固態(tài)厭氧發(fā)酵生棉粕降低游離棉酚含量的研究.pdf

1、我國(guó)棉粕資源豐富,年產(chǎn)量超過(guò)600萬(wàn)噸,居世界首位。棉粕中粗蛋白含量在38％-50%之間,氨基酸含量豐富,賴氨酸含量略低于豆粕,是一種重要的植物性蛋白飼料。由于棉籽粕含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子,如游離棉酚、非淀粉多糖、環(huán)丙烯脂肪酸、植酸、單寧等,這些物質(zhì)嚴(yán)重影響了棉籽粕對(duì)動(dòng)物的適口性和采食量、降低了棉籽粕營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率,特別是游離棉酚具有毒性,會(huì)破壞動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞、血管、神經(jīng),導(dǎo)致動(dòng)物器官變性壞死,機(jī)能紊亂;還能破壞睪丸生精上皮,降低動(dòng)物繁殖

2、能力甚至造成不育。利用微生物發(fā)酵法能有效去除棉籽粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子,改善棉籽粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。目前利用好氧微生物進(jìn)行棉籽粕有氧發(fā)酵相關(guān)研究較多,且大多采用熟料發(fā)酵,但有氧發(fā)酵消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)能,同時(shí)高壓滅菌處理會(huì)很大程度影響棉粕營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,而利用兼性厭氧微生物進(jìn)行棉籽粕厭氧發(fā)酵的研究較少。本研究從實(shí)驗(yàn)室保藏菌株出發(fā)篩選具有良好游離棉酚降解效果的的糞腸球菌,并對(duì)其培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化;然后采用糞腸球菌厭氧發(fā)酵棉籽粕,并以棉籽粕中游離棉酚含量為主要指標(biāo)

3、,對(duì)其厭氧發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,最后初步對(duì)厭氧發(fā)酵棉粕游離棉酚降解機(jī)制進(jìn)行探討。
　　1、游離棉酚降解菌株的篩選和生理生化鑒定。為了獲得對(duì)棉粕中游離棉酚有降解效果的菌株,從實(shí)驗(yàn)室保藏的22株菌株出發(fā),通過(guò)結(jié)合醋酸棉酚培養(yǎng)基平板篩選和固態(tài)發(fā)酵復(fù)篩得到一株具有良好游離棉酚降解效果的EF-24。并對(duì)其利用Biolog微生物自動(dòng)分析系統(tǒng)進(jìn)行生理生化鑒定。結(jié)果表明,EF-24為糞腸球菌,可信度達(dá)97%。
　　2、棉籽粕固態(tài)厭氧發(fā)酵條件優(yōu)化

4、研究。為了最大程度地降低棉粕中游離棉酚含量,利用響應(yīng)面法對(duì)糞腸球菌固態(tài)發(fā)酵生棉粕降解游離棉酚工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。首先對(duì)影響糞腸球菌固態(tài)發(fā)酵棉粕降解游離棉酚的料水比、初始pH、發(fā)酵時(shí)間、接種量、發(fā)酵溫度進(jìn)行單因素研究,確定對(duì)結(jié)果有較大影響的料水比、初始pH和發(fā)酵時(shí)間三個(gè)因素。然后利用Box—Behnken設(shè)計(jì),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明料水比、初始pH和發(fā)酵時(shí)間的最佳條件分別是1:0.53、6.57和3.06天。按照優(yōu)化的條件發(fā)酵棉粕后游離棉

5、酚含量降為231.68mg/kg,降解率達(dá)67.85%。
　　3、棉籽粕固態(tài)厭氧發(fā)酵降解游離棉酚機(jī)制初步研究。微生物發(fā)酵棉粕降解游離棉酚途徑主要兩種途徑:(1)微生物分泌可降解游離棉酚的酶類;(2)游離棉酚與微生物分泌的氨基酸(尤其賴氨酸)和活性蛋白質(zhì)中游離氨基結(jié)合形成結(jié)合棉酚。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)酵過(guò)程中游離棉酚、結(jié)合棉酚以及總棉酚降解量之間的關(guān)系。結(jié)果表明,固態(tài)厭氧發(fā)酵降解棉粕過(guò)程中總棉酚降解量等于游離棉酚和結(jié)合棉酚降解量之和。因此,