一种用于菌糠饲料化的菌剂及制备方法

1.本发明属于菌糠处理技术领域，具体涉及一种用于菌糠饲料化的菌剂及制备方法。


背景技术：

2.菌糠又叫菌糠，是生产食用菌采摘后剩下的大量、废弃的培养基。近年来，随着我国食用菌生产规模的不断扩大，产生的废弃菌糠量也在不断升高，全国年菌糠产量达900万吨，因此如何利用菌糠越来越受到重视。菌糠含有丰硕的营养物质，丢掉或焚烧，不但阻碍资源的循环利用，还会带来相应的环境污染问题。
3.菌糠是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解、结构发生质变的粗纤维等成分的复合物，纤维素含量较高。纤维素作为一种成本较低的可再生物质，在人类的可持续发展中扮演着至关重要的角色，但纤维素类物质常因加工过程的高成本而堆积或是低利用率而浪费，如若随意丢弃或燃烧掉纤维素物质，不仅会造成环境污染，也会引起资源浪费现象。因此，合理开发利用菌糠中的纤维素，对解决能源短缺、提高经济效益至关重要。目前，筛选得到产纤维素酶菌株来用于降解纤维素，促使菌糠饲料化，可以帮助进一步实现菌糠中纤维素的合理应用，具有很大的应用前景。
4.菌糠是由食用菌菌丝残体及结构发生质变的粗纤维等成分构成的复合物，粗纤维结构发生变化是由食用菌酶解引起的。菌糠中粗蛋白、粗纤维以及粗脂肪所占比例分别是6％-13％、10％-30％和1％-5％。另外，菌糠还含有丰富的氨基酸、糖类及ca、zn、mg等矿质元素。食用菌生长过程中一系列的生物转化，增加了原料中有效营养成分的含量，提高了营养物质的消化利用率，增强了菌糠的适口性，是值得开发利用的一大饲料资源。但目前缺乏由菌糠到成品动物饲料的规模化工艺，现有菌种平均降解菌糠时间较长，菌糠饲料化流程不成熟，较难将其很好的应用到实践生产之中。
5.现有技术中有通过白腐真菌和黑曲霉菌对菌糠进行饲料化的文献，虽然通过理论白腐真菌和黑曲霉菌分解后的菌糠具备丰富的营养物质；但是通过实验发现动物(牛羊等)对于由白腐真菌和黑曲霉菌处理后的菌糠饲料，没有食欲，且食用经过白腐真菌和黑曲霉菌处理后的菌糠会出现腹泻的问题。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种用于菌糠饲料化的菌剂及制备方法，旨在解决现有技术中经过白腐真菌和黑曲霉菌处理后的菌糠作为饲料，容易导致动物腹泻的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
8.一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法，包括以下步骤：
9.(1)获取白腐真菌并对白腐真菌进行紫外微波复合诱变：
10.(11)制备1
×
106个/ml白腐真菌的单孢子悬浮液；
11.(12)按照每81cm2设置10ml单孢子悬浮液，将悬浮液至于平皿内，并在紫外灯下照
射8min；
12.(13)筛选培养后，取重新培养长出的孢子，制成1x106个/ml单孢子悬浮液，置于20ml的厌氧管中且每个厌氧管配置单孢子悬浮液5ml，用600w微波辐射2-3min，得到诱变后的白腐真菌菌株；
13.(2)在培养基上接种诱变后的白腐真菌，并在28℃培养3d后接种黑曲霉菌；共同培养10d后与细麸皮按照1:1的质量比例混合，34℃恒温烘干至水分低于10.4％，装袋保存；所述白腐真菌和黑曲霉菌接种时的质量比例为1:1。
14.进一步改进的方案：所述培养基由1000体积份的马铃薯提取液、20质量份的葡萄糖、15质量份的琼脂和1000体积份的纯水配置而成；并将配置好的培养基采用121℃灭菌30min；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
15.进一步改进的方案：所述马铃薯提取液制备方法为：
16.向200质量份的去皮且切成小块的马铃薯加入1000体积份的水，煮沸30 min后，滤去马铃薯块获得；并向滤液中加水补足至1000体积份；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
17.进一步改进的方案：所述白腐真菌的获取方法包括：
18.(1)前期准备：
19.(11)采集带有白腐真菌菌点的树皮和腐败的树枝作为子实体；
20.(12)制备pda培养基，在高压灭菌锅中121℃条件下对pda培养基、玻璃培养皿和镊子灭菌30min；将灭菌后的pda培养基、玻璃培养皿和镊子放到工作台中并在紫外灯下照射冷却；在酒精灯火焰旁将冷却的pda培养基倒平板，放置待pda培养基凝固，得到pda平板；
21.(2)筛选：
22.(21)将切成小块且带有白腐真菌菌种的子实体用超纯水冲洗3次并用无菌滤纸擦干，置于超净工作台中；用镊子将小块的子实体接种到pda平板中，并将接种后的pda平板放到28℃的生化培养箱中培养6-8d直到平板中长满菌丝；
