一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物和方法技术

本发明专利技术提供了降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，包括菌制剂——植物乳秆菌和布氏乳秆菌；与酶制剂——纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶、β‑甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或几种；进一步地，本发明专利技术酶菌混合物还可以选自β‑甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或几种。本发明专利技术还提供了利用上述酶菌混合物降低棉秆中纤维含量的操作方法。本发明专利技术的酶菌混合物可明显改善棉秆品质、提高棉秆中粗蛋白含量、降低中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和木质素的含量，进而对饲料的利用率具有积极影响，具有社会生产指导意义。

Enzyme bacteria mixture and method for reducing fiber content in cotton stalks

The present invention provides a mixture of enzyme and bacteria that reduces the fiber content of cotton stalk, including Lactobacillus and brucellosis, and one or several kinds of enzyme preparation, cellulase, xylanase, beta glucanase, beta glucanase, pectinase, or laccase. Further, the mixture of enzyme and bacteria can also be invented. One or more species selected from beta mannan, pectinase or laccase. The invention also provides an operation method for reducing the fiber content in cotton stalks by using the mixture of enzyme bacteria. The mixture of enzyme and bacteria can obviously improve the quality of cotton stalk, increase the content of crude protein in cotton stalk, reduce the content of neutral detergent fiber, acid washing fiber and lignin, and then have a positive influence on the utilization of feed, which has the guiding significance of social production.

