[發明專利]生物轉化高粱秸稈和油菜籽餅粕制備飼料用復合酶兼益生菌制劑的方法

有效

• 申請號: 201310232485.2
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103300216A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 阮暉;徐娟;李青青;于驊;陳功;諸文穎;楊璐;杜姍姍;吳淵;紀曉燚
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A23K1/00
• 分類號: A23K1/00;A23K1/14
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于微生物發酵領域，具體涉及一種采用微生態穩定的食品級安全菌群發酵高粱秸稈和油菜籽餅粕，制備飼料用復合酶兼益生菌制劑的方法。

背景技術

我國是一個耕地極度緊張的人口大國，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。

木質纖維素是地球上最豐富、最廉價的可再生資源。農產品與食品的生產加工過程也產生大量木質纖維素類副產物。木質纖維素種類繁多，例如各種農作物秸稈、城市纖維質垃圾、農產品加工副產物如玉米芯、蔬菜莖葉、果蔬渣等，木質纖維素的成分主要包括纖維素、半纖維素、木質素和果膠等，因其大宗廉價而成為自然界中具有重大應用價值的復雜底物，但由于木質纖維素的組成與結構復雜，因而難以被單胃動物消化。實現木質纖維素等非糧物質高效低成本生物轉化，使其替代玉米等谷物作為能量飼料，將是飼料產業發展的重要增長點。

餅粕是一類富含蛋白質的大宗農業副產物。隨著養殖產業的快速發展，對蛋白資源需求量也越來越大，而且動物性優質蛋白資源（如魚粉）來源有限，價格近年來一直在快速上漲，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、茶籽餅粕、芝麻餅粕等，但餅粕中含有非常多樣的毒性物質和抗營養物質。例如硫苷在有水情況下經芥子酶分解出異硫氰酸酯和腈等有毒物質，使動物甲狀腺腫大，新陳代謝紊亂，甚至造成皮下出血，還影響腎上腺皮質、腦垂體和肝等器官的功能。抗營養物質alpha-半乳糖苷化合物則使動物腸道脹氣從而影響消化功能。而且餅粕在富含蛋白質的同時也含相當高的植物纖維成分，單胃動物消化不易。如果能夠高效低成本地消除餅粕中的毒性和抗營養物質并進行生物轉化，則各類餅粕將被充分地開發為蛋白飼料原料并替代魚粉等高價動物性飼料蛋白，成為未來飼料產業發展的又一個重要增長點。

微生物發酵是實現木質纖維素和餅粕類農業副產物低成本高效生物轉化的有效途徑。木質纖維素基本上是碳水化合物，餅粕富含蛋白質，兩者組合可為微生物提供營養豐富、比例恰當的發酵基質，而系統生物學理論則為通過微生物發酵實現木質纖維素和餅粕的低成本高效生物轉化提供了新策略。根據系統生物學理論，微生物群落與其酶系以及其所處底物環境是一個不可分割的完整系統，其形成是長期自然進化和平衡的結果。在此系統中，不同微生物所產酶的種類和活力各有不同，只有共存于同一系統中并且共享系統所提供的環境因素，才能有效轉化底物。在自然界中普遍存在由諸多種屬不同微生物構成的微生態穩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、高等動物腸道微生物群落、植物內生菌群落、白腐真菌群落、食木性昆蟲腸道內生菌群落等。這些野生微生物群落在其所處特定野生環境中可進行穩定混合發酵，并且由于其所產酶系的多樣性，可以對復雜底物進行生物轉化。因此，根據系統生物學理論，通過在天然菌群的基礎上，構建一個產酶與發酵能力強大而又適合木質纖維素和餅粕基質環境的微生態穩定菌群，可望實現木質纖維素和餅粕類的低成本高效生物轉化。

普洱茶是一種發酵茶，其在渥堆發酵過程中形成了菌相復雜但微生態穩定的菌群，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)、無名假絲酵母(C.famata)、西弗假絲酵母(C.cifferrii)、克魯費酵母(Saccharomyces?kluyoerii)、羅倫隱球酵母(Cryptococcus?laurentii)、擔子菌（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、酵母和細菌，既有產酶微生物又有益生菌，具備了豐富而強大的產酶能力、發酵轉化能力和益生功效，可望應用于木質纖維素和餅粕類農業副產物的生物轉化。