棉酚降解酵母的筛选及其在棉粕发酵中的应用

棉粕中存在的游离棉酚是限制其作为优质蛋白饲料应用的主要因素。采用含有0.3%游离棉酚的液体培养基来富集并分离获得酵母,通过考察酵母在以棉酚为唯一碳源培养基上的生长情况以及在棉粕固态发酵中棉酚的降解情况,获得了一株高效降解棉酚的产朊假丝酵母TM-2。棉粕经产朊假丝酵母TM-2发酵后,游离棉酚含量从578 mg/kg降低至128 mg/kg,粗蛋白含量从46.5%提高到53.3%,酸溶蛋白含量从4.4%提高至12.4%,抗营养因子棉籽糖含量从8.9%降低至0.8%,表明产朊假丝酵母TM-2显著改善棉粕的饲用品质。     

棉酚降解菌的筛选、鉴定及棉粕固态发酵效果研究

目的:筛选分离出棉酚降解菌株,研究其生长降解特性和对棉粕中棉酚脱毒效果,为深入研究微生物降解棉酚的机制提供依据。方法:从山东棉花产地采集土壤样本,以醋酸棉酚为唯一碳源,稀释涂布法分离筛选出一株具有棉酚降解能力的菌株,通过16S rRNA基因序列系统发育分析以及生理生化特征对菌株进行初步鉴定,确定菌属。用高效液相色谱测定其对棉酚的降解和棉粕固态发酵脱毒效果。结果:筛选到一株可以降解棉酚的细菌,命名为YL01,初步鉴定为拉乌尔菌属Raoultella sp.。该菌株除利用棉酚外,还可以邻苯二酚、原儿茶酸和对苯醌为唯一碳源生长。YL01在以棉酚为唯一碳源的无机盐液体培养基中生长10 d后,棉酚的降解率为48%;接种该菌株到棉粕中,通过固态发酵,8 d内棉粕中棉酚含量下降43%,蛋白含量增加10%。结论:本研究分离筛选到一株棉酚降解菌Raoultella sp. YL01,为进一步深入研究棉酚的微生物降解机制奠定了基础,其对运用生物处理技术消除棉粕中棉酚具有潜在的应用前景。     

棉酚脱除菌株的筛选及棉粕混菌固态发酵研究

棉籽饼粕是一类重要的蛋白饲料资源,但棉粕中有毒物质游离棉酚的存在影响了其在畜牧业中的使用。通过醋酸棉酚与菌株共培养的方法,筛选获得了一株在液体培养条件下棉酚脱除率达90%以上的菌株ST-141,通过16S r DNA序列比对分析和Biolog微生物鉴定,确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。利用该菌株与酿酒酵母N5对棉粕进行混菌固态发酵,30℃发酵48h后棉粕中游离棉酚脱除率达48.5%,同时粗蛋白含量增加19%,氨基酸总量上升22.2%,必需氨基酸含量增加28.4%,表现出良好的棉籽饼粕固态发酵应用潜力。     

高效降解棉酚菌种的选育及小试工艺条件的研究

从霉变的棉籽饼和现已收集保藏的部分霉菌和酵母中分离、选育了10多株能降解棉酚的酵母和霉菌,再经理化因子诱变和棉酚诱导驯化,最后获得了4株高效降解棉酚的菌株,它们分别属于假丝酵母、球拟酵母、黄曲霉和黑曲霉等。通过对棉籽饼固态发酵小型试验,脱毒后棉籽饼中游离棉酚的含量均达到安全的标准(最低游离棉酚的含量为220PPm);脱毒后的棉籽饼与硫酸亚铁法相比,外观色泽好、口感好,且蛋白质和氨基酸的含量有明显地提高。     

