角蛋白酶高产菌株的筛选以及羽毛肽蛋白的制备研究

摘要

角蛋白的结构很稳定，具有不溶于水和抗分解的性质，不易为动物消化吸收和利用，而利用微生物发酵法能够提高羽毛角蛋白的利用价值，这对于缓解蛋白原料的供求矛盾以及减轻环境污染压力均具有很重要的意义。 1、采用富集分离筛选法，从长期堆积羽毛废弃物土样中分离筛选获得一株能够有效将羽毛角蛋白水解成小肽和氨基酸的丝状真菌F2。结果表明，F2菌株在30℃，120r/min条件下液态发酵羽毛粉，60h后发酵液中可溶性蛋白的含量可达到739.40mg/L，水解度达到30.90％，72h时的羽毛粉失重率达83.8％。另外，根据F2菌株的菌落特征、菌丝体及孢子形态将F2菌株初步归类为半知菌亚门、丝孢菌纲、丝孢菌目、丛梗孢科、地霉属。2、利用摇瓶发酵试验确定了F2菌株发酵水解羽毛粉生产微生物发酵羽毛粉以及羽毛优质肽蛋白的工艺参数。单因子试验结果表明，F2菌株在分别以葡萄糖和羽毛粉为碳氮源时产酶能力最强，最适初始pH为6.0，最适装液量为45％，最适底物浓度为35g/L，最适接种量为10％。正交旋转回归设计试验结果表明，当发酵培养基中羽毛粉和葡萄糖的含量分别为36.9687g/L和2.5167g/L时F2菌株产酶能力最强。 3、为比较F2菌株在不同体积(15L、50L)的发酵罐中液态发酵水解羽毛粉生产微生物发酵羽毛粉和肽蛋白的能力，检测了发酵过程中发酵液中蛋白酶活和肽键的水解度的变化。结果表明，15L和50L罐中，发酵液中的酶活或水解度的变化呈相同的趋势，50L罐在发酵初始阶段，菌体生长状况、蛋白酶活以及肽键水解度均高于15L罐。但在发酵后期，当发酵达48h时，50L罐中发酵液的酶活和蛋白水解度并未持续增高，因此15L罐的发酵效果更佳。 对15L罐发酵出的产品进行了氨基酸组成及含量的测定，并利用SDS-PAGE对发酵液中的蛋白肽键的分子量范围进行了测定。结果表明，与水解羽毛粉相比，微生物发酵羽毛粉中的17种氨基酸的含量除半胱氨酸、丝氨酸和脯氨酸下降以外(分别下降了23.4％、13.1％和6.3％)，其他14种氨基酸的含量都有提高，其中苏氨酸、赖氨酸和蛋氨酸的含量提高了32.3％、38.4％和36.6％，因此F2菌株的液态发酵能够提高CFM的营养价值。经60h发酵后，发酵液中检测到7段不同分子量的肽蛋白(分子量从小到大分别为15.4kd、19.6kd、40.3kd、46.1kd、59.3kd、66.9kd、75.4kd)。 4、肉公鸡代谢试验结果表明：FFM的氨基酸真消化率平均达77％，略高于CFM(75％)，但半胱氨酸、甘氨酸、丙氨酸等的真消化率得到显著提高(p＜0.05)，而组氨酸和赖氨酸的真消化率降低，其他12种氨基酸的真消化率差异不显著(p＞0.05)，F2菌株发酵产生的角蛋白酶对CFM的氨基酸组成的平衡性和氨基酸真消化率有一定的改善作用。另外，本实验结果还表明，向基础日粮中添加5％羽毛肽蛋白能够提高AA肉公鸡的基础日粮蛋白质代谢率达4.17％。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

第二章降解羽毛角蛋白制备小肽菌株的分离及筛选

第三章F2菌株发酵水解羽毛粉制备小肽的工艺参数研究

第四章羽毛粉液态发酵的放大及发酵产物的理化性质

第五章液态发酵羽毛粉及羽毛肽蛋白的营养价值评定

第六章结论

创新点及有待解决的问题

参考文献

致谢

个人简历