藥渣水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)生物蛋白飼料的研究與應用.pdf

1、水飛薊(Sliybum maruianum(L.)Gaertn.)是一至兩年生草本植物，其有效成分水飛薊素具有清除自由基、抗脂質過氧化、抗肝纖維化、抗腫瘤和降血脂等生理活性。近年來，隨著水飛薊素需求量的增加，水飛薊粕殘渣也隨之增多。水飛薊粕是水飛薊果實提取有效成分水飛薊素后剩余的殘渣。水飛薊粕主要由蛋白質、粗纖維、多酚和黃酮類化合物等組成，其中蛋白質含量為22％-25％，具有潛在的營養(yǎng)價值；但目前一般作為廢物丟棄，既浪費資源，又污染環(huán)境

2、。而水飛薊粕直接作為動物飼料使用，存在消化性和適口性差的問題。因此，本文以水飛薊粕為原料，利用微生物工程技術，將中藥渣水飛薊粕轉化為生物蛋白飼料，以固態(tài)發(fā)酵方式，研究了其發(fā)酵的最佳菌種組合、最佳培養(yǎng)基配方和最優(yōu)的發(fā)酵工藝條件，并考察其替代豆粕飼喂青殼蛋仔雞的效果，主要研究內容和結果如下：
　　1.對水飛薊粕的主要成分進行了分析。結果表明，水飛薊粕中粗蛋白含量為25.58％，粗纖維含量為22.09%；水飛薊粕含有17種氨基酸，氨基酸

3、總量達到了33.06％，其中7種必需氨基酸占總氨基酸的35.4％。在所有氨基酸中谷氨酸、亮氨酸、天門冬氨酸的含量較高，其中，谷氨酸含量占總氨基酸的22.7％；水飛薊粕富含人體必需的多種礦質元素，包括K、Ca、Mg、Na、Zn、Fe、Mn、Cu等。水飛薊粕中宏量元素(Ca、Mg、Na、K、P的含量最高，由低到高的順序為Na

4、95 mg/kg。而水飛薊粕中有害微量元素Pb含量較低，僅為0.08 mg/kg。
　　2.對水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵菌種組合、接種量、接種比例進行優(yōu)選，并對固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基進行優(yōu)化。以熱帶假絲酵母、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌、黑曲霉和綠色木霉等5株菌為出發(fā)菌株，以粗蛋白含量為指標，得到最佳菌種組合為：熱帶假絲酵母：黑曲霉=1:1，接種量10％。在此基礎上，通過單因素試驗和響應面試驗，考察了不同原輔料比、碳源、氮源和無機鹽對水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵的影

5、響，確定了固態(tài)發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基配方為：水飛薊粕：麩皮：玉米粉(w/w)為8:1.5:0.5，1.11％葡萄糖、1.40%尿素和0.56％磷酸二氫鉀。
　　3.固態(tài)發(fā)酵工藝研究。利用單因素和響應面試驗考察了初始含水量、發(fā)酵時間、培養(yǎng)溫度等工藝參數(shù)對水飛薊粕固態(tài)發(fā)酵的影響，確定最佳的固態(tài)發(fā)酵工藝為：培養(yǎng)溫度30.8℃、初始含水量59.7％、發(fā)酵時間87 h。對此條件下發(fā)酵的產(chǎn)品進行營養(yǎng)成分分析、體外消化率測定和SDS-PAGE電泳分析

6、，結果表明：發(fā)酵后粗蛋白含量達41.78％，比發(fā)酵前混合原料粗蛋白含量(23.28％)提高79.85％，而粗纖維下降了25.07％；發(fā)酵后粗蛋白體外消化率達88.92％，較發(fā)酵前混合原料提高18.80％；SDS-PAGE電泳試驗表明，發(fā)酵混合原料的蛋白質條帶多集中在20.1-44.3 kDa和6.5-14.3 kDa范圍，而發(fā)酵后可見，原20.1-44.3 kDa范圍蛋白條帶基本降解為14.3 kDa以下，表明水飛薊粕蛋白在發(fā)酵過程中降

7、解為小分子蛋白或多肽。
　　4.水飛薊粕生物蛋白飼料對青殼蛋仔雞的飼喂應用研究。采用發(fā)酵水飛薊粕以25%(試驗Ⅰ組)、50％(試驗Ⅱ組)、100％(試驗Ⅲ組)比例替代豆粕飼喂青殼蛋仔雞四周，測定青殼蛋仔雞的生產(chǎn)性能指標、屠宰指標、血液指標、免疫指標和肉質指標。結果表明：試驗Ⅱ組對青殼蛋仔雞的生產(chǎn)性能優(yōu)于對照組，但差異不顯著(p>0.05)；各試驗組可改善仔雞的屠宰性能，但差異不顯著(p>0.05)。各試驗組均可降低仔雞的腹脂率，其

8、中試驗Ⅱ組顯著降低青殼蛋仔雞的腹脂率(p<0.01)；各實驗組均可降低谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性，血清中總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇的含量，部分指標顯著降低(p<0.05)。試驗Ⅰ、Ⅱ組可以提高血清中的總蛋白、白蛋白和球蛋白的含量，降低尿素氮的含量，部分指標差異顯著(p<0.05)。各試驗組均可提高青殼蛋仔雞的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)。其中，試驗Ⅱ組能夠顯著提高胸腺指數(shù)(p<0.05)；各試驗組均可提高胸肌系水力和腿肌系水力，差異不