一株米曲霉及其在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用制造技术

技术编号:9791291 阅读:152 留言:0更新日期:2014-03-21 01:39
本发明专利技术提供了经筛选诱变获得的一株新菌株——米曲霉(Aspergillus?oryzae)2013-DP1,及其在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用。该菌株保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国,武汉,武汉大学,邮编:430072,保藏日期:2013年6月21日,保藏编号:CCTCC?No:M2013276。该菌株对稻草等低值的纤维素类物质可以经过发酵和酶解转化,适当提高蛋白质含量,提高其营养价值,可以促进饲料源的开发,提高了废弃生物资源的利用率,有明显的经济、生态意义。

【技术实现步骤摘要】
一株米曲霉及其在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用(-)
本专利技术涉及经筛选诱变获得的一株新菌株-米曲霉(Aspergillus oryzae)2013-DP1,及其在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用。(二)
技术介绍
我国人多地少,近年来,随着畜牧业的迅猛发展,人畜争粮的矛盾相当突出,我国已成为一个饲料资源十分紧张的国家,尤其是蛋白质饲料资源十分匮乏。由于蛋白质是满足畜禽生长发育和改善营养及品质的主要营养成分之一,和能量成分构成了饲料的主体,饲料中蛋白含量及优劣决定了饲料的营养价值。按最佳养殖技术,我国饲料中的蛋白质资源量将缺口一半以上,随着畜牧业的可持续发展,蛋白质饲料持续短缺并严重地制约着养殖业的进一步发展。目前我国主要的饲料蛋白有鱼粉和豆柏等,每年都大量进口。由于海洋资源的逐渐恶化和人类过度的捕捞,鱼粉的供应量越来越不足,价格不断增长。据中国农业科学院饲料研究所的有关专家分析,到2020年,我国蛋白质饲料供需缺口为0.48亿吨。因此,单靠利用现有的常规蛋白饲料,已远不能满足我国饲料工业的需要,急需开发更多的新型蛋白饲料源。微生物具有种类多、生长快速、营养要求简单等优点,能够利用多种废弃有机物生长繁殖并能转化为动物可利用的有机营养物质。例如,利用微生物发酵含有丰富纤维素的秸杆等有机物可以将难利用的大分子纤维素降解转化为可利用的小分子有机物,同时,繁殖得到的大量的微生物菌体,菌体蛋白质含量高于培养的有机物质,并且含有丰富的氨基酸、维生素等。因此,利用微生物发酵有机物质,是开发新型的蛋白饲料添加剂的极具潜力的途径。 豆柏等柏类物质是大豆等提取脂肪类物质后的副产物,豆柏类物质已经成功开发成为可部分替代鱼粉的植物蛋白饲料原料,近年来豆柏已经在养殖业中广泛应用。然而,豆柏中含有大量的抗营养因子,如大豆凝集素、胰蛋白酶抑制因子、大豆寡糖、植酸、棉酚草酸盐、芥子油甙、单宁等。豆柏中也含有大豆球蛋白等抗原蛋白。这些抗营养因子物质的存在会通过干扰动物对营养物质的消化吸收、破坏正常的新陈代谢和引起不良的生理反应等方式影响动物的健康,在很大程度上影响了豆柏的利用。研究表明利用微生物发酵法处理豆柏后,可以通过微生物生长利用以及分泌的蛋白酶系对抗营养因子和抗原蛋白进行一定程度的降解,降低这些不良物质在豆柏中的水平,显著改善豆柏的营养品质,实现豆柏的高效利用。此外,我国的农业生产、农产品及轻工食品的加工生产中都会产生大量的富含纤维素、蛋白等物质的有机物,如酒糟、秸杆、棉柏、工业废弃有机物、米糠等,这些有机物都是很好的饲料原料,为生产菌体蛋白质提供了充足的原料,只要能筛选出利用这些原料的微生物种类,可望开发出蛋白质饲料添加剂。拿纤维素来说,我国有丰富的纤维素资源,仅秸杆每年的产量约5.7亿吨,然而只有不到10%的量由于饲料生产,由于秸杆饲料粗纤维含量高,蛋白质、矿物质含量低,畜禽消化率低,适口性差,从而限制了它的应用。经过微生物处理加工后,可提升其品质,包括降解大分子纤维素等物质为容易消化吸收的小分子物质,提高蛋白含量,提高营养价值,同时产生大量的有益微生物,改善动物肠道健康并提高动物产品的品质。因此,利用微生物发酵技术,开发非常规饲料资源来生产蛋白饲料添加剂,可有力缓解蛋白饲料资源的严重不足。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一株经筛选诱变获得的一株新菌株——米曲霉(AspergillusoryZae)2013-DPl,及其在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用。该菌可以利用豆柏、麸皮、稻杆等有机物为培养基生长,发酵后的有机物可以作为饲料添加剂。