一種大米活性菌肽魚飼料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大米活性菌肽魚飼料及其應(yīng)用，在常規(guī)魚飼料的制備原料中的蛋白源包括發(fā)酵大米蛋白，其原料中的蛋白源包括豆粕、魚粉和發(fā)酵大米蛋白，其中發(fā)酵大米蛋白占原料總重的4%-10%。本發(fā)明利用枯草芽孢桿菌蛋白酶降解作用，將大米蛋白飼料進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)。通過探索最適發(fā)酵條件，提高大米蛋白飼料中小分子肽和氨基酸含量，制備成菌肽活性蛋白飼料，將其添加到水產(chǎn)動(dòng)物飼料中，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)生長吸收和提高抗病力的作用，降低飼料生產(chǎn)成本，從而增加養(yǎng)殖效益。
【專利說明】一種大米活性菌肽魚飼料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于漁業(yè)養(yǎng)殖領(lǐng)域，涉及一種大米活性菌肽魚飼料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，水產(chǎn)必需的蛋白飼料越來越缺乏。1980年全世界的水產(chǎn)業(yè)所需蛋白質(zhì)為2.3億噸，1990年這個(gè)數(shù)字超過3.2億噸，2000年這個(gè)數(shù)字已超過6億噸，而到2006年這個(gè)數(shù)字達(dá)到13億噸左右。其中水產(chǎn)飼料的主要蛋白源是大米蛋白、棉柏、菜柏、酒糟等，因此，開發(fā)新型的蛋白飼料源，提高飼料利用率和降低飼料生產(chǎn)成本成為目前飼料資源研究焦點(diǎn)。
[0003]我國是世界著名的稻米大國，有著豐富的大米蛋白資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，亞洲是世界稻米生產(chǎn)和消費(fèi)的主要地區(qū)，占世界總產(chǎn)量的91%，中國的稻米總產(chǎn)量占據(jù)其中的37%，居世界首位。稻米也是我國第一大糧食品種，總產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的40%左右。大米蛋白為稻米加工后的副產(chǎn)品，過濾掉大米漿液后剩下的殘?jiān)械鞍踪|(zhì)含量高達(dá)50%(干基)以上，是大米原有蛋白質(zhì)含量的6?10倍(朱斌昕.大米蛋白一大米中的含量、品質(zhì)及分布[J].無錫輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1986，(3):67?72)。大米蛋白具有優(yōu)良營養(yǎng)品質(zhì)，是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)的植物蛋白源。大米蛋白的品質(zhì)優(yōu)于小麥蛋白和玉米蛋白，富含各類氨基酸，且氨基酸構(gòu)成配比均衡。其中賴氨酸的含量，更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他的植物蛋白。在所有的谷物蛋白中，大米蛋白里的氨基酸組成更接近FA0/WH0建議模式，是一種優(yōu)質(zhì)植物蛋白，營養(yǎng)價(jià)值可與雞蛋、魚、蝦及牛肉等動(dòng)物蛋白相媲美(陳正行，姚惠源.米蛋白和米糠蛋白開發(fā)利用[J].糧食與油脂，2002，4: 6- 9)。
[0004]枯草芽孢桿菌作為一種廣泛應(yīng)用的益生菌，菌體自身合成a-淀粉酶、蛋白酶、月旨肪酶、纖維素酶等酶類，在消化道中與動(dòng)物體內(nèi)的消化酶類一同發(fā)揮作用，促進(jìn)生長代謝。且枯草芽孢桿菌自身抗逆性極強(qiáng)，利于保存和管理，對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物而言，枯草芽孢桿菌對(duì)水產(chǎn)中的弧菌、大腸桿菌和桿狀病毒等有害細(xì)菌有很強(qiáng)的抑制作用，有效預(yù)防水產(chǎn)動(dòng)物腸炎，爛鰓等疾病。分泌大量幾丁質(zhì)酶的功能，幾丁質(zhì)酶可分解病原真菌的細(xì)胞壁而抑制真菌病害，分解養(yǎng)殖池中的有毒有害物質(zhì)，凈化水質(zhì)；分解池中殘餌、糞便、有機(jī)物等，具有很強(qiáng)的清理水中垃圾小顆粒的作用。
