一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌在禽类发酵饲料中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌菌株Bacillus cereus W3。本发明专利技术还公开了一种用于改善家禽纤维消化能力的饲用微生物添加剂，由高纤维饲料原料为基质，对蜡样芽孢杆菌菌株Bacillus cereus W3进行富集发酵制备而成，活菌发酵量1013CFU/g时，在玉米‑豆粕型饲粮中添加5％饲用微生物添加剂替代玉米，使用效果显著。本发明专利技术能提高家禽肠道中淀粉酶和木聚糖酶的活性，优化肠道菌群结构，增强家禽对高纤维饲料的消化吸收能力，对提高家禽饲料转化效率和新型饲料开发与高效利用具有指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌在禽类发酵饲料中的应用
本专利技术涉及一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3及其在饲用微生物添加剂制备中的应用，属于养殖饲料

技术介绍
我国是世界禽肉产量第一的农业大国，特别是集约化养殖大大降低了生产成本，使禽肉成为营养丰富，价格实惠的优质动物蛋白来源。家禽的饲料转化效率相对猪和反刍动物较高，但由于其自身不能分泌纤维素酶系，对小麦、麦麸等纤维含量较高的饲料原料消化能力较弱，因而成为限制家禽饲料的原料选择与高效利用的主要瓶颈。蜡样芽孢杆菌(Bacilluscereus)可通过固态发酵进行富集培养，部分菌株可同时分泌淀粉酶和木聚糖酶。淀粉酶是动物体的主要内源酶之一，在饲料消化中占有重要地位；木聚糖酶可对饲料中半纤维素结构中的木聚糖进行降解，产生的低聚木糖还可被微生物或动物体利用而避免营养流失，从而整体提高家禽对高纤维饲料营养的转化效率。此外Bacilluscereus作为益生菌能够调节肠道菌群结构，抑制有害菌群的繁殖，可减少消化道疾病，促进肠道健康。因此可将Bacilluscereus作为微生物添加剂应用于饲料行业。
技术实现思路
本专利技术的目的是将难以直接利用麦麸中的营养物质通过微生物发酵释放更多的营养物质，从而提高家禽的生产性能。为了解决家禽对纤维类饲料的消化能力不足，弥补由消化道分泌酶系不全造成饲料中纤维物质营养流失的缺陷，本专利技术提供了一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3及其制备的用于改善家禽纤维消化能力的饲用微生物添加剂，在玉米-豆粕型饲料中添加后可提高家禽肠道淀粉酶和木聚糖酶的活性，同时可优化肠道菌群结构，从而提高家禽对高纤维饲料的消化能力和饲料整体营养的转化效率。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案为：提供一种产淀粉酶和木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3，其保藏编号为CGMCCNo.19785。以上述蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3制备一种用于改善家禽纤维消化能力的饲用微生物添加剂，它包含蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3和发酵基质两种功能成分。本饲用微生物添加剂可应用于家禽饲料，主要用于提高家禽对纤维类饲料的消化能力，改善家禽肠道菌群结构，提高纤维饲料的转化效率。上述的饲用微生物添加剂，它的发酵基质可选常见家禽高纤维饲料原料，优选麦麸。上述的饲用微生物添加剂的发酵温度为28-45℃，含水10％-40％，最终活菌发酵量1011-1016CFU/g，优选发酵温度35-37℃，含水15％-20％，最终活菌发酵量1013-1014CFU/g。上述的饲用微生物添加剂在玉米-豆粕型饲料中的添加量为3％-25％，优选5％-15％。本专利技术提供的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3及其制备的用于改善家禽纤维消化能力的饲用微生物添加剂，其有益效果在于，可提高家禽肠道消化酶，特别是淀粉酶和木聚糖酶的活性，弥补家禽纤维酶系分泌能力的缺失，增强家禽对高纤维饲料的消化能力；同时优化肠道菌群结构，减少有害菌的繁殖，提高家禽饲料的整体转化效率。生物保藏本专利技术的蜡样芽孢杆菌于2020年5月8日被保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(缩写为CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮政编码：100101)，保藏编号为CGMCCNo.19785。附图说明图1为本专利技术中所述蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3的不同发酵时间淀粉酶和木聚糖酶的折线图；图2为本专利技术中所述饲用微生物添加剂对肉鸡肠道微生物结构影响的PCoA分析结果；其中拟合过程采用UnweightedUniFrac距离算法；其中椭圆表示同一处理组样本肠道微生物结构的拟合区域，椭圆间分离越明显，对应处理组样本间的肠道微生物结构区分越明显；其中R值和P值为ANOSIM组间差异置换检验结果，置换次数为999次。具体实施方式利用以下具体实施例，可更加容易理解本专利技术。