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。     

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筛选及棉粕发酵脱毒工艺研究

通过醋酸棉酚YPG培养基多级逐步驯化筛选,结合棉粕固态生物发酵的方法,筛选出1株高效降解棉酚的热带假丝酵母JD-9。通过单因素试验初步确定了棉粕发酵脱毒的工艺条件,进一步利用分式析因试验设计法,对影响棉粕脱毒率的因素进行了筛选,方差分析表明,影响棉粕发酵脱毒的主要因素为热带假丝酵母JD-9接种量和卡氏酵母JD-13接种量。通过响应面分析法和典型性分析得出棉粕发酵脱毒的最优条件为:热带假丝酵母JD-9接种量4.42%,卡氏酵母JD-13接种量0.56%,发酵时间48 h,发酵温度30℃,料水比1∶0.8,棉粕中的棉酚从987.5 mg/kg降解至85.9 mg/kg,脱毒率达到91.3%。     

降解游离棉酚的热带假丝酵母菌的发酵动力学研究

对降解游离棉酚的热带假丝酵母菌的发酵动力学进行了研究.通过Logistic方程,以干物质损失量表示生物量,建立了热带假丝酵母菌固态发酵过程中菌体生长、总糖消耗和游离棉酚含量的动力学模型,应用Origin 8.0对实验数据进行处理,得到了热带假丝酵母菌固态发酵的模型参数.动力学分析结果表明,动力学模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了热带假丝酵母菌固态发酵过程.     

热带假丝酵母发酵对底物中棉酚含量的影响

研究了热带假丝酵母(ZD-3)对棉籽饼、棉籽饼混合底物进行熟料和生料发酵,根据发酵产物中总棉酚、游离棉酚和结合棉酚含量的变化,探讨微生物发酵脱毒机理.结果表明:棉籽饼及其混合底物经热带假丝酵母发酵处理,可显著降低游离棉酚及结合棉酚含量;棉籽饼混合底物加热处理(熟料发酵)及添加硫酸亚铁,可显著提高发酵脱毒效率.     

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。      

响应面法优化复合菌种发酵棉粕工艺条件

本文采用产脘假丝酵母（F—C01）和枯草芽孢杆菌（F—B01）对棉粕进行混合菌种固体发酵。单因素试验结果表明菌种比例（F—B01：F—c01）、料水比、发酵温度对试验结果有显著性影响,根据响应面的基本原理,以游离棉酚脱毒率和发酵后小分子肽含量为优化指标,利用SAS软件对发酵条件进行优化,最佳发酵条件为：F-B01与F—C01菌种比例2：1,料水比3：1,发酵温度32℃,此条件下游离棉酚的脱毒率86．52％,小分子肽含量达13．12％。     

煎饼自然发酵糊中酵母菌的分离鉴定

从煎饼自然发酵糊中,分离纯化出5个优势菌株,通过菌落和菌体形态观察、菌丝观察、子囊孢子观察、掷孢子形成试验、糖发酵试验、碳源和氮源同化试验、其他生理生化试验等对分离酵母菌进行鉴定,这5个菌株分别为酿酒酵母(Saccharom yces cerevisiae)、褶皱假丝酵母(Candidarugosa)、热带假丝酵母(Candidatropicalis)、发酵毕赤氏酵母(Pichiafermentans)、近平滑假丝酵母(Candidaparapsilosis)。以耐酸能力和糖化能力为指标,最终优选出酿酒酵母、褶皱假丝酵母、热带假丝酵母、发酵毕赤氏酵母为发酵煎饼适合的发酵菌株。     

