一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物及其制備方法。促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物的制備方法，包括以下步驟：通過有氧發酵先獲得酵母干重大于30g/L的發酵液；在極端溫度、極端酸堿或極端滲透壓環境下進行厭氧發酵4-24h，獲取細胞外代謝產物；采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，釋放胞內代謝產物；離心過濾后分離提純上清液中分子量小于30000道爾頓的活性代謝產物。本發明制備的酵母細胞活性代謝物可作為飼料添加劑用于動物飼養中，其可以改善動物腸道粘膜形態，維持腸道菌群平衡，增加飼料的利用率，促進動物生長，提高動物抗應激能力，具有飼喂安全、添加量少，無殘留的特點。
【專利說明】【技術領域】
[〇〇〇1] 本發明涉及飼料添加劑，具體涉及一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代 謝物及其制備方法。 一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物及其制 備方法 【背景技術】
[0002] 動物的應激反應是動物機體對受到體內及外界環境變化刺激時的一種適應性反 應。應激反應受多種因素刺激而產生，包括內在的遺傳因素、生產繁殖因素、外界的環境因 素等，這些應激因素"應激原"刺激動物都會給動物機體造成危害，其表現為動物精神委頓， 食欲廢絕，或極度興奮，狂躁不安，采食減少；合成代謝減弱，飼料轉化率降低，生產性能下 降，免疫力減弱，過敏等臨床癥狀。
[0003] 酵母作為人類認識最早的微生物，廣泛的應用于食品、化妝品、醫藥、調味品以及 飼料等行業。JPBentley (1990)等在極端傷害性條件下刺激酵母細胞，可以在酵母細胞內產 生可以促進傷口愈合的物質，稱之為活酵母細胞衍生物（LiveYeastCellDerivative，簡稱 LYCD)。通過極端損傷性條件刺激酵母細胞，提取其細胞內修復性活性代謝物的方法目前在 醫藥行業和化妝品行業內十分盛行。
【發明內容】

[0004] 為了解決動物生產中應激造成的生產力降低、免疫力減弱等問題，本發明的目的 在于提供一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物及其制備方法。
[0005] 本發明的目的通過下述技術方案實現：
[0006] -種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物的制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)通過有氧發酵先獲得酵母干重大于30g/L的發酵液；
[0008] (2)在極端環境下進行厭氧發酵4_24h，獲取細胞外代謝產物；所述的極端環境包 括極端溫度、極端酸堿或極端滲透壓環境；
[0009] (3)采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，釋放胞內代謝產物；
[0010] (4)離心過濾后分離提純上清液中分子量小于30000道爾頓的活性代謝產物。
[0011] 步驟（1)中所述的酵母包括釀酒酵母、畢赤酵母、產朊假絲酵母等飼料級酵母。
[0012] 步驟（1)中所述的有氧發酵的過程優選為：以5%含糖量的工業發酵原料作為初 始發酵培養基，30°C培養8h后進行勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為 4s/60s。所述的工業發酵原料包括糖蜜、木薯淀粉、玉米淀粉、麥芽汁等。
[0013] 步驟⑵中所述的極端環境優選為37±2°C、pH10±0.5、NaC1150±10mM， 37±2°C、pH3±0.5、NaC1150±10mM，10±2°C、pH8±0.5、NaC1150±10mM*10±2°C、 pH3±0. 5、NaC1150±10mM。
[0014] 步驟（3)優選為：厭氧發酵結束后，加入蛋白酶在PH5-6、溫度50-60°C條件下使酵 母自溶破壁；所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等，蛋白酶的用量優選為酵母干重 的 0· 2-2%。
[0015] 步驟（4)優選為：將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除大量水分，再通 過30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到酵母細胞活性代謝物。
[0016] 一種促進動物生長和抗應激的酵母細胞活性代謝物，通過上述方法制備得到。
[0017] 本發明的酵母細胞活性代謝物可作為飼料添加劑用于動物飼養中。