本专利技术采用的技术方案是:米曲霉(Aspergillus oryzae)2013_DPl,保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国,武汉,武汉大学,邮编:430072,保藏日期:2013年6月21日,保藏编号=CCTCC No:M2013276。本专利技术菌株最初是从自然条件下筛选获得,产复合酶,包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶等。在长期发酵培养有机物的过程中不断提纯复壮,进行改良。此外,对该菌进行了多轮紫外诱变育种,筛选得到了产纤维素酶和蛋白酶能力提高的菌株2013-DP1,该菌株发酵转化豆柏、秸杆等有机物的生产性能大大提高。米曲霉菌株2013-DP1培养和繁殖方法:[0011 ] 米曲霉可以在PDA培养基(马铃薯、琼脂培养基)上培养,也可在查氏培养基上培养。可用于产朊假丝酵母KFl-1的生长和繁殖。培养温度30°C。在该培养基上米曲霉生长旺盛,产生丰富的菌丝和大量的孢子。PDA培养基配制:马铃薯200克(新鲜马铃薯去皮,切成块状,煮沸15min后,过滤取汁用),葡萄糖20克,琼脂15~20克,自来水1000mL,自然pH。查氏培养基配制=NaNO3,2g ;K2HP04, Ig ;KC1,0.5g ;MgS04,0.5g ;FeS04,0.01g ;蔗糖,30g ;琼脂,15 ~20g ;水,lOOOmL,pH 自然。上述两种培养基在121°C下灭菌20分钟。菌落、形态学特征:米曲霉菌落质地疏松,初白色至淡黄色,随着培养时间的延长,菌落中间部分开始产生大量的分生孢子,菌落正面变为淡绿褐色,背面无色。菌落表面有绒毛状菌丝,容易挑起。分生孢子梗着生在近球形的顶囊上,顶囊直径150~300 μ m。分生孢子卵圆形、椭圆形,直径3.5~5μπι。液体摇瓶培养时,菌丝易结球,产生大量的小菌丝球。生理特性和代谢特性:米曲霉菌株2013-DP1能利用常见的单糖,如葡萄糖、半乳糖、果糖等。也能发酵利用二糖,如蔗糖、麦芽糖。糖蜜等混合物也是米曲霉生长利用的很好的碳源物质。还可以发酵利用秸杆、糖渣、豆柏、麸皮、玉米粉、锯末等含有大量多糖和蛋白质的有机物质,转化生产菌体蛋白、饲料添加剂、纤维素酶、淀粉酶等。本专利技术还涉及所述的米曲霉2013-DP1在微生物发酵制备饲料添加剂中的应用。具体的,所述的应用为:取豆柏、麸皮、秸杆中的一种或多种,加水至含水量为40~50% (w/w),再经高温灭菌制成发酵培养基,接种米曲霉2013-DP1,进行好氧发酵培养48~64h,发酵结束后,发酵产物经烘干、粉碎后制成饲料添加剂。通常,菌株在进行发酵培养之前,一般还需经种子扩大培养,超低温保存或冻干粉保存的菌种经过PDA培养基平板上接种活化后,接种到种子摇瓶进行培养获得种子液,然后接种到发酵摇瓶或发酵罐进行菌体放大培养,培养获得大量菌体后,按照一定比例的接种量(一般为10%体积比)与豆柏、麸皮、秸杆粉等有机物基质混合后培养发酵,发酵基质含合适量的水分(40~50%)。经过一定时间的发酵,微生物对多糖、蛋白质等大分子物质进行降解和转化。发酵过程中经过翻料、温度控制、透气性调节等措施处理,来保证发酵的正常进行。发酵后的基质进行烘干、粉碎后制成饲料添加剂成品。米曲霉制备发酵豆柏等有机物制备饲料添加剂的工艺流程如下:培养基物料的灭菌、熟化处理一料水配比、菌种接种一固态发酵一翻料透气——烘干一一粉碎——成品。具体的,所述的菌种米曲霉菌株2013-DP1可以在PDA培养基(每升含马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂15~20克,自来水1000毫升,自然pH)上培养活化。低温保藏的菌株接种到PDA培养基上,置于30°C培养箱,进本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株米曲霉(Aspergillus?oryzae)2013?DP1,保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国,武汉,武汉大学,邮编:430072,保藏日期:2013年6月21日,保藏编号:CCTCC?No:M2013276。

【技术特征摘要】
1.一株米曲霉(Aspergillus oryzae) 2013-DP1,保藏于中国典型培养物保藏中心,地址:中国,武汉,武汉大学,邮编:430072,保藏日期:2013年6月21日,保藏编号:CCTCC No:M2013276。2.如权利要求1所述的米曲霉2013-DP1在微生...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱廷恒陈新爱汪琨林聪崔志峰王渭霞
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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