【技术实现步骤摘要】
一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物和方法
本专利技术属于动物营养与饲料科学研究领域，具体涉及一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物和方法。
技术介绍
新疆是我国的棉花种植大省，2011年以来全国棉花种植面积逐年递减，而新疆呈递增趋势。2015年之后，新疆占全国的棉花种植面积比例已经达到50％以上。所以，新疆的棉秆资源十分丰富，棉秆的科学利用对新疆畜牧业具有重要意义。由于棉秆中的营养物质很难被动物吸收利用或者是利用率较低，被认为是一种低质的粗饲料，长期以放牧的形式利用。近年来，为了缓解粗饲料供给不足的压力，加大了对棉秆的利用。人们将棉秆作为粗饲料源制成全价颗粒饲料饲喂牲畜，这种方法提高了棉秆的利用量，被大力推广。此外，畜牧养殖活动中，也有将棉秆进行黄贮的实例，但无论是将棉秆制成全价颗粒饲料，还是进行黄贮，都只能提高动物对棉秆的采食量，而并不能改善棉秆本身的营养价值。目前，在畜牧学领域，对于棉秆的研究集中于其营养价值评定、饲用性评价及饲粮中最佳的添加比例等方面，且相关的研究报道较少，这可能是由于棉花种植区域性明显，许多地区棉秆资源量并不大，粗饲料资源也较为丰富。棉秆是新疆最为丰富的秸秆资源之一，在新疆某些区域，尤其是新疆南疆的绝大部分地区，棉秆是反刍动物的主要粗饲料来源之一，在没有解决粗饲料缺乏的畜牧生产背景下，提高棉秆的利用率具有极强的现实生产意义。棉秆中粗蛋白含量为6.5％、纤维素含量为44％，半纤维素含量为10.7％、木质素含量为15.3％、干物质有效降解率为33.3％，见表1。相比于小麦和玉米秸秆，棉秆中纤维素和粗蛋白含量较高、木质素含量极高，而干物质有效降解率较低。纤维素、半纤维素和木质素等粗纤维是棉秆营养组成的主要部分，这些物质很难被动物消化道产生的酶所消化吸收。木质素可以通过各种化学键与纤维素、半纤维素相连，形成更加复杂的物质—木质纤维素。由于棉秆中的木质素性质稳定，对纤维素和半纤维素具有极强的保护作用，进而导致纤维物质难以被利用。反刍动物瘤胃微生物可以部分降解纤维素、半纤维素，对于木质素很难降解；而单胃动物对于粗纤维各种成分的消化利用更为有限。表1营养价值参数表单位：％注：数据引自魏敏，雒秋江，等.对棉花秸秆饲用价值的基本评价[J].新疆农业大学学报,2003,26(1):1-4.降低棉秆中纤维含量以提高其利用率至今仍是畜牧生产中的一大难题。当前，降低饲料中粗纤维含量的方法主要有理化处理和生物降解两种方法。理化处理主要是对农作物秸秆进行碱化、蒸汽爆破、膨化和研磨等处理，以打破农作物秸秆中的木质纤维素结构。此法可去掉约50％的木质素，但成本较高，且存在二次污染的风险。利用生物技术的方法处理农作物秸秆，可以达到利用微生物等手段降解农作物秸秆中的木质素，利用微生物处理具有条件温和、专一性强、不存在环境污染、处理成本低等优点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，包括以下组分：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或几种。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物中，所述酶菌混合物包括以下组分的一种或几种：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶；以及选自β-甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或多种。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物中，所述植物乳秆菌和布氏乳秆菌的添加量分别为1-2g/kg；更优选地，所述植物乳秆菌和布氏乳秆菌的添加量分别为1.8g/kg。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物中，所述纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶的添加量分别为0.1-0.6g/kg；更优选地，所述纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶的添加量分别为0.6g/kg。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物中，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.1-0.6g/kg、果胶酶的添加量为0.5-1.5g/kg、所述漆酶的添加量为1-3g/kg；更优选地，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.6g/kg、果胶酶的添加量为1.2g/kg、所述漆酶的添加量为3g/kg。本专利技术的另一方面为提供降低棉秆中纤维含量的方法，包括以下步骤：1)将棉杆进行物理粉碎；2)将粉碎后的棉杆加入酶菌混合物进行充分混合；3)将混合均匀的棉秆与酶菌混合物进行厌氧发酵；优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的方法中，所述棉杆粉碎至2-3cm。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的方法中，所述酶菌混合物所述酶菌混合物包括以下组分的一种或几种：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶；以及选自β-甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或多种。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的方法中，所述植物乳秆菌和布氏乳秆菌的添加量分别为1-2g/kg；更优选地，所述植物乳秆菌和布氏乳秆菌的添加量分别为1.8g/kg。优选地，本专利技术所述的降低棉秆中纤维含量的方法中，所述纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶的添加量分别为0.6g/kg，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.1-0.6g/kg、果胶酶的添加量为0.5-1.5g/kg、所述漆酶的添加量为1-3g/kg；更优选地，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.6g/kg、果胶酶的添加量为1.2g/kg、所述漆酶的添加量为3g/kg。本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)具有社会生产指导意义。本法中所涉及的酶菌制剂可在市场上采购，因此可用于生产实践。据估算，新疆年产棉秆600万吨左右，如果棉花秸秆的利用率提高5％，则可多提供约42万只羊(30万吨)的饲草，可产生经济效益约33亿元(800元/只)；如果利用率提高5％～10％，则至少可产生经济效益33～66亿元。2)本法可明显降低棉秆中纤维含量。饲料中中性洗涤纤维与家畜的采食量呈负相关，酸性洗涤纤维与动物对饲草的消化率也呈负相关，木质素是不被动物利用的成分。本研究中F组和G组发酵棉秆中，相比于对照组，中性洗涤纤维下降6.44％～8.00％、酸性洗涤纤维下降6.34％～10.97％、木质素含量下降33.73～37.12％。由于，本法可显著降低棉秆中各种纤维物质的含量，进而对饲料的利用率具有积极影响。具体实施方式下面将结合本专利技术中的实施例，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例中的试验数据经Excel软件进行统计后，使用SAS9.0软件进行显著性分析。统计结果采用Tukey法进行多重比较，极显著水平为P＜0.01，显著水平为P＜0.05。实施例1酶菌混合物处理棉杆秸秆：试验用棉秆采集于新疆喀什地区巴楚县，风干秸秆经2cm筛孔粉碎机粉碎。菌制剂：植物乳秆菌(≥2×1010cfu/g)和布氏乳秆菌(≥2×1010cfu/g)为袋装冻干粉，4℃冰箱保存。酶制剂：纤维素酶(1万U/g)，木聚糖酶(18万U/g)，β－葡聚糖酶(4.1万U/g)，β-甘露聚糖酶(3万U/g)，果胶酶(1万U/g)，粉末状，袋装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，包括以下组分：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶、β‑甘露聚糖酶、果胶酶和漆酶的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，包括以下组分：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、果胶酶和漆酶的一种或几种。2.根据权利要求1所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，其特征在于，所述酶菌混合物包括以下组分的一种或几种：菌制剂：植物乳秆菌和布氏乳秆菌；酶制剂：纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶；以及选自β-甘露聚糖酶、果胶酶或漆酶的一种或多种。3.根据权利要求1所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，其特征在于，所述植物乳秆菌和布氏乳秆菌的添加量分别为1-2g/kg。4.根据权利要求1所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，其特征在于，所述纤维素酶、木聚糖酶、β－葡聚糖酶的添加量分别为0.1-0.6g/kg。5.根据权利要求1所述的降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物，其特征在于，所述β-甘露聚糖酶的添加量为0.1-0.6g/kg、果胶酶的添加量为0.5-1.5g/kg、所述漆酶的添加量为1-3g/kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊瑜，桑断疾，郭同军，哈尔阿力·沙布尔，田赛婕，王文奇，刘艳丰，丛少波，吴红岩，苏玲玲，古再丽努尔·艾麦提，铁鑫，张志军，王承敏，朱晓芳，
申请(专利权)人：新疆畜牧科学院饲料研究所，
类型：发明
国别省市：新疆,65