產(chǎn)植酸酶枯草芽孢桿菌的選育及其棉粕源發(fā)酵產(chǎn)物的研究.pdf

1、目的:本研究通過對枯草芽孢桿菌進行誘變處理,選育出一株產(chǎn)植酸酶的枯草芽孢桿菌,并確定最優(yōu)誘變方式。采用4因子5水平正交設(shè)計和2因子5水平正交設(shè)計,以發(fā)酵產(chǎn)物中枯草芽孢桿菌數(shù)量和植酸酶的活性為指標,優(yōu)化枯草芽孢桿菌的發(fā)酵飼料參數(shù)和底物組成、接種量,最終確定枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料發(fā)酵工藝參數(shù),為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生物發(fā)酵飼料奠定基礎(chǔ);探究植酸酶對棉粕中植酸的降解水平,同時對棉粕源發(fā)酵產(chǎn)物進行營養(yǎng)價值的綜合評定。本論文的目的是將枯草芽孢桿菌培養(yǎng)物的生物學

2、特性與新疆豐富棉粕資源優(yōu)勢有機地結(jié)合起來,開發(fā)棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料,應(yīng)用于動物生產(chǎn),促進動物生長、保障動物健康、提高飼料利用效率。
　　方法:本論文由三個試驗組成。試驗一:篩選產(chǎn)植酸酶枯草芽孢桿菌,然后采用紫外線(UV)、亞硝基胍(NTG)、UV-NTG、NTG-UV四種方法對其進行誘變,確定最佳誘變方式及誘變條件。試驗二:采用4因子5水平正交設(shè)計,從發(fā)酵溫度(29℃、33℃、37℃、41℃、45℃),時間周期(12h、24

3、h、48h、72h、96h)、底物初始水分(30％、40%、50%、60%、70%)、底物初始pH(6.0、6.5、7.0、7.5、8.0)4因素5水平著手,按照均勻設(shè)計表U5(54),共設(shè)計25個試驗處理,通過測定不同處理組合發(fā)酵產(chǎn)物中的植酸酶活性,經(jīng)正交方差分析及極差分析得到發(fā)酵溫度、時間周期、底物初始水分和pH等的最優(yōu)發(fā)酵條件參數(shù);采用2因子5水平正交設(shè)計,從底物組成(棉粕與玉米不同比例)與接種量(1mL、3mL、5ml、7mL、

4、9mL)2因素5水平入手,按照正交設(shè)計表52,共設(shè)計25個試驗處理,通過測定不同處理組合發(fā)酵產(chǎn)物中的植酸酶活性和枯草芽孢桿菌數(shù)量兩個指標,經(jīng)兩因子有重復觀察值的數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較,確定底物組成及接種量的最優(yōu)條件參數(shù)。本試驗旨在確定棉粕源生物飼料發(fā)酵條件參數(shù)和發(fā)酵底物組成及接種量。試驗三:根據(jù)試驗二研究結(jié)果,制備優(yōu)質(zhì)棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料,發(fā)酵結(jié)束后,測定發(fā)酵產(chǎn)物枯草芽孢桿菌菌數(shù)、植酸磷、植酸酶活性、蛋白酶活性以及常規(guī)營養(yǎng)指標

5、(DM、CP、EE、NDF、Ash、Ca、P)等,綜合評定產(chǎn)物的生物學特性和營養(yǎng)價值。
　　結(jié)果:試驗一:用UV、NTG、UV-NTG、NTG-UV四種方法選育枯草桿菌,經(jīng)紫外誘變100s后的枯草芽孢桿菌植酸酶活性最高,植酸酶產(chǎn)量71.96U/mL,比篩選菌株提高了38.46%。因此確定紫外線誘變方法為最佳誘變方式,紫外線處理100s為最優(yōu)誘變條件。試驗二:產(chǎn)植酸酶枯草芽孢桿菌生物飼料的發(fā)酵參數(shù)為:溫度37℃,時間周期72h,底物

6、初水分30%,初始pH為7.0;底物組成和接種量的優(yōu)化結(jié)果為:底物組成為棉粕90%,玉米10%;接種量為7.0mL/100g。試驗三:試驗發(fā)現(xiàn),通過枯草芽孢桿菌發(fā)酵,棉粕源發(fā)酵飼料中有效磷含量提高45.5%,差異極顯著(P<0.01),植酸磷/總磷降低13.2%,差異顯著(P<0.05),植酸酶活性提高103.72U/g,淀粉酶提高24.43U/g,蛋白酶活性提高23.21U/g,棉粕源生物蛋白飼料的營養(yǎng)價值均有不同程度的提高。表明產(chǎn)植