及未知促生长因子等(熊智辉.单细胞蛋白在饲料业中的研究进展，养殖与饲料，2006，(7)，11-15)。菌体蛋白具有适口性好、能增强动物免疫力等作用。

在我国，关于开发和推广微生物发酵生产菌体蛋白的研究，较多集中在使用非食用资源和废弃资源上。但由于原料来源有限或转化率低，仍然存在生产成本过高等问题。同时，由于菌体蛋白在应用过程中存在核酸含量过高、氨基酸供应不平衡，以及含有不易消化的甘露聚糖等成分，常对动物健康或饲料消化产生副作用，因而极大的限制了其在动物日粮中的使用量。

某些产油微生物，如细菌、酵母菌、霉菌和藻类等，在特定的条件下，能在胞内积累超过其生物总量20％(w/w)的油脂，尤其是在真核微生物中，某些产油种属能在胞内积累超过其生物总量70％(w/w)以上的油脂，这些油脂主要以脂肪酸甘油三酯的形式存在，其组成与一般的动植物油脂相似(Ratledge C，Wynn JP.The biochemistry and molecular biology of lipid accumulation in oleaginous microorganisms.Advances in Applied Microbiology，2002，51，1-52)。众所周知的以获取多不饱和脂肪酸(PUFAs)为目的的微生物油脂生产已在日、美和瑞典等国实现了工业化。近年来微生物油脂发酵也逐渐成为生物柴油产业和生物经济的重要研究方向。

由于微生物油脂是胞内产物，在获取油脂时将伴生大量的菌渣。种类繁多的产油微生物，无论是真核还是原核微生物，提取油脂后的剩余物都是饲用菌体蛋白的潜在来源。尤其是高产油脂的酵母、霉菌和微藻等，因其油脂含量和生物安全性都较高，近年来备受关注。利用这些产油微生物发酵各种非粮作物(如菊芋、木薯、甘薯等)、农林业废弃物(如玉米秸秆)、工业废液及废弃物等生产微生物油脂的研究也越来越多。

工业上常用的油脂提取方法包括压榨法、浸出法以及超临界流体萃取法(ZL 03139630.5)等。同时，为了提高油脂得率，针对不同的生产菌种也常采用不同的前处理方法，如先将菌体干燥后再进行蒸炒，或预先进行酶水解(如自溶法或酶解法)、物理破碎(如研磨、超声波破碎、微波法、冻融法或冻干法)或化学法处理(如用酸热法、脂溶性有机溶剂或表面活性剂处理)等方法使菌体破壁。这些破壁方法，有些只适用于实验室少量样品的油脂提取，有些则因经过剧烈的酸热处理，或添加某些不易除去的化学试剂，菌体中的营养成分受到极大破坏，所得的菌渣应用价值较低。因此在大规模油脂提取过程中选择合适的油脂提取方法和菌渣后处理方法非常必要，这不但有利于加快微生物油脂及生物柴油等产业的工业化进程，更能促进资源综合利用，解决菌体蛋白生产原料的供应短缺等问题。

微生物油脂发酵菌渣中除了含有少量油脂外，还含有较多的蛋白质和细胞壁成分。通常情况下，压榨或超临界流体萃取法得到的菌渣中无溶剂残留，可以直接作为菌体蛋白在饲料应用。需要注意的是，微生物油脂发酵菌渣的细胞壁成分，往往在油脂提取过程中没有得到有效水解，不易被动物消化吸收，将显著影响菌渣的使用量及饲喂效果。通常酵母菌的细胞壁以葡聚糖和(或)甘露聚糖为主，此外还有一些蛋白质和脂类；霉菌的细胞壁主要由几丁质组成；藻类细胞壁主要由纤维素组成，还含有异多糖、脂类和蛋白质。一方面，细胞壁多糖如甘露聚糖、几丁质、纤维素等多糖，除了消化率低以外，还常常对动物产生较多负面的生理影响；另一方面，酵母菌细胞壁多糖也可作为饲料添加剂，如葡聚糖具有免疫功能，甘露寡糖也是很好的“病原菌吸附剂”，常被用于在水产养殖饲料中。综上所述，采用微生物油脂发酵菌渣作饲用菌体蛋白，如果预先对其进行适度水解，能起到提高动物免疫力的作用，拓宽其在动物日粮中的使用范围，显著改善饲喂效果。