一种大蒜菌质活素粉的制备方法技术

本发明专利技术属于生物发酵技术领域，具体涉及一种大蒜菌质活素粉的制备方法。该方法是先用大蒜氧化物驯化、培育山羊瘤胃特定菌群；然后采集瘤胃液进行体外分离、驯化、培育得到特定菌种群；再将特定菌种群添加基础大蒜泥和复合蒜氨酸酶激活剂进行体外厌氧驯化培育，得到特定菌质液；最后将特定菌质液与大蒜泥混合，在富氧等条件下氧化反应２±０．２ｈ，反应终点产物经温敏干燥、粉碎制成大蒜菌质活素粉。利用本发明专利技术方法能制得植物源大蒜菌质活素粉，作为功能性饲料添加剂应用于畜牧业生产，能够具有显著的经济学价值和积极的社会学效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物发酵
，具体涉及。
技术介绍
大蒜(Allium sativum L)为百合科葱属多年生草本植物，又名葫，葫蒜，独蒜等， 原产亚洲西部，世界各地均有栽培。从古至今，埃及、中国、日本等就有用大蒜治疗多种疾病 的经验。明代《本草纲目》记载，大蒜有散痛肿、除风邪、杀毒气、去风湿、疗毒癣、健脾胃、止 霍乱、解瘟疫等功效，可治疗数十种疾病。大蒜所含化学成分十分复杂，含有挥发油、多种氨 基酸、维生素、糖及丰富的蛋白质，并含有多种矿物质及微量元素。研究证明大蒜具有卓越 的抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、提高机体免疫功能、降糖、解毒等功效。大蒜多方面的药理作用源于它含有丰富的化学成分。其主要成分包括糖类、氨基 酸类、脂质类、维生素、无机盐和微量元素、含硫化合物等。大蒜的主要成分为大蒜辣素(Allicin)，即狭义上所讲的蒜素，其性质极不稳定， 在室温条件下放置两天，不活动性稠液遇碱便失效，加热很易被破坏；另一种成分为大蒜新 素，其化学性质比较稳定。大蒜辣素和大蒜新素等含硫化合物总称为大蒜素或大蒜精油。天然大蒜素是大蒜破碎后，在蒜氨酸酶(alliinase，EC4. 4. 1.4)的催化作用下 裂解生成。Gleitz J等认为在新鲜的大蒜中，没有游离的大蒜素，只有它的前体物质—— 蒜氨酸(alliin)，约占大蒜总鲜重的0. 25% ；蒜氨酸以稳定无臭的形式存在于大蒜中，当 大蒜加工或受到物理机械破碎后，蒜氨酸酶就会和蒜氨酸相遇，在磷酸吡哆醛(Pyridoxia Phoshate)辅酶参与下发生反应，生成具有强烈辛辣味的挥发性物质一大蒜素。大蒜素不稳 定，遇光、热或有机溶剂会降解成各种含硫有机物，形成大蒜的特殊气味。大蒜素的分解有 几种途径，其一是蒜素自我分解成两种异构环化合物，无酶的情况下降解形成单硫、二硫、 三硫及硫氧化物，热分解形成烯丙基次磺酸和烯丙基硫醚。后者常温下发生Diels-Alder 反应聚合成二硫杂一环己烯化合物。在大蒜素形成过程中，蒜氨酸和蒜氨酸酶起着重要作 用。大量研究表明，天然大蒜素有独特的药理活性。Miron T报道大蒜素容易透过磷脂 膜和血红细胞膜进入细胞内，从而与一些截留巯基化合物(如谷胱苷肽、2-氮-5-羟基苯 甲酸酯)相互作用，达到其药用价值。Hyim J K也报道了天然大蒜素的生理学活性抗肿 瘤、降低胆固醇、抗血小板聚集、保肝、预防心血管疾病、降血压和血脂、抗衰老及记忆力下 降、抗微生物活性(如革兰氏阴性和阳性细菌及真菌)。Nagourney R A和Singh S S等再 也实了天然大蒜素的以上药理活性。当前，饲料工业中使用市场供应的大蒜素，一般系由人工合成的大蒜油为原料制 成的预混料(指大蒜油吸附在一定的载体上形成的预混料)，呈白色流动性的细小粉末。而 天然大蒜油存在于大蒜中，需经过提取才能得到。人工合成的大蒜油其一缺少天然大蒜中 许多生物活性物质的作用；其二，大蒜油在合成生产过程中的得率为85% 92%，其余部 分为氯丙烯；由于氯丙稀的残留，使产品有过于刺激的气味。氯丙烯为强刺激性无色液体，易致癌，该物质对皮肤、黏膜、呼吸道有强烈的刺激性；长期接触可能对中枢神经系统、肾、 肺造成损害，可导致四肢麻木和残废；制成饲料也常常会引起畜禽拒食现象；其三，每合成 一吨大蒜素制剂，同时产出大量废水，存在严重排放污染环境等问题…。天然植物源大蒜素是近年发展起来的一种多功能、高效中草药绿色添加剂。大量 研究表明天然大蒜素的作用广泛、效果显著、无残留、无抗药性，不产生致畸、致癌、致突变 性，对提高动物采食量、促进生长、改善动物产品肉质和风味及预防疾病等方面有良好的应 用效果。天然植物源大蒜素具有以下方面的作用1、防止饲料霉变天然大蒜素可破坏霉菌的巯基酶，阻止霉菌的新陈代谢。