[0005]酸溶蛋白是低分子量蛋白質(zhì)的水解物，包括小肽和游離氨基酸，其中主要成分為小肽，因其易溶于酸性溶液中而得名(劉雪花.混合菌株發(fā)酵豆柏及其特性研究[D].華南理工大學(xué)碩士論文，2011)。所以用酸溶蛋白作為發(fā)酵產(chǎn)物的小肽含量考察指標(biāo)。近年來研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的水解物小肽可直接被動(dòng)物機(jī)體吸收并在細(xì)胞內(nèi)作為合成蛋白質(zhì)的底物；同時(shí)，小肽作為蛋白質(zhì)的主要消化產(chǎn)物，在氨基酸消化、吸收和代謝中起著重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種大米活性菌肽魚飼料及其應(yīng)用，本發(fā)明通過探索最適發(fā)酵條件，提高大米蛋白飼料中小分子肽和氨基酸含量，制備成菌肽活性蛋白飼料，將其添加到水產(chǎn)動(dòng)物飼料中，實(shí)現(xiàn)促進(jìn)生長吸收和提高抗病力的作用，降低飼料生產(chǎn)成本，從而增加養(yǎng)殖效益。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種大米活性菌肽魚飼料，在常規(guī)魚飼料的制備原料中的蛋白源包括發(fā)酵大米蛋白，所述發(fā)酵大米蛋白的制備方法如下:
(1)將大米蛋白放入瓶中，經(jīng)滅菌后加入適量無菌水；
(2)將滅菌后的大米蛋白用枯草芽孢桿菌進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵得到的混合物進(jìn)行烘箱干燥，用粉碎機(jī)粉碎即可。
[0008]上述發(fā)酵大米蛋白的具體制備方法如下:
采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，將大米蛋白l(T70g放入在250ml錐形瓶中，通過115°C高壓蒸汽滅菌15min,冷卻至常溫；
將對(duì)數(shù)生長期枯草芽孢桿菌的種子液加入滅菌蒸餾水中，接種量為3~12%，調(diào)節(jié)pH5.5-8.5，含水量為40-70%，加入到裝有大米蛋白錐形瓶中，充分混勻后封口，整個(gè)過程無菌操作；
將錐形瓶放置于恒溫培養(yǎng)箱中，在凈化工作臺(tái)無菌條件下通風(fēng)攪拌，使發(fā)酵菌種和基質(zhì)充分混勻，無菌密封后繼續(xù)置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；
將錐形瓶放入恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，溫度設(shè)定為22~40°C，培養(yǎng)時(shí)間為2(Tl00h ；
從培養(yǎng)開始每間隔12h，在凈化工作臺(tái)無菌條件下將錐形瓶內(nèi)大米蛋白用滅菌玻璃棒攪拌均勻；
將烘箱的干燥溫度調(diào)至為50°C，烘干時(shí)間為72h ；` 將發(fā)酵得到的混合物進(jìn)行烘箱干燥后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎即得發(fā)酵大米蛋白。
[0009]進(jìn)一步地，所述的大米活性菌肽魚飼料，其原料中的蛋白源包括豆柏、魚粉，并且所述發(fā)酵大米蛋白按原料總重量比的4%-10%替代作為蛋白源的魚粉。
[0010]優(yōu)選地，所述的大米活性菌肽魚飼料，所述豆柏、魚粉、發(fā)酵大米蛋白占原料總重量的比例分別為:10%-30%，10%-10%，4%-10%，更優(yōu)先為:22%，20%，6%。
[0011]所述的大米活性菌肽魚飼料，所述的發(fā)酵，其條件如下:按重量比加入1-5%葡萄糖(優(yōu)選為2%)，調(diào)節(jié)菌液濃度3~21%，發(fā)酵時(shí)間20-100h，發(fā)酵溫度22-40°C，pH5.5-8.5。優(yōu)選地，所述發(fā)酵時(shí)間72h，pH7.0，枯草芽孢桿菌種子液濃度為9%，發(fā)酵溫度37°C，含水量為60%。
[0012]優(yōu)選地，所述的烘箱干燥，烘干溫度為50°C，時(shí)間為72h。
[0013]本發(fā)明還提供所述的大米活性菌肽魚飼料在養(yǎng)殖魚中的應(yīng)用，特別是在養(yǎng)殖鯽魚中的應(yīng)用；也提供大米活性菌肽在制備魚飼料中的應(yīng)用。
[0014]用本發(fā)明所述大米活性菌肽魚飼料養(yǎng)殖鯽魚的方法是:選取初始體質(zhì)量為20-30g的鯽魚作為飼養(yǎng)對(duì)象，飼料為所述的大米活性菌肽魚飼料，日投飼量為魚體重的3%-5%。
[0015]發(fā)酵產(chǎn)物中酸溶蛋白含量的測(cè)定方法，參照GBT 22492-2008大豆肽粉[6]和GBT22729-2008海洋魚低聚肽m的檢測(cè)方法。
[0016]方法:稱取lg(精確至0.0Olg)樣品。加入50mL的15%三氯乙酸溶液,混合均勻，靜置10 mirio將樣品溶液在4000 r/min下離心IOmin后,棄沉淀,取全部離心清液。按照凱氏定氮法測(cè)定清液中的蛋白質(zhì)水解物含量，計(jì)算出樣品中酸溶蛋白質(zhì)水解物的含量。蛋白質(zhì)換算系數(shù)為6.25，檢驗(yàn)結(jié)果根據(jù)樣品的干燥失重，折算為干基。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:所述大米活性菌肽魚飼料中含有發(fā)酵大米蛋白，該發(fā)酵大米蛋白是利用大米蛋白為固體培養(yǎng)基質(zhì)，通過枯草芽孢桿菌作用進(jìn)行生物發(fā)酵，開發(fā)出一種綠色、安全、高效的新型蛋白飼料，本發(fā)明大米活性菌肽魚飼料不僅具有促生長，提高消化吸收率，而且具有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，防病，抗病等多種生理功能。
