一种促进畜禽生长的益生菌制剂及其制备方法

1.本发明涉及饲料添加剂技术领域，特别是涉及一种促进畜禽生长的益生菌制剂及其制备方法。


背景技术：

2.益生菌(probiotics)是指能促进肠道微生物平衡的生物体或物质。在养殖水体中或水产饲料中施用益生菌(probiotics)可改善养殖生态环境，提高养殖动物的免疫力，抑制病原微生物，从而减少疾病的发生，促进水生畜禽的生长，但是在畜禽养殖过程中，养殖水体的ph值、硝酸盐的含量、多余的饵料以及粪便等在池底淤积，藻类增多，溶解氧减少，其分解造成水体n、p等含量的增加等等一系列的问题，将会使水体严重恶化，破坏了池塘生态系统，造成水体的水质稳定性较差，不利于水生畜禽的生长。
3.申请号为cn201810187135.1的中国发明专利公开了一种在水产养殖中改善水质的益生菌制剂及其制备方法，采用植物乳杆菌tk9、动物双歧杆菌937、副干酪乳杆菌tk1501、青春双歧杆菌tk99、凝结芽孢杆菌tq33和枯草芽孢杆菌tk-1进行混菌分段液态发酵或固态发酵后制备得到。所述益生菌制剂不仅可以显著改善水质，而且该益生菌可合成养殖业中水生动物所需的多种维生素，有助于增加机体营养吸收，增强机体消化吸收饲料的能力，但该益生菌制剂的稳定性较差，不利于对水体进行调控，也不利于畜禽的生长。
4.申请号为cn201510653786.1的中国发明专利公开了一种养殖池塘底质改良剂，经球磨后的具有特殊粒径的再生垃圾颗粒具有极好的吸附作用，不但有效解决了建筑垃圾的处理问题，并且提供了一种新的具有较好吸附能力的改良剂吸附主体；益生菌混合制剂可以有效促进池底无的分解，从而优化水质；但是，其制作工艺中只是几种原料的简单复配，以建筑垃圾为菌剂载体投入水体后容易沉淀在水底，对水质的净化效果不持久。
5.综上所述，为了解决上述缺陷，因此亟需研发一种促进畜禽生长的益生菌制剂，以解决现有技术中存在的益生菌制剂稳定性差，导致益生菌对水体的调控能力较差，不利于水生畜禽的生长的问题。