因而能有效地杀灭黄曲 霉、黑曲霉、烟曲霉等霉菌，有明显的防霉作用。将大蒜素拌于料中，可防止饲料霉变。同 时，它所含的挥发性含硫化合物，能散发出特殊的气味，能驱赶蝇、螨、蚊、虫，防止饲料虫蚀 和变质。2、诱食、提高采食量天然大蒜素的特殊香味对多数动物有强烈的吸引作用，尤其是鱼类和禽类。因此 可作为诱食剂，吸引动物采食。浓烈的蒜香味还能有效地掩盖饲料中菜籽粕、肉骨粉等一些 原料的不良气味以提高饲料的适口性，增进动物的采食。天然大蒜素能显著增加动物胃液 分泌，增强胃肠蠕动，刺激动物食欲，提高动物采食量。3、杀菌防病作用大蒜素中的二硫醚和三硫醚化合物能够透过致病菌的细胞膜而进入细胞质中，使 细菌缺乏半胱氨酸不能进行生物氧化作用，从而破坏致病菌的正常新陈代谢，而且还能使 细菌巯基失活而抑制细菌的生长繁殖。大蒜素对引起畜牧疾病的大肠杆菌、沙门氏菌、绿脓 杆菌等均有良好的抑制和杀灭作用，对大肠杆菌、葡萄球菌和沙门氏菌的最小抑制浓度分 别为80mg/kg、80mg/kg和40mg/kg。大蒜素还能有效杀灭荧光极毛杆菌、鱼害粘球菌、鳗弧 菌、气单泡菌、鲁耶尔森氏菌等，是目前畜牧病防治的较好药物之一。因此，天然大蒜素可替 代日粮中的抗生素，抵抗动物疾病，提高成活率。4、促生长、提高饲料利用率大量研究表明，天然大蒜素能够增加动物的采食量，防治动物多种疾病(包括肿 瘤)，提高动物的免疫能力，改善动物各系统组织的功能，促进动物肠胃的蠕动，同时调节动 物体内各种酶的分泌，从而提高饲料利用率和动物增重，降低料肉比。5、改善畜禽产 品品质天然大蒜素中的硫醚化合物含有C3H5-S(O)-基团，可以增强鸡肉、鸡蛋中的香味 成份，使鸡蛋、鸡肉更鲜。据研究报道，鸡肉香味成份主要是靠C3H5-S(O)-基团。黄玉德等 试验表明，采食大蒜素的奶牛所产的奶中含有一定量的三硫醚和二硫醚，能抑制大肠杆菌、 金黄色葡萄球菌、肠炎沙门氏菌等有害菌的生长，而对有益菌如干酪乳杆菌有促进作用，所 产的奶保质期长，味道更鲜。植物源大蒜素是一种安全、高效的生物活性物质，具有较强抑制致病菌，提高免疫 力，促进生长代谢的显著作用。目前该类产品主要作为食品添加剂应用，成本高、价格贵，无 法大规模应用于饲料业，而国内外尚没有饲料级植物源大蒜素工厂规模化生产的工艺与产品。反刍动物瘤胃正常菌群主要是一类厌氧性细菌，也是宿主动物重要的优质微生物 蛋白源，同时还含有多糖、核酸以及丰富的生物活性物质，通过皱胃盐酸灭活后进入小肠， 经消化分解后将以可吸收形式的多种养份被畜体代谢利用。有益菌代谢产物一菌质具有 安全、高效的生物活性物质，可作为高品质的功能性饲料添加剂，同时也可利用菌质中特定 的活性物质转化制备其它多种功能性饲料添加剂。目前国内外尚没有利用特定瘤胃细菌菌 质以及菌质中的相应活性物质、富氧高效转化植物源大蒜素的工艺及产品。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大蒜菌质活素粉工厂规模化生产的制备方法，该方法通 过在山羊瘤胃驯化、培育、分离出较好适应大蒜性状，其菌质有助于提高蒜氨酸酶活性的菌 种源；再经体外分离、驯化、培育适合人工瘤胃环境的瘤胃菌种群，同时添加复合蒜氨酸酶 激活剂制备特定菌质，与大蒜泥混合进行富氧氧化反应高效转化大蒜活素制得产品。本专利技术所采用的技术方案是，其特征在于，包括以下步骤(1)用大蒜氧化物驯化、培育山羊瘤胃特定菌群；(2)采集瘤胃液进行体外分离、驯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大蒜菌质活素粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）用大蒜氧化物驯化、培育山羊瘤胃特定菌群；（２）采集瘤胃液进行体外分离、驯化、培育得到特定菌种群；（３）将特定菌种群添加基础大蒜泥和复合蒜氨酸酶激活剂进行体外厌氧驯化培育，得到特定菌质液；所说的复合蒜氨酸酶激活剂是Ｖ↓［Ｂ６］和Ｆｅ↑［２＋］；（４）将特定菌质液与大蒜泥混合，在富氧等条件下氧化反应２±０．２ｈ，反应终点产物经温敏干燥、粉碎制成大蒜菌质活素粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙镇平，任颖，黄凯，张阳军，张军，杨盛荣，
申请(专利权)人：扬州大学，无锡大江中盛生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]