[發(fā)明專利]生物轉(zhuǎn)化玉米芯和芝麻餅粕制備飼料用復(fù)合酶兼益生菌制劑的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310230982.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103283946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮暉;紀(jì)曉燚;伍星主;吳淵;于驊;陳功;諸文穎;楊璐;杜姍姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): A23K1/00
• 分類號(hào): A23K1/00;A23K1/14
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體涉及一種采用微生態(tài)穩(wěn)定的食品級(jí)安全菌群發(fā)酵玉米芯和芝麻餅粕，制備飼料用復(fù)合酶兼益生菌制劑的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)耕地極度緊張的人口大國(guó)，飼料原料特別是能量飼料和蛋白飼料的需求均存在巨大缺口。

木質(zhì)纖維素是地球上最豐富、最廉價(jià)的可再生資源。農(nóng)產(chǎn)品與食品的生產(chǎn)加工過(guò)程也產(chǎn)生大量木質(zhì)纖維素類副產(chǎn)物。木質(zhì)纖維素種類繁多，例如各種農(nóng)作物秸稈、城市纖維質(zhì)垃圾、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物如玉米芯、蔬菜莖葉、果蔬渣等，木質(zhì)纖維素的成分主要包括纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和果膠等，因其大宗廉價(jià)而成為自然界中具有重大應(yīng)用價(jià)值的復(fù)雜底物，但由于木質(zhì)纖維素的組成與結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而難以被單胃動(dòng)物消化。實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素等非糧物質(zhì)高效低成本生物轉(zhuǎn)化，使其替代玉米等谷物作為能量飼料，將是飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

餅粕是一類富含蛋白質(zhì)的大宗農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物。隨著養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)蛋白資源需求量也越來(lái)越大，而且動(dòng)物性優(yōu)質(zhì)蛋白資源（如魚(yú)粉）來(lái)源有限，價(jià)格近年來(lái)一直在快速上漲，因此，以餅粕為蛋白飼料，將大大緩解飼料蛋白資源緊張局面，且能夠降低飼料成本。餅粕種類繁多，包括大豆餅粕、棉籽（仁）餅粕、油菜籽餅粕、花生（仁）餅粕、向日葵（仁）餅粕、芝麻餅粕、芝麻餅粕等，但餅粕中含有非常多樣的毒性物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)。例如硫苷在有水情況下經(jīng)芥子酶分解出異硫氰酸酯和腈等有毒物質(zhì)，使動(dòng)物甲狀腺腫大，新陳代謝紊亂，甚至造成皮下出血，還影響腎上腺皮質(zhì)、腦垂體和肝等器官的功能。抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)alpha-半乳糖苷化合物則使動(dòng)物腸道脹氣從而影響消化功能。而且餅粕在富含蛋白質(zhì)的同時(shí)也含相當(dāng)高的植物纖維成分，單胃動(dòng)物消化不易。如果能夠高效低成本地消除餅粕中的毒性和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)并進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，則各類餅粕將被充分地開(kāi)發(fā)為蛋白飼料原料并替代魚(yú)粉等高價(jià)動(dòng)物性飼料蛋白，成為未來(lái)飼料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的又一個(gè)重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

微生物發(fā)酵是實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素和餅粕類農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物低成本高效生物轉(zhuǎn)化的有效途徑。木質(zhì)纖維素基本上是碳水化合物，餅粕富含蛋白質(zhì)，兩者組合可為微生物提供營(yíng)養(yǎng)豐富、比例恰當(dāng)?shù)陌l(fā)酵基質(zhì)，而系統(tǒng)生物學(xué)理論則為通過(guò)微生物發(fā)酵實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素和餅粕的低成本高效生物轉(zhuǎn)化提供了新策略。根據(jù)系統(tǒng)生物學(xué)理論，微生物群落與其酶系以及其所處底物環(huán)境是一個(gè)不可分割的完整系統(tǒng)，其形成是長(zhǎng)期自然進(jìn)化和平衡的結(jié)果。在此系統(tǒng)中，不同微生物所產(chǎn)酶的種類和活力各有不同，只有共存于同一系統(tǒng)中并且共享系統(tǒng)所提供的環(huán)境因素，才能有效轉(zhuǎn)化底物。在自然界中普遍存在由諸多種屬不同微生物構(gòu)成的微生態(tài)穩(wěn)定平衡的野生微生物群落，例如瘤胃微生物群落、沼氣微生物群落、堆肥微生物群落、飼料青貯微生物群落、高等動(dòng)物腸道微生物群落、植物內(nèi)生菌群落、白腐真菌群落、食木性昆蟲(chóng)腸道內(nèi)生菌群落等。這些野生微生物群落在其所處特定野生環(huán)境中可進(jìn)行穩(wěn)定混合發(fā)酵，并且由于其所產(chǎn)酶系的多樣性，可以對(duì)復(fù)雜底物進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化。因此，根據(jù)系統(tǒng)生物學(xué)理論，通過(guò)在天然菌群的基礎(chǔ)上，構(gòu)建一個(gè)產(chǎn)酶與發(fā)酵能力強(qiáng)大而又適合木質(zhì)纖維素和餅粕基質(zhì)環(huán)境的微生態(tài)穩(wěn)定菌群，可望實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素和餅粕類的低成本高效生物轉(zhuǎn)化。

普洱茶是一種發(fā)酵茶，其在渥堆發(fā)酵過(guò)程中形成了菌相復(fù)雜但微生態(tài)穩(wěn)定的菌群，即普洱茶渥堆菌群，該菌群包括曲霉屬(Aspergiltus)、根霉屬(Rhizopus)、青霉屬(Penicillium)、木霉屬(Trichoderma)、近平滑假絲酵母(C.parapsilosis)、無(wú)名假絲酵母(C.famata)、西弗假絲酵母(C.cifferrii)、克魯費(fèi)酵母(Saccharomyces?kluyoerii)、羅倫隱球酵母(Cryptococcus?laurentii)、擔(dān)子菌（Basidiomycetes）、乳桿菌屬(Lactobacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、短桿菌屬(Brevibaterium)、球菌屬(Staphylococcus)、線菌屬(Actinoplanes)、鏈霉菌屬(Streptomyces)等，其中包括絲狀真菌、酵母和細(xì)菌，既有產(chǎn)酶微生物又有益生菌，具備了豐富而強(qiáng)大的產(chǎn)酶能力、發(fā)酵轉(zhuǎn)化能力和益生功效，可望應(yīng)用于木質(zhì)纖維素和餅粕類農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的生物轉(zhuǎn)化。