專利名稱：一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法
技術領域：
本發明屬于食品營養、微生物和飼料技術領域，具體涉及黑曲霉和乳酸菌異步發酵山茶籽餅(粕)粉、杜仲葉、黃芪、山楂、松針粉、淫羊藿、甘草等中草藥制備可代替飼用抗生素的發酵酶解中草藥提取物。
背景技術：
近年來，食品安全事件頻發，抗生素的危害備受關注一是抗生素容易殘留于肉、 蛋和奶等畜禽產品中，危害人類身體健康；二是使畜產品風味下降，并造成人類自身抗藥性增加。因此，一些國家已明令禁止使用。1974年，歐共體禁止在飼料中使用青霉素、四環素， 1998年禁止在飼料中使用螺旋霉素、桿菌肽鋅、維吉尼亞霉素和肽樂霉素。2011年，韓國飼料養殖產業全面禁用抗生素。因此，開發安全、高效和經濟的新型生物飼料來替代抗生素是當前養殖、飼料界一件需要解決的迫在眉睫的要事。20世紀80年代以來，由于抗生素、激素以及化學合成添加劑的安全性逐漸受到質疑，人們對于中草藥濃縮飼料添加劑的研究開發開始活躍起來。大量的實驗證明中草藥濃縮飼料不僅能提高生產性能，而且防病治病效果很好，有些效果甚至不亞于抗生素。同時， 中草藥還具毒副作用小、殘留低、安全性高等優點。如山茶籽餅(粕)粉中含有豐富的糖萜素，杜仲葉中含有豐富的綠原酸，黃芪中含有豐富的黃芪多糖，松針粉中含有豐富的松針油，淫羊藿中含有豐富的皂甙。研究表明，這些皂甙、生物堿、植物留醇和有機酸等活性物質可以明顯提高畜禽的免疫力。跨入新世紀，發酵與酶解技術開始嘗試應用于人類中草藥提取。選用恰當的發酵工藝與酶解，不僅可以較溫和地分解植物組織，加速釋放有效成分，而且能夠分解去除影響液體制劑的雜質如淀粉、蛋白質、果膠等，促進某些極性低的脂溶成分轉化為易溶于水的糖苷類而有利于提取。人類中草藥醫學研究表明，微生物發酵可將中草藥的有效成分或活性物質最大限度得釋放出來，并對中草藥的有效成分或活性物質進行修飾產生新的活性物質。但是，目前飼用中草藥的發酵與酶解研究應用方興未艾，國內外少數幾個飼用發酵與酶解中草藥提取產品或研究尚存在以下3個不足①、少數幾個飼用發酵與酶解提取中草藥的研究或產品都是單一的有氧發酵或厭氧發酵，即要么只采用有氧發酵，要么只采用厭氧發酵，未見有氧和厭氧異步發酵的報道或產品。②、飼用發酵與酶解提取中草藥的組方也大多是單一的，缺乏科學的中草藥復合組方發酵產品或研究。③、發酵與酶解中草藥的提取和干燥不科學，藥渣和藥液沒有分開干燥。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是旨在克服上述市場上少數幾個飼用發酵提取中草藥的研究或產品都是單一的有氧發酵或厭氧發酵，以及中草藥中草藥發酵產品或研究也大多是單一的，缺乏科學組方和藥渣和藥液沒有分開干燥等問題，擬采用異步發酵、酶解技術提取中草藥，即將幾種飼用中草藥去雜、超微粉碎后，按比例加水和營養鹽制成中草藥發酵液，先接入黑曲霉進行有氧發酵，產纖維素酶和果膠酶，后接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌開展厭氧發酵，再酶解破損細胞壁，溶出皂甙、生物堿、留醇有機酸等活性物質。發酵液采用板框壓濾機過濾，濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B粉，將A粉和B粉按比例混配制成可代替飼用抗生素的發酵酶解中草藥提取物。本發明采用的技術方案如下將中草藥去雜、超微粉碎后，按中草藥、水、營養鹽重量比為1 0.1 50 0. 005 10混合，升溫至95 100°C浸泡2 4小時，進行中藥水溶活性物質浸提和滅菌，待溫度降到38 40°C時；按中草藥發酵液、黑曲霉種液重量比為10 30 1接入產纖維素酶和果膠酶的黑曲霉種液，有氧發酵6 96小時產纖維素酶和果膠酶；按發酵液、乳酸菌種液重量比為10 30 1接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液，厭氧發酵、酶解4 48小時；發酵結束后，恒溫38 40°C酶解0. 5 5小時；用板框壓濾機過濾發酵液；濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B粉，將A粉和B粉按重量比為1 5 20的比例制成抗生素替代物成品。進一步，所述中草藥由山茶籽餅(粕)粉、杜仲葉、黃芪、山楂、松針粉、淫羊藿、甘草組成，重量比為 1 0.1 0.8 0.1 0.8 0.08 0.6 0. 08 0. 6 0. 05 0. 5 0. 05 0. 5。優選地，所述中草藥的重量比為1 0. 3 0. 3 0. 25 0. 25 0. 20 0.20。進一步，所述營養鹽由葡萄糖(或蔗糖)、酵母膏、K2HP04、NaCl、MgS04組成，重量比為 1 0.15 0.3 0.06 0.24 0. 03 0. 09 0. 003 0. 015。優選地，所述營養鹽的重量比為1 0. 24 0. 15 0. 06 0.009。進一步，所述中草藥發酵液中的中草藥、水、營養鹽的重量比為1 10 0.01。進一步，所述有氧發酵按中草藥發酵液、黑曲霉種液重量比為20 1接入黑曲霉種液，有氧發酵36小時。
