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索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用

阅读:775发布:2020-05-13

专利汇可以提供索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性 饲料 中的应用,其所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为 淀粉 缺陷 型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国 微 生物 菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)。本发明将索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株藻粉添加到鱼饲料中,不仅可替代部分鱼粉,还能够显著提高鱼类的 摄食 量、生长增重速度、抗 氧 化能 力 和免疫,可替代传统的抗生素,避免因抗生素在饲料中的大范围应用带来的生态环境破坏和 食品安全 问题。因此,本发明提供了一种全新、绿色和安全的免疫增强剂、 诱食剂 或抗 氧化剂 。,下面是索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用专利的具体信息内容。

1.索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用,其特征在于:所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述改善健康状况包括提高鱼类的摄食量、促进鱼类体重增长速度、提高鱼体内抗化酶活性和/或增强鱼类免疫
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述应用是指将所述索罗金小球藻制成鱼类的功能性饲料或用作饲料的功能性饲料的添加剂。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉在功能性饲料作为免疫增强剂、诱食剂或抗氧化剂
5.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:所述索罗金小球藻以干藻粉的形式加入到饲料中,用作饲料添加剂,添加比例≥5wt%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的应用,其特征在于:所述鱼类为虹鳟鱼。
7.一种虹鳟鱼的饲料配方,其特征在于,其含有5%的索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株干藻粉;所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)。
8.根据权利要求7所述的一种虹鳟鱼的饲料配方,其特征在于,其包含按质量百分数计的:28.4%的鱼粉、16%的豆粕、9%的谷元粉、4%的血粉、26.4%的面粉、5%的索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株干藻粉、1%的亚麻油、9.2%的豆油和1%的维生素及矿物盐的预混物;所述饲料配方中,粗蛋白含量为47.3-47.5%,粗脂肪含量为16.6-16.8%。
9.索罗金小球藻在改善畜禽健康状况的功能性饲料中的应用,其特征在于:所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所);所述应用是指将所述索罗金小球藻制成畜禽的功能性饲料或用作饲料的功能性添加剂;所述改善健康状况包括提高畜禽的摄食量、促进畜禽体重增长速度、提高畜禽内抗氧化酶活和/或增强畜禽免疫力。

说明书全文

索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及产养殖技术领域,尤其涉及索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用。

背景技术

[0002] 据FAO最新数据统计,2016年世界水产养殖动物产量8000万吨,中国达4951万吨,占世界养殖鱼类产量的62%[1]。水产养殖是发展速度最快的农业部之一,然而其迅猛发展的背后是水产养殖集约化程度的加强,水质的恶化,以及疾病的高发[2]。据统计,我国水产养殖动物每年因疾病造成的损失就高达100-200亿元[2,3]。面对高发的疾病,使用抗生素是水产养殖从业者最常见的应对策略;但是,抗生素的使用虽然促进了鱼类的生长,减少了疾病的发生,但同时也带来了各种问题,例如耐药菌的产生,环境污染以及食品安全[3-5]。鉴于此,将抗生素作为常规饲料添加剂的做法,在许多国家已经或者正在被禁止[6],寻求新的,绿色、安全的抗生素替代物(免疫增强剂),成为科研人员和饲料企业研究的热点[7-12]。
[0003] 虹鳟鱼是世界性的重要养殖冷水鱼类,具有肉质细嫩、营养美味、无腥味和肌间刺等特点,广受消费者的欢迎。在我国,虹鳟养殖主要分布于黑龙江、辽宁、南、贵州等地[13]。同大多数水产动物一样,虹鳟养殖同样面临着疾病高发的问题,例如传染性造血器官坏死病,细菌性烂鳃病,水霉病,小瓜虫病等[14-17]。因此,寻求绿色、有效的免疫增强剂对虹鳟养殖业的健康发展至关重要。