[0018] 本發明根據酵母菌有氧繁殖厭氧代謝的特點，在厭氧環境中改變各種培養條件刺 激酵母細胞，引起代謝機制的改變，使其產生具有抗應激和促生長的活性代謝物。活性代謝 物中含有蛋白質、氨基酸、維生素、礦物質和微量元素贅合物和核酸等營養成分以及多肽、 應激蛋白和功能性寡糖等多種代謝活性物質。
[0019] 本發明具有如下優點和效果：本發明的酵母細胞活性代謝物可以改善動物腸道粘 膜形態，維持腸道菌群平衡，增加飼料的利用率，促進動物生長，提高動物抗應激能力，具有 飼喂安全、添加量少，無殘留的特點。 【具體實施方式】
[0020] 利用酵母細胞在熱應激條件下會由其防御系統產生抗應激作用的活性物質的原 理，采用高溫厭氧條件使其產生豐富的胞外和胞內代謝產物，并通過外加酶自溶將酵母細 胞破壁，使胞內代謝產物與胞外代謝產物都溶于上清液中，并且可以將大分子物質盡可能 多的分解為小分子活性物質，最后通過濾膜過濾將小分子活性代謝產物分離出來。
[0021] 下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0022] 實施例1
[0023] -種促進動物生長和抗應激的活性酵母細胞代謝物，具體步驟如下：
[0024] (1)以5%含糖量的糖蜜作為初始發酵培養基，接種釀酒酵母，30°C培養8h后進行 勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為4s/60s ;當釀酒酵母干重大于30g/L 時進行厭氧發酵。
[0025] (2)在極端環境下進行不補料厭氧發酵24h，獲取細胞外代謝產物。
[0026] 設定厭氧發酵條件為37±2°C，pH10±0. 5(通過10%的氏504和2mol/LNa0H調節 酸堿度），添加 NaC1150±10mM，通入氮氣嚴格厭氧發酵24h。
[0027] (3)厭氧發酵結束后，調節發酵液pH為5-6,加入酵母細胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厭氧發酵液中55±2°C自溶36h ;將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除 大量水分，再通過30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到酵母細胞活性代謝物。
[0028] 實施例2
[0029] -種促進動物生長和抗應激的活性酵母細胞代謝物，具體步驟如下：
[0030] (1)以5%含糖量的糖蜜作為初始發酵培養基，接種釀酒酵母，30°C培養8h后進行 勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為4s/60s ;當釀酒酵母干重大于30g/L 時進行厭氧發酵。
[0031] (2)在極端環境下進行不補料厭氧發酵24h，獲取細胞外代謝產物。
[0032] 設定厭氧發酵條件為37±2°C，pH3±0. 5(通過10%的仏504和2111〇1/1^0!1調節 酸堿度），添加 NaC1150±10mM，通入氮氣嚴格厭氧發酵24h。
[0033] (3)厭氧發酵結束后，調節發酵液pH為5-6,加入酵母細胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厭氧發酵液中55±2°C自溶36h ;將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除 大量水分，再通過30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到酵母細胞活性代謝物。
[0034] 實施例3
[0035] -種促進動物生長和抗應激的活性酵母細胞代謝物，具體步驟如下：
[0036] (1)以5%含糖量的糖蜜作為初始發酵培養基，接種釀酒酵母，30°C培養8h后進行 勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為4s/60s ;當釀酒酵母干重大于30g/L 時進行厭氧發酵。
[0037] (2)在極端環境下進行不補料厭氧發酵24h，獲取細胞外代謝產物。
[0038] 設定厭氧發酵條件為10±2°C，pH8±0. 5(通過10%的仏504和2111〇1/1^0!1調節 酸堿度），添加 NaC1150±10mM，通入氮氣嚴格厭氧發酵24h。
[0039] (3)厭氧發酵結束后，調節發酵液pH為5-6,加入酵母細胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厭氧發酵液中55±2°C自溶36h ;將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除 大量水分，再通過30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到酵母細胞活性代謝物。
[0040] 實施例4
[0041] 一種促進動物生長和抗應激的活性酵母細胞代謝物，具體步驟如下：
