[发明专利]生物转化玉米芯和油菜籽饼粕制备饲料用复合酶兼益生菌制剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，具体涉及一种采用微生态稳定的食品级安全菌群发酵玉米芯和油菜籽饼粕，制备饲料用复合酶兼益生菌制剂的方法。

背景技术

我国是一个耕地极度紧张的人口大国，饲料原料特别是能量饲料和蛋白饲料的需求均存在巨大缺口。

木质纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。农产品与食品的生产加工过程也产生大量木质纤维素类副产物。木质纤维素种类繁多，例如各种农作物秸秆、城市纤维质垃圾、农产品加工副产物如玉米芯、蔬菜茎叶、果蔬渣等，木质纤维素的成分主要包括纤维素、半纤维素、木质素和果胶等，因其大宗廉价而成为自然界中具有重大应用价值的复杂底物，但由于木质纤维素的组成与结构复杂，因而难以被单胃动物消化。实现木质纤维素等非粮物质高效低成本生物转化，使其替代玉米等谷物作为能量饲料，将是饲料产业发展的重要增长点。

饼粕是一类富含蛋白质的大宗农业副产物。随着养殖产业的快速发展，对蛋白资源需求量也越来越大，而且动物性优质蛋白资源（如鱼粉）来源有限，价格近年来一直在快速上涨，因此，以饼粕为蛋白饲料，将大大缓解饲料蛋白资源紧张局面，且能够降低饲料成本。饼粕种类繁多，包括大豆饼粕、棉籽（仁）饼粕、油菜籽饼粕、花生（仁）饼粕、向日葵（仁）饼粕、茶籽饼粕、芝麻饼粕等，但饼粕中含有非常多样的毒性物质和抗营养物质。例如硫苷在有水情况下经芥子酶分解出异硫氰酸酯和腈等有毒物质，使动物甲状腺肿大，新陈代谢紊乱，甚至造成皮下出血，还影响肾上腺皮质、脑垂体和肝等器官的功能。抗营养物质alpha-半乳糖苷化合物则使动物肠道胀气从而影响消化功能。而且饼粕在富含蛋白质的同时也含相当高的植物纤维成分，单胃动物消化不易。如果能够高效低成本地消除饼粕中的毒性和抗营养物质并进行生物转化，则各类饼粕将被充分地开发为蛋白饲料原料并替代鱼粉等高价动物性饲料蛋白，成为未来饲料产业发展的又一个重要增长点。

微生物发酵是实现木质纤维素和饼粕类农业副产物低成本高效生物转化的有效途径。木质纤维素基本上是碳水化合物，饼粕富含蛋白质，两者组合可为微生物提供营养丰富、比例恰当的发酵基质，而系统生物学理论则为通过微生物发酵实现木质纤维素和饼粕的低成本高效生物转化提供了新策略。根据系统生物学理论，微生物群落与其酶系以及其所处底物环境是一个不可分割的完整系统，其形成是长期自然进化和平衡的结果。在此系统中，不同微生物所产酶的种类和活力各有不同，只有共存于同一系统中并且共享系统所提供的环境因素，才能有效转化底物。在自然界中普遍存在由诸多种属不同微生物构成的微生态稳定平衡的野生微生物群落，例如瘤胃微生物群落、沼气微生物群落、堆肥微生物群落、饲料青贮微生物群落、高等动物肠道微生物群落、植物内生菌群落、白腐真菌群落、食木性昆虫肠道内生菌群落等。这些野生微生物群落在其所处特定野生环境中可进行稳定混合发酵，并且由于其所产酶系的多样性，可以对复杂底物进行生物转化。因此，根据系统生物学理论，通过在天然菌群的基础上，构建一个产酶与发酵能力强大而又适合木质纤维素和饼粕基质环境的微生态稳定菌群，可望实现木质纤维素和饼粕类的低成本高效生物转化。

普洱茶是一种发酵茶，其在渥堆发酵过程中形成了菌相复杂但微生态稳定的菌群，即普洱茶渥堆菌群，该菌群包括曲霉属(Aspergiltus)、根霉属(Rhizopus)、青霉属(Penicillium)、木霉属(Trichoderma)、近平滑假丝酵母(C.parapsilosis)、无名假丝酵母(C.famata)、西弗假丝酵母(C.cifferrii)、克鲁费酵母(Saccharomyces kluyoerii)、罗伦隐球酵母(Cryptococcus laurentii)、担子菌（Basidiomycetes）、乳杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、短杆菌属(Brevibaterium)、球菌属(Staphylococcus)、线菌属(Actinoplanes)、链霉菌属(Streptomyces)等，其中包括丝状真菌、酵母和细菌，既有产酶微生物又有益生菌，具备了丰富而强大的产酶能力、发酵转化能力和益生功效，可望应用于木质纤维素和饼粕类农业副产物的生物转化。

发明内容

本发明提供了一种生物转化玉米芯和油菜籽饼粕制备饲料用复合酶兼益生菌制剂的方法，采用微生态稳定的食品级安全菌群来发酵玉米芯和油菜籽饼粕制备饲料用复合酶兼益生菌制剂，实现玉米芯和油菜籽饼粕的低成本高效生物转化。

一种生物转化玉米芯和油菜籽饼粕制备饲料用复合酶兼益生菌制剂的方法，包括以下步骤：