專利名稱：：一種用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑。
背景技術(shù)：
：農(nóng)作物秸稈是一種重要的生物資源，具有數(shù)量大、分布廣和種類多等特點(diǎn)。據(jù)報(bào)道，我國(guó)各類農(nóng)作物秸稈年總產(chǎn)量達(dá)7億噸以上，其中稻草2.3億噸，玉米秸稈2.2億噸，豆類和秋雜糧秸稈10億噸，花生、薯類藤蔓和甜菜葉等1.0億噸，占世界總秸稈量的30%左右。但是，長(zhǎng)期以來(lái)，這些秸稈資源卻沒(méi)有得到合理的開(kāi)發(fā)利用。近幾年來(lái)，由于農(nóng)作物產(chǎn)量的大幅度提高和農(nóng)村薪材結(jié)構(gòu)的改變，越來(lái)越多的秸稈成為廢棄物，既浪費(fèi)了資源又污染了環(huán)境。因此，解決我國(guó)剩余秸稈問(wèn)題對(duì)資源利用和環(huán)境污染治理極其重要。秸稈是冬季我國(guó)東北地區(qū)反芻動(dòng)物的主要飼料，但由于秸稈主要由木質(zhì)纖維素組成，養(yǎng)分低、適口性差、消化率低、作為飼料的品質(zhì)差、動(dòng)物不愿采食，因而如何提高秸稈的適口性、提高其飼用價(jià)值是解決我國(guó)秸稈公害、提高有機(jī)物利用率的一大熱點(diǎn)。采用發(fā)酵方法可以在保存秸稈中營(yíng)養(yǎng)成分的同時(shí)，提高飼料的適口性，是提高秸稈飼料品質(zhì)的主要手段之一。但是秋冬季節(jié)氣溫比較低，青貯飼料中主要的活動(dòng)因子一乳酸菌的活動(dòng)受到限制，目前，還沒(méi)有專門針對(duì)低溫的秸稈飼料發(fā)酵菌劑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑。本發(fā)明所提供的用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的活性成分包括沙克乳酸桿菌(Xactobacillussakei)禾口仁海明串珠菌(Xeuconostocinhae)。所述秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑中，所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和所述仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)的集落形成單位數(shù)目比為(70-80):(20-30)，具體為79:21。所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)具體可為沙克乳酸桿菌(Xactobacillussakei)JCM1157，所述仁海明串珠菌(Xeuconostocinhae)具體可為仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774。本發(fā)明所提供的秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的活性成分也可僅有由所述沙克乳酸桿菌(Xactobacillussakei)禾口所述仁海明串珠菌(Xeuconostocinhae)組成。所述秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑中，所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和所述仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774可分別獨(dú)立包裝，也可混合在一起。本發(fā)明的秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑可為液體制劑，也可為固體制劑。在上述秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的活性成分的培養(yǎng)物中加入甘油、EDTA等物質(zhì)，即得到秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑，該液體菌劑中的活菌數(shù)量和菌的活性可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，對(duì)飼喂的動(dòng)物也比較安全；在上述液體菌劑中加入吸附載體，如加入麥飯石和/或秸稈粉等，即可獲得秸稈飼料的低溫固體發(fā)酵菌劑，該固體菌劑中的吸附載體與沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)具有高度的親和力，對(duì)飼喂的動(dòng)物安全，可以使制成的固體菌劑保質(zhì)期長(zhǎng)，方便運(yùn)輸和使用，且干燥、冷凍處理都不會(huì)降低固體菌劑中活菌的數(shù)量和活性。上述液體菌劑中，所述活性成分、甘油和EDTA的配比為1X10"CFU:(l-5)g甘油(1-2)gEDTA，具體為1X10"CFU:5g甘油lgEDTA。上述固體菌劑中，所述活性成分和所述吸附載體的配比為1X106CFU:(l-10)g吸附載體，具體為1X106CFU:5g吸附載體。本發(fā)明所制備的菌劑可用于降解各種植物秸稈(如玉米秸稈、水稻秸稈等)制備秸稈飼料。本發(fā)明的用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑中的各種菌具有高度的協(xié)同作用，自體形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，能在未經(jīng)滅菌的天然原料中快速繁殖、定殖而占據(jù)優(yōu)勢(shì)，在5-l(TC的環(huán)境下可以迅速產(chǎn)生大量乳酸，降低發(fā)酵料的PH值，改善飼料的發(fā)酵品質(zhì)，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和適口性，對(duì)飼喂的動(dòng)物安全，且應(yīng)用簡(jiǎn)易，成本低廉。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、發(fā)酵菌劑中活性成分的篩選R-MRS培養(yǎng)基的組成(g/L):<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>將取自東北水稻產(chǎn)區(qū)的稻桿粉碎成l2cm長(zhǎng)的小段，將上述稻桿、取自該地區(qū)的土壤和上述稻桿和土壤的混合物各O.5g分別接入10mlR-MRS培養(yǎng)基中，5t:冰箱中厭氧培養(yǎng)。10d后，分別取上述三種培養(yǎng)液各15ill接入300ul新鮮的R-MRS培養(yǎng)基中，每4d轉(zhuǎn)接一次，連續(xù)繼代培養(yǎng)。測(cè)定培養(yǎng)液的pH值和乳酸的產(chǎn)量。選擇pH值下降迅速，產(chǎn)乳酸量較多且對(duì)外界環(huán)境變化相對(duì)穩(wěn)定的培養(yǎng)物，篩選其中的活性成分。通過(guò)分子生態(tài)學(xué)方法建立16SrDNA克隆文庫(kù)對(duì)上述獲得的培養(yǎng)物進(jìn)行研究，結(jié)果表明，上述培養(yǎng)物中的組成菌主要為沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Xeuconostocinhae)。