实施例中所述具体实施动物、饲料配制与生产工艺及结果仅用于对本专利技术的解释说明，而不能理解为是对本专利技术的条件限制。实施例中涉及动物、饲料原料和试剂如无特殊说明，均可从商业途径获得。【实施例1】蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3液体发酵淀粉酶和木聚糖酶测定(1)液体发酵与酶液提取取蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3甘油菌100μL，接种到30mLLB培养基中，200r/min37℃振荡发酵培养，分别在0、24、48、72、96、120h后吸取菌液1mL，4℃6000r/min离心1min除去菌体，吸取上清液转移至4℃预冷的无菌EP中作为酶液。(2)淀粉酶和木聚糖酶活性测定酶促反应的底物如下：淀粉：1g/mL淀粉的Tris-HCl缓冲液(0.1mol/L，pH8.0)溶液400μL。木聚糖：0.2g/mL木聚糖的柠檬酸钠缓冲液(0.1mol/L，pH5.0)溶液400μL。吸取30μL酶液依次加入含有以上底物的离心管中，55℃水浴反应30min；对照组混合后先在100℃反应10min使木聚糖酶失活再实施55℃水浴处理。再向430μL的酶促反应体系中混合860μLDNS试剂，100℃金属浴加热反应10min后，吸取1mL反应液以4mL去离子水稀释，以对照组标零，测定稀释后反应液在540nm处的吸光度值，对照还原糖-OD540标准曲线计算还原糖的生成量，判断淀粉酶和木聚糖酶的活性。酶活单位的定义：在上述反应条件下，1mL发酵产物每分钟从足量底物中降解并释放1μmol还原糖所需的酶量为一个酶活力单位，单位U/mL。计算公式如下：EA＝S×D×1000/(V×T×M)式中：EA-发酵样本酶活力，U/mL；S-还原糖的生成量，mg；D-酶液的稀释倍数；1000-摩尔转化系数，1mmol＝1000μmol；V-酶的添加量，mL；T-反应时间，min；M-还原糖的相对分子质量，g/mol。试验结果和分析按照公式分别计算本专利所述蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3在不同发酵时间淀粉酶和木聚糖酶的活性，绘制发酵酶活曲线，见附图1。发酵96h蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3淀粉酶和木聚糖酶的活性同时达到最高，分别为49.78U/mL和56.91U/mL。【实施例2】蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3制备饲用微生物制剂对肉鸡的影响(1)微生物添加剂的发酵制备利用蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3进行固态发酵，采用麦麸作为营养基质，补充水分至含水量20％，pH自然，置于37℃恒温发酵罐中搅拌发酵，至活菌发酵量1013CFU/g。(2)试验动物和分组选取21日龄白羽肉鸡180羽，平均体重782g,随机分为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.农业副产品麦麸发酵产物在制备家禽饲料中的应用，其特征在于，所述农业副产品发酵产物采用如下方法制备：/nS1.对麦麸进行清洗、灭菌，加入发酵缓冲液；/nS2.将蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus W3菌种进行活化培养，得到活化后的菌液；然后加入到S1中进行发酵，得到发酵产物；/nS1中，麦麸质量占发酵缓冲液质量的5％～8％，所述发酵缓冲液的pH值为6.8～7.5；S2中，一种产木聚糖酶和淀粉酶的蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus W3于2020年5月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CGMCC No.19785。/n

【技术特征摘要】
1.农业副产品麦麸发酵产物在制备家禽饲料中的应用，其特征在于，所述农业副产品发酵产物采用如下方法制备：
S1.对麦麸进行清洗、灭菌，加入发酵缓冲液；
S2.将蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3菌种进行活化培养，得到活化后的菌液；然后加入到S1中进行发酵，得到发酵产物；
S1中，麦麸质量占发酵缓冲液质量的5％～8％，所述发酵缓冲液的pH值为6.8～7.5；S2中，一种产木聚糖酶和淀粉酶的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3于2020年5月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏号为CGMCCNo.19785。


2.根据权利要求1所述的蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3制备的一种用于改善家禽纤维消化能力的饲用微生物添加剂，其特征在于：它包含蜡样芽孢杆菌BacilluscereusW3和发酵基质两种功...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯焱，王雷，郝琴琴，冯江浩，姚军虎，
申请(专利权)人：冯焱，
类型：发明
国别省市：山西;14