发明内容

[0004] (一)要解决的技术问题
[0005] 为了解决现有技术的上述问题,本发明提供索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用,将索罗金小球藻以饲料或饲料添加剂的形式应用到鱼类的养殖过程中,改善和保障鱼类的正常生长和较优的健康状况,减少疾病发生的概率,为鱼类养殖等水产农业保驾护航。
[0006] (二)技术方案
[0007] 为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
[0008] 索罗金小球藻在改善鱼类健康状况的功能性饲料中的应用,所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏日期为2017年3月17日。保藏于中国生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)。
[0009] 根据本发明提供的应用,所述改善健康状况包括提高鱼类的摄食量、促进鱼类体重增长速度、提高鱼体内抗化酶活性和增强鱼类免疫
[0010] 根据本发明提供的应用,所述应用是指将所述索罗金小球藻制成鱼类的功能性饲料或用作饲料的功能性饲料的添加剂。
[0011] 根据本发明提供的应用,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉在功能性饲料作为免疫增强剂、诱食剂或抗氧化剂
[0012] 根据本发明提供的应用,所述索罗金小球藻以干藻粉的形式加入到饲料中,用作饲料添加剂,添加比例≥5wt%,优选为5wt%时,可兼顾养殖效果和饲料的成本。
[0013] 根据本发明提供的应用,所述鱼类为虹鳟鱼。
[0014] 本发明还涉及一种虹鳟鱼的饲料配方,其含有5%的索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株干藻粉;所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所)。
[0015] 进一步地,所述虹鳟鱼的饲料配方中包含按质量百分数计的:28.4%的鱼粉、16%的豆粕、9%的谷元粉、4%的血粉、26.4%的面粉、5%的索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株干藻粉、1%的亚麻油、9.2%的豆油和1%的维生素及矿物盐的预混物;所述饲料配方中,粗蛋白含量为47.3-47.5%,粗脂肪含量为16.6-16.8%。
[0016] 本发明还涉及索罗金小球藻在改善畜禽健康状况的功能性饲料中的应用,所述索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)为淀粉缺陷型突变株 GT-1-SLM2,其保藏编号为CGMCC No.13862,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所);所述应用是指将所述索罗金小球藻制成畜禽的功能性饲料或用作饲料的功能性添加剂;所述改善健康状况包括提高畜禽的摄食量、促进畜禽体重增长速度、提高畜禽内抗氧化酶活和/或增强畜禽免疫力。
[0017] 本申请中所述的功能性饲料,是一种既可满足水产鱼类、畜禽的生长生活的基本需求上,还具有靶向调节动物机体机能和新陈代谢,发挥改善动物健康水平、生产功能性鱼类或畜禽产品、减少环境污染等特定生物学功能的饲料。
[0018] 有关索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2的说明可参见在先专利公开的相关申请,中国专利申请公开号CN107118968A,公开日为 2017年9月1日。
[0019] (三)有益效果
[0020] 本发明的有益效果是:
[0021] 本发明将索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株藻粉添加到鱼饲料中,不仅可替代部分鱼粉,还能够显著改善养殖鱼类的生长、抗氧化能力和免疫。
[0022] 本发明还提供一种虹鳟鱼的饲料配方,且通过养殖实验已证实,采用本发明配方的饲料养殖虹鳟鱼90天后,虹鳟鱼的外观非常自然美观、肤色和花纹健康新鲜、鱼的摄食量较高、生长速度快、且饲料系数低、体内抗氧酶活高且自身免疫较强。
[0023] 本发明运用索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株藻粉作为饲料添加剂,替代水产养殖饲料中所用的抗生素,不仅可促进鱼类的生长,减少疾病发生率,还避免了因抗生素所带来的生态环境污染和食品安全问题。因此,索罗金小球藻为淀粉缺陷型突变株藻粉是一种绿色、安全的抗生素替代物(免疫增强剂)。附图说明
[0024] 图1左侧为对照组饲料,图1右侧为实验组饲料;两者均为沉性膨化料且等氮等脂。实验组饲料含5wt%的索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉,对照组不含索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉。
[0025] 图2为养殖实验前后鱼体的照片,显示鱼体大小对比;鱼体初始重量约165g,实验结束时鱼体重量约365g。
[0026] 图3A为对照组和实验组饲料喂养时对虹鳟鱼摄食的影响比较;图3B为对照组和实验组饲料喂养时对虹鳟鱼生长速度的影响比较;图3C为对照组和实验组饲料喂养时饲料的利用情况比较(饲料系数比较)。
[0027] 图4为对照组和实验组饲料喂养时对虹鳟鱼肝脏抗氧化能力的影响,包括SOD值(对应图4的A)、GPX值(对应图4的B)和CAT 值(对应图4的C)。备注:SOD,超氧化物歧化酶;GPX,谷胱甘肽过氧化物酶;CAT,过氧化氢酶。
[0028] 图5为对照组和实验组饲料喂养时对虹鳟鱼脾脏免疫指标的影响,包括C3值(对应图5的A)和免疫球蛋白M(对应图5的B)。备注: C3,补体3;IgM,免疫球蛋白M。

