木聚糖酶高产菌株的筛选、产酶条件的优化及肉鸡饲养效果验证

论文摘要

随着畜牧业的发展,饲料资源的短缺日益严重,而我国有丰富的粗饲料资源,却不能被畜禽很好的消化吸收,如何能够有效的利用粗饲料资源,是当代研究者和生产者关注的热点之一。半纤维素是仅次于纤维素的第二大可利用的自然资源,其主要成分是木聚糖。谷物类的饲料中存在的木聚糖,阻碍了畜禽营养物质的消化利用。木聚糖酶将木聚糖降解成低聚木糖和寡糖,能够被动物消化吸收,通过这种生物降解消除木聚糖抗营养因子作用的方法是安全有效的。本试验用透明圈法从腐烂的玉米秸秆中筛选产木聚糖酶菌株,并对其产酶条件及其酶学性质进行研究,并将该木聚糖酶添加到肉鸡饲粮中,研究其对肉鸡生产性能的影响,并比较该酶与商品木聚糖酶制剂的饲养效果。本试验具体包括以下三个方面:（1）产酶菌株的筛选。木聚糖酶降解木聚糖底物形成寡糖,刚果红染色时寡糖不能被染色而形成透明圈,根据透明圈的大小初筛产酶菌株。对采集样品通过生孢子培养,并对孢子液稀释后涂在含有木聚糖底物的培养基中培养48h。通过透明圈法初筛和酶活测定复筛,最终筛选一株木聚糖酶高产菌株SX5-3,并根据该菌株革兰氏染色、形态特性和16SrDNA鉴定,确定该菌株为短小芽孢杆菌。（2）产酶条件的优化。通过单因子验研究该菌的适宜生长条件和产酶条件,结果表明,该细菌在12h进入对数生长期,36h到达生长高峰期。适宜在温度37℃,pH 6.5-7.5的条件下生长。为了使细菌能够更好的生长和分泌酶,对其培养基中的碳源和氮源进行优化。采用单因子试验分别利用五种不同的碳源和四种不同的氮源作为细菌生长的碳源和氮源,并在适宜的条件下培养,结果表明:以木聚糖为碳源,酵母提取物为氮源的培养基,细菌生长良好并表现出较高的酶活。改变木聚糖酶作用时的温度和pH值,确定SX5-3分泌的木聚糖酶的作用的最佳温度及pH。试验结果表明,该酶在温度55℃, pH 6.0时有最高酶活力。当温度升高为60℃时仍有80%的活力,说明该酶嗜中温;当pH为7时有85%的酶活力,PH为5.5使有65%的酶活力,说明该酶嗜中性偏酸性。（3）该木聚糖酶对肉鸡生产性能及养分利用率的影响。采用单因子完全随机设计,将180只健康体重接近的1日龄AA肉仔鸡,随机分为6个处理,每组6个重复,每重复5只鸡。在基础日粮中分别添加试验酶0、500、1 000、1 500和2 000 U/kg及商品木聚糖酶制剂1000U/kg。试验结果表明,添加1 000 U/kg木聚糖酶的处理组与对照组相比,显著提高了2242d和142肉鸡日增重（P<0.05）,并显著降低了121d、2242d和142肉鸡采食量和料重比（P<0.05）。添加1 000 U/kg木聚糖酶对121d和2242d肉鸡能量、粗蛋白及粗纤维利用率,分别提高了2.35%、4.79%、3.18%和1.71%、4.91%、2.87%（P<0.05）。与商品木聚糖酶制剂相比,日增重、采食量、料重比和各养分利用率均没有显著性差异（P>0.05）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 木聚糖酶的研究进展
• 1.1.1 木聚糖酶
• 1.1.2 木聚糖的结构
• 1.1.3 木聚糖酶的作用机制
• 1.2 木聚糖酶生产
• 1.2.1 木聚糖酶的生产菌
• 1.2.2 产木聚糖酶菌株的筛选
• 1.2.3 木聚糖酶的合成、生产
• 1.2.4 木聚糖酶的发酵工艺
• 1.3 木聚糖酶的应用
• 1.3.1 木聚糖酶在饲料及养殖业的应用
• 1.3.2 木聚糖酶在食品业的应用
• 1.3.3 木聚糖酶在造纸业的应用
• 1.3.4 木聚糖酶在其他行业的应用
• 1.4 本研究的目的与意义
• 第二章 木聚糖酶菌株的筛选、鉴定
• 2.1 材料
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 试验仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 培养基的配置
• 2.2.2 菌种鉴定
• 2.2.3 酶活测定
• 2.3 试验结果与分析
• 2.3.1 木聚糖酶产生菌的筛选
• 2.3.2 菌株的鉴定
• 2.4 小结
• 第三章 SX5-3 发酵条件的优化及酶活性质的研究
• 3.1 材料
• 3.1.1 试剂
• 3.1.2 仪器
• 3.2 方法
• 3.2.1 缓冲液的配置
• 3.2.2 木聚糖酶酶活测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 菌株生长曲线及产酶最佳时间确定
• 3.3.2 发酵液培养温度对酶活影响
• 3.3.3 发酵液pH 值对酶活的影响
• 3.3.4 SX5-3 菌体产酶最佳碳源
• 3.3.5 SX5-3 菌体产酶最佳氮源
• 3.3.6 木聚糖酶反应的最适温度及热稳定性
• 3.3.7 木聚糖酶的反应最适pH 及酸碱稳定性
• 3.4 小结
• 第四章 木聚糖酶对肉仔鸡生产性能和养分利用率的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 动物试验设计
• 4.1.3 饲养试验日粮
• 4.1.4 测定指标及其方法
• 4.1.5 数据统计
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 木聚糖酶对肉鸡生产性能的影响
• 4.2.2 木聚糖酶对肉鸡养分利用率的影响
• 4.3 讨论
• 4.3.1 木聚糖酶对肉鸡生产性能的影响
• 4.3.2 木聚糖酶对肉鸡养分利用率的影响
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 个人简介