一种同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用。用55％乙醇提取荷青花、中南鱼藤根茎干粉三次，浓缩提取液至1/20，按一定比例制成复合液。用复合液连续培养瘤胃液，获得低甲烷活性瘤胃培养物。将培养物悬浮于人工唾液和复合液中，制成同源性瘤胃微生态调控剂。按体重的0.01％，将调控剂分别注入两种牛的瘤胃内，瘤胃甲烷产量分别下降了23.44％和21.45％，总挥发性脂肪酸提高了12.53％和19.47％，乙/丙下降了35.21％和37.71％，微生物蛋白提高了12.43％～25.88％和13.78％～26.4％，产甲烷菌和原虫分别下降了两个数量级，真菌和细菌分别提高了1-2个数量级。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用。用55％乙醇提取荷青花、中南鱼藤根茎干粉三次，浓缩提取液至1/20，按一定比例制成复合液。用复合液连续培养瘤胃液，获得低甲烷活性瘤胃培养物。将培养物悬浮于人工唾液和复合液中，制成同源性瘤胃微生态调控剂。按体重的0.01％，将调控剂分别注入两种牛的瘤胃内，瘤胃甲烷产量分别下降了23.44％和21.45％，总挥发性脂肪酸提高了12.53％和19.47％，乙/丙下降了35.21％和37.71％，微生物蛋白提高了12.43％～25.88％和13.78％～26.4％，产甲烷菌和原虫分别下降了两个数量级，真菌和细菌分别提高了1-2个数量级。【专利说明】—种同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用
:本专利技术涉及一种减少瘤胃甲烷生成、改善瘤胃发酵性能的同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用。
技术介绍
:甲烷(CH4)是超强温室气体，其温室效应是二氧化碳的20多倍。反刍动物是甲烷气体的主要来源之一，占到甲烷排放总量的15%，其中90%以上来自反刍动物瘤胃厌氧发酵。瘤胃产生甲烷也是反刍动物能量损失的重要原因，在反刍动物瘤胃厌氧发酵过程中约有6%?15%的饲料能量以甲烷的形式损耗。因此，降低瘤胃甲烷的产量，不仅能减少反刍动物温室气体排放，而且还可以提高瘤胃的饲料利用率，改善反刍动物的生产性能。利用甲烷调控剂控制瘤胃甲烷生成是反刍动物甲烷减排的主要技术手段。瘤胃甲烷调控剂包括具有降甲烷作用的化学合成物、抗生素、微生物制剂和天然产物等。在各类甲烷调控剂中，化学合成和抗生素类调控剂由于生物毒性和残留问题多数已被禁止使用。微生物和天然产物甲烷调控剂是在对饲料添加剂要求越来越严格的背景下，近年开始研究的新型瘤胃甲烷调控剂，由于毒副作用小、无残留或残留极小、不易产生抗药性，较好地消除了化学合成物和抗生素类甲烷调控剂衍生的健康与环境问题，符合反刍动物健康养殖的要求，是瘤胃甲烷调控剂的发展方向。尽管微生物和天然产物甲烷调控剂与化学合成和抗生素类甲烷调控剂相比，在安全性方面有着显著的优势，但降甲烷效果与其它甲烷调控剂一样，存在着有效时间较短、作用不够专一和稳定、调控效果不明显的问题。这种现象与反刍动物瘤胃微生物区系及其微生态系统特点密切相关。瘤胃微生物数量巨大、种群多样、群落结构复杂，建立在微生物群落基础上的瘤胃微生态系统具有抗干扰、自我修复和排斥外来生物的特点，这些特点与瘤胃特定的厌氧、高渗等环境条件共同构成了瘤胃的生态屏障。当天然产物调控剂进入瘤胃后，瘤胃中不同微生物群体相互作用，通过降解、转化等一系列生物化学过程，在较短时间内就可能削弱调控剂的影响，使调控作用减弱。而当异源性微生物甲烷调控剂进入瘤胃后，瘤胃原籍菌群则会通过竞争、排斥等一系列作用，使之难以在瘤胃内定居，更难形成能发挥作用的稳定种群。由此可见，如何克服瘤胃生态屏障，有效控制瘤胃甲烷生成，是反刍动物甲烷减排的关键问题。
技术实现思路
