一种益生菌-草本植物复合固体发酵剂及其应用
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，尤其涉及一种益生菌-草本植物复合固体发酵剂及其应用。
背景技术
在畜牧养殖业快速发展的背景下，生态、环保、无抗、无害、高效、经济等成为了畜牧养殖业的共同诉求。然而，由于发展养殖业而带来的环境问题并未给予足够的重视，导致环境污染加剧，环保处理成本上升，养殖效益低等一系列问题。因此，如何建设“粪污处理前置化、养殖过程无害化、后期利用资源化”的生态养殖产业链是该行业未来发展的重要趋势。
在规模化畜牧养殖中，饲养管理、粪污处理是影响养殖效益的重要原因，例如在牛、猪的养殖过程中，需要对棚舍进行反复地消毒、杀菌，清理不断堆积的废弃物。如果不能进行有效的管理，及时清理废弃物，保障环境的清洁卫生，则容易滋生大量的病原菌、蛆虫，引来苍蝇、蚊子等多种可能传播疾病的有害昆虫，加大疫病传播的潜在风险，给养殖户带来巨大的经济损失。如何简单、有效的抑制病原菌、驱虫驱蚊成为畜牧养殖业亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抑菌率高、驱虫驱蚊效果好的益生菌-草本植物复合固体发酵剂及其应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种益生菌-草本植物复合固体发酵剂，活性成分包括复合益生菌和复合草本植物；
所述复合益生菌包括以下重量份的组分：乙醇假丝酵母3～5份、粪肠球菌2～4份、干酪乳酸菌2～4份、枯草芽孢杆菌1～2份、双歧杆菌1～2份、植物乳杆菌2～4份、发酵乳杆菌1～3份和嗜热链球菌1～3份；
所述复合草本植物包括以下重量份的组分：蒲公英4～6份、艾草35～40份和百合5～10份。
优选的，还包括载体辅料，所述载体辅料的重量份为25～35份。
优选的，所述载体辅料包括大豆皮、花生壳和棕榈粕中的一种或几种。
优选的，所述蒲公英、艾草和百合的粒径独立的小于0.5mm。
优选的，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中益生菌总活菌数为200～500亿/kg。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在抑制病原菌中的应用。
优选的，所述病原菌包括金黄色葡萄球菌、白色葡葡球菌、大肠杆菌和结核杆菌。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在处理有机废弃物中的应用。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在畜牧养殖中作为驱蚊虫剂的应用。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂作为动物饲料添加剂的应用。
本发明的有益效果：本发明提供的益生菌-草本植物复合固体发酵剂，活性成分包括复合益生菌和复合草本植物；所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂能够有效抑制病原菌的生长，包括养殖场中常见的金黄色葡萄球菌、白色葡葡球菌、大肠杆菌和结核杆菌等，对上述致病菌的抑制率最高达到90％以上。此外，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中的益生菌能够分解养殖场中的有机废弃物、动物粪便等，通过微生物发酵制作成有机肥，既解决了粪污处理的环保问题，又实现了有机废弃物的资源化再利用。本发明中所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中的复合草本植物，能够通过挥发性物质(包括胺油精、a-石竹烯、萜品烯、松油烯、樟脑等)起到驱虫、驱蚊、防蝇等作用。综上所述，本发明所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂具有以下三大主要功能：(1)抑菌：通过接种益生菌和复合草本植物的协同作用，由于复合草本中含有抑菌性成分，如胺油精、石竹烯等，有效抑制大部分病原菌的生长，同时所述发酵剂中的益生菌能够正常生长，不受复合草本中化学成分的影响，因此能够有效抑制病原菌的生长；(2)驱虫：其中的复合草本植物能有效驱除蚊子、苍蝇、蛆虫和其他有害昆虫；(3)除臭：所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂能分解废弃物和粪便中的有机质，达到除臭的效果。
