酵母培养物破壁条件的优化及其对底物发酵的影响

摘要

本试验研究了充分破壁后的液态酵母培养物对瘤胃发酵和纤维消化的影响。 试验一为酶法和超声波法破壁条件的优化试验，采用L9(3<'4>)正交试验设计，酶法破壁设定酶量、温度和酶解时间三个影响因素，超声波法设定功率、变幅杆末端直径和超声时间三个影响因素，每个因素设定三个水平，然后测定破壁率，从中初步选出较好的破壁条件。酵母细胞破壁后测定维生素B<,2>和维生素B<,6>的含量，之后根据破壁后维生素B<,2>和维生素B<,6>的保存程度来最终确定最佳的破壁条件。试验二为破壁的液态培养物对体外模拟瘤胃发酵影响的研究。试验设5个处理组，分别为：(1)添加自溶破壁液态培养物；(2)超声波破壁液态培养物；(3)溶菌酶破壁液态培养物：(4)蜗牛酶破壁液态培养物的试验组；(5)添加培养底料的对照组。在发酵0h、2h、4h、6h和8h后，测定其中羧甲基纤维素酶活力、氨态氮浓度、pH和产气量。试验三为酶法和超声波法最佳破壁条件下破壁的液态培养物对羊草纤维降解率影响的研究。分组情况与模拟瘤胃发酵试验相同，在发酵6h、12h、24h、36h、48h和60h后，测定干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的降解率。 具体试验结果如下： 细胞破壁条件的优化：根据破壁率和破壁后维生素的含量，筛选出的酶法最佳破壁条件分别为：添加溶菌酶破壁时，选用加酶量12mg/ml，酶作用时间7h，酶作用温度50℃的破壁条件；添加蜗牛酶时选用加酶量12mg/ml，酶作用时间7h，酶作用温度35℃的破壁条件；未冰浴时，超声波法的最佳破壁条件为：功率400W，变幅杆末端直径15mm，超声时间10min。酶法破壁液态培养物中的维生素B<,2>和B<,6>含量比超声波破壁液态培养物中的维生素B<,2>和B<,6>含量含量高(P<0.05)。 酶法和超声波法破壁液态培养物对体外模拟瘤胃发酵的影响：在发酵后2～8h，酶法破壁的液态培养物可以显著提高羧甲基纤维素酶活力(P<0.05)。与对照组相比，在6小时和8小时，添加酵母培养物的各试验组均有降低氨浓度的作用，其中酶法破壁的液态培养物的氨浓度显著低于自溶破壁和超声波破壁液态培养物的氨浓度(P<0.05)。与对照组相比，添加酵母培养物的各试验组都有稳定pH值的趋势，但差异不显著(P>0.05)。添加酵母培养物的各试验组显著的提高了总产气量(P<0.05)，显著的降低了甲烷的产生量(P<0.05)。 酶法和超声波法破壁液态培养物对羊草纤维降解率的影响：各组间DM降解率没有显著差异(P>0.05)。在6～24h，各组间NDF降解率显著不差异(P>0.05)；酶法破壁的液态培养物(36h，48h，60h)、自溶破壁液态培养物(36h，60h)、超声波破壁液态培养物(60h)分别在上述几个时间点提高了NDF降解率，与对照组相比差异显著(P<0.05)。酶法破壁的液态培养物(12h，24h，48h，60h)、自溶破壁液态培养物(60h)、超声波破壁液态培养物(48h，60h)分别在上述几个时间点提高了ADF降解率，与对照组相比差异显著(P<0.05)，其它时间点和其它酵母培养物的ADF降解率差异不显著(P>0.05)。 根据以上分析得出：从破壁率和破壁后维生素素B2和B6的含量以及成本三方面来看，用溶菌酶破壁效果最佳。破壁后的液态培养物都具有一定的提高纤维素酶活力、降低瘤胃氨态氮浓度、提高了产气量、减少了甲烷的产生和稳定pH值的趋势，都可以不同程度地提高羊草NDF和ADF的降解率。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1酵母培养物

1.1.1酵母培养物的定义

1.1.2酵母和酵母培养物的区别

1.2酵母培养物研究进展

1.2.1酵母培养物的一般生产工艺

1.2.2酵母培养物作用模式

1.2.3酵母作用的生化基础

1.2.4酵母培养物对反刍动物生产性能的影响

1.2.5酵母培养物对瘤胃发酵和营养物质代谢的影响

1.2.6影响酵母培养物添加效果的因素

1.3酵母破壁

1.3.1酵母细胞壁的结构

1.3.2酵母细胞破壁方法

1.4课题的提出与研究意义

2材料与方法

2.1液态酵母培养物的制备

2.1.1试验材料

2.1.2试验方法

2.2.酶法破壁条件的初步优化

2.2.1.试验材料

2.2.2试验设计

2.2.3测定项目与方法

2.3超声波法细胞破壁条件的初步优化

2.3.1试验材料

2.3.2试验设计

2.3.3测定项目与方法

2.4酶法细胞破壁条件的进一步优化

2.4.1试验材料

2.4.2试验设计

2.4.3测定项目与方法

2.5超声波法细胞破壁条件的进一步优化

2.5.1试验材料

2.5.2试验设计

2.5.3测定项目与方法

2.6酶法破壁和超声波法破壁维生素B2和B6含量的比较

2.6.1试验材料

2.6.2试验设计

2.6.3测定项目与方法

2.7不同破壁液态酵母培养物对体外发酵特性的影响

2.7.1试验动物与饲养管理

2.7.2日粮配方与酵母添加量

2.7.3试验设计

2.7.4测定项目与方法

2.8不同破壁液态酵母培养物对羊草降解率的影响

2.8.1试验动物与饲养管理

2.8.2日粮配方与酵母培养物添加量

2.8.3试验设计

2.8.4测定项目与方法

2.9数据统计

3试验结果与分析

3.1酶法破壁条件的初步优化

3.1.1溶菌酶破壁条件的初步优化

3.1.2蜗牛酶破壁条件的初步优化

3.2超声法细胞破壁条件的初步优化

3.3酶法细胞破壁条件的进一步优化

3.3.1酶法细胞破壁后维生素含量的变化

3.4超声波法细胞破壁条件的进一步优化

3.4.1超声波法细胞破壁后维生素含量的变化

3.5酶法破壁和超声波法破壁维生素B2和B6含量的比较

3.6不同破壁液态酵母培养物对体外发酵特性的影响

3.6.1酵母培养物对瘤胃液纤维素酶活力的影响

3.6.2酵母培养物对瘤胃液氨浓度的影响

3.6.3酵母培养物对瘤胃pH值的影响

3.6.4酵母培养物对产气量的影响

3.7不同破壁液态酵母培养物对羊草降解率的影响

3.7.1不同破壁液态酵母培养物对羊草干物质(DM)降解率的影响

3.7.2不同破壁液态酵母培养物对羊草NDF降解率的影响

3.7.3不同破壁液态酵母培养物对羊草ADF降解率的影响

4讨论

4.1细胞破壁条件的初步优化

4.2细胞破壁条件的进一步优化

4.3酵母破壁条件的确定

4.4溶菌酶、蜗牛酶和超声波法破壁效果的比较

4.5不同破壁液态酵母培养物对体外发酵特性的影响

4.5.1酵母培养物对瘤胃液纤维素酶活力的影响

4.5.2酵母破壁物对瘤胃液氨浓度的影响

4.5.3酵母培养物对瘤胃pH值的作用效果

4.5.4酵母培养物对产气量的影响

4.6不同破壁液态酵母培养物对羊草降解率的影响

5结论

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文