[发明专利]一种羽毛低聚肽螯合型矿物元素的生产方法及其应用

说明书

本发明提供一种羽毛低聚肽及其金属螯合物的生产方法。该方法是以屠宰场废弃的各类家禽羽毛和无机矿物盐为原料，经过筛选获得的微生物进行发酵，可高效获得小分子量羽毛低聚肽，进一步对该低聚肽进行金属盐螯合反应，可进一步获得具有高螯合率的羽毛低聚肽金属螯合物，从而应用于饲料领域的加工。具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于饲料添加剂生产技术领域，具体涉及一种羽毛低聚肽螯合型矿物元素的生产方法。

背景技术

蛋白质和矿物元素是动物机体生命活动和新陈代谢必需的两种营养物质。传统畜禽养殖生产中，人们常使用豆粕等农作物产品作为蛋白来源。这些原料成本高，分子量大，常含有一些抗营养物质，不易被机体直接而充分地吸收利用。而另一方面，肉制品生产加工过程中，大量的家禽羽毛被作为屠宰废弃物处理掉。中国是一个养殖大国，据报道商品鸭年出栏量超过16亿只(2013)，鸡年出栏量110亿只(2011)。参考文献，以每只鸡/鸭产羽毛60g粗计，当前我国家禽羽毛年产量逾70万吨羽毛，折算成饲料蛋白约60万吨。一般饲用豆粕蛋白含量约40％，要提供60万吨饲料蛋白将需要豆粕两百万吨，以当前市价折合人民币超过70亿。这是一笔非常巨大的财富。传统的无害化处理、副产品生产并不能有效利用这一资源，本发明的推广是将家禽羽毛物尽其用，其中涉及的羽毛低聚肽是采用一定技术将家禽羽毛变废为宝，充分降解其中含量丰富，结构稳定，不可利用的角蛋白等物质并将其分解成分子量小(分子量≤2000D)，易被机体吸收利用的一类蛋白小肽。经前期试验研究表明，羽毛低聚肽易溶于水，能够被动物消化道中的胃蛋白酶和胰蛋白酶充分消化，完全不含有抗营养成分，是一种新型的优质饲用蛋白小肽来源。

然而，由于羽毛来源的角蛋白结构稳定难以降解，因此在提取时往往造成资源浪费，环境污染。目前获得常用物理和化学降解法，降解的效率较为低下，工艺复杂，能量损耗大，且污染环境。生物降解法能有效地改善上述问题，更为高效环保。另外，生物降解角蛋白在动物饲料、医药和肥料等方面具有极大的应用价值，一定程度上可以解决我国蛋白饲料资源短缺的问题，促进医疗和农业的发展。然而目前所公开的可用于降解角蛋白的菌株大多为真菌类，如小孢子菌(Microsporum)、发癣菌(Trichophyton)、须毛癣菌(Trichophytonmentagrophytes)、白色念珠菌(Canidaalbicans)、许兰毛癣菌(Trichophytonschoenleinii)、Soprophytes、Dermatophyte和Scopulariopsis brevicaulis等，但由于绝大部分属于致病性的皮肤真菌，用处不大。也有不少其他真菌，如黄曲霉，但由于黄曲霉产生毒素，从而抑制了其在降解角蛋白方面的应用。因此，迫切需要开发具有极高安全性的可用于生物降解角蛋白的菌株。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种利用饲料用益生菌来制备羽毛低聚肽螯合型矿物元素的生产方法。具体的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种羽毛低聚肽的生产方法，所述方法包括如下步骤：使用枯草芽孢杆菌对羽毛粉进行发酵，所示枯草芽孢杆菌的保藏编号为CGMCC No.20344。

在一种实施方式中，所述羽毛粉使用废弃的家禽羽毛进行生产。

在一种实施方式中，所述发酵的条件为：菌种接种量2-5％，发酵温度37℃，转速150-300rpm，发酵时间48-96小时。

本发明的第二个方面，提供一种羽毛低聚肽金属螯合物的生产方法，所述方法包括：

①将1％-60％(W/V)羽毛低聚肽溶液与1％-80％(W/V)无机盐离子进行螯合反应，反应时间20-100min，反应温度20-100摄氏度，pH范围2-12；

②螯合产物的固液分离、上清收集；

③添加乙醇进行沉淀反应，乙醇终浓度30％-90％，反应时间5-24h；