假丝酵母ZD-3与黑曲霉ZD-8复合固体发酵对棉籽饼脱毒及营养价值的影响研究

研究目的为研究热带假丝酵母ZD-3与黑曲霉ZD-8复合固体发酵对棉籽饼粕脱毒效果、蛋白质营养价值及显微形态结构等的影响。利用热带假丝酵母ZD-3和黑曲霉ZD-8对棉籽饼进行单菌及复合固体发酵，然后测定发酵底物中游离棉酚（FG）、氨基酸含量，体外法测定饲料蛋白质氨基酸消失率，用环境扫描电镜拍摄底物发酵后的显微形态结构变化等。试验结果：复合发酵可极显著（P〈0．01）地降低棉籽饼底物游离棉酚含量，脱毒率为91．64％；棉籽饼底物粗蛋白、总氨基酸、必需氨基酸含量分别提高27．83％、18．15％、19、18％；提高粗蛋白、总氨基酸及必需氨基酸体外消化率分别为20．90％、26．16％、24．47％，赖氨酸和蛋氨酸分别增加20．24％、66．29％。环境扫描电镜图片表明，复合发酵处理棉籽饼底物后，黑曲霉形态结构发生变化，其菌丝变细，未观察到抱子头，只见光秃秃的顶囊。酵母菌形态未发现有明显变化。试验结果表明，复合发酵效果明显优于单菌发酵棉籽饼底物的效果，不但达到棉酚脱毒的目的，而且发酵饲料营养价值显著提高。复合发酵时，热带假丝酵母ZD-3对黑曲霉ZD-8的形态变化有显著影响。     

二步法联合发酵植物蛋白原料的初步研究

以黑曲霉、枯草芽孢杆菌、热带假丝酵母和植物乳酸菌为出发菌种,对豆粕、菜籽粕和棉籽粕组成的复合植物蛋白饲料进行发酵处理,通过对固态发酵工艺条件的优化,获得复合菌种固态发酵生产蛋白质饲料的最佳工艺参数为：以豆粕32%、菜籽粕31%、棉籽粕16%、麸皮10%、玉米粉10%和硫酸铵1%为发酵基质,黑曲霉︰枯草芽孢杆菌︰热带假丝酵母︰植物乳酸菌接种比例为1︰2︰1︰1,接种量12%,发酵基质初始含水率60%,发酵温度32℃,好氧发酵和厌氧发酵各48 h,发酵后粗蛋白质含量达到45.47%,提高了32.1%。酸溶蛋白达到159.2 mg/g,硫甙和棉酚脱毒率分别达到83.77%和89.82%。     

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。     

复合固体发酵对棉籽饼脱毒效果的影响研究

通过测定发酵底物中游离棉酚(FG)、粗蛋白质(CP)含量,体外法测定饲料蛋白质消失率等方法研究热带假丝酵母ZD-3(Candida tropicalisZD-3)与黑曲霉ZD-8(Aspergillus nigerZD-8)复合固体发酵对棉籽饼粕脱毒效果的影响;碳酸钠以及矿物质处理对棉籽饼复合发酵脱毒效果的影响。试验结果表明:复合发酵可极显著(P<0.01)地降低棉籽饼底物游离棉酚含量,脱毒率为91.64%;棉籽饼底物粗蛋白含量提高27.83%;粗蛋白体外消化率提高20.90%。结果表明,复合发酵效果明显优于单菌发酵棉籽饼底物的效果,不但达到棉酚脱毒的目的,而且发酵饲料营养价值显著提高。底物中添加碳酸钠及复合矿物质可促进棉籽饼的发酵脱毒效率。     

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%。     

棉籽饼粕的生物脱毒研究

叙述以我室选育的ＦＢ－２－８菌株，在５４℃±１℃，按１０％接种量，对棉籽饼粕进行固态厌氧发酵４８ｈ后，棉柏中总棉酚被脱毒６０％～６５％，游离棉酚含量＜０．０２％，粗蛋白含量无明显变化。蛋白质中各氨基酸（特别是赖氨酸）的比例未变。     