實(shí)施例2、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別購(gòu)自日本微生物保存中心和韓國(guó)生命工學(xué)研究所基因銀行。1、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備將沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157禾P仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別接種到R-MRS培養(yǎng)基中，l(TC靜置培養(yǎng)24h，將79ml上述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157的發(fā)酵液和21ml上述仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的發(fā)酵液混合，使混合發(fā)酵液中，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的集落形成單位數(shù)目比為79:21，該混合發(fā)酵液中的集落形成單位數(shù)目為lX108CFU/ml。將上述混合發(fā)酵液、甘油和EDTA按照l(shuí)X103ml:5g:lg的配比混合，得到秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑。將上述獲得的秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑和玉米秸稈按照l(shuí)ml:500g的配比混合，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774在30。C條件下厭氧發(fā)酵2d，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生大量乳酸，發(fā)酵料的pH值迅速降低。利用分子生態(tài)學(xué)技術(shù)一變性梯度凝膠電泳法(DGGE)證明，在發(fā)酵料中，以沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774為主的乳酸菌迅速控制發(fā)酵過(guò)程，并且在發(fā)酵過(guò)程中穩(wěn)定存在。發(fā)酵lOd后，得到用于制備秸稈飼料的低溫固體發(fā)酵菌劑。2、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的發(fā)酵效果實(shí)驗(yàn)將50g上述步驟1獲得的用于制備秸稈飼料的固體發(fā)酵菌劑分別接種到1000g玉米秸稈或1000g稻桿中，常溫發(fā)酵30d后，測(cè)定發(fā)酵料的pH值和乳酸的含量，同時(shí)以未接種秸稈飼料發(fā)酵菌劑的玉米秸稈和稻桿作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，結(jié)果表明，接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈的pH值降低8.54%±0.84%，乳酸含量提高了158.35%±4.65%;接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿的pH值降低9.6X±0.84%，乳酸含量提高了145.56%±4.89%，玉米秸稈發(fā)酵料和稻桿發(fā)酵料的品質(zhì)得到了明顯改善。實(shí)施例3、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別購(gòu)自日本微生物保存中心和韓國(guó)生命工學(xué)研究所基因銀行。1、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備將沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157禾P仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別接種到R-MRS培養(yǎng)基中，l(TC靜置培養(yǎng)24h，將70ml上述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157的發(fā)酵液和20ml上述仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的發(fā)酵液混合，使混合發(fā)酵液中，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的集落形成單位數(shù)目比為70:20，該混合發(fā)酵液中的集落形成單位數(shù)目為lX108CFU/ml。將上述混合發(fā)酵液、甘油和EDTA按照l(shuí)X103ml:lg:lg的配比混合，得到秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑。將上述獲得的秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑和玉米秸稈按照l(shuí)ml:100g的配比混合，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774在30°C條件下厭氧發(fā)酵2d，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生大量乳酸，發(fā)酵料的pH值迅速降低。利用分子生態(tài)學(xué)技術(shù)一變性梯度凝膠電泳法(DGGE)證明，在發(fā)酵料中，以沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774為主的乳酸菌迅速控制發(fā)酵過(guò)程，并且在發(fā)酵過(guò)程中穩(wěn)定存在。發(fā)酵lOd后，得到用于制備秸稈飼料的低溫固體發(fā)酵菌劑。2、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的發(fā)酵效果實(shí)驗(yàn)將50g上述步驟1獲得的用于制備秸稈飼料的固體發(fā)酵菌劑分別接種到1000g玉米秸稈或lOOOg稻桿中，常溫發(fā)酵30d后，測(cè)定發(fā)酵料的pH值和乳酸的含量，同時(shí)以未接種秸稈飼料發(fā)酵菌劑的玉米秸稈和稻桿作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，結(jié)果表明，接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈的PH值降低8.04%±0.64%，乳酸含量提高了152.35%±4.25%;接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿的pH值降低8.6X±0.74%，乳酸含量提高了142.56%±3.89%，玉米秸稈發(fā)酵料和稻桿發(fā)酵料的品質(zhì)得到了明顯改善。