23.(22)将pda平板中的白色丝状菌体转接到mea平板中，并在28℃的生化培养箱中培养6-8d直到mea平板中长满菌丝；将mea平板上的长满的菌丝转移到新的mea平板上，并重复将mea平板上的长满的菌丝转移到新的 mea平板上的步骤，直到mea平板中的菌丝为纯白色作为最终获取的白腐真菌。
24.第二方面，本发明提供了一种用于菌糠饲料化的菌剂，由上述任一方案所述的一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法制备而成。
25.第三方面，本发明提供了一种菌糠饲料的制备方法，包括以下步骤：
26.将2.5质量份的菌剂、12.5质量份的红糖、2500质量份的水混合后密封放置8小时，制成菌液；所述菌剂由上述任一方案所述的一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法制备而成；
27.在容积为110000体积份的圆柱状容器中加入菌液和500000质量份的菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃， 50～60％湿度环境下发酵7天；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
28.第四方面，本发明提供了一种菌糠饲料，由第三方面所述的一种菌糠饲料的制备方法制备而成。
29.本发明的有益效果为：
30.本发明中的白腐真菌经过紫外微波复合诱变，培养一段时间后，再与黑曲霉菌共同培养，与细麸皮按照1:1的质量比例混合，烘干后得到可以用于菌糠饲料化的菌剂；本发明白腐真菌进行了紫外微波复合诱变，采用本发明制作的菌剂对饲料进行发酵处理后，有利于动物的消化吸收，不会产生腹泻等不良反应，可以作为正常饲料食用；此外，为了避免黑曲霉菌抑制白腐真菌的繁殖，先培养一段时间白腐真菌，再与黑曲霉菌共同培养。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
32.实施例一：
33.本实施例提供了一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)获取白腐真菌并对白腐真菌进行紫外微波复合诱变：
35.(11)制备1
×
106个/ml白腐真菌的单孢子悬浮液；
36.(12)按照每81cm2设置10ml单孢子悬浮液，将悬浮液至于平皿内，并在紫外灯下照射8min；
37.(13)筛选培养后(筛选时筛选出有活性的白腐真菌)，取重新培养长出的孢子，制成1x106个/ml单孢子悬浮液，置于20ml的厌氧管中且每个厌氧管配置单孢子悬浮液5ml，用600w微波辐射2-3min，得到诱变后的白腐真菌菌株；
38.(2)在培养基上接种诱变后的白腐真菌，并在28℃培养3d后接种黑曲霉菌；共同培养10d后与细麸皮(碎屑状的麸皮，由市场购得)按照1:1的质量比例混合，34℃恒温烘干至水分低于10.4％，装袋保存得到菌剂；所述白腐真菌和黑曲霉菌接种时的质量比例为1:1。本发明中的黑曲霉菌获取方法采用的为浙江师范大学，张丽影的硕士毕业论文《高产纤维素酶菌的筛选及对菌糠的应用研究》中所提到的获取方法。
39.在上述方案的基础上，所述培养基由1000体积份的马铃薯提取液、20质量份的葡萄糖、15质量份的琼脂和1000体积份的纯水配置而成；并将配置好的培养基采用121℃灭菌30min；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
40.在上述方案的基础上，所述马铃薯提取液制备方法为：
41.向200质量份的去皮且切成小块的马铃薯加入1000体积份的水，煮沸30 min后，滤去马铃薯块获得；并向滤液中加水补足至1000体积份；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
42.在上述方案的基础上，所述白腐真菌的获取方法包括：
43.(1)前期准备：
44.(11)采集带有白腐真菌菌点的树皮和腐败的树枝作为子实体；
45.(12)制备pda培养基，在高压灭菌锅中121℃条件下对pda培养基、玻璃培养皿和镊子灭菌30min；将灭菌后的pda培养基、玻璃培养皿和镊子放到超净工作台中并在紫外灯下照射冷却；在酒精灯火焰旁将冷却的pda培养基倒平板，放置待pda培养基凝固，得到pda平板；
46.(2)筛选：
47.(21)将切成小块且带有白腐真菌菌种的子实体用超纯水冲洗3次并用无菌滤纸擦干，置于超净工作台中；用镊子将小块的子实体接种到pda平板中，并将接种后的pda平板放到28℃的生化培养箱中培养6-8d直到平板中长满菌丝；
48.(22)将pda平板中的白色丝状菌体转接到mea平板(含有mea培养基的平板)中，并在28℃的生化培养箱中培养6-8d直到mea平板中长满菌丝；将mea平板上的长满的菌丝转移到新的mea平板上，并重复将mea平板上的长满的菌丝转移到新的mea平板上的步骤，直到mea平板中的菌丝为纯白色作为最终获取的白腐真菌。
49.实施例二：
