本发明专利技术涉及一种蝇蛆蛋白利用微生物固态降解制备氨基氮饲料的工艺，采用血清变异型性苏云金芽孢杆菌KF228911进行蝇蛆蛋白生物降解制备氨基氮饲料。原料蝇蛆蛋白中氨基氮含量为2.162mg/g，生物固态降解蝇蛆蛋白制备氨基氮饲料的工艺是：最佳降解培养基是8份蝇蛆蛋白粉，1.5份大米粉，0.03份MgSO4，pH5.5的水5份，搅拌至培养基完全润湿，121℃高压灭菌30min。最佳降解条件是苏云金芽孢杆菌KF228911种龄60h的菌悬液以5％的接种量进行接种，摇匀后在34℃培养箱中培养60小时，生产的饲料氨基氮含量为14.51mg/g饲料，氨基氮含量提高了近7倍，蝇蛆蛋白饲料的营养价值得到了提高，具有广阔的发展前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种蝇蛆蛋白利用微生物固态降解制备氨基氮饲料的工艺,属于农业微生物
,适用于优质蛋白饲料的生产。
技术介绍
近年来，随着我国饲料工业的迅猛发展，蛋白质饲料的原料短缺问题已严重地限制了我国饲料工业的发展。目前，我国主要靠进口鱼粉以解决蛋白质资源的不足的问题，所以开发新的蛋白质资源成为科学研究的热点课题。大豆是优质的蛋白原料，但其偏高的价格无疑将限制饲料工业的发展。因此，尽快开发、寻求与推广新型的、安全的蛋白饲料原料是当前的首要任务。家蝇是全世界各地区最为常见的一种昆虫，其数量巨，繁殖能力强，繁殖速度快。蝇蛆是家蝇的幼虫形态，含有多种脂肪酸、氨基酸、维生素与矿物质。在我国蝇蛆可以进行繁殖，具有较高的蛋白质含量，是可以进行开发的。目前已制成了蝇蛆蛋白粉。蝇蛆中蛋白质含量约为60.53％，氨基酸种类齐全，且含人体所需的8种必需氨基酸以及组氨酸，其必需氨基酸含量占氨基酸总量的42.14％，完全超过了FAO/WHO建议的优良蛋白质必需氨基酸应占氨基酸总量40％的标准。蝇蛆蛋白与其它优质动物蛋白相比较毫不逊色，其营养价值甚至还要高于其它的动物蛋白，因此它更是一种优质的蛋白资源。但蝇蛆蛋白如果直接饲喂，却存在蝇蛆蛋白营养利用低下的问题，一直影响这蝇蛆蛋白饲料的应用前景。中国专利申请2009100447955、“一种蝇蛆生物蛋白粉的制备方法及其在生猪饲料中的应用”和中国专利申请2004100225764、“工程蝇生物高蛋白粉”均公开了一种通过培养蝇蛆并扩大生产蝇蛆蛋白的方法。然而，该方法仅仅在于如何获得蝇蛆蛋白粉并将其直接用于掺和饲料、甚至作为蛋白质食品，并未克服直接饲喂蝇蛆蛋白所存在的营养利用低下的问题。中国专利申请2015110036682、“一种新型发酵饲料的制备方法及虫酵素”公开了利用从蝇蛆代谢产物中分离纯化出的菌种，以蝇蛆蛋白粉、豆粕、粗饲料作为主要原料，进行发酵生产饲料以及虫酵素的方法。然而，该方法所用的菌种包括有芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、光合菌、固氮菌等多种菌种，其成分复杂，影响最终发酵结果的质量控制。同时，该方法必须以大规模的饲料进行直接发酵，要求较大规模的生产规模，所得饲料产品的蝇蛆蛋白含量已经固定难以调整，无 法实现针对不同的禽畜饲料进行多样化调整，一旦在大规模发酵生产过程中出现故障或意外，则将导致饲料原料的废弃和浪费，因此该方法存在一定的缺陷。中国专利申请2012102464800、“用昆虫生产的蛋白饲料生产工艺”公开了一种利用昆虫生产蛋白饲料的方法，包括将成虫磨制成浆液、蛋白酶水解形成纯虫浆蛋白粉，并与粉碎的微生物饲料进行混合，获得虫肽蛋白生物饲料。然而，该方法主要通过昂贵的酶制剂水解大麦虫，且所用的微生物饲料成本过高(含血球蛋白：30％；虾肉粉：10％；鱼粉：20％；酵母：20％等)，如果所购蛋白酶制剂活力低，则水解程度难以符合生产要求，因此未克服饲喂蝇蛆蛋白所存在的营养利用低下的问题。本专利技术人在以上基础上，研究使用微生物降解蝇蛆蛋白，获得一定的效果(中国专利申请2014107293361)。在该研究中，本专利技术人筛选并获得一种高效降解蝇蛆蛋白的苏云金芽孢杆菌菌株，该菌种是2014年10月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏号为CGMCC NO.9789的菌株。该菌株为革兰氏阴性芽孢杆菌,为血清变异型性苏云金芽孢杆菌。该菌株Sep-7S ribosomal RNA gene登录号为KF228911。专利技术人发现，使用该菌株对于蝇蛆蛋白培养基进行液体发酵，可产生可溶性氨基酸含量为1.744mg/mL(相当于氨基氮含量0.1348mg/mL)，这预示着该菌株可以用于蝇蛆蛋白的饲料加工的应用中。然而，该方法中原料蝇蛆蛋白中即已经含有氨基氮2.162mg/g，通过液体降解后上清液中获得可溶性氨基酸含量为1.744mg/mL(相当于氨基氮含量0.1348mg/mL)，造成氨基氮的流失，同时该方法所获得的上清液，直接掺和到饲料中存在饲料过多则难以混匀，而饲料过少则过于潮湿，易于霉变难以保存，因此对于生物饲料的生产造成一定困难。