多菌二步发酵法生产高蛋白饲料的研究

摘要

本实验主要研究多菌二步发酵降解玉米秸秆，生产高蛋白微生态秸秆饲料，这项研究不仅可以解决秸秆燃烧造成的环境污染问题，而且具有很好的经济效益。 本文综述了开发秸秆饲料所具有的巨大的社会效益和经济效益，及秸秆的物质组成，并且详细的叙述了当今秸秆处理的各种方法和技术，讨论了微生物发酵农作物秸秆中存在的问题和研究热点以及微生物处理农作物秸秆生产蛋白饲料的应用前景和发展趋势。 本实验的第一部分设计采用了四种培养基，将菌株P-1、L-1分别转接到四种培养基中：麦粒培养基(1号)、秸秆粉培养基(2号)、木屑培养基(3号)、玉米粉液体培养基(4号)，观察其生长状况，结果是这两株菌在1号培养基和4号培养基中生长旺盛，长势较快；并将上述四种培养物作种子转接到秸秆粉固体培养基中，检测菌丝的萌发速度、生长速度及最终培养物的粗蛋白和脂肪含量，其结果是以麦粒为基质的培养物和以玉米粉为基质的培养物转接到秸秆粉固体培养基中，其总体发菌速度较快，生长时间较短，粗蛋白含量较高，如含水量70％的秸秆粉固体培养基接种1号培养物后，其最终的粗蛋白含量可达23.79％，含水量65％的秸秆粉固体培养基接种4号培养物后，最终粗蛋白含量可达21.87％。综合考虑后，选择4号培养基作为种子培养基。并将此共培养进一步扩大。 实验的第二部分对本实验室所筛选的产纤维素酶活性较高的芽孢菌FS进行了纤维素酶活的测定，并对其进行了形态学特征、生理生化特性和DNAG+Cmol％的检测，参照东秀珠等人编著《常见细菌系统鉴定手册》，初步确定该菌为芽孢杆菌属的菌株。 实验的第三部分是以第一步共培养所得的培养物为载体，选择产蛋白量高的白地霉、热带假丝酵母及本室筛选的产纤维素酶芽孢杆菌FS和自行分离的保加利亚乳酸杆菌，设计正交实验和一系列单因素实验，最终确定了四株菌的接种量，分别为白地霉5％，热带假丝酵母5％，FS5％，保加利亚乳杆菌3％，最适培养温度为30℃，培养时间为15天。经过第二步共培养后，培养物的粗蛋白含量可达45.63％，粗脂肪含量达0.92％，粗纤维降低到17.23％。

目录

文摘

英文文摘

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第1章前言

1.1秸秆的结构特点

1.1.1秸秆的结构及碳水化合物的构成

1.2秸秆类饲料开发利用的限制因素

1.2.1粗纤维含量

1.2.2粗蛋白含量

1.2.3木质素含量

1.2.4维生素的含量匮乏

1.3秸秆的加工处理方法及其效果

1.3.1物理法

1.3.2化学法

1.4农作物秸秆的生物处理

1.4.1生物处理应用的主要微生物

1.4.2添加剂

1.4.3秸秆的生物处理法

1.4.4其他秸秆生物处理法

1.5微生物发酵农作物秸秆中存在的问题及研究热点

1.6微生物处理农作物秸秆生成蛋白饲料应用前景及发展趋势

1.6.1微生物发酵农作物秸秆生产蛋白饲料的优点

1.6.2农作物秸秆开发利用工作重点及发展前景

第2章种子培养基的探讨

2.1菌种及培养基

2.1.1菌种

2.1.2斜面培养基

2.1.3培养基

2.2研究方法

2.2.1麦粒培养基的制备

2.2.2固体培养基的制作

2.2.3种子的制作方法

2.2.4固体发酵方法

2.2.5粗蛋白的测定

2.2.6粗脂肪的测定

2.3结果

2.4结论

2.5讨论

第3章FS菌株的纤维素酶活力测定及属的鉴定

3.1材料

3.1.1菌种

3.1.2主要培养基

3.1.3主要试剂

3.1.4主要仪器

3.2研究方法

3.2.1琼脂处理

3.2.2酶活力测定

3.2.3菌落形态的观察

3.2.4氧和C02的需求试验

3.2.5生长需要2％NaCl试验

3.2.6产乳酸测定试验

3.2.7肖酸盐还原试验

3.2.8接触酶试验

3.2.9硫酸盐还原试验

3.2.10实验参用的鉴定系统

3.2.11 G+C mol％的测定

3.3结果

3.3.1菌株FS所产的纤维素酶活曲线（见图3-1）

3.3.2菌株FS纤维素酶活性与国内筛选的产纤维素酶菌株的比较

3.3.3 FS菌株的形态学特征

3.3.4 FS菌株的形态学特征与芽孢杆菌属比较（见表3-3）

3.3.5 FS菌株的生理生化特征（结果如表3-4）

3.3.6 DNA纯度和浓度的检查结果

3.4结论

3.5讨论

第4章乳酸菌的分离鉴定

4.1材料

4.1.1样品来源

4.1.2培养基

4.1.3主要试剂

4.1.4主要仪器

4.2实验方法

4.2.1培养基的制作方法

4.2.2乳酸菌的分离方法

4.2.3乳酸菌生理生化特性的测定

4.3结果

4.3.1乳酸菌的形态（见图4-1）

4.3.2乳酸菌的生化鉴定结果（见表4-3）

4.4结论

第5章多菌株共培养发酵秸秆饲料

5.1材料

5.1.1菌种

5.1.2主要培养基

5.1.3主要仪器

5.1.4主要试剂

5.2研究方法

5.2.2粗蛋白含量的测定

5.2.3粗脂肪含量的测定

5.2.4粗纤维含量的测定

5.2.5正交及单因素实验设计

5.2.6第二步共培养的生长曲线及产物分析

5.3结果

5.3.1四株菌体的生长曲线（见图5-1～图5-4）

5.3.2正交实验结果（见表5-2）

5.3.3培养温度对蛋白质的影响（见图5-5）

5.3.4培养时间对蛋白质的影响（见图5-6）

5.3.7二步发酵法中的培养物（见图5-16）

5.3.8多菌二步发酵产物前后的成分比较（见表5-3）

5.3.9本研究产物与国内生物秸秆饲料粗蛋白含量的比较（见表5-4）

5.4结论

5.5讨论

第6章结论

参考文献

致谢