[发明专利]利用瘤胃液生产维生素B12的稻草发酵培养基及其方法和应用

说明书

本发明公开了本发明提供了一种利用瘤胃液生产维生素B12的稻草发酵培养基及其方法和应用，所述稻草发酵培养基包括干稻草粉和特制的营养盐溶液，该发明利用反刍动物瘤胃的生理特点，利用瘤胃液中的微生物菌群，在特质的营养盐溶液下，来发酵稻草粉，获得富含维生素B12的发酵饲料。与维生素B12的传统生产相比，本发明生产的维生素B12不需要提纯，可以在发酵饲料中直接使用，简化了生产工艺。同时该发明将稻草秸秆转化为可被动物直接利用的营养物质，原料来源广泛，变废为宝，降低了生产成本，保护了环境。

技术领域

本发明涉及的是一种微生物发酵工艺，尤其涉及的是一种利用瘤胃液生产维生素B12的稻草发酵培养基及其方法和应用。

背景技术

瘤胃是反刍动物独特的消化器官，瘤胃内营养丰富，温度适宜，且瘤胃液中含有大量的微生物，因此反刍动物瘤胃是一个天然的发酵罐。瘤胃微生物对营养物质的分解和合成作用称为瘤胃发酵，产物主要是氨基酸、NH3、挥发性脂肪酸、B族维生素等，瘤胃微生物依靠瘤胃内饲料的营养物质生存和繁殖，而反刍动物又依靠瘤胃微生物的发酵物进行生存。反刍动物与瘤胃微生物之间形成密切的共生关系，而瘤胃微生物相互之间相互制约，维持着微生物区系生态系统的协调(司振书,江成,瘤胃微生物对纤维素的降解及其应用,微生物学杂志, 2003)。瘤胃微生物主要有厌氧细菌、原虫、真菌等。通过微生物纯培养，可以分离得到纯种菌株，并可以获得其生长代谢的详细资料，然而纯培养并没有考虑微生物群居生活方式及相互影响的重要性。一般而言，降解有机物质，尤其是植物细胞壁成分，如纤维素，需要微生物间的相互作用，其降解过程是由高度分化的专性微生物群对底物协同降解的过程。菌种之间的协同作用和相互依赖程度并不相同，它们可以从极简单的养分的交差，如维生素、碳源和能源到极特殊的完全依赖，电子传递就是瘤胃微生物相互作用的典型例子。

维生素B12又称为钴胺素或氰钴素，是一种由含钴的卟啉类化合物组成的B族维生素。自然界中的维生素B12都是由微生物合成的，高等动植物自身不能合成。维生素B12是几种变位酶的辅酶，常以辅酶的形式参与多种代谢过程，促进蛋白质和核酸的合成，促进红细胞的发育和成熟，促进脂肪、碳水化合物和蛋白质的代谢，维持神经系统功能的健全，临床上可以用于预防和治疗恶性贫血、末梢神经炎、脊髓炎等(王华等,维生素B12功能及营养作用研究, 中国食物与营养,2007)。在饲料工业方面，大多数动物的植物性饲料中不含维生素B12，其生长发育所需的维生素B12，一方面来源于消化道中的微生物的合成，另一方面来源于外界的添加。猪、鸡等非反刍动物缺乏维生素B12主要表现在生长发育停滞、贫血、繁殖率降低等。饲料维生素B12能预防怀孕母猪贫血，促进家禽家畜，特别是幼禽幼畜的生长发育，提高饲料蛋白的利用率，预防和治疗由于维生素B12缺乏引起的非反刍动物的贫血和生长发育不良，缺钴地区反刍动物的地方性消瘦病等。

目前在工业制造中，微生物发酵法是获得微生素B12的主要途径，且大部分产品被用于动物饲料添加剂。瘤胃微生物有很强的分解纤维素的能力(李莉,侯先志,瘤胃纤维素分解菌的研究进展,黄牛杂志,2002)，而且能合成维生素B12。植物秸秆资源丰富，目前不能被充分利用，不但造成资源浪费，还对环境造成一定的污染。目前，可利用植物秸秆等资源进行微生物发酵生产维生素等，将植物秸秆变废为宝，实现废物利用，具有重要的应用价值。但是，目前，利用植物秸秆生产维生素时，收率较低，而目前尚无利用植物秸秆定向生产维生素B12的方法。