[0018]本發(fā)明采用固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，節(jié)水節(jié)能，原料來源豐富，工藝過程簡單，加工成本低廉，操作方便，可實(shí)施性強(qiáng)，后期可以拓展到工業(yè)化生產(chǎn)中。
[0019]采用枯草芽孢桿菌作為發(fā)酵菌種，安全無毒無害，由于菌種抗逆性極強(qiáng)，便于保存和管理，且益生菌自身也可作為一種菌體蛋白發(fā)揮營養(yǎng)和免疫作用。
[0020]采用大米蛋白作為原料，具有低抗原性，無色素干擾，柔和而不刺激味覺及高營養(yǎng)價(jià)值，尤其是低抗原性是其有別于其它植物蛋白一個(gè)重要特點(diǎn)。發(fā)酵中不需要考慮抗?fàn)I養(yǎng)分子因素的影響，不存在有害成分。且發(fā)酵過程中原料完全利用，無廢物排放，不污染環(huán)境。
[0021]本發(fā)明制備的大米活性菌肽魚飼料，各種多肽和氨基酸配比均衡，具有多種生理功能，科學(xué)，安全，衛(wèi)生，且價(jià)格低廉。不僅含有水產(chǎn)動(dòng)物更容易吸收和利用的氨基酸和多肽類營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物生長代謝，且經(jīng)過菌體蛋白酶酶解產(chǎn)生的小肽，更可促進(jìn)魚類的攝食，提高飼料中蛋白質(zhì)和微量元素的利用率，促進(jìn)魚體生長，提高魚類某些消化酶的活力，增強(qiáng)魚類的免疫力并可提高其成活率。本發(fā)明中的發(fā)酵大米蛋白不僅應(yīng)用在漁業(yè)養(yǎng)殖領(lǐng)域，還可以應(yīng)用在畜牧業(yè)，添加在雞鴨牛羊的飼料中。甚至可以拓展在人類的食品加工上。具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1枯草芽孢桿菌搖瓶生長曲線。
[0023]圖2發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
[0024]圖3發(fā)酵溫度對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
[0025]圖4起始pH值對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
[0026]圖5接種量對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
[0027]圖6含水量對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
[0028]圖7裝量對(duì)酸溶蛋白含量的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1:
斜面培養(yǎng)基:牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化鈉5g，蒸餾水1000ml，pH7.0，瓊脂20g，121°C高壓滅菌20min。
[0030]普通瓊脂培養(yǎng)基:牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化鈉5g，蒸餾水1000ml，pH7.0，瓊脂20g, 121°C 高壓滅菌 20min。
[0031]枯草芽孢桿菌液體種子培養(yǎng)基:牛肉膏3g,蛋白胨IOg,氯化鈉5g,蒸懼水1000ml,pH7.0,121 °C高壓滅菌 20min。
[0032]菌種活化培養(yǎng):取80 1:冰箱保藏的枯草芽孢桿菌菌種(由湖南普菲克生物科技有限公司提供)劃線接種到斜面培養(yǎng)基的試管中，37°C恒溫倒置培養(yǎng)數(shù)天，直至出現(xiàn)明顯的菌落后，再次劃線接種至普通瓊脂培養(yǎng)基的平板上，經(jīng)37°C培養(yǎng)24h，再次出現(xiàn)明顯菌落。
[0033]液體搖瓶種子培養(yǎng):液體搖瓶種子培養(yǎng):用接種壞挑取培養(yǎng)24h的斜面種子，接種于液體搖瓶種子培養(yǎng)基中，在37°C恒溫，轉(zhuǎn)速180r/min條件下振蕩培養(yǎng)24h。
[0034]發(fā)酵培養(yǎng)基制備:大米蛋白，2%葡萄糖。
[0035]用接種壞輕輕挑取培養(yǎng)24h的斜面種子，接種于250ml液體搖瓶中，在37°C 180r/min條件下振蕩培養(yǎng)0-24h，用分光光度計(jì)測(cè)定3h、6h、9h、12h、15h、18h、24h菌液濃度的OD值，并繪制菌液生長曲線。選取對(duì)數(shù)生長期的菌液做為種子液接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中(如圖1)。
