[發(fā)明專利]一種秸稈混合發(fā)酵飼料及其生產方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910911060.1
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110574825A
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 江正兵;宋慧婷;李華南;肖文靜
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: A23K10/12
• 分類號: A23K10/12;A23K10/37;A23K30/18;C12N9/42;C12N15/81
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙龍驤

本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領域，尤其涉及一種秸稈混合發(fā)酵飼料及其生產方法。秸稈混合發(fā)酵飼料的生產方法，包括步驟：(1)配制混合發(fā)酵制劑：將全細胞纖維素酶和乳酸菌制劑溶于水中制得混合發(fā)酵液，所述全細胞纖維素酶為分泌纖維素酶的重組釀酒酵母菌；(2)將混合發(fā)酵液與秸稈混合均勻，混合均勻后裝袋密封進行青貯發(fā)酵。本發(fā)明的秸稈混合發(fā)酵飼料能夠提高秸稈飼料中纖維素、半纖維素的降解效率，而且能夠提高秸稈飼料中單細胞蛋白含量，提升秸稈飼料品質。

技術領域

本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領域，尤其涉及一種秸稈混合發(fā)酵飼料及其生產方法。

背景技術

我國秸稈資源豐富，據(jù)估計我國每年產生3.27億噸玉米秸稈。大部分玉米秸稈最后都自然腐解或直接焚燒，這不但會破壞土壤表層有機質，還會引起空氣污染，對人類健康產生危害。玉米秸稈富含有機質，蛋白質與脂肪也占有一定比例，基本組織構成以纖維素、中纖維素及木質素為主，在飼料、肥料、燃料食用菌集料、加工原料等方面具有很高的開發(fā)利用價值。秸稈飼料化是解決秸稈資源過剩及不合理利用的有效途徑之一，目前，飼料化的主要處理方法分為化學處理法，物理處理法和生物處理法，生物處理法因其能源消耗少，環(huán)境污染小，操作簡便無危險等特點而受到廣泛關注。

目前，秸稈飼料化的生物處理法主要依靠微生物進行青貯發(fā)酵過程來實現(xiàn)秸稈中相關成分的生物降解及生物轉化，青貯是將秸稈通過乳酸菌厭氧發(fā)酵而獲得飼料的過程，確保青貯成功的關鍵因素是保持乳酸菌持續(xù)累積乳酸并維持較低pH值，但乳酸菌繁殖需要有充足的可溶性糖分供給，而秸稈中可溶性碳水化合物較少，無法維持青貯過程的持續(xù)性。

發(fā)明內容

為了解決以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種秸稈混合發(fā)酵飼料及其生產方法，能夠提高秸稈飼料中纖維素、半纖維素的降解效率，而且能夠提高秸稈飼料中單細胞蛋白含量，提升秸稈飼料品質。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的一種秸稈混合發(fā)酵飼料的生產方法，其特征在于，包括步驟：

(1)配制混合發(fā)酵制劑

將全細胞纖維素酶和乳酸菌制劑溶于水中制得混合發(fā)酵液，所述全細胞纖維素酶為分泌纖維素酶的重組釀酒酵母菌；

(2)將混合發(fā)酵液與秸稈混合均勻，混合均勻后裝袋密封進行青貯發(fā)酵。

與傳統(tǒng)的青貯飼料化的方法相比，本發(fā)明添加了全細胞纖維素酶，全細胞纖維素酶為重組釀酒酵母菌，重組釀酒酵母菌分泌纖維素酶，以全細胞為載體的全細胞纖維素酶聯(lián)合乳酸菌進行秸稈的飼料化處理產生協(xié)同效應，全細胞纖維素酶降解秸稈中纖維素，降解產物為乳酸菌提供發(fā)酵所需營養(yǎng)成分，維持乳酸菌發(fā)酵進程，提高玉米秸稈的處理效果，并同時利用乳酸菌的活動來清除纖維素酶所分解的產物、解除纖維素酶的反饋抑制作用；而且使用全細胞釀酒酵母纖維素酶在發(fā)酵的玉米秸稈中自行繁殖，既可促進乳酸菌發(fā)酵，又可不受添加量較小的限制，降低纖維素酶成本，且釀酒酵母能提供大量豐富單細胞蛋白，可提高玉米秸稈飼用品質。

作為優(yōu)選方案，所述混合發(fā)酵液與秸稈的質量比為1～2：1～3；所述混合發(fā)酵液中全細胞纖維素酶的濃度為40～60g/L，乳酸菌制劑的濃度為10～20g/L。

作為優(yōu)選方案，所述全細胞纖維素酶的制備方法為：

(1)纖維素酶表達載體pHBM-368-PGK-CBH2構建

利用基因工程技術將具有如SEQ ID No.1所示核苷酸序列的目的基因CBH2插入到載體pHBM368-PGK中，得到纖維素酶表達載體pHBM-368-PGK-CBH2；

(2)將纖維素酶表達載體pHBM-368-PGK-CBH2轉化到釀酒酵母中，通過營養(yǎng)缺陷型培養(yǎng)基篩選得到全細胞釀酒酵母纖維素酶；

(3)以全細胞釀酒酵母纖維素酶為原始制備菌，通過接種活化，搖瓶培養(yǎng)，擴大轉接，發(fā)酵罐培養(yǎng)，低溫干燥質粒過程得到全細胞纖維素酶。