具有提高的发酵大豆粉产率的杆菌属菌株及使用该菌株生产发酵大豆粉的方法技术

本发明专利技术涉及解淀粉芽孢杆菌K2G菌株，该解淀粉芽孢杆菌菌株在抗营养因子的移除和蛋白酶活性方面是优异的，并且显示针对病原体的优异的抗微生物活性和降低的粘性物质产率；使用该菌株生产发酵大豆粉的方法；由该方法生产的发酵大豆粉；和包括该菌株的饲料组合物。通过根据本发明专利技术的解淀粉芽孢杆菌K2G菌株制备的发酵大豆粉具有很少的抗营养因子，诸如胰蛋白酶抑制剂、大豆寡糖和多糖，具有高含量的粗蛋白质和高蛋白质溶解度，并且也由因为低分子化而可通过牲畜消化的小型肽组成，进而有效地用作具有优异的吸收率和饲料效率的高品质植物蛋白质饲料。

Bacillus strain having improved fermentation soybean powder yield and method for producing fermented soybean powder using the strain

The present invention relates to Bacillus amyloliquefaciens K2G strains of the Bacillus amyloliquefaciens strain is excellent in removing and protease activity of anti nutritional factors, and show excellent resistance against pathogens of microbial activity and reduced yield of viscous material; method for producing fermented soybean powder in this strain; fermented soybean powder produced by this method the feed composition includes the strain; and the. According to the fermented soybean starch Bacillus strain K2G prepared by the solution of the present invention has little anti nutritional factor, such as trypsin inhibitors, soybean oligosaccharides and polysaccharides, with a high content of crude protein and protein solubility, and also because of the low molecule and by using small peptide digestion and livestock. Effective as having excellent absorption rate and feed efficiency of high-quality plant protein feed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提高的发酵大豆粉产率的杆菌属菌株及使用该菌株生产发酵大豆粉的方法
本专利技术涉及具有提高的发酵大豆粉(fermentedsoybeanmeal)产率的新的杆菌属菌株和使用该菌株生产发酵大豆粉的方法。更具体地，本专利技术涉及具有提高的发酵大豆粉产率的新的解淀粉芽孢杆菌(淀粉液化芽孢杆菌，Bacillusamyloliquefaciens)菌株，该解淀粉芽孢杆菌菌株在抗营养因子的移除和蛋白酶活性方面是极佳的，并且呈现针对病原体的高抗微生物活性和发酵期间减低的粘性物质产率；使用该菌株生产发酵大豆粉的方法；由该方法生产的发酵大豆粉；以及包括发酵大豆粉的饲料组合物。
技术介绍
因为疾病诸如对人类致命的牛海绵状脑病经证明是由于向饲料添加的动物蛋白质组分引起的，所以存在用植物蛋白质替换添加至饲料中的动物蛋白质的快速全球趋势。脱脂大豆粉(在下文称为“大豆粉”)是作为动物蛋白质诸如鱼粉、肉骨粉或血浆的替代品用于饲料市场的植物蛋白质的最普遍来源。大豆粉亦称为豆油粕(豆油饼，soybeanoilcake)，其为由豆油提取产生的固体副产物。在韩国，用作植物蛋白质来源的大豆粉占总粉料供应的60％，每年达2百万吨(韩国饲料配料协会(KoreaFeedIngredientsAssociation)，2004)。大豆粉含有基于干重的按重量计55～56％的蛋白质、按重量计13～14％的可溶性碳水化合物和按重量计21～22％的不溶性碳水化合物。另外，大豆粉含有按重量计约1％的粗脂肪和按重量计约4～6％的石灰(In-KyuHan,植物蛋白质饲料，食品加工，Sun-JinPublishingCo.,67-107,1998)。同时，大豆粉含有各种抗营养因子(ANF)，其可在用作饲料时有问题地损害消化率(Li等人，J.Anim.Sci,.68：1790,1990)。在抗营养因子中，胰蛋白酶抑制剂(TI)为代表性的，并且在陆生动物中，已知膳食性TI干扰胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的适当酶促功能，导致总蛋白质的可利用性的减小。具体地，因为这些抗营养因子大大地影响幼年牲畜，所以大豆粉在用于幼年牲畜的饲料中的使用受到限制。另外，红细胞凝集物质、血凝素、在牲畜中引起腹泻及腹痛的寡糖，诸如棉子糖、水苏糖等，或抑制营养吸收的多糖是已知的。其中一些通过热处理被破坏。然而，在此过程期间，大豆蛋白质变性并且因此其溶解度降低，并且必需蛋白质诸如赖氨酸等可遭破坏。最近，为了大豆蛋白质的更有效使用，已开发了通过除去抗营养因子增加功效的加工方法。当前加工的大豆产品——诸如大豆蛋白质浓缩物、分离的大豆蛋白质、或水解的大豆蛋白质通常通过化学处理或酶促处理来生产。