高效降解棉酚菌种的选育及小试工艺条件的研究

前言目前,全世界棉籽产量高达2700～3000万吨,全世界棉籽(仁)饼年产量约占世界蛋白质供应量的5％左右。我国棉花产量居世界首位,棉籽年产量在800～900万吨左右,约占各类植物饼、粕总产量的30％,但是,由于棉籽中含有有毒物质游离棉酚,因此,大大地限制了棉籽蛋白资源在食品和饲料等方面的应用。近十年来,国内外都致力于棉籽饼(粕)的脱毒研究。国外主要采用液体旋流加工     

高效降解棉籽粕中游离棉酚菌株的筛选及复配发酵方式的优化

利用酵母菌和乳酸菌发酵棉籽粕,研究其对棉籽粕中游离棉酚降解率的影响,并对发酵前后棉籽粕的营养指标如活菌数、酸溶蛋白、pH和游离棉酚含量等进行比较。筛选出了可高效降解游离棉酚的酵母菌BLCC4-0327,可改善发酵风味的乳酸菌BLCC2-0092。并对筛选出的酵母菌和乳酸菌复配发酵进行了初步研究,结果表明,最优复配发酵组为BLCC4-0327+BLCC2-0092(1:1),30℃厌氧发酵。与空白对照组相比,最优复配发酵组各发酵阶段的发酵棉籽粕的pH均显著降低(P0. 05),发酵24 h时pH降至5. 73;酸溶蛋白含量显著提高(P 0.05),发酵24 h时酸溶蛋白质量分数达到14.61%,发酵48 h时酸溶蛋白质量分数达到17.61%;游离棉酚含量显著降低(P0. 05),发酵24 h时游离棉酚降解率达到70. 99%,发酵48 h时游离棉酚降解率达到73. 44%。由此可知,酵母菌BLCC4-0327与乳酸菌BLCC2-0092复配发酵可有效降低发酵棉籽粕中的游离棉酚含量并改善其营养品质。     

棉籽饼粕脱毒的工艺研究和作用

先从棉籽饼粕中提取植酸，再用尿素法脱毒作用饲料，饼粕经本法处理后，游离棉酚含量从０．１６４９％降到０．０１０７％，蛋白质含量为５６．７５％，１４种氨基酸比处理前所增加。通过对肉用仔鸡的喂养试验表明其效果好于常用配合饲料。     

棉粕膨化加工试验工艺及机理分析

研究了膨化加工处理对棉粕脱毒的影响。棉粕由于其中棉酚含量过高而限制了其在饲料中的使用。而利用目前比较成熟的膨化加工处理工艺对其进行脱毒处理，经济成本较低，脱毒效果好。经试验膨化处理后棉粕的游离棉酚含量只有120—140mg／kg，远远低于国际标准规定的400mg／kg。     

棉籽饼粕脱毒工艺的研究

在棉籽饼粕中投加尿素并加热处理，能有效地与饼粕中游离棉酚结合而脱除毒性。本法对含游离棉酚０．１６４９％的饼粕，投加尿素加热处理，脱毒后饼粕中游离棉酚含量降到０．０３０７％，处理后饼粕中蛋白质含量的５４．８１％，用作肉用仔鸡饲料，经喂养试验表明效果好于常用配合饲料。     

微生物固态发酵和酶解工艺处理棉粕的研究

研究了微生物和蛋白酶共同作用下棉粕中毒性因子和营养成分的变化。在枯草芽孢杆菌GJ00141、酿酒酵母GJ00079和中性蛋白酶等参与的固态发酵和酶解体系中,检测棉粕中游离棉酚、粗蛋白质、酸溶蛋白质、粗纤维、氨基酸组成、益生菌活菌数等指标。结果发现,相比原棉粕,60 h的固态发酵与酶解后,棉粕中游离棉酚含量降低40%以上,酸溶蛋白质提高了108.7%,粗纤维降低约12.7%,枯草芽孢杆菌和酿酒酵母活菌数分别为7.75、7.00 lg(CFU/g),粗蛋白质、氨基酸总量基本没有变化。由此可见,经过发酵和酶解后棉粕的营养价值和饲料品质有所提高。     