具体实施方式

[0029] 为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
[0030] 实施例1
[0031] (1)索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株GT-1-SLM2(保藏编号 CGMCC No.13862)的培养
[0032] 异养培养的培养基配方如下:
[0033] 基础培养液及补给培养液中:葡萄糖20g/L;KNO3 2g/L;KH2PO41.2 g/L;MgSO4·7H2O 1.2g/L;Trisodium Citrate 0.2g/L;CaCl2·2H2O母液(1000×)1ml;FeSO4·7H2O与EDTA·2Na母液(1000×)1mL;微量元素母液(1000×)1mL;
[0034] CaCl2母液的配制:105g CaCl2·2H2O溶于1000ml H2O;
[0035] FeSO4·7H2O与Na2 EDTA母液的配制:16g FeSO4·7H2O和2.1g Na2 EDTA溶于1000ml H2O;
[0036] 微量元素母液组成成分:H3BO32.86g/L,ZnSO4·7H2O 0.222g/L, MnCl2·4H2O 1.81g/L,NaMoO40.021g/L,CuSO4·2H2O 0.07g/L。调节 PH值至6.5。
[0037] 培养方法为:
[0038] 一级培养:将小球藻藻种GT-1-SLM2在Endo液体培养基中活化2 天;
[0039] 二级培养:待细胞生长进入生长对数期,加入新鲜的Endo培养基,使藻液稀释5倍,在34-40℃的摇瓶中培养至第3天;
[0040] 三级培养:加入新鲜的Endo培养基,使藻液稀释10倍,在温度 29-34℃的摇瓶中培养3-4天,将藻液全部转移到发酵罐中。
[0041] 发酵培养:在发酵罐中,发酵温度为28-32℃,pH值为6.2-6.7,溶氧量38-42%,保持发酵罐内培养基中葡萄糖=20g/L,培养6-7天后,浓缩离心收获、喷粉干燥,得到索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉。
[0042] (2)生化组成检测
[0043] 对按照(1)培养收获的索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉进行生化组成分析,结果如表1所示:
[0044] 表1生化组成
[0045]
[0046]
[0047] 由表1可知,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉中所含营养十分均衡,含32.39%的蛋白质,32.96%的总脂肪酸和11.47%的水化合物。
[0048] (3)饲料制作
[0049] 饲料以鱼粉、豆粕、谷元粉、血粉为蛋白源,面粉为碳水化合物源、亚麻油和豆油为脂肪源,设计成两种等氮等脂的饲料,一组为实验组饲料,另一组为对照组饲料。(配方比例参见表2)。
[0050] 表2养殖实验饲料配方(各数值单位是质量百分数)
[0051]
[0052]
[0053] 实验组饲料中,由于索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉的添加(添加量为5wt%),造成饲料蛋白和油脂的增加量,此时采用鱼粉和豆油对所述对照组饲料进行调节,使得实验组和对照组的饲料符合等氮等脂的原则。
[0054] 索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉相比于对照组替代了5.33%的鱼粉。对照组和实验组用鱼粉均为丹麦三九鱼粉(TripleNine Fish Protein),含粗蛋白71%,水分8%;谷元粉为莲花牌,含粗蛋白78.2%;豆粕由三河汇福粮油集团饲料蛋白有限公司生产;血粉为北京鸿顺养源生物科技有限公司生产,粗蛋白≥90%;面粉由北京市南口面粉厂生产,每
100g面粉含1520kJ能量;豆油为口福牌纯香大豆油(餐饮用);亚麻油为红井源牌胡麻油;维生素和矿物盐预混物来自北京英惠尔生物技术有限公司。
[0055] 饲料制作前,将配方中的部分原料(豆粕,鱼粉)进行粉碎,随后按照表2中的比例混合均匀,加水(25%)调试,使用TSE65双螺杆膨化机(北京现代洋工机械科技发展有限公司生产)制成沉性膨化料,见图1。
[0056] (4)养殖实验
[0057] 应用实验组和对照组饲料养殖虹鳟鱼。具体是分别在两个可供氧和控温的大型水槽内养殖2条虹鳟。养殖期间,保持鱼缸平均水温9.33℃,溶氧8.83mg/L,正常水质的自然pH,总氮0.05mg/L,自然光照的条件下,进行为期90天的养殖实验,探究索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉在虹鳟鱼养殖方面的应用效果。
[0058] (5)应用效果
[0059] (5.1)对摄食、生长和饲料利用情况的影响
[0060] 实验期间,虹鳟鱼生长状况良好。在平均水温仅为9.3℃的情况下,实验组饲料喂养的鱼体重量由初始时的165g增至363g(图2)。同时,实验组饲料品质稳定,饵料系数在0.94左右(图3C)。
