羽毛降解菌的篩選與混合液態(tài)發(fā)酵的研究.pdf

1、由于我國(guó)畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,帶動(dòng)蛋白質(zhì)的需求量逐年增高,我國(guó)主要靠進(jìn)口魚(yú)粉來(lái)解決蛋白質(zhì)資源的不足,所以如何開(kāi)發(fā)新的蛋白質(zhì)資源是目前研究的熱點(diǎn)。我國(guó)羽毛資源豐富,年產(chǎn)量達(dá)幾十萬(wàn)噸,大量廢棄羽毛造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。禽類(lèi)羽毛的蛋白含量高,特別是胱氨酸含量為各種天然蛋白飼料之最。但禽類(lèi)羽毛主要由角蛋白構(gòu)成,肽鏈之間的二硫鍵使羽毛性質(zhì)極其穩(wěn)定。畜禽對(duì)未經(jīng)處理的羽毛消化率較低。利用微生物發(fā)酵處理羽毛因具有能耗少,蛋白質(zhì)和氨基酸含量高,環(huán)境污

2、染小等優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。
　　 本試驗(yàn)以特殊環(huán)境中的樣品為研究對(duì)象,應(yīng)用PCR-SSCP技術(shù)分析該樣本中微生物種群,并篩選分離到三株羽毛角蛋白降解菌,NJQ1,NJQ2,NJQ3。經(jīng)形態(tài)學(xué)觀察、生理生化測(cè)定以及16s rRNA基因分析,初步認(rèn)為這3種菌分別屬于糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)、短小芽孢桿菌(Bacilluspumilus)。
　　 分別對(duì)

3、NJQ1,NJQ2,NJQ3三種菌單菌液態(tài)發(fā)酵和混合液態(tài)發(fā)酵效果進(jìn)行分析對(duì)比,并通過(guò)改變溫度、pH值、接種量、接種比例、菌齡、無(wú)機(jī)鹽、外加氮源碳源等培養(yǎng)條件,來(lái)提高羽毛發(fā)酵降解率,通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析最佳的發(fā)酵條件為:初始pH8.5,接種量6％,菌種比例NJQ2:NJQ3為2:3,菌齡12 h,K2HPO40.09 g·L-1、KH2PO40.36 g·L-1、NaCl0.3 g·L-1、MgSO40.15 g·L-1,37℃,180 r·

4、min-1培養(yǎng)48 h。在最佳的培養(yǎng)條件下,對(duì)羽毛發(fā)酵進(jìn)程進(jìn)行研究,結(jié)果表發(fā)酵24 h-36h時(shí),錐形瓶?jī)?nèi)呈現(xiàn)棕深色渾濁的液體,羽毛結(jié)構(gòu)明顯破壞,發(fā)酵48 h后,羽小枝幾乎全部脫落降解,僅可見(jiàn)較為粗大的羽桿,降解率達(dá)到72％。
　　 本試驗(yàn)為羽毛角蛋白的降解提供了高效降解菌株,且菌種性質(zhì)較為穩(wěn)定,優(yōu)化了液態(tài)混合發(fā)酵的發(fā)酵條件,使得發(fā)酵反應(yīng)更快速有效的進(jìn)行,且發(fā)酵產(chǎn)物安全可靠,為畜禽飼料蛋白質(zhì)缺乏問(wèn)題提供了一條經(jīng)濟(jì)安全的解決途徑。