本发明提供的益生菌-草本植物复合固体发酵剂能够直接用于发酵饲料的制作，丰富发酵饲料的营养成分。根据实施例的记载，添加所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂后，通过发酵剂中微生物的发酵作用，粗纤维、糖和脂肪均被部分转化为菌体蛋白，所制得的发酵饲料具有更高的蛋白含量，且不易被动物消化的粗纤维含量明显下降，饲料的营养价值得到了进一步的提升。
具体实施方式
本发明提供了一种益生菌-草本植物复合固体发酵剂，活性成分包括复合益生菌和复合草本植物；所述复合益生菌包括以下重量份的组分：乙醇假丝酵母3～5份、粪肠球菌2～4份、干酪乳酸菌2～4份、枯草芽孢杆菌1～2份、双歧杆菌1～2份、植物乳杆菌2～4份、发酵乳杆菌1～3份、嗜热链球菌1～3份；所述复合草本植物包括以下重量份的组分：蒲公英4～6份、艾草35～40份和百合5～10份。
在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂，活性成分包括复合益生菌，在本发明中，所述复合益生菌优选的包括以下重量份的组分：乙醇假丝酵母4份、粪肠球菌3份、干酪乳酸菌3份、枯草芽孢杆菌1.5份、双歧杆菌1.5份、植物乳杆菌3份、发酵乳杆菌2份、嗜热链球菌2份。在本发明对上述八种益生菌的具体菌株的来源没有特殊限定，采用本领域常规的市售产品即可。在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中复合益生菌的总活菌数优选为200～500亿/kg，更优选为300～400亿/kg，活菌数中优选的乙醇假丝酵母占4％、粪肠球菌占3％、干酪乳酸菌占3％、枯草芽孢杆菌占1.5％、双歧杆菌占1.5％、植物乳杆菌占3％、发酵乳杆菌占2％、嗜热链球菌占2％。在本发明中，所述益生菌能够分解养殖场中的有机废弃物、动物粪便等，通过微生物发酵制作成有机肥，既解决了粪污处理的环保问题，又实现了有机废弃物的资源化再利用；所述益生菌还能够和复合草本植物协同作用抑制致病菌。
在本发明中，所述复合草本植物包括以下重量份的组分：蒲公英4～6份、艾草35～40份和百合5～10份，优选的包括蒲公英5份、艾草36～39份和百合6～9份。在本发明中，所述蒲公英、艾草和百合优选为粉末状，所述蒲公英、艾草和百合优选的粉碎后使用，本发明对所述粉碎的方法没有特殊限定，采用本领域常规的粉碎方法即可；所述蒲公英、艾草和百合的粒径优选的独立的小于0.5mm。本发明对所述蒲公英、艾草和百合的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。在本发明中，所述蒲公英、艾草和百合均具有一定的抑制病原菌的作用，且对动物肠道和机体的健康具有积极作用，并在中药和食疗领域得到广泛应用，通过配合使用，可以实现三者生物学功能的优势互补，例如蒲公英的抑菌作用较强，艾草的驱蚊虫效果明显，百合在调节动物肠道健康方面作用显著，因此可以实现优势互补。此外，在添加复合益生菌后，能够调节环境中的菌群结构，改善环境，降低病原菌的致病风险。
在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂还包括载体辅料，所述载体辅料的重量份优选为25～35份，更优选为28～32份，最优选为30份。在本发明中，所述载体辅料优选的包括大豆皮、花生壳和棕榈粕中的一种或几种；本发明对所述大豆皮、花生壳和棕榈粕的来源没有特殊限定，采用本领域常规市售产品即可。当本发明采用大豆皮、花生壳和棕榈粕两种以上原料时，对所述大豆皮、花生壳和棕榈粕两两或者三者之间的比例没有限定，任意比例均可。在本发明中，所述载体辅料的作用是作为益生菌生长的营养基质。
在本发明中，将所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂的原料包括复合益生菌、复合草本植物以及载体辅料充分混匀后获得所述所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在抑制病原菌中的应用。在本发明中，所述病原菌优选的包括金黄色葡萄球菌、白色葡葡球菌、大肠杆菌和结核杆菌。
本发明还提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在处理有机废弃物中的应用。在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂能够分解养殖场中的有机废弃物(包括动物粪便等)，通过微生物发酵制作成有机肥；能够直接用于处理粪便、污水等污染物，能够直接用于有机肥发酵，实现粪污资源化利用。本发明对所述应用的具体方法没有特殊限定，将所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂添加至需要处理的有机废弃物中即可，每吨废弃物中添加该产品50-100kg，在25-35℃的条件下进行发酵处理。。