不同菌株固态生料发酵棉籽粕的研究

研究了微生物固态生料发酵对棉籽粕中游离棉酚和蛋白质含量变化的影响。利用12株菌固态生料发酵棉籽粕筛选出高效脱除棉酚菌株和产蛋白酶能力最佳的菌株,在此基础上进行菌株复配发酵棉籽粕。结果表明:单菌棉籽粕固态发酵实验中地衣芽孢杆菌Bl2脱毒效果最佳,脱毒率为42.7%,水溶性蛋白含量8.2%,小肽含量4.19%;产蛋白酶能力较强菌株为Bs1和Bs3,蛋白酶酶活力分别为43.8 U/mL和43.6 U/mL;混菌组合发酵中,从脱毒率和营养价值改善考虑,Bl2+Cu1为最佳组合,其脱毒率为50.03%,水溶性蛋白含量为9.11%,小肽含量为6.98%。混菌发酵效果优于单菌发酵。     

利用电场诱导原生质体融合技术选育高产耐高温酵母融合株

本实验以酒精生产菌株ｓｂ７２４的呼吸缺陷突变株ｒｈｏ－和１３００（Ｈｉｓ－）及耐高温菌株ｙ－ｗ（Ａｐｓ－）（假丝酵母）为出发菌株，采用电场诱导原生质体融合技术，经发酵筛选获得了２株稳定的单核融合子Ｆ１６和Ｆ１９。同时对两株融合子的生物学特性、倍性遗传稳定性及耐高温和发酵性能的测试结果表明：Ｆ１６为三倍体，不生假丝；Ｆ１９为非整倍体，也不生假丝。它们在３８℃下比生产菌株ｓｂ７２４的酒精生产率分别增加１２２％和４６７％。     

废弃烟梗固态发酵生产假丝酵母

为资源化利用废弃烟梗,以废弃烟梗为底物固态发酵生产假丝酵母.在单因子试验的基础上,利用Plackett-Burman设计法筛选出影响假丝酵母HZ19生物量的重要影响因子.结果表明,最适发酵条件为温度30℃、发酵时间3d、接种量100 mL/kg、装载量10 g/250 mL、烟梗大小4.0～5.0 cm;通过Plackett-Burman试验分析,蔗糖、酵母粉、葡萄糖对假丝酵母HZ19生物量有显著影响,试验中最大生物量干质量为103.24 g/kg.     

棉籽蛋白粉的生物脱毒研究

以选育的ＦＢ－２－８菌株［１］,在５４℃±１℃按１０％接种量,将棉籽蛋白粉进行固态厌氧发酵４８ｈ。结果：棉籽蛋白粉中总棉酚被脱毒８０％～９０％,游离棉酚含量＜０．０１％,粗蛋白含量无明显变化,蛋白质中各氨基酸的比例未变。     

影响发酵山楂汁风味的主要因素

以10％的山楂浓缩汁为原料，接入柠檬形克勒克氏酵母E－45（Kloeckera apiculata）和膜濮假丝酵母E－36（Candida pelliculosa)，通过单因素考察与正交试验，对影响发酵风味的一些主要因素进行研究，确定了最佳发酵条件，得到了风味良好的发酵山楂汁。     

高效降解游离棉酚菌株的鉴定、安全性评价及发酵工艺研究

本实验利用芽孢杆菌发酵棉籽粕,研究对棉粕中游离棉酚降解率的影响,及对发酵前后饲料营养成分如活菌数、中性蛋白酶酶活和酸溶蛋白等的影响,并对发酵效果较好的菌株进行菌株鉴定、安全性分析及发酵工艺探索。研究发现:可高效降解棉籽粕中游离棉酚含量及改善营养品质的芽孢杆菌为BLCC1-0039,游离棉酚的测定方法确定为高效液相色谱法;菌株形态观察和生理生化鉴定并结合其16S rDNA序列,初步确定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);枯草芽孢杆菌杆菌BLCC1-0039的体内安全性评价,发现未对实验小鼠造成形态和活动异常,也未观察到脏器器官病变,初步确定了枯草芽孢杆菌杆菌BLCC1-0039的体内安全性;枯草芽孢杆菌BLCC1-0039发酵棉籽粕提高发酵料的酸溶蛋白含量和中性蛋白酶活性并有效降低游离棉酚含量:发酵48 h时,发酵棉籽粕酸溶蛋白为26.96%,中性蛋白酶活性为3897 U/g,游离棉酚降解率为97.81%。