進一步，所述厭氧發酵按發酵液、乳酸菌種液重量比為20 1接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液，厭氧發酵、酶解16小時。進一步，A粉和B粉按1 8的比例混配制成抗生素替代物。
具體實施例方式實施例1稱取山茶籽餅粉1000kg、杜仲葉300kg、黃芪300kg、山楂250kg、松針粉250kg、淫羊藿200kg、甘草200kg，將上述8種中草藥去雜后，混合后用超微粉碎機粉碎至80 120 目(過0.15mm篩)制成復方中草藥備用。稱取葡萄糖100kg、酵母膏 24kg、K2HP0415kg、NaCl 6kg、MgS040 . 9kg，混合后制成營
養鹽備用。用斜面和MRS液體培養基將黑曲霉、乳酸腸球菌和植物乳桿菌菌株活化兩次后，接種于250mL三角瓶中，每瓶裝液量IOOmL, 39°C恒溫靜置培養24h后，按2X 107CFU/mL添加濃度擴培到5L液態種子發酵罐，再按1. 5 X 107CFU/mL添加濃度擴培到50L液態種子發酵罐中，于39°C條件下培養發酵Mh，制出黑曲霉菌種液體和乳酸腸球菌、植物乳桿菌混合菌種液備用。稱取上述復方中草藥1000kg、營養鹽IOkg和10000kg水混合溶解后，通入蒸汽升溫至95 100°C浸泡3小時，進行中藥水溶活性物質浸提和滅菌。降溫到38 40°C時，接種黑曲霉種液550kg，通入無菌空氣發酵36小時。再接種乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液500kg，厭氧發酵、酶解16小時。發酵結束后，恒溫38 40°C酶解2小時，再用板框壓濾機過濾發酵液，濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉1 Wkg，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B粉 980kg，將A粉和B粉按1 8的比例制成中草藥發酵與酶解提取物(抗生素替代物成品)。實施例2稱取山茶籽餅粉500kg、杜仲葉150kg、黃芪150kg、山楂12^g、松針粉12^g、淫羊藿100kg、甘草100kg，將上述8種中草藥去雜后，混合后用超微粉碎機粉碎至80 120目 (過0.15mm篩)制成復方中草藥備用。稱取葡萄糖50kg、酵母膏 12kg、K2HP047. 5kg、NaCl 3kg、MgSO4O. 45kg，混合后制成
營養鹽備用。用斜面和MRS液體培養基將黑曲霉、乳酸腸球菌和植物乳桿菌菌株活化兩次后， 接種于250mL三角瓶中，每瓶裝液量IOOmL, 39°C恒溫靜置培養24h后，按2X 107CFU/mL添加濃度擴培到5L液態種子發酵罐，再按1. 5 X 107CFU/mL添加濃度擴培到50L液態種子發酵罐中，于39°C條件下培養發酵Mh，制出黑曲霉菌種液體和乳酸腸球菌、植物乳桿菌混合菌種液備用。稱取上述復方中草藥500kg、營養鹽8kg和5000kg水混合溶解后，通入蒸汽升溫至 95 100°C浸泡3小時，進行中藥水溶活性物質浸提和滅菌。降溫到38 40°C時，接種黑曲霉種液^Okg,通入無菌空氣發酵36小時。再接種乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液250kg，厭氧發酵、酶解16小時。發酵結束后，恒溫38 40°C酶解2. 5小時，再用板框壓濾機過濾發酵液，濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉55kg，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B 粉450kg，將A粉和B粉按1 8. 18的比例制成中草藥發酵與酶解提取物。實施例3稱取山茶籽餅粉5000kg、杜仲葉1500kg、黃芪1500kg、山楂1250kg、松針粉 1250kg、淫羊藿1000kg、甘草1000kg，將上述8種中草藥去雜后，混合后用超微粉碎機粉碎至80 120目(過0. 15mm篩)制成復方中草藥備用。稱取葡萄糖200kg、酵母膏 48kg、K2HP0430kg、NaCl 12kg、MgSO4L 8kg，混合后制成營養鹽備用。用斜面和MRS液體培養基將黑曲霉、乳酸腸球菌和植物乳桿菌菌株活化兩次后， 接種于250mL三角瓶中，每瓶裝液量IOOmL, 39°C恒溫靜置培養24h后，按2X 107CFU/mL添加濃度擴培到5L液態種子發酵罐，再按1. 5 X 107CFU/mL添加濃度擴培到50L液態種子發酵罐中，于39°C條件下培養發酵Mh，制出黑曲霉菌種液體和乳酸腸球菌、植物乳桿菌混合菌種液備用。稱取上述復方中草藥5000kg、營養鹽60kg和50000kg水混合溶解后，通入蒸汽升溫至95 100°C浸泡3小時，進行中藥水溶活性物質浸提和滅菌。