用于增強(qiáng)青貯飼料在瘤胃中消化和發(fā)酵的含酵母青貯飼料接種物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及保存青貯飼料使得有氧穩(wěn)定性得以保持，以及增強(qiáng)瘤胃發(fā)酵和消化以 增加動(dòng)物肉奶產(chǎn)量的組合物和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 釀酒酵母（Saccharomycescerevisiae)菌株作為補(bǔ)充劑定期飼喂給反合動(dòng) 物以增加肉奶產(chǎn)量。有關(guān)酵母在動(dòng)物性能中作用的可能模式的文獻(xiàn)中詳述了若干理論 (Robinson，2002年；Desnoyers等人，2009年）。根據(jù)主要條件可涉及多個(gè)機(jī)制是可能的。
[0003] 然而，傳統(tǒng)上由于酵母在青貯飼料暴露于空氣時(shí)有助于有氧腐敗和干物質(zhì)損失， 因此被認(rèn)為是對(duì)青IC飼料有害的。實(shí)際上，一些布氏乳桿菌（Lactobacillusbuchneri)接 種物用于減少青貯飼料的有害酵母菌群（美國(guó)專利No:6, 403, 084BI)。
[0004] 能夠耐受青貯飼料條件并且可在動(dòng)物消耗青貯飼料時(shí)遞送至動(dòng)物而不是添加到 飲食中的酵母菌株將大大提高效率并且為乳制品和牲畜生產(chǎn)商節(jié)省成本。
[0005] 本發(fā)明人已開發(fā)了處理青貯前植物材料的新型酵母菌株和方法，以提供此類有益 效果。
【具體實(shí)施方式】
[0006] 本發(fā)明包括用于青貯飼料以增強(qiáng)青貯飼料的瘤胃發(fā)酵和消化，從而提高動(dòng)物生產(chǎn) 力的含活酵母青貯飼料接種物和新型釀酒酵母菌株。
[0007] 飲食中的活酵母可移除對(duì)瘤胃穩(wěn)定性有害的產(chǎn)物，清除葡萄糖，減少乳酸并且防 止減少纖維消化和攝入的pH下降（Guedes等人，2008年；Nocek等人，2007年；Callaway和 Martin，1997年）?；罱湍缚裳杆偾宄鑫钢械臍埩粞?，從而増加專性厭氧纖維素消化細(xì)菌 的活性（Newbold等人，1996年）。酵母或酵母副產(chǎn)物可提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，例如對(duì)瘤胃細(xì)菌生 長(zhǎng)有益的氨基酸、肽、維生素、核酸、支鏈VFA或蘋果酸（Offer，1990年；Martin和Nisbet， 1992 年；Wallace和Newbold，1990 年；Callaway和Martin，1997 年），隨后使得來(lái)自瘤胃 的微生物蛋白質(zhì)流量增加（Offer，1990年；Erasmus等人，1992年；Martin和Nisbet，1992 年）。據(jù)報(bào)道，酵母細(xì)胞壁甘露低聚糖結(jié)合病原體、霉菌毒素或腸細(xì)胞，以保護(hù)腸壁并且增強(qiáng) 動(dòng)物的免疫狀態(tài)（Swanson等人，2002年）。
[0008] 在詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的實(shí)施例不限于改善青貯草料 的消化性的具體組合物或方法，其當(dāng)然可以有所差別。還應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語(yǔ)是僅 出于描述具體實(shí)施例的目的，并不意在進(jìn)行限制。
[0009] 如在本說(shuō)明書和所附權(quán)利要求書中所用，単數(shù)形式"一神"、"ー個(gè)"和"該"可包括 多個(gè)指代物，除非上下文明確表明并非如此。因此，例如提及"ー種組分"可包括兩種或更 多種組分的組合；提及"飼料"可包括飼料的混合物等等。
[0010] 除非另有定義，否則本文所用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本發(fā)明實(shí)施例所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義。與本文所述方法和材料類似的、經(jīng)修改的或等價(jià)的 許多方法和材料可用于實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例而無(wú)需過度實(shí)驗(yàn)，本文描述了優(yōu)選的材料和方 法。在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述和要求進(jìn)行權(quán)利保護(hù)時(shí)，如下術(shù)語(yǔ)將根據(jù)下面列出的定 義使用。
