地衣芽孢杆菌发酵豆粕的研究

论文摘要

地衣芽孢杆菌D-1是安徽农业大学饲料科技研究所分离的一株饲用微生物，为了实现地衣芽孢杆菌D-1的工业化生产，对该菌株的液态产碱性蛋白酶培养条件、工业培养基配方和固态发酵豆粕的发酵条件进行了优化研究，并用该菌的固态发酵豆粕替代豆粕饲喂产蛋鸡，比较其对蛋鸡生产性能、蛋品质及血清生化指标的影响。试验1：地衣芽孢杆菌D-1产碱性蛋白酶培养条件的优化。为了对产碱性蛋白酶的地衣芽孢杆菌D-1的培养条件进行优化，利用10L发酵罐，采用正交设计L49（3）试验设计，对培养温度，pH值，搅拌转速和通气量4因素进行优化，得到地衣芽孢杆菌D-1发酵产碱性蛋白酶的最优培养条件为：培养温度37.0℃，pH值7.5，通气量4L/min，搅拌转速300r/min。利用最优条件组合进行验证实验表明，该培养条件下地衣芽孢杆菌D-1碱性蛋白酶的酶活为91.26U/mL。试验2：地衣芽孢杆菌D-1培养基的优化。为了优化地衣芽孢杆菌D-1菌株的培养基成分，以培养基各组分对菌体生长的影响作为考察指标，先采用单因素，确定最佳的碳源，氮源和无机盐源，后采用正交设计L9（33）试验设计，对地衣芽孢杆菌D-1的培养基主要成分进行分析和优化，得到地衣芽孢杆菌D-1优化的最佳培养基配方为：以2.5%麸皮作为碳源，以2%豆粕粉作为氮源，以0.06%KH2PO4作为无机盐源，250mL三角瓶装液量100mL，接种量5%，培养温度37℃，初始pH7.5，培养24h，活菌数最高，达到3.06×1012cfu/mL。试验3：地衣芽孢杆菌D-1发酵豆粕发酵条件的优化。为了优化地衣芽孢杆菌D-1发酵豆粕的发酵条件，以普通膨化豆粕为原料，采用L1（645）正交试验设计，用500mL三角瓶进行好氧固态发酵试验，研究接种量、料水比、发酵时间、装料量和发酵温度5因素对发酵豆粕中酸溶蛋白含量、胰蛋白酶抑制因子、碱性蛋白酶酶活、中性蛋白酶酶活及脂肪酶酶活的影响。结果表明，以酸溶蛋白增加量为目标的最优发酵条件为：接种量7%，料水比为1:1，发酵时间为58h，装料量为60g，发酵温度为39℃，发酵后酸溶蛋白含量（占风干样）为23.46%；以胰蛋白酶抑制因子降解效果为目标的最优发酵条件为：接种量为3%，料水比为1:0.9，发酵时间为48h，装料量为55g，发酵温度为33℃，发酵后胰蛋白酶抑制因子的含量为4.28mg/g；以碱性蛋白酶酶活为目标的最优发酵条件为：接种量7%，料水比为1:0.7，发酵时间为43h，装料量为55g，发酵温度为33℃，发酵后碱性蛋白酶酶活达到46.58U/g；以中性蛋白酶酶活为目标的最优发酵条件为：接种量9%，料水比为1:0.7，发酵时间为58h，装料量为55g，发酵温度为35℃，发酵后中性蛋白酶酶活达到31.58U/g；以脂肪酶酶活为目标的最优发酵条件为：接种量9%，料水比为1:0.7，发酵时间为48h，装料量为55g，发酵温度为33℃，发酵后脂肪酶酶活达到51.39mg/g。地衣芽孢杆菌D-1发酵豆粕不仅提高了酸溶蛋白的含量和消化酶的含量，而且能明显降解抗营养因子，从而改善豆粕的饲用品质。试验4：不同类型发酵豆粕饲喂产蛋鸡的应用研究。研究添加不同类型发酵豆粕对产蛋鸡生产性能、蛋品质及血液生化指标的影响。试验选取29周龄海兰蛋鸡324只，随机分成3组，每组设3个重复，每个重复36只鸡，分别饲喂基础日粮（对照）、高酸溶蛋白发酵豆粕等比例替代基础日粮中的2.5个百分点豆粕日粮（试验1组）、低胰蛋白酶抑制因子发酵豆粕等比例替代基础日粮中的2.5个百分点豆粕日粮（试验2组），试验期42d。结果表明，与对照组相比，试验1、2组产蛋率分别提高了3.08%和3.59%，差异均极显著（P<0.01），破软蛋率分别降低0.14%和0.25%，差异均显著（P<0.05），试验2组料蛋比降低了4.00%，差异显著（P<0.05），但对蛋重和蛋品质无显著影响（P＞0.05）；试验1、2组的IgA、IgM、IgG、碱性磷酸酶和总蛋白均有不同程度的提高，而尿素氮，血钙和血磷均有不同程度的降低；试验1组和试验2组较对照组每百千克产生的净效益分别为6.33元和10.31元。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 文献综述
• 1 引言
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 试验药品与试剂
• 2.1.2 试验仪器
• 2.1.3 试验菌种
• 2.1.4 试验饲料原料与试验动物
• 2.1.5 主要试剂的配制
• 2.1.6 培养基
• 2.1.7 发酵豆粕生产
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 地衣芽孢杆菌培养条件的优化
• 2.2.2 地衣芽孢杆菌工业化培养基的优化
• 2.2.3 地衣芽孢杆菌发酵豆粕发酵条件的优化
• 2.2.4 发酵豆粕饲喂产蛋鸡的应用研究
• 2.2.5 指标测定和计算方法
• 2.3 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 地衣芽孢杆菌培养条件的优化
• 3.1.1 正交试验
• 3.1.2 试验验证
• 3.2 地衣芽孢杆菌工业化培养基的优化
• 3.2.1 培养基的单因素试验选择
• 3.2.1.1 碳源的优化
• 3.2.1.2 氮源的优化
• 3.2.1.3 无机盐的优化
• 3）正交试验'>3.2.2 L9（3³）正交试验
• 3.2.3 试验验证
• 3.4 地衣芽孢杆菌发酵豆粕的发酵条件优化
• 3.4.1 正交试验优化汇总结果
• 3.4.2 酸溶蛋白含量的正交试验结果
• 3.4.3 胰蛋白酶抑制因子的正交试验结果
• 3.4.4 碱性蛋白酶的正交试验结果
• 3.4.5 中性蛋白酶的正交试验结果
• 3.4.6 脂肪酶的正交试验结果
• 3.4.7 试验验证
• 3.5 发酵豆粕饲喂产蛋鸡的应用研究
• 3.5.1 不同类型发酵豆粕对生产性能的影响
• 3.5.2 不同类型发酵豆粕对蛋品质的影响
• 3.5.3 不同类型发酵豆粕对血清生化指标的影响
• 3.5.4 经济效益分析
• 4 讨论
• 4.1 地衣芽孢杆菌培养条件的优化
• 4.2 地衣芽孢杆菌工业培养基的优化研究
• 4.3 地衣芽孢杆菌发酵豆粕发酵条件的优化研究
• 4.4 发酵豆粕饲喂产蛋鸡的应用研究
• 4.4.1 不同类型发酵豆粕对产蛋鸡生产性能的影响
• 4.4.2 不同类型发酵豆粕对蛋品质的影响
• 4.4.3 不同类型发酵豆粕对血液指标的影响
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表论文情况