蛋白酶產(chǎn)生菌的篩選及固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白原料的研究.pdf

1、蛋白質(zhì)飼料資源的不足已成為世界性問(wèn)題,在我國(guó)尤其嚴(yán)重。隨著畜牧業(yè)的高速發(fā)展,常規(guī)蛋白飼料已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要,開(kāi)發(fā)新的飼料蛋白資源成為我國(guó)飼料業(yè)的重要課題。采用微生物固態(tài)發(fā)酵非常規(guī)蛋白飼料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料是國(guó)內(nèi)外研究的主要方向。本研究試圖從牛瘤胃中分離篩選出高產(chǎn)以蛋白酶為主并產(chǎn)多種復(fù)合酶的菌株,采用固態(tài)發(fā)酵的方法,發(fā)酵非常規(guī)蛋白原料(血粉、棉粕、羽毛粉),并進(jìn)行代謝試驗(yàn)。本研究主要包括如下四部分內(nèi)容:
　　 試驗(yàn)一,

2、發(fā)酵菌種的分離與篩選:采用干酪素培養(yǎng)基進(jìn)行初篩,從牛瘤胃內(nèi)容物中分離和篩選出6株產(chǎn)透明圈較大的菌株,利用它們發(fā)酵非常規(guī)蛋白原料,最終確定菌株B1具有高效的發(fā)酵能力。利用B1固態(tài)發(fā)酵非常規(guī)蛋白原料,使可溶性蛋白質(zhì)含量提高了66.24％,氨基氮含量提高了2.89倍,并且該菌高產(chǎn)蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶。經(jīng)形態(tài)學(xué)初步鑒定為米曲霉。
　　 試驗(yàn)二,米曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)蛋白酶條件的優(yōu)化及酶學(xué)性質(zhì)研究:以中性蛋白酶的活性為優(yōu)化指標(biāo),采用正交和單

3、因素方差分析的方法,對(duì)米曲霉最適產(chǎn)酶的培養(yǎng)基組分和培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:米曲霉產(chǎn)中性蛋白酶的最適培養(yǎng)基組成為:在麩皮:豆粕粉為8:2的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,添加K2HPO40.5％、CaCl21％,培養(yǎng)基的含水率為40％。產(chǎn)酶最適培養(yǎng)條件為:pH值為6.0,接種量為4％,250mL的三角瓶裝10g干的培養(yǎng)基,最佳培養(yǎng)時(shí)間為48h。該酶的最適反應(yīng)溫度為55℃,最適pH值為7.2；該酶在40℃～50℃較穩(wěn)定,pH值在3.0～7.0時(shí)比較穩(wěn)定；

4、Mg2+、K+、Na+、Ca2+、Mn2+對(duì)該酶有激活和穩(wěn)定作用,而Zn2+、Cu2+、Fe2+不同程度的抑制酶活性,其中Cu2+強(qiáng)烈抑制酶的活性。在最佳發(fā)酵工藝下,蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶的活力分別為4211.57U/g、3146.70U/g、7278.14U/g。
　　 試驗(yàn)三、米曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料工藝的優(yōu)化:本試驗(yàn)采用正交及單因素方差分析的試驗(yàn)方法,以可溶性蛋白含量、氨基氮含量及酶活為考察指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定,篩選出

5、最優(yōu)的發(fā)酵培養(yǎng)基配方和發(fā)酵條件。試驗(yàn)研究結(jié)果顯示,最佳原料配方為:血粉30％、棉粕26％、羽毛粉4％、麩皮35％、玉米粉5％；最佳發(fā)酵條件:初始pH為6,含水率為50％,接種量為2％,發(fā)酵時(shí)間為60h。在最佳發(fā)酵工藝的條件下,發(fā)酵產(chǎn)品的可溶性蛋白含量、氨基氮含量、粗蛋白含量及游離氨基酸總量分別達(dá)到了173.72mg/g、34.75mg/g、48.97％、100.945mg/g,比未發(fā)酵的產(chǎn)品分別提高了82.68％、379.97％、12.

6、91％、570％;蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶的活力分別為2341.83U/g、3678.08U/g、6835.43U/g。由此可見(jiàn),利用米曲霉固態(tài)發(fā)酵非常規(guī)蛋白原料可以明顯提高它們的利用率,為解決當(dāng)前蛋白飼料資源的不足提供重要的理論依據(jù)。
　　 試驗(yàn)四,發(fā)酵蛋白替代豆粕對(duì)AA肉雞日糧代謝率、腸道菌群及消化酶活性的影響:按照體重、身體狀況,把7周齡的AA肉雞隨機(jī)分成五組,每組5只,分別為對(duì)照組、發(fā)酵雜蛋白組(試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組的發(fā)酵雜

7、蛋白分別替代全價(jià)料中豆粕的90％、60％、30％)、未發(fā)酵雜蛋白組(試驗(yàn)Ⅳ組的未發(fā)酵雜蛋白替代全價(jià)料中豆粕的60％、)。研究結(jié)果表明:與對(duì)照組相比,試驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ組(發(fā)酵蛋白組)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表現(xiàn)代謝率差異不顯著(P>0.05),對(duì)腸道中乳酸菌的數(shù)量影響不顯著(P>0.05)；但可以顯著提高腸道中米曲霉的數(shù)量,顯著降低腸道中大腸桿菌的數(shù)量(P<0.05),顯著提高小腸中消化酶的活性(P<0.05)。與試驗(yàn)Ⅳ組(未發(fā)酵蛋白組)相比,使用發(fā)酵蛋白