再降溫到38 40°C時，接種黑曲霉種液3000kg，通入無菌空氣發酵36小時。再接種乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液2500kg，厭氧發酵、酶解16小時。發酵結束后，恒溫38 40°C酶解1. 5小時，再用板框壓濾機過濾發酵液，濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉580kg，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B 粉4800kg，將A粉和B粉按1 8. 的比例制成中草藥發酵與酶解提取物。—、中草藥發酵與酶解提取物活性物質含量，如表1所示。表1黑曲霉和乳酸菌異步發酵酶解中草藥產品中活性物質含量(干基)
權利要求
1.一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法，其特征在于將中草藥去雜、超微粉碎后，按中草藥、水、營養鹽重量比為1 0.1 50 0.005 10混合，升溫至95 100°C浸泡2 4小時，進行中藥水溶活性物質浸提和滅菌，待溫度降到38 40°C時；按中草藥發酵液、黑曲霉種液重量比為10 30 1接入產纖維素酶和果膠酶的黑曲霉種液，有氧發酵6 96小時產纖維素酶和果膠酶；按發酵液、乳酸菌種液重量比為10 30 1接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液，厭氧發酵、酶解4 48小時；發酵結束后，恒溫38 40°C酶解0. 5 5小時；用板框壓濾機過濾發酵液；濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B粉，將A粉和B粉按重量比為1 5 20的比例制成抗生素替代物成品。
2.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法，其特征在于，所述中草藥由山茶籽餅(粕)粉、杜仲葉、黃芪、山楂、松針粉、淫羊藿、甘草組成，重量比為 1 0.1 0.8 0.1 0.8 0.08 0.6 0. 08 0. 6 0. 05 0. 5 0. 05 0. 5。
3.根據權利要求2所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述中草藥的重量比為1 0.3 0.3 0.25 0.25 0.20 0.20。
4.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述營養鹽由葡萄糖(或蔗糖)、酵母膏、K2HPO4, NaCl, MgSO4組成，重量比為 1 0.15 0.3 0.06 0.24 0. 03 0. 09 0. 003 0. 015。
5.根據權利要求4所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述營養鹽的重量比為1 0. M 0. 15 0.06 0.009。
6.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述中草藥發酵液中的中草藥、水、營養鹽的重量比為1 10 0.01。
7.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述有氧發酵按中草藥發酵液、黑曲霉種液重量比為20 1接入黑曲霉種液， 有氧發酵36小時。
8.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，所述厭氧發酵按發酵液、乳酸菌種液重量比為20 1接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌混合菌種液，厭氧發酵、酶解16小時。
9.根據權利要求1所述的一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法， 其特征在于，A粉和B粉按1 8的比例混配制成抗生素替代物。
全文摘要
本發明公開了一種益生菌異步發酵中草藥制備飼用抗生素替代物的方法，屬于食品營養領域、微生物和飼料技術領域。采用異步發酵、酶解技術提取中草藥，即將幾種飼用中草藥去雜、超微粉碎后，按比例加水和營養鹽制成中草藥發酵液，先接入黑曲霉進行有氧發酵，產纖維素酶和果膠酶，后接入乳酸腸球菌和植物乳桿菌開展厭氧發酵，再酶解破損細胞壁，溶出皂甙、生物堿、植物甾醇、酶制劑和有機酸等活性物質。采用板框壓濾機過濾發酵液，濾液直接低溫噴霧干燥制成抗生素替代物A粉，濾餅采用滾筒干燥機烘干制成抗生素替代物B粉，將A粉和B粉按比例混配制成可代替飼用抗生素的發酵酶解中草藥提取物。
文檔編號A23K1/17GK102406062SQ20111036616
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者吳成章, 孟秀麗, 程茂基, 薛芹 申請人:合肥市科茂隆生物工程有限公司