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        菌種對苜蓿發(fā)酵飼料主要成分及酶活性的影響

        2018-06-25 09:42:36王雅茹
        現(xiàn)代農(nóng)村科技 2018年6期
        關(guān)鍵詞:黑曲霉衡水枯草

        彭 蕊 王雅茹 王 媛

        (1衡水學(xué)院生命科學(xué)系 河北 衡水 053000;2哈勵(lì)遜國際和平醫(yī)院 河北 衡水 053000;3衡水志豪畜牧科技股份有限公司 河北 衡水 053000)

        紫花苜蓿是一種重要的飼草,分布廣泛,品質(zhì)優(yōu)良,適口性好,所以有“牧草之王”的美稱,但粗纖維含量高、蛋白質(zhì)消化率低限制了其利用程度。對苜蓿濃縮蛋白的提取的研究雖然較為成熟,但更深層次的研究較少,整體利用率低。發(fā)酵可以一定程度上改善飼料的營養(yǎng)成分,提高牲畜利用率,同時(shí)由于益生菌及酶活性增加,其免疫性能也得到提高[1]。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 菌株。酵母菌(yeast)、米曲霉(Asp.oryzae)、黑曲霉(A.niger)、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)均由衡水學(xué)院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供。

        1.1.2 原料。紫花苜蓿,由衡水志豪畜牧科技有限公司提供。

        1.1.3 儀器。凱氏定氮儀(ATN-300型),石墨消解儀(DS-360),鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9075A),超凈工作臺(tái)(JB-CJ-1500FX),恒溫培養(yǎng)箱(GHP-9160(A))。

        1.2 方法

        1.2.1 制備發(fā)酵原料。苜蓿洗凈,烘干,用粉碎機(jī)粉碎,過40目篩。制備干發(fā)酵料(苜?!糜驮?17∶3),分裝于36個(gè)組培瓶中。18瓶121℃滅菌30 min,冷卻,烘干。制備發(fā)酵原料(發(fā)酵料∶自來水=1∶2)。

        1.2.2 菌種活化及培養(yǎng)。40℃葡萄糖水中活化菌種,接入PDA培養(yǎng)基,28℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)。挑選生長良好的單菌落擴(kuò)大培養(yǎng)(枯草芽孢桿菌用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,37℃培養(yǎng))。

        1.2.3 制備菌懸液。無菌水制菌懸液,經(jīng)測定,酵母菌、枯草芽孢桿菌活菌數(shù)分別為5.1×109個(gè)/ml、1.25×109個(gè)/ml,米曲霉、黑曲霉孢子數(shù)為分別1.22×109CFU/ml、1.31 ×109CFU/ml。

        1.2.4 接種與發(fā)酵。經(jīng)滅菌處理的發(fā)酵原料按不接菌、接單菌(酵母菌、黑曲霉、米曲霉、枯草芽孢桿菌)、接4種混合菌(各1.25 ml)進(jìn)行處理,各3個(gè)重復(fù)。未滅菌原料相同。將接種好的組培瓶放35℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)。

        1.2.5 測定。在第0 d、5 d、10 d、15 d取產(chǎn)物,凱氏定氮法測定粗蛋白含量,酸性洗滌劑法測粗纖維含量,用DNS法測還原糖含量,計(jì)算纖維素酶活力。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 粗蛋白含量。經(jīng)測定得知發(fā)酵前粗蛋白含量為14.6%。由表1~3可知,自然發(fā)酵下粗蛋白增率低于滅菌發(fā)酵。單就各菌種而言,黑曲霉最佳,而混菌發(fā)酵又優(yōu)于單菌發(fā)酵。綜合分析發(fā)現(xiàn),發(fā)酵5 d、10 d、15 d中蛋白含量呈遞增趨勢。

        表1 發(fā)酵5 d粗蛋白含量 (單位:%)

        表2 發(fā)酵10 d粗蛋白含量 (單位:%)

        表3 發(fā)酵15 d粗蛋白含量 (單位:%)

        2.2 粗纖維含量。經(jīng)測定得知發(fā)酵前粗纖維含量為38%。由表4~6可知,自然發(fā)酵下粗纖維減少程度高于滅菌條件。單菌中黑曲霉最佳,而混菌發(fā)酵又優(yōu)于單菌發(fā)酵。5 d、10 d、15 d中粗纖維減少程度逐漸增強(qiáng)。

        表4 發(fā)酵5 d粗纖維含量 (單位:%)

        表5 發(fā)酵10 d粗纖維含量 (單位:%)

        表6 發(fā)酵15 d粗纖維含量 (單位:%)

        2.3 纖維素酶活性。經(jīng)測定得知發(fā)酵前纖維素酶活力為15 U/g。由表7~9可知,自然發(fā)酵下纖維素酶活性增率低于滅菌條件。單菌中黑曲霉最佳,混菌發(fā)酵優(yōu)于單菌發(fā)酵。5 d、10 d、15 d中酶活性呈遞增趨勢。

        表7 發(fā)酵5 d纖維素酶活力

        表8 發(fā)酵10 d纖維素酶活力

        表9 發(fā)酵15 d纖維素酶活力

        3 討論

        混菌發(fā)酵充分利用各菌優(yōu)勢,不同菌種可以互補(bǔ)不足。酵母菌可生產(chǎn)單胞蛋白,菌體蛋白飼喂試驗(yàn)效果明顯[2]。由于酵母菌不能利用多糖為碳源,所以在只接酵母菌的發(fā)酵原料中粗蛋白含量增長較慢。試驗(yàn)結(jié)果表明,產(chǎn)物中粗纖維含量下降,這是由于各微生物酶系的相互作用導(dǎo)致的。如黑曲菌與米曲霉發(fā)酵過程中可產(chǎn)生纖維素酶、淀粉酶等十幾種酶類,這些酶水解活性好,可促進(jìn)飼料中纖維素等成分降解,提高飼料利用率[3]。隨時(shí)間延長,微生物不斷繁殖產(chǎn)生菌體蛋白、消耗粗纖維等,使苜蓿飼料的營養(yǎng)成分及酶活性發(fā)生變化。對苜蓿飼料的長時(shí)間發(fā)酵及利用有待進(jìn)一步研究以指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

        [1]皮祖坤.生物蛋白飼料研究 [J].中國飼料,2004(9): 38~40.

        [2]鄭奮新.菌體蛋白生物飼料在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究 [J].福建畜牧獸醫(yī),2003,25(Z1):17~18.

        [3]李明,雙寶,李海濤,等.枯草芽孢桿菌的研究與應(yīng)用 [J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)報(bào),2009,40(9):111~114.

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