混菌固態(tài)發(fā)酵小麥秸稈產(chǎn)生單細(xì)胞蛋白飼料的研究.pdf

1、纖維素是自然界中存在最廣泛的一類碳水化合物，同時(shí)它也是地球上數(shù)量最大的再生資源。目前，自然界中纖維素只有小部分得到了利用，絕大多數(shù)纖維素不僅被白白浪費(fèi)，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。利用微生物生產(chǎn)的纖維素酶將其轉(zhuǎn)化為人類急需的能源、食物和化工原料，對(duì)于解決環(huán)境污染、食物短缺和能源危機(jī)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 本論文主要工作包括：在不同培養(yǎng)基和不同培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)溫度、初始pH、接種量、含氮量和培養(yǎng)方式下分別測定四種單一菌種產(chǎn)FPU酶、β-葡萄

2、糖苷酶、CMC酶和C1酶活力，進(jìn)一步確定菌種發(fā)酵的最優(yōu)條件；在不同培養(yǎng)條件和不同配比下分別測定二元和多元混菌發(fā)酵產(chǎn)生的纖維素酶活力、還原糖和蛋白含量，確定混菌發(fā)酵的最優(yōu)條件，研究發(fā)酵前后秸稈粗纖維、蛋白含量及氨基酸的變化情況。得到如下結(jié)果： 1．黑曲霉發(fā)酵的最優(yōu)培養(yǎng)基為：pH為5．5、氮源為（NH4）2SO4、含水量為150%、麥稈：麩皮之比為2：3；灰綠青霉發(fā)酵的最優(yōu)培養(yǎng)基為：pH為4．5、氮源為（NH4）3PO4、含水量為2

3、00%、麥稈：麩皮之比為3：2；綠色木霉發(fā)酵的最優(yōu)培養(yǎng)基為：pH為5．5、氮源為（NH4）3PO4、含水量為150%、麥稈：麩皮之比為4：1：根霉發(fā)酵的最優(yōu)培養(yǎng)基為：pH為4．5、氮源為（NH4）2SO4、含水量為200%、麥稈：麩皮之比為2：3。 2．單一菌種在半密閉條件下培養(yǎng)，四種菌種營養(yǎng)生長旺盛，產(chǎn)纖維素酶活力較大。黑曲霉培養(yǎng)時(shí)間為60h，培養(yǎng)溫度為35℃，初始pH為7．0，接種量為15%，含氮量為0．6%，在此條件下黑曲

4、霉生產(chǎn)FPU酶、β-葡萄糖苷酶、CMC酶和C1酶活力分別為0．52U/mg、1．78U/mg、6．35U/mg、3．87U/mg?；揖G青霉培養(yǎng)時(shí)間為72h，培養(yǎng)溫度為40℃，初始pH為5．0，接種量為15%，含氮量為0．6%，在此條件下灰綠青霉生產(chǎn)FPU酶、β-葡萄糖苷酶、CMC酶和C1酶活力分別為0．78U/mg、3．96U/mg、5．36U/mg、1．57U/mg。綠色木霉培養(yǎng)時(shí)間為96h，培養(yǎng)溫度為35℃，初始pH為5．5，接種量

5、為20%，含氮量為0．4%，在此條件下綠色木霉生產(chǎn)FPU酶、β-葡萄糖苷酶、CMC酶和C1酶活力分別為0．42U/mg、0．25U/mg、3．26U/mg、3．46U/mg。根霉培養(yǎng)時(shí)間為72h，培養(yǎng)溫度為35℃，初始pH為6．5，接種量為20%，含氮量為0．8%，在此條件下根霉生產(chǎn)FPU酶、β-葡萄糖苷酶、CMC酶和C1酶活力分別為0．35U/mg、0．71U/mg、1．23U/mg、0．29U/mg。 3．四種菌種發(fā)酵后秸稈

6、組分均有不同程度的變化，黑曲霉發(fā)酵后秸稈纖維素和半纖維素降解最多，分別為4．9%和2．3%，蛋白含量提高最多為4．33%，其次是綠色木霉和灰綠青霉。根霉的纖維素和半纖維素降解最少，分別為1．2%和0．4%，蛋白含量提高最少為1．24%，它在秸稈基質(zhì)中生長情況最差。 4．二元混菌發(fā)酵時(shí)FPU酶活力高于單菌發(fā)酵時(shí)，其中黑曲霉：根霉為1：3時(shí)FPU酶活力最高為0．86。蛋白含量提高的效果大小順序?yàn)椋汉谇?根霉>黑曲霉+灰綠青霉>黑曲

7、霉+綠色木霉，黑曲霉：根霉為1：3時(shí)蛋白含量提高最大為7．58%，二元混菌最佳培養(yǎng)條件為黑曲霉：根霉為1：3，pH為6．5，培養(yǎng)時(shí)間為60h，最適溫度為35℃。混菌在此條件下發(fā)酵后秸稈纖維素降解為45．3%，比發(fā)酵前降低8．3%，比黑曲霉和根霉單一發(fā)酵纖維素含量減少3．4%和7．0%；半纖維素降解為15．6%，比發(fā)酵前降低3．3%，比黑曲霉和根霉單一發(fā)酵秸稈半纖維素含量減少1．0%和2．9%；蛋白含量提高到8．7%，比發(fā)酵前提高5．6%

8、，比黑曲霉和根霉單一發(fā)酵秸稈蛋白含量提高1．3%和4．4%。 5．啤酒酵母+產(chǎn)朊假絲酵母比白地霉+產(chǎn)朊假絲酵母產(chǎn)生的蛋白含量高，啤酒酵母：產(chǎn)朊假絲酵母為1：1時(shí)蛋白含量最高為15．34%。啤酒酵母：產(chǎn)朊假絲酵母：白地霉為1：1：1時(shí)蛋白含量為15．43%。白地霉的加入使蛋白含量比酵母菌發(fā)酵提高0．08%。隨著混合菌種種類的增加，產(chǎn)物中蛋白含量隨之增加的效果不明顯。 6．多元混合發(fā)酵后秸稈粗纖維比發(fā)酵前和單一菌種發(fā)酵均有不