技术实现要素：

6.基于此，本发明开发了一种促进畜禽生长的益生菌制剂，其使用可食用的物质将益生菌与具有絮凝作用的改性壳聚糖包裹，从而使得益生菌制剂内的益生菌含量提高，对水体生态调节作用增强，提高水体的水质稳定性较稳定，有利于水生畜禽的生长。
7.本发明的一个目的在于提供一种促进畜禽生长的益生菌制剂，所述促进畜禽生长的益生菌制剂具有核壳结构，包括如下质量份数的成分：核结构成分a：益生菌液
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30-40份培养基
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50-70份；核结构成分b：
改性壳聚糖
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10-15份明矾
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10-15份改性羟基化二氧化硅
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5-10份；壳结构：可食用物质；所述改性壳聚糖，为壳聚糖与戊二醛和单端氨基聚乙二醇交联后的产物；所述改性羟基化二氧化硅，为羟基化二氧化硅部分接枝脂肪酸的产物；所述可食用物质为淀粉、玉米粉、红薯粉与水共混后的混合粘稠物。
8.进一步地，所述脂肪酸选自油酸、亚油酸、亚麻酸、异硬脂酸中的一种或多种。
9.进一步地，所述淀粉、玉米粉、红薯粉与水的质量比为4-7:3-4:4-5:8-12。
10.进一步地，所述益生菌液为枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、假丝酵母菌的混合菌液。
11.进一步地，所述培养基为无机盐、微量元素和水的混合物。
12.进一步地，所述无机盐选自硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、碳酸盐中的一种或多种；进一步地，所述的微量元素选自钾盐、钙盐、锌盐、镁盐和钠盐中的一种或多种。
13.优选地，所述无机盐为硝酸钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、和碳酸钙。
14.进一步地，所述硝酸钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、和碳酸钙的质量比为1.5-2.5:1.5-3:0.5-2.5:2-3.5。
15.进一步地，所述培养基的制备方法为：将硝酸钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、和碳酸钙溶于蒸馏水中，再加入适量生长因子和适量微量元素，搅拌均匀并调节ph值至6.5-7.0。
16.进一步地，所述益生菌液中，所述枯草芽孢杆菌的含量为2-5
×
108cfu/g；所述植物乳杆菌的含量为3-6
×
108cfu/g；所述假丝酵母菌的含量为1-4
×
108cfu/g。
17.本发明还提供了促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法包括如下步骤：s1、改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，搅拌后加碱使其析出；然后加入戊二醛和单端氨基聚乙二醇，以及硫酸铝，加热反应；s2、改性羟基化二氧化硅的制备：将羟基化二氧化硅加入液态脂肪酸中，超声并加热；s3、将所述益生菌液和培养基共混，得到所述核结构成分a；将所述改性壳聚糖、改性羟基化二氧化硅和明矾共混，得到所述核结构成分b；s4、将所述核结构成分a和核结构成分b共混，并用所述可食用物质包裹，得到所述促进畜禽生长的益生菌制剂。
18.进一步地，步骤s1中，所述壳聚糖、戊二醛和单端氨基聚乙二醇的质量比为1:3-5:1-2。
19.进一步地，步骤s2中，所述加热的温度为70-80℃，超声的时间为10-30min。
20.进一步地，步骤s1中，所述加碱后的ph为8-10。
21.进一步地，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
22.进一步地，所述单端氨基聚乙二醇中，重复单元个数为8-12。
23.本发明具有以下有益效果：1.本发明在制备益生菌制剂时加入了壳聚糖对益生菌具有絮凝作用，提高制剂内益生菌的浓度，由于单端氨基聚乙二醇是一种具有疏水末端和亲水中心的分子，因此可以将其引入壳聚糖中，可以提高壳聚糖的亲水性，从而提高其水溶性，同时可以提高壳聚糖的生物相容性，增强壳聚糖与益生菌的相容性和选择性，从而提高壳聚糖对益生菌的絮凝效果，从而达到提高制剂中益生菌浓度的效果。
24.2.本发明在制备益生菌制剂时在羟基化二氧化硅加入了液态脂肪酸，改善了羟基化二氧化硅与改性壳聚糖之间的相容性，且改性羟基化二氧化硅上的长链分子与改性壳聚糖和益生菌之间三维网络，提高了壳聚糖对益生菌具有絮凝作用，从而保证益生菌制剂具有高絮凝率、投加量少，益生菌含量高的优点，有利于对水质调节，从而调节水体中氨氮含量、亚硝酸盐含量，使水质稳定性高，有利于水生禽畜的生长。
具体实施方式
25.为了更清楚地说明本发明的技术方案，列举如下实施例。实施例中所出现的原料、反应和后处理手段，除非特别声明，均为市面上常见原料，以及本领域技术人员所熟知的技术手段。
26.本发明中的词语“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
27.应当理解，除了在任何操作实例中，或者以其他方式指出的情况下，表示例如说明书和权利要求中使用成分的量或所有数字，应被理解为在所有情况下，被术语“约”修饰。因此，除非相反指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。
28.本发明的实施例中，所述份数指质量份数。
29.本发明的实施例中，所述益生菌液为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis) 、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)、假丝酵母菌(candida oceani) 的混合菌液；所述益生菌液中，所述枯草芽孢杆菌的含量为2-5
×
108cfu/g；所述植物乳杆菌的含量为3-6
×
108cfu/g；所述假丝酵母菌的含量为1-4
×
108cfu/g。
30.所述微量元素为质量比1:1:1:1:1的硝酸钾、碳酸钙、氯化锌、硫酸镁和氯化钠。
31.所述无机盐为硝酸钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、和碳酸钙。