[0011] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"接種"是指將有活力的微生物引入至培養(yǎng)基或飼喂植物材料。
[0012] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"植物材料"是指植物起源的材料。飼喂植物材料可以是旨在飼 喂給動(dòng)物的植物材料。
[0013] 如本文所用，"分離的"意指從天然來(lái)源例如從未接種的青貯飼料或其他植物材料 移出。
[0014] 如本文所用，"純化的"意指菌株基本上與其分離的來(lái)源中存在的霉菌和/或其他 酵母或細(xì)菌物種或菌株分離，并且相對(duì)于其富集。
[0015] 如本文所用，"改善的性能"意指肉、奶、蛋、子代或產(chǎn)品的收率或產(chǎn)量的増加。其也 可以指動(dòng)物的改善的增重和飼料效率以及改善的身體狀況。
[0016] 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"青貯飼料"旨在包括所有類型的發(fā)酵農(nóng)產(chǎn)品如草青貯飼料、苜 蓿青IC飼料、小麥青IC飼料、豆類青IC飼料、向日葵青!C飼料、大麥青!C飼料、全株玉米青IC 飼料（WPCS)、高粱青貯飼料、發(fā)酵的谷物和草混合物等等。
[0017] 如本文所用，"青貯前植物材料"意指草、玉蜀黍、苜蓿和其他豆類、小麥、高粱、向 日葵、大麥、谷物以及它們的混合物，它們?nèi)靠梢杂帽景l(fā)明實(shí)施例的接種物成功地處理。 本發(fā)明實(shí)施例的接種物也可用于處理高水分玉米（HMC)。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，組合物含有約IO1至約101°個(gè)酵母菌株的活生物體/克 青貯前植物材料。在本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例中，組合物含有約IO2至約107個(gè)酵母菌株的活 生物體/克青貯前植物材料。在又一個(gè)實(shí)施例中，組合物含有約IO3至約106個(gè)酵母菌株的 活生物體/克青貯前植物材料。
[0019] 合適的載體為液體或固體，并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。舉個(gè)非限制性的例 子，固體載體可以由碳酸鈣、淀粉、纖維素以及它們的組合制成。
[0020] 本發(fā)明的ー個(gè)實(shí)施例是具有專利保藏號(hào)NRRLY-50734的釀酒酵母菌株YE206的 生物純培養(yǎng)物。本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例是具有專利保藏號(hào)NRRLY-50735的釀酒酵母菌株 YE1241的生物純培養(yǎng)物。本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例是具有專利保藏號(hào)NRRLY-50736的釀酒 酵母菌株YE1496的生物純培養(yǎng)物。
[0021] 釀酒酵母菌株于2012年3月14日按布達(dá)佩斯條約規(guī)定保藏于美國(guó)農(nóng)業(yè)研究 所菌種保藏中心（AgriculturalResearchService(ARS)CultureCollection)，該保藏 中心在美國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究中心（NationalCenterforAgriculturalUtilization Research(NCAUR))的微生物遺傳學(xué)和生物加工研宄組（MicrobialGenomicsand BioprocessingResearchUnit)。NCAUR的地址為美國(guó)伊利諾伊州皮奧里亞市北大學(xué)路 1815 號(hào)，郵編 61604 (1815N.UniversityStreet，Peoria，IL，61604)。菌株YE206 被指定專 利保藏號(hào)NRRLY-50734。菌株YE1241被指定專利保藏號(hào)NRRLY-50735。菌株YE1496被 指定專利保藏號(hào)NRRLY-50736。
[0022] 一旦專利授權(quán)，該保藏物將不可撤回地和無(wú)限制或者無(wú)條件地可供公眾獲取。但 是，應(yīng)當(dāng)理解，保藏物的可獲取性不構(gòu)成許可在損害政府法令所授予的專利權(quán)的情況下實(shí) 施本發(fā)明。
[0023] 還公開了一種通過向青貯前植物材料添加消化性增強(qiáng)量的組合物來(lái)處理青貯前 植物材料以增強(qiáng)所得的青貯飼料的有氧穩(wěn)定性和消化性的方法，該組合物含有本發(fā)明的酵 母菌株、青貯飼料保存細(xì)菌菌株和合適的載體。