[0036]將對(duì)數(shù)生長期種子液將10%的接種量(V/W)接種于裝量為40g/250mL三角瓶發(fā)酵培養(yǎng)基中，充分混合均勻后，置于37°C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72h，從培養(yǎng)開始每間隔12h在凈化工作臺(tái)無菌條件下通風(fēng)攪拌I次，使發(fā)酵菌種和基質(zhì)充分混勻，無菌密封后繼續(xù)置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
[0037]單因素試驗(yàn)探討:改變不同的發(fā)酵條件，如發(fā)酵時(shí)間(2411、4811、7211、9611、12011、144h、168h),發(fā)酵溫度(22°〇、251:、281:、311:、341:、371:、40°0，起始 pH 值(5.5、6.0、
6.5,7.0,7.5,8.0,8.5)，接種量(3%、6%、9%、12%、15%、18%、21%)，含水量(40%、45%、50%、55%、60%、65 %、70%)和裝量(1(^、2(^、3(^、4(^、5(^、6(^、7(^)等，測(cè)定不同條件下酸溶蛋白含量的變化趨勢(shì)，探索單因素發(fā)酵的最佳條件(如圖2- 7)。
[0038]正交試驗(yàn):參照單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以酸溶蛋白的含量為考察指標(biāo)，選取接種量、含水量、發(fā)酵溫度和PH值4個(gè)因 素，每個(gè)因素各取3個(gè)水平。結(jié)果如表2:
表1 L9 (34)正交試驗(yàn)因素水平表
【權(quán)利要求】
1.一種大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:在常規(guī)魚飼料的制備原料中的蛋白源包括發(fā)酵大米蛋白，所述發(fā)酵大米蛋白的制備方法如下: (1)將大米蛋白放入瓶中，經(jīng)滅菌后加入適量無菌水； (2)將滅菌后的大米蛋白用枯草芽孢桿菌進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵得到的混合物進(jìn)行烘箱干燥，用粉碎機(jī)粉碎即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述魚飼料的制備原料中的蛋白源包括豆柏、魚粉，并且所述發(fā)酵大米蛋白按原料總重量比的4%-10%替代作為蛋白源的魚粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述豆柏、魚粉、發(fā)酵大米蛋白占原料總重量的比例分別為:10%-30%，10%-10%，4%-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述豆柏、魚粉、發(fā)酵大米蛋白占原料總重量的比例分別為:22%，20%，6%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述的發(fā)酵，其條件如下:按重量比加入1-5%葡萄糖(優(yōu)選為2%)，調(diào)節(jié)菌液濃度3?21%，發(fā)酵時(shí)間20-100h，發(fā)酵溫度 22-40°C, pH5.5-8.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述發(fā)酵時(shí)間72h，pH7.0，枯草芽孢桿菌種子液濃度為9%，發(fā)酵溫度37°C，含水量為60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的大米活性菌肽魚飼料，其特征在于:所述的烘箱干燥，烘干溫度為50°C，時(shí)間為72h。
8.權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的大米活性菌肽魚飼料在養(yǎng)殖魚中的應(yīng)用，優(yōu)選地，所述魚為鯽魚。
9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于:選取初始體質(zhì)量為20-30g的鯽魚作為飼養(yǎng)對(duì)象，飼料為所述的大米活性菌肽魚飼料，日投飼量為魚體重的3%-5%。
10.大米活性菌肽在制備魚飼料中的應(yīng)用，其中所述大米活性菌肽是通過下述工藝制備:將大米蛋白放入瓶中，經(jīng)滅菌后加入適量無菌水；將滅菌后的大米蛋白用枯草芽孢桿菌進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵得到的混合物進(jìn)行烘箱干燥，用粉碎機(jī)粉碎即可。
【文檔編號(hào)】A23K1/00GK103478441SQ201310321565
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】劉臻, 魯雙慶, 周毅, 于喆 申請(qǐng)人:長沙學(xué)院