粪肠球菌发酵生棉粕的工艺条件优化

为降低棉粕中游离棉酚含量,对粪肠球菌固态发酵生棉粕降解游离棉酚工艺条件进行了优化。首先对影响粪肠球菌固态发酵棉粕降解游离棉酚的料水比、初始pH、发酵时间、接种量、发酵温度进行单因素研究,确定对结果有较大影响的料水比、初始pH和发酵时间3个因素。然后利用Box-Behnken设计,对其进行优化。结果表明,料水比、初始pH和发酵时间的最佳条件分别是1∶0.53、6.57和3.06d。按照优化的条件发酵棉粕后游离棉酚含量降为231.68 mg/kg,降解率达67.85%。     

利用有腺体棉籽粕生产食用棉仁分离蛋白的实践

棉仁蛋白是一种潜在的重要食品资源,由于棉酚的存在一直未被人类充分利用。通过甲醇脱酚、4#溶剂脱脂、低温连续脱溶的棉籽粕生产工艺和碱溶酸沉的蛋白生产工艺,于2001年首次实现了工业化利用有腺体棉籽粕生产食用棉仁分离蛋白的实践,获得了高安全性的棉仁分离蛋白。     

几株真菌对棉籽粕和棉籽壳脱毒的影响

以棉籽壳和棉籽粕为主要原料,利用酵母（JM-1、JM-2、JM-干1、JM-干2）、霉菌（MM-1、MM-2、MM-3、MM-4）,通过发酵试验确定最佳的脱毒菌种。结果表明,以JM-1效果最好。在棉籽粕中,JM-1能将棉籽粕中棉酚的含量由发酵前的0．2018％降低到0．0266％,MM-1能使棉籽粕的棉酚含量降低到0．...     

HPLC测定棉籽粕中游离棉酚含量

建立了棉籽粕中游离棉酚(FG)的高效液相色谱法(HPLC)测定。结果表明,HPLC测定FG的最佳色谱条件为:流动相V(甲醇+0.2%磷酸)∶V(V(乙腈)∶V(水)=1∶3)=85∶15(分别使用2个进样器),柱压16.2 MPa,柱温25℃,流速1.0 m L/min,进样量20μL,Waters XTerraMS C18不锈钢色谱柱(250 mm×4.6 mm,5μm),UV检测波长235.5 nm。在最佳条件下,能更好地检测棉籽粕中的游离棉酚,棉酚标准溶液的质量浓度与其峰面积呈正相关,相关系数为0.999 9,在0.15~5μg/m L之间呈良好线性关系,平均回收率在95.67%~98.99%之间,相对标准偏差在1.28%~2.03%之间。     

The effects of varying gossypol intake from whole cottonseed and cottonseed meal on lactation and blood parameters in lactating dairy cows

Effects of varying amounts of gossypol from whole Upland cottonseed (WCS) and cottonseed meal (CSM) were evaluated in 40 midlactation Holstein cows. After 14 d of pretreatment, cows were assigned to 1 of the 5 treatments for 84 d: control (no gossypol), 931 mg/kg total gossypol (TG) and 850 mg/kg free gossypol (FG) from WCS (moderate TG and high FG); 924 mg/kg TG and 91 mg/kg FG from CSM (moderate TG and low FG), 945 mg/kg TG and 479 mg/kg FG with equal amounts of TG from WCS and CSM (moderate TG and FG), or 1894 mg/kg TG and 960 mg/kg FG with equal amounts of TG from WCS and CSM (high TG and FG). Concentrations of plasma gossypol (PG) and its isomers were directly proportional to FG intake. Concentrations of PG reached a plateau after 28 d on treatment, and they were highest in cows receiving a diet with high TG and FG. Erythrocyte fragility differed among treatments and increased with increasing FG intake. Plasma gossypol returned to negligible concentrations 28 d after withdrawal of cottonseed products from the high TG and FG diet. Serum vitamin A was similar among treatments, but vitamin E increased with increasing FG intake. Serum enzymes were generally unaffected by treatments, but urea N increased in diets higher in TG and FG. Intake of dry matter was higher for the diet high in TG and FG than for the control diet, but was similar for other treatments. Cows receiving the high TG and FG diet produced more milk and 3.5% fat-corrected milk, with no changes in milk composition. Feeding a diet containing 1894 mg/kg TG and 960 mg/kg FG for 84 d increased PG concentrations and erythrocyte fragility and resulted in minor changes in blood metabolites and enzymes, but no detrimental effect on lactation performance was observed. Indicators of liver, kidney, and muscle cell viability suggest that the higher amounts of gossypol consumed in this study had only minor effects on those tissues in lactating dairy cows.     