[0024] 合適的青貯前植物材料包括但不限子：草、玉蜀黍、苜蓿和其他豆類、小麥、高粱、 向日葵、大麥、谷物及其混合物。
[0025] 合適的青貯飼料保存細(xì)菌菌株包括但不限于如下中的ー種或多種：植物乳桿 菌（Lactobacillusplantarum)、布氏乳桿菌、消化乳桿菌（L.alimentarius)、卷曲乳桿 菌（L.crispatus)、類消化乳桿菌（L.paralimentarius)、短乳桿菌（L.brevis)、屎腸球菌 (Enterococcusfacium)等。在一個(gè)實(shí)施例中，細(xì)菌菌株包括如下中的一種或多種：LP286、 LP287、LP329、LP346、LP347、LP318、LP319、LN4017、LN4637、LN1391、LN4750、LN1284、 LN1286、LN1297、LN1326、LN5665、LP7109 或LN5689。參見美國(guó)專利No. 5, 747, 020、美國(guó)專 利No. 6, 403, 084、美國(guó)專利No. 7, 799, 551、美國(guó)專利公布No. 2009/0028991、美國(guó)專利公布 No. 2009/0028992、美國(guó)專利公布No. 2008/0138461、美國(guó)專利公布No. 2009/0028993、美國(guó) 專利公布No. 2008/0138462、美國(guó)專利公布No. 2008/1038463、DSM保藏號(hào)18113和DSM保 藏號(hào)18114。
[0026] 飼喂給動(dòng)物的組合物已經(jīng)用有效催化量的酵母菌株進(jìn)行了處理，該有效催化量是 可容易地由畜牧領(lǐng)域的技術(shù)人員確定的。得益于本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)物物種包括但不限子： 反芻動(dòng)物、馬、牛、豬、山羊、綿羊和禽物種，例如家禽。
[0027] 本發(fā)明的實(shí)施例在以下實(shí)例中進(jìn)ー步界定。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)例雖然表明了本發(fā) 明的某些實(shí)施例，但僅以舉例說(shuō)明的方式給出。由以上討論和這些實(shí)例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以確定本發(fā)明的核心特征，并在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的實(shí)施 例作出各種變通和修改以使之適應(yīng)各種用途和條件。因此，除了本文顯示和描述的那些實(shí) 施例之外，本發(fā)明實(shí)施例的各種修改將因前面的描述而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員變得顯而易見。 這類修改形式也旨在落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0028] 本文給出的每個(gè)參考文獻(xiàn)的公開內(nèi)容以引用方式整體并入本文。
[0029] 實(shí)例1 :候詵酵母篩詵
[0030] 九個(gè)釀酒酵母菌株取自先鋒良種（PioneerHi-Bred)的大約1700個(gè)環(huán)境酵母分 離物的微生物培養(yǎng)物保藏。菌株唯一性通過線粒體DNA的HinfI(印第安那州印第安那波 利斯的羅氏應(yīng)用科學(xué)（RocheAppliedScience，Indianapolis，IN))消化確定（Querol等 人，1992年）。體外評(píng)估活酵母細(xì)胞對(duì)瘤胃發(fā)酵和消化的影響。對(duì)過濾瘤胃液補(bǔ)充葡萄糖 并接種活酵母細(xì)胞。在39°C下溫育樣品，并且監(jiān)測(cè)一段時(shí)間（2、4、6小時(shí)或4、8、24小吋， 取決于研究）的pH。測(cè)量棉線消化，作為纖維素消化的指標(biāo)（Balch，et.al.，1950,Brit.J Nutr. 4 :389-94(Balch等人，1950年，《英國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)雜志》，第4巻，第389-394頁(yè)））。
[0031] 由于瘤胃液pH穩(wěn)定和/或棉線消化，促使酵母分離物YE206、YE1241和YE1496用 于進(jìn)ー步測(cè)試。釀酒酵母YE206于1998年分離自愛荷華州波克城（PolkCity，IA)的全株 玉米青貯飼料。釀酒酵母YE1241于1998年分離自歐洲草料。釀酒酵母YE1496