[0042] (1)以5%含糖量的糖蜜作為初始發酵培養基，接種釀酒酵母，30°C培養8h后進行 勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為4s/60s ;當釀酒酵母干重大于30g/L 時進行厭氧發酵。
[0043] (2)在極端環境下進行不補料厭氧發酵24h，獲取細胞外代謝產物。
[0044] 設定厭氧發酵條件為10±2°C，pH3±0. 5(通過10%的仏504和2111〇1/1^0!1調節 酸堿度），添加 NaC1150±10mM，通入氮氣嚴格厭氧發酵24h。
[0045] (3)厭氧發酵結束后，調節發酵液pH為5-6,加入酵母細胞干重的0. 2-2%的木瓜 蛋白酶于厭氧發酵液中55±2°C自溶36h ;將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除 大量水分，再通過30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到酵母細胞活性代謝物。
[0046] 本實施方式采用下述實驗驗證本發明的效果：
[0047] 在常見應激（熱應激、細菌感染）條件下飼養肉仔雞，檢測以上實施例中得到的酵 母細胞活性代謝物的效果，具體如下：
[0048] (1)控制全程飼養溫度為32_34°C的熱應激環境條件下，試驗組采用添加了酵母 細胞活性代謝物的飼料（酵母細胞活性代謝物以0.08% (重量百分比）的比例添加到飼料 中）喂養肉仔雞，對照組采用不添加酵母細胞活性代謝物的飼料飼喂，試驗周期為45天。
[0049] 試驗結果如表1所示：
[0050] 表1.高溫應激下本發明酵母細胞活性代謝物對肉仔雞的影響
[0051]
【權利要求】
1. 一種促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其特征在于包括以下步 驟： (1) 通過有氧發酵先獲得酵母干重大于30g/L的發酵液； (2) 在極端環境下進行厭氧發酵4-24h，獲取細胞外代謝產物；所述的極端環境包括極 端溫度、極端酸堿或極端滲透壓環境； (3) 采用外加蛋白酶自溶方式使酵母破壁，釋放胞內代謝產物； (4) 離心過濾后分離提純上清液中分子量小于30000道爾頓的活性代謝產物。
2. 根據權利要求1所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其特 征在于：步驟（1)中所述的酵母包括釀酒酵母、畢赤酵母、產朊假絲酵母。
3. 根據權利要求1所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其特 征在于：步驟（1)中所述的有氧發酵的過程為：以5%含糖量的工業發酵原料作為初始發酵 培養基，30°C培養8h后進行勻速流加補料，補料培養基糖濃度為20%，補料開度為4s/60s ; 所述的工業發酵原料包括糖蜜、木薯淀粉、玉米淀粉、麥芽汁。
4. 根據權利要求1所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其 特征在于：步驟⑵中所述的極端環境為37±2°C、ρΗ10±(λ 5、NaC1150±10mM，37±2°C、 ρΗ3±0· 5、NaC1150±10mM，10±2 °C、ρΗ8±0· 5、NaC1150±10mM 或 10±2 °C、ρΗ3±0· 5、 NaC1150±10mM。
5. 根據權利要求1所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其特 征在于：步驟（3)為：厭氧發酵結束后，加入蛋白酶在pH5-6、溫度50-60°C條件下使酵母自 溶破壁。
6. 根據權利要求5所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法， 其特征在于：所述的蛋白酶包括木瓜蛋白酶、中性蛋白酶，蛋白酶的用量為酵母干重的 0· 2-2%。
7. 根據權利要求1所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物的制備方法，其 特征在于：步驟（4)為：將發酵液離心去除菌體后，離心上清先透析去除大量水分，再通過 30000分子量的濾膜過濾，濾液濃縮凍干即得到活性酵母代謝物。
8. -種促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物，其特征在于通過權利要求1-7任一 項所述的方法制備得到。
9. 權利要求8所述的促進動物生長和抗應激的活性酵母代謝物作為飼料添加劑在動 物飼養中的應用。
【文檔編號】C12R1/865GK104046650SQ201410265012
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】甄玉國, 冀紅芹, 張學峰, 趙小麗, 鄭艷秋, 關艷玲, 趙巍 申請人:長春博瑞飼料集團有限公司