本发明提供了所述的益生菌-草本植物复合固体发酵剂在畜牧养殖中作为驱蚊虫剂的应用。在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中的复合草本植物，能够通过挥发性物质起到驱虫、驱蚊、防蝇等作用。在本发明中，所述挥发性物质包括但不限于胺油精、a-石竹烯、萜品烯、松油烯和樟脑。本发明通过纯植物成分发挥驱虫、驱蚊、防蝇的作用，安全无污染，不会对养殖动物造成不利影响。
本发明提供了所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂作为动物饲料添加剂的应用。在本发明中，所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂作为动物饲料添加剂应用时的添加量优选为5％～15％，更优选为8％～12％，最优选为10％。在本发明中，通过所述益生菌-草本植物复合固体发酵剂中微生物的发酵作用，饲料中的粗纤维、糖和脂肪均被部分转化为菌体蛋白，使得发酵饲料具有更高的蛋白含量，粗纤维含量明显下降，饲料的营养价值得到提升。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
原料包括：按重量百分比计算，乙醇假丝酵母菌菌液占4％、粪肠球菌菌液占3％、干酪乳酸菌菌液占3％、枯草芽孢杆菌菌液占1.5％、双歧杆菌菌液占1.5％、植物乳杆菌菌液占3％、发酵乳杆菌菌液占2％、嗜热链球菌菌液占2％；蒲公英占10％、艾草占30％和百合占10％。
载体辅料：大豆皮占10％、花生壳占10％、棕榈粕占10％
将上述原料充分混匀制备获得益生菌-草本植物复合固体发酵剂。
在同一牧场内选取两个牛棚舍，一个为对照组，不使用该发酵剂，另一个为实验组，使用该发酵剂，其它条件一致。在实验组的牛棚舍内，按1kg/m2撒该发酵剂于牛床表面，每间隔三天撒一次，持续一个月后，采集样品，送给北京百迈客生物科技有限公司，利用16SDNA高通量测序方法，检测牛床表面的微生物菌群结构；观察、统计牛床表面的蚊子、苍蝇(以每m2的数量计算)和蛆虫生长情况；用氨气监测仪、硫化氢监测仪检测牛棚舍内的氨气、硫化氢等有害气体的浓度；以评估该发酵剂的实际应用效果，结果如表1所示。
表1该发酵剂的应用效果评估表
由表1的数据结果可知，在牛床垫料处理方面，利用所述发酵剂能够改变牛床环境的微生物菌群结构，使得有害微生物(主要为葡萄球菌、肠球菌和肠杆菌类)的数量减少，占比下降，而益生菌(主要有乳酸菌和酵母菌)的数量和占比上升，均高于对照组；从而降低了有害微生物引起的牛疫病风险。此外，所述发酵剂还能够有效降低棚舍内的氨气、硫化氢浓度，较少有害气体的产生，进一步改善了棚舍内的空气环境。在驱虫方面，使用所述发酵剂后，棚舍内每平方米的蚊子、苍蝇密度明显降低，且蛆虫的生长也受到了显著的抑制。
实施例2
原料包括：按重量百分比计算，乙醇假丝酵母菌菌液占2％、粪肠球菌菌液占4％、干酪乳酸菌菌液占4％、枯草芽孢杆菌菌液占1％、双歧杆菌菌液占2.5％、植物乳杆菌菌液占2.5％、发酵乳杆菌菌液占2.5％、嗜热链球菌菌液占1.5％；蒲公英占7％、艾草占35％和百合占8％。
载体辅料：大豆皮占8％、花生壳占9％、棕榈粕占13％。
将上述原料充分混匀制备获得益生菌-草本植物复合固体发酵剂。
选取两个奶牛牧场进行牛粪处理方式对比，一个牧场为对照组，另一个牧场为实验组，对照组不使用所述发酵剂进行处理，其它条件一致。实验组牧场，每吨牛粪加入所述发酵剂40～50kg(4％～5％)进行牛粪发酵，两组实验均持续1个月。一个月后分别从两个牧场中采集5个样品，烘干后检测牛粪的主要成分并作对比分析，结果如表2所示。
表2不同处理方式的牛粪成分分析
由表2的结果可知，在牛粪处理方面，使用所述发酵剂能够对牛粪做进一步发酵，将牛粪中的部分营养转化为菌体蛋白，从而提高牛粪的粗蛋白含量，并降低牛粪中的粗纤维水平，使得牛粪经过发酵处理后的营养更丰富，用于有机肥还田时具有更优良的应用价值。
实施例3
将实施例1中的发酵剂直接用于发酵饲料的制作，提高饲料的营养价值。具体实施过程为：以糖蜜为主要碳源，以豆粕、米糠纤维、花生壳、棕榈粕等为发酵原料。实验组添加所述发酵剂10％替代发酵原料，对照组则不添加所述发酵剂。
具体添加比例如下：实验组中糖蜜50％，发酵原料40％，发酵剂产品10％；对照组中糖蜜50％，发酵原料50％；搅拌均匀后，在30～40℃条件下都进行发酵10天，随后检测指标结果并做对比分析，数据结果如表3所示。
表3发酵剂对发酵饲料主要营养指标的影响
由表3可知，添加所述发酵剂10％后，所制得的发酵饲料具有更高的蛋白含量，且不易被动物消化的粗纤维的含量也明显下降了，通过发酵剂中微生物的发酵作用，粗纤维、糖和脂肪均被部分转化为菌体蛋白，饲料的营养价值得到了进一步的提升。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