32.所述培养基的制备步骤为：将2份硝酸钾、2.5份磷酸氢二钠、1.5份硫酸镁、和3份碳酸钙溶于1200份蒸馏水中，再加入0.5份生长因子，以及2.5份微量元素，搅拌均匀并调节ph值到7.0，得到培养基。
33.所述可食用物质为淀粉、玉米粉、红薯粉与水共混后的混合粘稠物；所述淀粉、玉米粉、红薯粉与水的质量比为5:3:4.5:10。
34.所述可食用物质的制备方法为：按上述质量比称取各原料，将淀粉、玉米粉、红薯
粉溶于蒸馏水中，加热至55℃，混合均匀，待冷却至室温即得可食用物质。
35.所述单端氨基聚乙二醇选自韶远公司型号为sy251162的氨基十聚乙二醇。
36.本发明实施例中的壳聚糖购于青岛弘海生物技术有限公司，脱乙酰度91.0%。
37.实施例1一种促进畜禽生长的益生菌制剂，所述促进畜禽生长的益生菌制剂具有核壳结构，包括如下质量份数的成分：核结构成分a：益生菌液
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30份培养基
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50份；核结构成分b：改性壳聚糖
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10份明矾
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10份改性羟基化二氧化硅
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5份；壳结构：可食用物质；
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400份。
38.所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法包括如下步骤：s1、改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于ph为5的乙酸溶液中，搅拌后加氢氧化钠溶液至ph为8使其析出，抽滤；然后加入戊二醛和硫酸铝，在80℃水浴中预反应0.5h，再加入氨基十聚乙二醇继续反应2h，反应完成后用丙酮析出，抽滤，然后用乙醇洗涤产物，抽滤后于90℃烘箱中烘干，得到改性壳聚糖；其中所述壳聚糖、戊二醛、氨基十聚乙二醇以及硫酸铝四者的质量比为1:3:1:1.5；s2、改性羟基化二氧化硅的制备：将1份羟基化二氧化硅加入10份亚油酸中，超声10min并加热70℃，反应完成后，再置于烘箱中50℃烘至恒重，得到改性羟基化二氧化硅；s3、将上述质量份数的益生菌液和培养基共混，在35℃温度中培养100h，得到所述核结构成分a；将上述质量份数的改性壳聚糖、改性羟基化二氧化硅和明矾共混，得到所述核结构成分b；s4、将上述质量份数的所述核结构成分a和核结构成分b共混，并用所述可食用物质包裹，得到所述促进畜禽生长的益生菌制剂。
39.实施例2一种促进畜禽生长的益生菌制剂，所述促进畜禽生长的益生菌制剂具有核壳结构，包括如下质量份数的成分：核结构成分a：益生菌液
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35份培养基
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60份；核结构成分b：改性壳聚糖
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12份明矾
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12份改性羟基化二氧化硅
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7份；壳结构：
可食用物质；
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600份；所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法包括如下步骤：s1、改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于ph为5的乙酸溶液中，搅拌后加氢氧化钠溶液至ph为9使其析出；抽滤；然后加入戊二醛和硫酸铝，在80℃水浴中预反应1h，再加入氨基十聚乙二醇继续反应3h，反应完成后用丙酮析出，抽滤，然后用乙醇洗涤产物，抽滤后于90℃烘箱中烘干，得到改性壳聚糖；其中所述壳聚糖、戊二醛、氨基十聚乙二醇以及硫酸铝四者的质量比为1:4:1.5:2.5；s2、改性羟基化二氧化硅的制备：将2份羟基化二氧化硅加入12份亚油酸中，超声25min并加热75℃，反应完成后，再置于烘箱中50℃烘至恒重，得到改性羟基化二氧化硅；s3、将上述质量份数的益生菌液和培养基共混，得到所述核结构成分a；将上述质量份数的改性壳聚糖、改性羟基化二氧化硅和明矾共混，得到所述核结构成分b；s4、将上述质量份数所述核结构成分a和核结构成分b共混，并用所述可食用物质包裹，得到所述促进畜禽生长的益生菌制剂。
40.实施例3一种促进畜禽生长的益生菌制剂，所述促进畜禽生长的益生菌制剂具有核壳结构，包括如下质量份数的成分：核结构成分a：益生菌液
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40份培养基
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70份；核结构成分b：改性壳聚糖
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15份明矾
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15份改性羟基化二氧化硅
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10份；壳结构：可食用物质；
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1000份；所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法包括如下步骤：s1、改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于ph为5的乙酸溶液中，搅拌后加氢氧化钠溶液至ph为10使其析出；抽滤；然后加入戊二醛和硫酸铝，在85℃水浴中预反应1.5h，再加入氨基十聚乙二醇继续反应4h，反应完成后用丙酮析出，抽滤，然后用乙醇洗涤产物，抽滤后于90℃烘箱中烘干，得到改性壳聚糖；其中所述壳聚糖、戊二醛、氨基十聚乙二醇以及硫酸铝四者的质量比为1:5:2:3；s2、改性羟基化二氧化硅的制备：将4份羟基化二氧化硅加入15份亚油酸中，超声30min并加热至80℃，反应完成后再置于烘箱中50℃烘至恒重，得到改性羟基化二氧化硅；s3、将上述质量份数的益生菌液和培养基共混，得到所述核结构成分a；将上述质量份数的改性壳聚糖、改性羟基化二氧化硅和明矾共混，得到所述核结构成分b；s4、将上述质量份数所述核结构成分a和核结构成分b共混，并用所述可食用物质包裹，得到所述促进畜禽生长的益生菌制剂。