實(shí)施例4、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別購(gòu)自日本微生物保存中心和韓國(guó)生命工學(xué)研究所基因銀行。1、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的制備將沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157禾P仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別接種到R-MRS培養(yǎng)基中，l(TC靜置培養(yǎng)24h，將80ml上述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157的發(fā)酵液和30ml上述仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的發(fā)酵液混合，使混合發(fā)酵液中，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774的集落形成單位數(shù)目比為80:30，該混合發(fā)酵液中的集落形成單位數(shù)目為lX108CFU/ml。將上述混合發(fā)酵液、甘油和EDTA按照l(shuí)X103ml:5g:2g的配比混合，得到秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑。將上述獲得的秸稈飼料的低溫液體發(fā)酵菌劑和玉米秸稈按照l(shuí)ml:1000g的配比混合，沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774在30。C條件下厭氧發(fā)酵2d，乳酸菌大量繁殖，產(chǎn)生大量乳酸，發(fā)酵料的pH值迅速降低。利用分子生態(tài)學(xué)技術(shù)一變性梯度凝膠電泳法(DGGE)證明，在發(fā)酵料中，以沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774為主的乳酸菌迅速控制發(fā)酵過(guò)程，并且在發(fā)酵過(guò)程中穩(wěn)定存在。發(fā)酵lOd后，得到用于制備秸稈飼料的低溫固體發(fā)酵菌劑。2、用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑的發(fā)酵效果實(shí)驗(yàn)將50g上述步驟1獲得的用于制備秸稈飼料的固體發(fā)酵菌劑分別接種到1000g玉米秸稈或lOOOg稻桿中，常溫發(fā)酵30d后，測(cè)定發(fā)酵料的pH值和乳酸的含量，同時(shí)以未接種秸稈飼料發(fā)酵菌劑的玉米秸稈和稻桿作為對(duì)照。結(jié)果表明，接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的玉米秸稈的pH值降低8.43%±0.76%，乳酸含量提高了149.35%±4.35%;接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿發(fā)酵料比未接種秸稈飼料低溫發(fā)酵菌劑的稻桿的PH值降低9.3%±0.94%，乳酸含量提高了142.86%±4.67%，玉米秸稈發(fā)酵料和稻桿發(fā)酵料的品質(zhì)得到了明顯改善。權(quán)利要求一種用于制備秸稈飼料的發(fā)酵菌劑，它的活性成分包括沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌齊U，其特征在于所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)的集落形成單位數(shù)目比為(70-80):(20-30)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的菌齊U，其特征在于所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)的集落形成單位數(shù)目比為79:21。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的菌齊U，其特征在于所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)為沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157，所述仁海明串珠菌(Xeuconostocinhae)為仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的菌劑，其特征在于所述菌劑中包括甘油和EDTA。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的菌劑，其特征在于所述活性成分、甘油和EDTA的配比為1X10"CFU:(1-5)g甘油(l-2)gEDTA，優(yōu)選為1X10"CFU:5g甘油lgEDTA。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的菌劑，其特征在于所述菌劑中包括吸附載體，所述吸附載體為麥飯石和/或秸稈粉。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的菌劑，其特征在于所述活性成分和所述吸附載體的配比為ixio6cfu:(i-io)g吸附載體，優(yōu)選為ixio6cfu:5g吸附載體。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述的菌齊U，其特征在于所述沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)JCM1157和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)KCTC3774分別獨(dú)立包裝或混合在一起。10.權(quán)利要求1-9中任一所述的發(fā)酵菌劑在制備秸稈飼料中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑。它的活性成分包括沙克乳酸桿菌(Lactobacillussakei)和仁海明串珠菌(Leuconostocinhae)。本發(fā)明的用于制備秸稈飼料的低溫發(fā)酵菌劑中的各種乳酸菌具有高度的協(xié)同作用，自體形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，能在未經(jīng)滅菌的天然原料中快速繁殖、定殖而占據(jù)優(yōu)勢(shì)，迅速產(chǎn)生大量乳酸，降低發(fā)酵料的pH值，改善飼料的發(fā)酵品質(zhì)，提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和適口性，對(duì)飼喂的動(dòng)物安全，且應(yīng)用簡(jiǎn)易，成本低廉。文檔編號(hào)C12R1/01GK101735962SQ20081022631公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月12日優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日發(fā)明者崔宗均,楊洪巖,王小芬申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)