马铃薯渣高效降解菌的航天诱变及固态发酵研究

摘要

马铃薯是世界上主要的粮食和经济作物，我国是世界上马铃薯生产大国，马铃薯薯淀粉是甘肃省乃至西北地区淀粉加工业的主要产品，资源非富，每年生产淀粉产生的淀粉渣达百万吨以上，马铃薯渣的主要成分是水、细胞碎片、残余淀粉颗粒。由于淀粉加工工艺的改进，废渣中的蛋白质含量极低，而粗纤维含量高，饲喂效果差，利用率低，动物能吸收利用的成分有限。且由于废渣含水量高，贮存不便，容易霉烂变质，造成环境污染。因此，寻求一条安全合理的马铃薯渣开发利用技术，对我国马铃薯渣资源的开发具有重要意义。
　　航天诱变是微生物诱变育种的新途径，通过微生物的航天诱变育种可以改善微生物的生长性状，提高次级代谢产物产量，创造新品种。航天诱变既能明显的改良微生物的发酵特性，又能获得地面育种所难以得到的突变菌株，其变异幅度大、频率高，并且遗传稳定性好。它为微生物的诱变育种提供了新方法，随着研究的深入，航天诱变技术必将在微生物的选育过程中选育出更多的优良菌株，创造更大的经济价值和社会价值。
　　本试验以康宁木霉40144和泡盛曲霉40499为出发菌株，利用“神州八号”航天搭载进行太空诱变，通过透明圈法和DNS法检测诱变菌株产酶活力，筛选纤维素酶和果胶酶高产菌株;将得到的菌株运用到马铃薯渣菌体蛋白的生产工艺中，通过因子试验以及plakett-burman试验，确定了影响显著的因子。
　　试验结果表明，分别筛选得到了两株纤维素酶高产菌株HK43-5和果胶酶高产菌株HP39-1，酶活力较出发菌株分别提高了1.98和1.24倍。泡盛曲霉方面，与全桂静等通过发酵优化出的果胶酶活(11.40U/mL)相比，酶活较高，与利用黑曲霉产果胶酶相比酶活力较低，但国内利用泡盛曲霉产果胶酶尚未见报道。康宁木霉方面，选育出的HK43-5的纤维素酶活李素波报道的相比，酶活较低，但诱变效率较高。
　　由PB试验模型得到的影响因素为尿素、含水量、pH值、假丝酵母接种时间和糖化菌接种量，其中尿素含量一定与粗蛋白含量成正比，不能作为影响因素，含水量可以由模型计算得到，因此最终得到的影响因素为pH值、假丝酵母接种时间和糖化菌接种量。关于马铃薯渣固态发酵制作蛋白饲料工艺，国内科研人员做了很多工作，试验得到的影响因子与赵凤敏等人及杨希娟等人得到的影响因子相比，尿素、发酵菌株接种量都为影响因子，但并没有含水量、pH及接种时间。此外，利用本工艺生产的马铃薯渣菌体蛋白粗蛋白含量优于国内同类研究。

目录

声明

摘要

引言

1 综述

1．1 马铃薯渣开发的研究进展

1．1．1 马铃薯渣的研究意义

1．1．2 马铃薯渣开发的现状

1．1．3 马铃薯渣研究的问题及展望

1．1．4 马铃薯渣开发的前景

1．2 我国微生物航天诱变的应用及研究现状

1．2．1 微生物天诱变育种的作用机制

1．2．2 微生物航天诱变育种的研究与进展

1．2．3 微生物航天诱变存在的问题和展望

1．3 单细胞蛋白开发的意义及现状

1．3．1 单细胞蛋白开发的意义

1．3．2 单细胞蛋白开发的现状

1．3．3 单细胞蛋白开发存在的问题及对策

1．3．4 单细胞蛋白开发的前景

1．4 论文立题的依据和意义

2．马铃薯渣高效降解菌的航天诱变及筛选

2．1 航天诱变泡盛曲霉高产果胶酶菌株的筛选

2．1．1 材料与方法

2．1．2 结果与分析

2．1．3 结论

2．2 航天诱变康宁木霉高产纤维素酶菌株的筛选

2．2．1 材料与方法

2．2．2 结果与分析

2．2．3 结论

2．3 小结

3．利用航天诱变菌株生产茵体蛋白饲料工艺研究

3．1 因子试验设计筛选生产茵体蛋白的主要影响因子

3．1．1 材料和方法

3．1．2 结果与分析

3．2 Plackett-Burman设计筛选生产茵体蛋白的主要影响因子

3．2．1 材料和方法

3．2．2 结果与分析

3．3 爬坡试验

3．4 小结

总结

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果