41.对比例1对比例1与实施例1所用原料、原料份数以及制备方法均相同，唯一区别在于，对比
例1中，将等质量份数的改性壳聚糖，替换为未改性壳聚糖。
42.对比例2对比例2与实施例1所用原料、原料份数以及制备方法均相同，唯一区别在于，对比例2中，不添加改性羟基化二氧化硅。
43.测试例将实施例1和对比例1-2制备的益生菌制剂，进行性能测试，从而比较上述益生菌制剂性能上的差别。
44.测试方法：在三个相邻的约30亩水面的水鸭池塘水体，水深均为1.5米，分为实验组和对照组1和对照组2，每个网箱中投放平均大小、重量相同水鸭50只，在实验组和对照组1和对照组2的每亩水面分别使用实施例1和对比例1-2制备的益生菌制剂200ml；养殖全程不换水，蒸发损失的水量以洁净的淡水补充，15天后测定ph值、氨氮浓度、亚硝酸盐浓度、水鸭存活率、水鸭增重率、cod、透明度的指标。
45.根据《hj
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1147-2020水质 ph值的测定 电极法》对水体的ph值进行测定；根据《hj 535-2009 水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》对水体的氨氮含量进行测定；根据《gb 7493-87 水质 亚硝酸盐氮测定 分子吸收分光光度法》对水体的亚硝酸盐含量进行测定；根据《hj 828-2017 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》对水体的cod进行测定；根据《hj 1075-2019水质 浊度的测定 浊度计法》对水体的透明度进行测定；测试结果如表1所示：表1由上表可知，使用实施例1制备的益生菌制剂的水体中的氨氮含量较低，而对比例1和2中水体中的氨氮含量较高，这是由于益生菌制剂具有高絮凝率、投加量少，但益生菌含量较高的优点，高含量的益生菌有利于对水质调节，从而调节水体中氨氮含量、亚硝酸盐含量，使水质稳定性高，有利于禽畜的生长。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
47.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种促进畜禽生长的益生菌制剂，其特征在于，所述促进畜禽生长的益生菌制剂具有核壳结构，包括如下质量份数的成分：核结构成分a：益生菌液
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30-40份培养基
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50-70份；核结构成分b：改性壳聚糖
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10-15份明矾
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10-15份改性羟基化二氧化硅
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5-10份；壳结构：可食用物质；所述改性壳聚糖，为壳聚糖与戊二醛和单端氨基聚乙二醇交联后的产物；所述改性羟基化二氧化硅，为羟基化二氧化硅部分接枝脂肪酸的产物；所述可食用物质为淀粉、玉米粉、红薯粉与水共混后的混合粘稠物。2.根据权利要求1所述促进畜禽生长的益生菌制剂，其特征在于，所述益生菌液为枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、假丝酵母菌的混合菌液。3.根据权利要求1所述促进畜禽生长的益生菌制剂，其特征在于，所述培养基为无机盐、微量元素和水的混合物。4.根据权利要求2所述促进畜禽生长的益生菌制剂，其特征在于，所述益生菌液中，所述枯草芽孢杆菌的含量为2-5
×
108cfu/g；所述植物乳杆菌的含量为3-6
×
108cfu/g；所述假丝酵母菌的含量为1-4
×
108cfu/g。5.权利要求1-4任一项所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，其特征在于，所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法包括如下步骤：s1、改性壳聚糖的制备：将壳聚糖溶于乙酸溶液中，搅拌后加碱使其析出；然后加入戊二醛和单端氨基聚乙二醇，以及硫酸铝，加热反应；s2、改性羟基化二氧化硅的制备：将羟基化二氧化硅加入液态脂肪酸中，超声并加热；s3、将所述益生菌液和培养基共混，得到所述核结构成分a；将所述改性壳聚糖、改性羟基化二氧化硅和明矾共混，得到所述核结构成分b；s4、将所述核结构成分a和核结构成分b共混，并用所述可食用物质包裹，得到所述促进畜禽生长的益生菌制剂。6.根据权利要求5所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述壳聚糖、戊二醛和单端氨基聚乙二醇的质量比为1:3-5:1-2。7.根据权利要求5所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述加热的温度为70-80℃，超声的时间为10-30min。8.根据权利要求5所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述加碱后的ph为8-10。9.根据权利要求5所述促进畜禽生长的益生菌制剂的制备方法，其特征在于，所述单端氨基聚乙二醇中，重复单元个数为8-12。

技术总结
本发明涉及一种促进畜禽生长的益生菌制剂，其使用可食用的物质将益生菌与具有絮凝作用的改性壳聚糖包裹，从而使得益生菌制剂内的益生菌含量提高，对水体生态调节作用增强，提高水体的水质稳定性较稳定，有利于水生畜禽的生长。本发明在制备益生菌制剂时加入了壳聚糖对益生菌具有絮凝作用，提高制剂内益生菌的浓度，而且加入单端氨基聚乙二醇可以在壳聚糖引入大量的氨基，提高壳聚糖的水溶性和生物相容性，从而提高壳聚糖对益生菌的絮凝效果，从而达到提高制剂中益生菌浓度的效果。达到提高制剂中益生菌浓度的效果。


技术研发人员：肖英平 吕文涛 马灵燕 陈渠 肖兴宁 汪雯 杨华
受保护的技术使用者：浙江省农业科学院
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/9