一种制备高效价微生态制剂的方法、高效价微生态制剂及应用

本发明属于微生态制剂领域，尤其涉及一种制备高效价微生态制剂的方法、高效价微生态制剂及应用。

背景技术：

1、柠条锦鸡儿属豆科锦鸡儿属，是干旱和半干旱地区用于防风固沙、环境治理、水土保持的灌木。柠条的营养价值高，其粗纤维和粗蛋白含量高，微量元素丰富，内含多种活性物质，奠定了柠条纤维素生物质作为微生物发酵基质和饲料的基础。

2、固态发酵是指以固体基质为培养基，在没有或几乎没有游离水存在的状态下进行的微生物培养及生物反应的过程，具有投资成本低、能耗低及绿色环保等特点。传统的固态发酵基质主要有麦麸、玉米秸秆、豆粕等种植业副产品。近年来发现，传统发酵基质的发酵产品的质量和效率往往低于某些新型纤维素发酵基质或液态发酵制得的产品。所以，固态发酵技术是利用可再生纤维素生物质资源的重要途径，但随着资源和环境问题的加剧，急需开发利用新的木质纤维素可再生资源，用以提高固态发酵效率，提升固态发酵产品效价。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制备高效价微生态制剂的方法、高效价微生态制剂及应用，本发明通过将柠条添加至固态发酵培养基中，显著提高了枯草芽孢杆菌的固态发酵水平，同时，通过固态发酵，有效改善了固态培养基的物理结构，为微生物的生长提供了生长空间，提高了固态发酵效率，从而提升了微生态制剂的效价。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供了一种制备高效价微生态制剂的方法，包括如下步骤：

4、(1)将柠条粉碎，加入发酵培养基中，获得固态发酵基质；

5、(2)对固态发酵基质进行灭菌处理，冷却后，获得预处理固态发酵基质；

6、(3)将枯草芽孢杆菌接种至预处理固态发酵基质中，35～40℃恒温培养，获得高效价微生态制剂。

7、优选的，步骤(1)所述柠条为柠条花朵或柠条枝条，所述粉碎后柠条的粒径为0.1～0.5cm，所述柠条与发酵培养基的质量体积比为720～730g/l。

8、优选的，步骤(1)所述发酵培养基包括以下浓度的组分：16～20g/l葡萄糖、32～35g/l碳酸钙、655～660ml/l无机盐溶液。

9、进一步优选的，所述无机盐溶液包括以下组分：1.2～1.3wt％(nh4)2so4、0.03～0.08wt％mnso4和2.0～3.0wt％kh2po4，其余为水。

10、优选的，步骤(1)所述固态发酵基质的含水率为55～65％。

11、优选的，步骤(2)所述灭菌的温度为121±5℃，所述灭菌的时间为15～25min。

12、优选的，步骤(3)所述枯草芽孢杆菌的接种量为12～15ml/l，所述恒温培养的温度为36～38℃，所述恒温培养的时间为70～75h。

13、本发明还提供了所述的方法制备获得的高效价微生态制剂。

14、本发明还提供了所述的高效价微生态制剂在制备畜牧养殖饲料中的应用。

15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、(1)柠条枝条培养基能够显著提高枯草芽孢杆菌固态发酵水平。在发酵72h时柠条枝条培养基活菌数达到最高值7.85×109cfu/g培养基干重，分别是麸皮和柠条花朵培养基活菌数的3.10倍和1.60倍。在发酵72h时柠条枝条培养基芽孢数达到最高值7.30×109cfu/g培养基干重，分别是麸皮和柠条花朵培养基芽孢数的2.86倍和1.61倍。在发酵72h的柠条枝条培养基中spo0a基因表达量分别是麸皮和柠条花培养基最大值的2.09倍和1.20倍；发酵72h柠条枝条培养基的sige基因表达量分别是麸皮和柠条花培养基最大值的2.25倍和1.01倍。

17、(2)固态发酵可有效改变固态培养基物理结构。lf-nmr结果表明，微生物在发酵过程中会破坏其中的大分子从而暴露出亲水基团，提高固态培养基的多孔性，为微生物生长提供了更多的有效空间。xrd分析表明，微生物代谢改变了纤维素的天然结构，经过发酵培养基中无定型区的纤维素及部分结晶区的纤维素降解，致使其结晶区暴露。ftir结果表明，发酵过程中培养基内的纤维素和木质素的特征峰强度发生变化，木质素和糖大分子结构被破坏，有利于被微生物利用。

18、(3)主成分分析表明，在发酵体系中，培养基内的生物量与调控芽孢形成关键基因呈现正相关且相关性较高。生物量与可溶性蛋白含量和比表面积呈正相关，随着发酵进行，体系的葡萄糖被微生物的生长繁殖所利用，而大量的菌体产生一系列的酸性或碱性蛋白酶水解蛋白营养物质，提高可溶性并破坏培养基的孔结构，增大微生物与培养基的接触面积。总体而言，柠条枝条较常规麸皮和柠条花朵，更适于枯草芽孢杆菌固态发酵制备高效价微生态制剂。

技术特征：

1.一种制备高效价微生态制剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述柠条为柠条花朵或柠条枝条，所述粉碎后柠条的粒径为0.1～0.5cm，所述柠条与发酵培养基的质量体积比为720～730g/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述发酵培养基包括以下浓度的组分：16～20g/l葡萄糖、32～35g/l碳酸钙、655～660ml/l无机盐溶液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无机盐溶液包括以下组分：1.2～1.3wt％(nh4)2so4、0.03～0.08wt％mnso4和2.0～3.0wt％kh2po4，其余为水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述固态发酵基质的含水率为55～65％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述灭菌的温度为121±5℃，所述灭菌的时间为15～25min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述枯草芽孢杆菌的接种量为12～15ml/l，所述恒温培养的温度为36～38℃，所述恒温培养的时间为70～75h。

8.如权利要求1～7任一项所述的方法制备获得的高效价微生态制剂。

9.如权利要求8所述的高效价微生态制剂在制备畜牧养殖饲料中的应用。

技术总结
本发明提供了一种制备高效价微生态制剂的方法、高效价微生态制剂及应用，属于微生态制剂领域，所述制备高效价微生态制剂的方法，包括如下步骤：(1)将柠条粉碎，加入发酵培养基中，获得固态发酵基质；(2)对固态发酵基质进行灭菌处理，冷却后，获得预处理固态发酵基质；(3)将枯草芽孢杆菌接种至预处理固态发酵基质中，35～40℃恒温培养，获得高效价微生态制剂。本发明通过将柠条加入发酵培养基中固态发酵培养枯草芽孢杆菌，显著提高了枯草芽孢杆菌的固态发酵水平，提高了微生态制剂的效价。解决了现有技术中存在的发酵产品的质量低的问题。

技术研发人员：赵志敏,翟亚蒙,李崇磊,刘志国,巩志群
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8