棉籽粕脱酚效果影响因素分析

为了降低棉籽粕中游离棉酚含量,通过实验室及生产线跟踪研究了溶剂萃取法脱酚工艺参数、脱酚方法(膨化预处理法、溶剂萃取法)、原料产地和储存时间对棉籽粕脱酚效果的影响。结果表明：工业生产中,在棉坯粉末度25%～28%、棉坯水分含量3.5%～4.5%、甲醇体积分数85%～90%、脱酚温度55℃左右、逆流萃取脱酚料液比(物料质量与新鲜甲醇溶剂体积比) 1∶(0.5～0.6)条件下,棉籽粕脱酚效果较好;溶剂萃取法脱酚效果优于膨化预处理法;对于棉籽原料产地,棉酚的脱除容易程度为北疆>南疆>河北,与棉籽的粗脂肪酸值大小正好相反;棉籽储存时间越长,棉酚越难以脱除。因此,选择新鲜、粗脂肪酸值低的棉籽原料,严格控制溶剂萃取脱酚工艺参数,可以得到更低游离棉酚含量的棉籽粕。     

棉粕致鸡蛋变色机制研究

目的探讨棉籽粕饲料诱导鸡蛋变色的机制。方法在蛋鸡饲料中分别添加醋酸棉酚和环丙烯脂肪酸,测定蛋清蛋黄色泽变化,蛋黄膜的超微结构变化,冷藏后蛋清蛋黄的PH,钙、铁离子含量等相关指标的变化。结果棉籽粕中的环丙烯脂肪酸是引起蛋清冷藏后呈桃红色的主要原因,环丙烯脂肪酸引起蛋黄膜通透性增加,冷藏过程中蛋黄中的钙、铁元素外流到蛋清中与副卵蛋白结合呈桃红色。结论棉籽粕诱导的鸡蛋变色是化学、物理、生物学变化的综合现象。     

混菌固态发酵棉粕工艺参数的优化

利用产朊假丝酵母和从棉籽壳上分离得到的细菌M2对棉粕进行混合固态发酵。通过分子生物学鉴定M2为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca),在NCBI中获得登录号为KT962208。通过采用DPS v7.05统计软件中的二因子有重复观察值实验和均匀优化实验分别对固态发酵的接种量和接种及发酵温度、时间和初始含水量进行优化,并对实验数据进行分析。结论:得出混菌固态发酵棉粕的最佳接种量为4 m L/100 g,产朊假丝酵母与M2的接种比为7∶3,发酵温度32.5℃,发酵时间54 h,底物初始含水量75%。此条件下游离棉酚的降解率为53.021%,粗蛋白含量为45.889%,且蛋白分子量有所减小。      

一种新的棉籽脱酚生产工艺

介绍了分步提油和萃取棉酚的工业化生产工艺,解决了工业化生产过程中遇到的设备和工艺问题.采用本工艺生产的脱酚棉籽粕中游离棉酚含量小于0.045%、残油小于1.5%、蛋白含量大于50%.