枯草芽孢杆菌发酵复方中草药添加剂工艺优化

【作者】 武洪志； 郭照宙； 许灵敏； 宋玉卓； 刁新平； 许丽；

【机构】 东北农业大学动物科学技术学院； 河北一然生物科技有限公司；

【摘要】 本试验旨在研究枯草芽孢杆菌发酵复方中草药(苍术、白术、黄柏、板蓝根、山楂、甘草等)添加剂的发酵工艺。采用单因素和响应面相结合的试验设计,以复方中草药多糖含量变化为检测指标,对发酵条件中的含水量、发酵时间、接菌量、发酵温度进行四因素六水平的单因素试验,其中含水量各水平为20%、30%、40%、50%、60%和70%,发酵时间各水平为1、2、3、4、5和6天,接菌量各水平为2%、4%、6%、8%、10%和12%,发酵温度各水平为29、31、33、35、37和39℃,通过对单因素试验结果分析得出各因素最优发酵水平为:含水量50%,发酵时间3天,接菌量4%,发酵温度37℃。再对各单因素试验结果进行方差分析比较其F值得出对复方中草药多糖影响较大的因素依次是含水量>接菌量>发酵温度>发酵时间,故发酵时间对复方中草药多糖含量影响较小,可舍去。选用含水量、接菌量和发酵温度再进行响应面试验(三因素三水平)来进一步优化,通过17组试验(每组3个平行)得出,含水量在51.5%,发酵时间为2.7天,接菌量为3.6%时,复方中草药发酵效果最佳,复方中草药多糖含量达到最大值。经5次验证试验,测得复方中草药多糖平均值为19.59%,与预测值19.78%相比较接近,说明该数学模型能够较好地预测实际发酵情况。在此工艺条件下,发酵后复方中草药多糖含量比未发酵复方中草药多糖含量12.70%增加了55.75%。本试验所选的复方中草药配伍中,苍术、白术、黄柏和板蓝根为主药,其对动物的腹泻(比如断奶仔猪)有良好的预防和治疗作用,山楂和甘草等为辅药有助于动物的消化吸收,而枯草芽孢杆菌本身也有助于动物生产性能的提高,复方中草药经枯草芽孢杆菌发酵后,中草药中的有效成分得到了极大的释放,可作为"绿色安全"饲料添加剂应用于畜牧生产中,也为寻求抗生素的替代品积累了一定的数据。更多还原