50.本实施例提供了一种用于菌糠饲料化的菌剂，由实施例一所述的一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法制备而成。
51.实施例三：
52.本实施例提供了一种菌糠饲料的制备方法，包括以下步骤：
53.将2.5质量份的菌剂、12.5质量份的红糖、2500质量份的水混合后密封放置8小时，制成菌液；所述菌剂由实施例一所述的一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法制备而成；
54.在容积为110000体积份的圆柱状容器中加入菌液和500000质量份的菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃， 50～60％湿度环境下发酵7天；所述1体积份：1质量份＝1ml：1g。
55.实施例四：
56.本实施例提供了一种菌糠饲料，由实施例三所述的一种菌糠饲料的制备方法制备而成。
57.下面结合实验数据对本发明做进一步说明：
58.对比例1：将2.5g的普通菌剂1、12.5g的红糖、2500g的水混合后密封放置8小时，制成菌液；所述普通菌剂1为市面上购得的好旺农饲料发酵剂；在 110l容积的圆柱状容器中加入上述菌液和500kg菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃，50～60％湿度环境下发酵7天。
59.对比例2：将2.5g的普通菌剂2、12.5g的红糖、2500g的水混合后密封放置8小时，制成菌液；所述普通菌剂2为市面上购得的农富康饲料发酵剂；在 110l容积的圆柱状容器中加入上述菌液和500kg菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃，50～60％湿度环境下发酵7天。
60.对比例3：将2.5g的为未诱变菌剂、12.5g的红糖、2500g的水混合后密封放置8小时，制成菌液；所述未诱变菌剂为未经过诱变的白腐真菌和黑曲霉菌发酵剂；在110l容积的圆柱状容器中加入上述菌液和500kg菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃，50～60％湿度环境下发酵7天。
61.本发明：将2.5g的诱变菌剂、12.5g的红糖、2500g的水混合后密封放置8 小时，制成菌液；所述诱变菌剂由实施例一所述的一种用于菌糠饲料化的菌剂的制备方法制备而成；在110l容积的圆柱状容器中加入上述菌液和500kg菌糠，翻搅均匀；发酵过程持续向容器中鼓风，通风量为1立方米/小时；在18～20℃， 50～60％湿度环境下发酵7天。
62.通过上述试验，不同发酵剂对纤维素和木质素的降解率如表1：
63.表1：纤维素和木质素的降解率
[0064][0065]
通过表1可以看出，采用紫外微波复合诱变后的白腐真菌应用在本发明中，获得的诱变菌剂，纤维素降解率37.08％和木质素降解率36.08％，明显高于普通菌剂1、普通菌剂2和未诱变菌剂。
[0066]
下面通过不同的诱变方式获得的白腐真菌，应用在本发明中，对纤维素和木质素的降解率如表2至表7；
[0067]
表2：诱变数据汇总
[0068][0069]
表3：空白对照组
[0070][0071]
表4：紫外诱变
[0072][0073]
表5：微波诱变
[0074][0075]
表6：紫外微波复合诱变
[0076][0077]
表7：亚硝基胍(ntg)诱变
[0078][0079]
通过表2至表7可以看出，采用紫外微波复合诱变后的白腐真菌应用在本发明中纤维素降解率37.08％和木质素降解率36.08％，明显高于其余的诱变方式。
[0080]
下面结合动物食用不同饲料对本发明做进一步说明：
[0081]
对比例1：采用的饲料为谷物饲料喂养羊。
[0082]
对比例2：采用的饲料为非诱变菌糠饲料(菌糠经过非诱变的白腐真菌和黑曲霉菌处理后的饲料)喂养羊。
[0083]
对比例3：采用的饲料为非诱变菌糠饲料和谷物饲料按照质量比例为1:1的饲料喂
养羊。
[0084]
本发明：采用的饲料为本发明制作的诱变菌糠饲料喂养羊。
[0085]
表8：羊对不同饲料的反应
[0086][0087]
由于对比例1中的谷物饲料和本发明的诱变菌糠饲料喂养过程中，比较正常，并未出现腹泻或无法正常进行进食的现象，故均设置了3组平行实验。
[0088]
由于对比例2中羊对于非诱变菌糠饲料比较抗拒，无法进食，故只设置一组。由于对比例3中羊对于混合饲料腹泻率比较高，为了保证羊的健康，不宜设置平行组，故只设置一组。
[0089]
通过表8数据可以看出，采用本发明制备的诱变菌糠饲料，可以作为正常饲料进行喂养羊，且腹泻率和谷物饲料近似，可以作为正常饲料使用。虽然现有技术中非诱变菌糠饲料在理论上有一定的可行性，但是通过羊的进食情况来看，并不适合作为饲料使用。
[0090]
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。