然而，化学加工方法是昂贵的，并且引起降低蛋白质溶解度的问题，因为蛋白质的变性或可溶性氨基酸的损失由于在生产过程期间的热处理、化学处理或加热干燥而发生。由于此原因，在化学加工方法期间进行热处理，但没有引起广泛的蛋白质变性，并且因此，抗营养因子、胰蛋白酶抑制剂显著地存在于大豆磨粉(soybeanmill)中。作为用于解决化学加工方法的问题的手段，已开发了通过使用杆菌细菌或真菌的生物学加工方法来制备的发酵大豆粉产品(韩国专利第10-0645284号、第10-0459240号及第10-0925173号)。此发酵处理加工方法用于去除多种抗营养因子，以及使蛋白质或碳水化合物在发酵过程期间降解成可消化的低分子形式，进而生产在消化率和吸收率方面极佳的用于饲料的高质量蛋白质材料。然而，固态发酵通常用于发酵处理加工方法中，并且固态发酵具有这样的缺点：连续地供应空气以维持需氧条件，和去除发酵过程期间产生的发酵热量。另外，发酵处理加工方法需要48小时或更长的长发酵时间用以去除高于最佳水平的抗营养因子。这样的长发酵时间减少发酵罐之转换率，并且引起总生产成本的增加。因此，本专利技术人已开发出通过使用枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)TP6菌株(KFCC11343P，登陆号KCCM11438P)的固态发酵来生产发酵大豆粉的方法，该枯草芽孢杆菌TP6菌株具有发酵大豆粉的生产所需的极佳特性，以便在发酵大豆粉的生产期间显著地缩短发酵时间(韩国专利公开第10-2011-0027535号)。通过此方法，通过使用在抗营养因子的移除及蛋白酶活性方面极佳的枯草芽孢杆菌TP6菌株，可甚至以较短发酵时间生产出质量相当于或高于常规的发酵大豆粉之发酵大豆粉。然而，此方法是有问题的，原因在于：枯草芽孢杆菌TP6菌株具有低的抑制病原体增殖的能力，并且因此病原体亦在发酵期间，当大豆粉在发酵期间被大肠杆菌(E.coli)或沙门氏菌(Salmonella)污染时增殖。因此，本专利技术人已做出大量努力来选择具有有助于大豆粉的固态发酵的改进特性的发酵菌株。因此，专利技术人已开发出解淀粉芽孢杆菌K2G菌株，其在抗营养因子的去除、蛋白酶活性和针对病原体的抗微生物活性方面是极佳的，并且在发酵期间具有降低的粘性物质产率。另外，本专利技术人发现当菌株用于进行大豆粉的固态发酵时，具有提高的消化率和吸收率及饲料功效的高质量发酵大豆粉可由于以下原因甚至相较于常规方法的短发酵时间而得以生产：通过大豆蛋白质水解的低分子化和粗蛋白质的含量增加、胰蛋白酶抑制剂的失活、或抗营养因子诸如非消化性多糖的含量减少，进而完成本专利技术。公开内容技术问题本专利技术的目标为提供具有提高的发酵大豆粉产率的新的解淀粉芽孢杆菌菌株。本专利技术的另一目标为提供通过使用解淀粉芽孢杆菌菌株的固态发酵生产发酵大豆粉的方法。本专利技术的又一目标为提供通过该方法生产的发酵大豆粉。本专利技术的又一目标为提供包括发酵大豆粉的饲料组合物。技术方案在用于实现上述目标的一个方面，本专利技术提供用于通过固态发酵生产发酵大豆粉的新的解淀粉芽孢杆菌K2G菌株(KCCM11471P)。根据本专利技术的解淀粉芽孢杆菌K2G菌株的特征在于，其在抗营养因子的去除活性、蛋白酶活性及针对病原体的抗微生物活性方面是极佳的，并且在发酵期间具有降低的粘性物质产率，由此，通过固体发酵生产高质量发酵大豆粉。具体地，根据本专利技术的解淀粉芽孢杆菌K2G菌株产生具有强活性的蛋白酶，以便钝化各种多糖抗营养因子，诸如抑制大豆粉消化的胰蛋白酶抑制剂(TI)，并且将高分子量大豆蛋白质水解成低分子量蛋白质，进而显著地提高发酵大豆粉的消化率和吸收率。另外，当根据本专利技术的解淀粉芽孢杆菌K2G菌株通过利用大豆粉的组分中的碳水化合物生长时，其将碳水化合物转化成构成细胞的蛋白质。因此，发酵大豆粉中粗蛋白质的相对含量增加，此为高质量饲料生产中的重要因素。在一个优选实施方式中，本专利技术人从各种传统发酵食品中分离了14种具有极佳蛋白酶产率的菌株，以便选择可用于通过固态发酵生产发酵大豆粉的发酵菌株(参见表1)。从分离的14种菌株，选择CJ823菌株，其中该菌株显示针对大肠杆菌和沙门氏菌的最佳抗微生物活性，大肠杆菌和沙门氏菌是在牲畜中引起食物中毒的代表性病原体。与枯草芽孢杆菌TP6菌株(KFCC11343P；韩国专利公开第10-2011-0027535号)相比，选择的CJ823菌株显示针对大肠杆菌和沙门氏菌的明显极佳的抗微生物活性，该枯草芽孢杆菌TP6菌株已用作通过固态发酵的发酵大豆粉常规生产方法中的发酵菌株(参见表2)。另外，据确认，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过固态发酵生产发酵大豆粉的方法，其包括将登录号为KCCM11471P的解淀粉芽孢杆菌菌株接种于大豆粉中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.28 KR 10-2014-00107291.通过固态发酵生产发酵大豆粉的方法，其包括将登录号为KCCM11471P的解淀粉芽孢杆菌菌株接种于大豆粉中。2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：a)添加水至大豆粉以进行热处理；b)冷却所述经过热处理的大豆粉并将所述解淀粉芽孢杆菌K2G菌株接种于其中；和c)通过接种于所述大豆粉中的所述解淀粉芽孢杆菌K2G菌株的固态培养获得发酵大豆粉。3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤a)中的所述添加水的大豆粉具有30％至80％(v/w)的水含量。4.根据权利要求2所述的方法，其中步骤a)的所述热处理通过在70℃至130℃的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泽范，权宋熙，金斐那，赵成捘，姜京一，朴承源，洪映镐，朴敏周，
申请(专利权)人：CJ第一制糖株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR