可改良棉粕蛋白的菌株选育及其发酵 - 生物通.pdf

中国生物工程杂志　ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３０（１０）：３３３８ 可改良棉粕蛋白的菌株选育及其发酵 １ １ １ ２ １ 刘　俊 　诸葛斌 　方慧英 　张　 　诸葛健 （１江南大学工业生物技术教育部重点实验室和工业微生物研究中心　无锡　２１４１２２） （２ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｕｒｂａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰ．Ｏ．Ｂｏｘ１３３４Ｄｕｒｂａｎ４０００，ＳｏｕｔｈＡｆｒｉｃａ） 摘要　棉粕蛋白质含量高达３８％～５０％，然而作为饲料其蛋白质品质较差，饲料利用率较低。为 提高其蛋白质利用率，从自然界筛选出了能够高效降解棉粕大分子蛋白质的优良菌株４株，经生 化与分子生物学试验鉴定为Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ（２株，编号为Ｈ１和Ｈ７），Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ（１株，编号为 Ｈ９）和Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒ（１株，编号为Ｐ１）。通过单菌及组合发酵实验比较发现：最适宜菌种组合 为Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ（Ｈ１）和Ａ．ｎｉｇｅｒ（Ｐ１）。两菌株组合发酵后，棉粕ＴＣＡＮＳＩ（三氯乙酸氮溶指数）提高 了２５．３４％，小分子多肽含量提高了１１％，游离必需氨基酸提高了２４％，蛋白质的体外消化率由 ４４．５６％提高到了７８．６１％，明显高于其他菌种组合，研究结果表明其组合发酵可有效改良棉粕蛋 白品质，显著提高棉粕蛋白的饲用价值。 关键词　棉粕　固体发酵　ＴＣＡＮＳＩ小肽 中图分类号　Ｑ８１９ 　　随着养殖业和饲料工业的迅速发展，蛋白饲料资 解棉粕大分子蛋白的较适宜菌株，并进行了单菌和组 源相对匮乏成为制约我国养殖业发展的主要因素之 ［７］ 合发酵试验。以发酵后棉粕ＴＣＡＮＳＩ、小分子多肽 的 一。我国是一个产棉大国，年可产棉粕６００万吨以上， 含量及棉粕蛋白体外消化率为指标，对不同菌种及其 ［１］ 资源量全球第一 ，棉粕蛋白质含量高达３８％～５０％， 组合进行发酵试验比较，以期获得最佳的菌种组合，有 是重要的植物性蛋白质资源之一（ＧＢ／Ｔ２１２６４２００７）； 效降解棉粕大分子蛋白质为小分子多肽和氨基酸等易 但棉粕蛋白的饲料利用率较低，主要由于存在以下不 被消化利用的营养物质，改良棉粕蛋白品质，提高其饲 ［２］ 料利用率，为解决我国乃至全球蛋白质饲料资源严重 利因素：一是含有棉酚 等抗营养因子，二是蛋白质消 化利用率低，消化能值仅为豆粕的６５％左右，必需氨基 短缺问题提供有效的途径。 ［３４］ 酸含量少组成不平衡且利用率低 。从目前国内棉 １　材料与方法 ［５］ 粕发酵的研究情况来看：研究棉粕脱毒的较多 ，关注 棉粕蛋白质改良的却较少，缺乏对棉粕发酵前后蛋白 １．１　材　料 质降解规律的研究。针对这些问题，有关研究人员采 １．１．１　原　料　棉粕购自饲料厂，试验测得其含游离 用微生物发酵棉粕，但多为单一菌种的发酵研究，而对 棉酚９５０ｍｇ／ｋｇ，粗蛋白质４０．９８％，ＴＣＡＮＳＩ３．５％。 ［６］ １．１．２　主要仪器　 ＰＣＲ仪（Ｐｅｒｓｏｎａｌ），ＵＶＰ凝胶成像 多菌种混合发酵方面研究较少 。 　　蛋白质营养是氨基酸营养和小肽营养，以小肠可 系统（ＡＬＰＨＡＩＭＡＧＥＲ），氨基酸分析仪（Ｈ８３５５０），蛋 吸收肽的形式（二肽和三肽）为动物供应氨基酸对于提 白凝胶电泳系统，凝胶柱（Ｓｕｐｅｒｄｅｘｐｅｐｉｄｅ１０／３００ＧＬ）。