因此，目前需要一种能够将蝇蛆蛋白采用生物固态降解制备氨基氮饲料的工艺,从而开发一种新型、有用的蛋白质饲料，以解决目前蝇蛆蛋白饲料营养利用率低下的问题，并生产蝇蛆蛋白中生物可利用的氨基氮富集的生物饲料的方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种生产蝇蛆蛋白中生物可利用的氨基氮富集的生物饲料的方法，步骤包括：(1)蝇蛆蛋白降解菌株的活化，其中所述菌株为保藏号为CGMCC NO.9789的菌株；(2)所述降解菌株的扩大培养；(3)制备蝇蛆蛋白的降解培养基；(4)将活化的降解菌株接种到降解培养基中，混匀后进行固体或半固体发酵；(5)固体或半固体发酵产物直接作为饲料或将本品与载体混合制成预混剂用于饲喂畜禽鱼；其中步骤(3)中，将重量份为7-9份的蝇蛆蛋白粉，1-2份大米粉，0.02-0.04份MgSO4以及4-6份水(先调pH 5.5)，搅拌至培养基完全润湿，在121℃高压灭菌30min，获得固体或半固体的降解培养基；步骤(4)中，将活化的降解菌株菌悬液以相当于降解培养基约5％的接种量(v/v或v/m)进行接种，充分混匀后，在34℃培养箱中培养60小时。在一个实施方案中，步骤(1)中的活化包括：在100mL水中，加入0.3g牛肉膏、1.0g蛋白胨、0.5g NaCl、2.0g琼脂，调节pH值7.0，分装后121℃灭菌30min，冷却制成斜面。接种降解菌株后，在37℃培养箱中培养24h。在另一实施方案中，步骤(2)中的扩大培养包括：将0.3份牛肉膏、1.0份蛋白胨、0.5份氯化钠、100份水，加热溶解后,调节pH值7.0并在121℃高压灭菌30min，获得种子培养基。然后，接种降解菌株，并在37℃、150r/min的转速培养60小时，获得处于对数生长期的菌悬液。在上述任一实施方案中，在所述降解培养基中，优选所述蝇蛆蛋白粉为8份，1.5份大米粉，0.03份MgSO4以及5份水(先调pH 5.5)。在上述任一实施方案中，还包括测定发酵产物的氨基氮含量：取少量发酵产物与蒸馏水振荡混合30min后，于4000r/min离心10分钟，离心样液可用于测每克发酵产物中氨基氮含量。在一个优选实施方案中，所述发酵产物中氨基氮含量为13.56-14.51mg/g。在上述任一实施方案中，所述蝇蛆蛋白粉是将蝇蛆烘干后，进行粉碎过100目筛获得，或是购自商用市售的蝇蛆蛋白粉。在上述任一实施方案中，所述饲料是用于饲喂禽畜或水产动物的饲料。根据以上任一方法所制备的发酵产物，用于制备饲喂禽畜或水产动物的饲料。有益效果1、本专利技术针对之前的蝇蛆蛋白降解菌发酵培养基的不足，降低了蝇蛆蛋白粉的用量，并选用廉价且少量的大米粉替代昂贵的葡萄糖，制备获得固体或半固体培养基。在接种相同的降解菌株情况下，本专利技术所需要的反应体积相对更小， 且发酵产物为固态或半固态，易于干燥和粉碎，并混合到饲料中，避免了之前的降解培养产物的缺陷。2、本专利技术调整了降解培养基的pH，选用了特定的酸性水(pH 5.5)来取代pH7.0。实验证明有利于发酵产物中氨基氮的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蝇蛆蛋白利用微生物固态降解制备氨基氮饲料的工艺,采用血清变异型苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis serovar thuringiensis)KF228911进行降解,该菌株2014年10月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC NO.9789。
【技术特征摘要】
1.一种蝇蛆蛋白利用微生物固态降解制备氨基氮饲料的工艺,采用血清变异型苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis serovar thuringiensis)KF228911进行降解,该菌株2014年10月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC NO.9789。2.如权利要求1所述的蝇蛆蛋白降解菌株(血清变异型苏云金芽孢杆菌KF228911)在使用之前应进行活化。斜面活化：在100mL水中,加入0.3g牛肉膏,1.0g蛋白胨,0.5g NaCl,2.0g琼脂,调节pH值7.0,分装后121℃灭菌30min,冷却制成斜面。接种KF228911菌株,在37℃培养箱中培养24h。3.如权利要求2所述的蝇蛆蛋白降解菌株KF228911,其扩大培养方法为：(1)种子培养基的配方为：0.3份牛肉膏,1.0份蛋白胨,0.5份氯化钠,100份水,加热溶解后,调节pH值7.0,121℃高压灭菌30min。(2)将...
【专利技术属性】
技术研发人员：李立恒，方俊，兰时乐，符晨星，蒋红梅，贺光祖，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。