:技术问题为了克服上述瘤胃生态屏障问题，改善瘤胃调控效果，有效减少瘤胃甲烷生成，本专利技术提供了一种同源性微生态调控剂的制备方法。将该方法制备的同源性微生态调控剂应用在肉牛养殖上，可显著减少瘤胃的甲烷生成量、提高瘤胃总挥发性脂肪酸产量、降低瘤胃乙酸/丙酸比值、提高瘤胃菌体蛋白产量、减少瘤胃内产甲烷菌和原虫数量、增加瘤胃细菌和真菌数量，且效果明显优于单独使用的降甲烷天然产物。技术方案实现本专利技术的技术方案是:A、提取物复合液的制备采集荷青花(Hylomecon japonica)和中南鱼藤(Derris fordii)成熟植株根莖，分别置50°C干燥箱内烘至恒重，粉碎过0.25mm筛，干粉用5倍量55%乙醇回流提取3次，每次2小时，分别合并提取液，回收乙醇并浓缩至原体积的1/20。按荷青花浓缩液1:中南鱼藤浓缩液1、荷青花浓缩液2:中南鱼藤浓缩液1、荷青花浓缩液1:中南鱼藤浓缩液2三种体积份比，配成提取物复合液。用于本专利技术具体实施的提取物复合液，其优选体积份比为荷青花浓缩液2:中南鱼藤浓缩液I。B、低甲烷活性瘤胃培养物的制备培养装置采用固液气分流式瘤胃模拟系统。开始时向两个发酵罐分别注入670mL成年永丰黄牛新鲜瘤胃液，分别向两罐加入15g配制的牛基础饲粮，向其中一个罐(培养罐)注入5mL提取物复合液(荷青花浓缩液2:中南鱼藤浓缩液I)，向另一个罐(对照罐)注入5mL灭菌水，最后用人工唾液分别将两罐的发酵体积调至lOOOmL。设定培养条件:温度39°C、转速15r/min、液体稀释率8% /h、固体稀释率4% /h。每天9:00和21:00分别从两发酵罐的排固口抽出IOOmL发酵过食糜，从加料口分别向两罐中加入15g牛基础饲粮补料、95mL人工唾液补液，向培养罐注入5mL提取物复合液，向对照罐注入5mL灭菌水，分别向两罐中不断充入N2，用以维持罐内的厌氧环境。两发酵罐分别外接一个气体采集袋，每三天一次分别收集补料后72h内的气体样本，用气相色谱测定甲烷含量。连续培养24d后，培养罐的甲烷生成量比同期对照罐减少44.3%，达到最低值，继续培养24d，甲烷生成量一直维持在最低点值附近，这表明培养罐内培养物的低甲烷活性特点已稳定，因此在第48d的19:00终止培养，静置2小时后，于21:00从培养罐中部的排液口将发酵液收集到离心管内，用纯N2饱和后密封，于39°C和4000rpm条件下离心lOmin，在厌氧操作下弃除上清液，合并离心固形物，该合并的离心固形物为低甲烷活性牛瘤胃培养物。对照罐的甲烷生成量自始至终保持平稳。C、同源性瘤胃微生态调控剂的制备用上述低甲烷活性牛瘤胃培养物八倍量的人工唾液加上两倍量的提取物复合液(荷青花浓缩液2:中南鱼藤浓缩液I)，在厌氧操作箱中分散悬浮培养物，就制成了同源性瘤胃微生态调控剂。D、同源性瘤胃微生态调控剂的应用选择大小相近的12月龄雄性永丰黄牛6头，以及大小相近的12月龄雄性夏洛莱牛6头，安装永久性瘤胃瘘管，在相同条件下喂养I月。14月龄时，永丰黄牛和夏洛莱牛各自随机分为同源性微生态调控剂试验组、降甲烷植物提取物试验组和对照组，每组2头。同源性微生态调控剂试验组每天按体重的0.01%，经由瘤胃瘘管一次性灌注新鲜同源性瘤胃微生态调控剂，降甲烷植物提取物试验组用同样的方法一次性灌注同样份量的前述提取物复合液(荷青花浓缩液2:中南鱼藤浓缩液I)，对照组按相同比例和相同方法灌注灭菌水。与此同时，向每头牛瘤胃投放SF6渗透管，采用SF6示踪技术分别在第Od (灌注前)、6d、12d、18d、24d和第30d收集牛全天经口、鼻排出的气体样本,用气相色谱检测甲烷含量,计算出瘤胃24小时的甲烷产生量。在采集气体样本的同一天，经由瘤胃瘘管采集瘤胃液样本，用气相色谱法定量瘤胃样品中乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，并计算乙酸/丙酸比值；采用嘌呤法测定样品中的微生物蛋白质含量，采用比色法测定氨态氮浓度；同时提取各时间点瘤胃液样品的微生物基因组DNA，使用RT-qPCR技术检测细菌、真菌、产甲烷菌和原虫的相对数量。应用试验持续时间30d。有益效果A、减少瘤胃甲烷生成的效果瘤胃甲烷排放量测试结果表明，同源性瘤胃微生态调控剂试验组的永丰黄牛和夏洛莱牛的甲烷生成量走势本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同源性瘤胃微生态调控剂的制备方法及应用，其特征在于：将植物提取物复合液和低甲烷活性瘤胃培养物按一定比例，配制成同源性瘤胃微生态调控剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于一尊，丁建南，王菊华，张志红，王东升，
申请(专利权)人：南昌资环生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：