[發(fā)明專利]高效降解豆粕抗原蛋白的芽孢桿菌及其發(fā)酵豆粕的方法

有效

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• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106167782B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 汪以真;張煜;石常友
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A23K10/12;C12R1/125
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領域，具體涉及一種高效降解豆粕抗營養(yǎng)因子的芽孢桿菌及其發(fā)酵豆粕的方法。

背景技術

豆粕中存在著諸多抗營養(yǎng)因子如抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子、植酸等，這些抗營養(yǎng)因子的存在影響畜禽對飼料中營養(yǎng)物質的吸收，導致腸道中有害微生物的滋生，進而造成食源性疾病如嘔吐、腹瀉。通過微生物發(fā)酵來降解飼料中的抗營養(yǎng)因子，提高動物吸收飼料中的營養(yǎng)物質，成為“營養(yǎng)解抗”的重要途徑。

我國發(fā)酵飼料主要以固態(tài)發(fā)酵為主，包括好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩大類。好氧發(fā)酵發(fā)酵周期短，發(fā)酵程度及效率較高，但直接發(fā)酵易受雜菌污染。常用的菌株包括芽孢桿菌、酵母菌、小型絲狀真菌（如米曲霉、黑曲霉等）。而厭氧發(fā)酵飼料養(yǎng)分損耗低，能提供大量的益生菌及代謝產物，但厭氧發(fā)酵對豆粕抗原蛋白降解不明顯。厭氧發(fā)酵菌株主要以乳酸菌、酵母菌為主。

除了抗營養(yǎng)因子降解程度，發(fā)酵豆粕中酸溶蛋白（可溶性小肽含量）也是業(yè)內評判飼料品質的重要指標。低抗營養(yǎng)因子，同時高可溶性小肽的飼料更符合生產需求。

發(fā)明內容

為了克服現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種高效降解豆粕抗原蛋白的芽孢桿菌及其發(fā)酵豆粕的方法。

一種高效降解豆粕抗原蛋白的芽孢桿菌，屬于枯草芽孢桿菌枯草亞種Bacillus subtilis subsp.subtilis ，命名為ZJUFA-3，保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心( 地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學院微生物研究所，郵編:100101)，保藏日期為2016年8月8號，保藏編號為CGMCC NO：12825，用于發(fā)酵。

一種采用所述的枯草芽孢桿菌株ZJUFA-3發(fā)酵豆粕的方法，

1）豆粕原料中加水至含水質量百分比為40%~55%；

2）加入OD600值為1.2菌株培養(yǎng)液至終濃度質量百分比為3%~8%，混勻，于30~40℃好氧發(fā)酵12~48小時。

所述的菌株培養(yǎng)液采用LB液體培養(yǎng)基。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌ZJUFA-3 能在24h 內，降解絕大多數抗原蛋白，還能顯著提高酸溶蛋白含量，發(fā)酵豆粕品質提高明顯，應用于生產可大大縮短發(fā)酵時間提高生產效率。

本發(fā)明提供的發(fā)酵豆粕，可替換飼料中的生料豆粕，應用于生產水產、畜禽等多種動物飼料中，由于抗原蛋白降解充分、酸溶蛋白含量顯著提高，更利于動物吸收利用，促進動物生長，提高消化利用率及轉化率。

附圖說明

圖1是SDS-PAGE檢測發(fā)酵豆粕抗原蛋白含量比較圖；

圖2是ZJUFA-3菌落形態(tài)（左部分）及菌體形態(tài)圖（右部分）；

圖3是16SrDNA序列進化樹分析圖；

圖4是芽孢桿菌保守基因gryB進化樹分析圖；

圖5是ZJUFA-3發(fā)酵豆粕中酸溶蛋白含量比較圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明中，如果沒有特別的說明，百分數（％）或者份都指相對于組合物的重量百分數或者重量份。

本發(fā)明中提供的ZJUFA-3是一株枯草芽孢桿菌，應用于豆粕的好氧發(fā)酵，通過SDS-PAGE、ELISA等檢測發(fā)酵產物中抗原蛋白降解率，證明其降解豆粕抗原蛋白的效率強于普通商業(yè)菌株。為避免好氧發(fā)酵帶來的雜菌污染問題，本發(fā)明中提供了不同的豆粕預處理方式，實驗驗證，采用105℃高壓滅菌預處理的豆粕，再進行ZJUFA-3好氧發(fā)酵，飼料中無雜菌，抗原蛋白降解程度更高。經檢測， ZJUFA-3降解抗營養(yǎng)因子速率快，小肽含量不低于傳統(tǒng)商業(yè)發(fā)酵菌株。

本發(fā)明還提供了利用該菌株生產發(fā)酵豆粕的方法：

1、豆粕原料中加入10%的麩皮，加入水至含水量為40%~55%。

2、加入3%~8%的菌株培養(yǎng)液，充分混勻。

3、于30~40℃好氧發(fā)酵12~48小時。

本發(fā)明提供的發(fā)酵豆粕的方法可以在經預處理的豆粕中加入豆粕發(fā)酵菌株隨即開始發(fā)酵豆粕。

在本發(fā)明中，發(fā)酵豆粕的方法采用本領域的常規(guī)方法，具體方法及方法的各參數為本領域的技術人員所熟知。

在本發(fā)明的下述實施例中，菌株生理生化檢測項目及方法參照《常見細菌鑒定手冊》。

革蘭氏染色具體操作步驟如下：

1）涂片固定。

2）結晶紫染色1 分鐘。

3）自來水沖洗。