[0061] 相比于对照组饲料,实验组饲料中添加了5%索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉后,实验组喂养的虹鳟鱼的摄食率和增重率分别提高了 9.26%(图3A)和17.30%(图3B)。
[0062] 且如图2所示的,实验组饲料养殖90天后,虹鳟鱼的花纹颜色变深、花纹变得非常自然美观、外表看起来新鲜且健康。
[0063] 饲料系数又称饵料系数,是指养殖对象增加一单位重量所消耗饲料的重量。具体计算方法为:饲料系数=饲料消耗量/增重量×100%;饲料系数越低,说明该饲料转化率提高,该饲料使用效果越好。
[0064] (5.2)对抗氧化能力的影响
[0065] 肝脏是鱼类重要的代谢器官。相比于对照组,饲料中添加5%索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉可显著提高虹鳟鱼肝脏的抗氧化酶活:提高超氧化物歧化酶8.33%(如图4的A);提高谷胱甘肽过氧化物酶活 9.09%(如图4的B);提高过氧化氢酶活106.82%(如图4的C)。
[0066] (5.3)对免疫的影响
[0067] 脾脏是重要的免疫器官。相比于对照组,饲料中添加5%索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉可显著增强鱼体的免疫性能:提高溶菌酶活性9.34%(如图5的A);提高补体C3含量36.32%(如图5的B);提高免疫球蛋白IgM含量14.52%(如图5的C)。
[0068] 实施例2
[0069] 实施例2是将实施例1的实验组饲料中索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉的添加量由5%下降到2%,并采用鱼粉和豆油对所述对照组饲料进行调节,使得实验组和对照组的饲料符合等氮等脂的原则。
[0070] 实验结果发现,2%索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉作为添加剂加入到饲料中后,虽对鱼的摄食量、生长增重速度、体内抗氧化酶、鱼体免疫力有一定的提高或增强等改善作用,但改善作用不及实施例1明显。
[0071] 实施例3
[0072] 运用实施例1中实验组饲料和对照组饲料的配方组成,用于养殖鲤鱼。具体是分别在两个可供氧和控温的大型水槽内养殖2条鲤鱼。养殖期间,保持鱼缸平均水温9.33℃,溶氧8.83mg/L,正常水质的自然pH,总氨氮0.05mg/L,自然光照的条件下,进行为期90天的养殖实验,探究索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉在鲤鱼养殖方面的应用效果。
[0073] 实验结果发现,实验组饲料喂养的鱼体重量由初始时的150g增至 400g。同时,实验组饲料品质稳定,饵料系数在0.85左右。实验组饲料喂养的鲤鱼的摄食率和增重率分别提高了10.24%和21.53%。
[0074] 相对于对照组,实验组饲料喂养提高鲤鱼肝脏超氧化物酶活10.21%;提高谷胱甘肽过氧化物酶活14.32%;提高过氧化氢酶活109.21%。
[0075] 相对于对照组,实验组饲料喂养提高鲤鱼脾脏溶菌酶活性9.97%;提高补体C3含量38.65%;提高免疫球蛋白IgM含量17.29%。
[0076] 由以上实验可知,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉作为添加剂加入到饲料中后,明显提高了鱼的摄食量,加快鱼的生长增重速度,体内抗氧化酶活得到增强,鱼体免疫力被明显提高。因此研究表明,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉可作为免疫增强剂,增强鱼类的免疫,可作为抗生素的替代者,用于增强水生动物的生长和健康。此外,研究也表明,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉在水产上可兼具诱食剂和抗氧化剂的作用,可促进鱼类生长、提高机体的抗氧化能力。
[0077] 上述实施例虽以养殖虹鳟和鲤鱼为例进行验证和研究,但可理解的是,索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉因富含多种生物活性物质(如必需氨基酸、维生素、矿物盐、未知生长因子、总类胡萝卜素等),当作为添加剂添加到其他水产鱼类/禽畜等饲料中时,同样具有诱食剂和抗氧化剂的作用,能发挥类似的“提高摄食量,加快生长增重速度,增强体内抗氧化酶活和改善免疫力”的技术效果。因此,本发明不限于将索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉作为鱼类养殖饲料的添加剂。换言之,但凡以索罗金小球藻淀粉缺陷型突变株藻粉作为“提高摄食量,加快生长增重速度,增强体内抗氧化酶活和改善免疫力”等改善健康状况的功能性饲料添加剂的方案,皆应包含在本发明范围内。
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