CN103798511A - 一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌及其在发酵棉粕的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌(学名为Saccharomyces cerevisiae，在中科院微生物所注册编号为CGMCC 6438)及其在发酵棉粕的应用。针对当前蛋白饲料缺乏，而作为重要的蛋白饲料之一的棉粕，因棉酚含量高，大分子蛋白含量高，直接饲喂容易导致动物腹泻甚至棉酚中毒。而一般两步发酵方法，降解效果差，容易污染杂菌的问题，本发明所涉及到的酿酒酵母菌是一株兼性好氧菌，采用两步法发酵，在好氧发酵条件下，快速降解碳水化合物，从而提高蛋白含量，厌氧条件快速降解大分子蛋白和棉酚，从而提高动物对营养物质的利用。试验证明，能够部分替代膨化去皮豆粕，降低饲料成本。
Description
技术领域
本发明涉及一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌及其在发酵棉粕的应用。
技术背景
目前，最常用的蛋白饲料为豆粕，但豆粕(包括膨化去皮豆粕)的价格近几年上涨迅速，需要开发新的蛋白资源，来满足饲料蛋白的需要。棉粕在我国产量大，价格相对较低，也是应用比较广泛的蛋白饲料原料。棉籽经过压榨后得出的面饼，再经过浸出工艺将里面的大部分残油分离出来，得到的一种微红或黄色的颗粒状物品为棉粕，它是制作饲料的主要原料，它含有的粗蛋白可达40％以上，属于蛋白饲料。
棉粕粗蛋白含量很高，但是大分子蛋白含量高，而且里面存在棉酚，动物直接饲用大量含有棉酚的棉粕或者棉籽饼后，由于棉酚的毒性，导致中毒。动物棉酚中毒急性发作时，食欲不振、体温正常、肠蠕动缓慢、脱水、酸中毒、全身肌肉发抖、卧地，死亡率高达30％以上。慢性中毒的症状不明显，表现为消瘦、夜盲、常继发呼道炎症、慢性增生性肝炎、妊娠动物流产、尿呈茶褐色等。同时，由于大分子蛋白的存在，棉粕不适合作为肠道发育不完善的幼畜或者公畜的饲料。
棉粕的去毒的方法很多，有有机萃取法，硫酸亚铁去毒法和生物发酵法。有机溶剂萃取，热处理法。化学物质去毒虽然比较彻底，但容易造成化学物质的残留，而热处理法消耗大量能源。生物发酵法不但能降解棉酚，同时，还能降解大分子蛋白，提高小分子蛋白和小肽的含量，同时还能增加维生素、益生菌等的含量，更有利于幼畜的饲喂。
常规的微生物发酵棉粕，采用两步发酵法，先加入好氧性菌种进行好氧发酵，降解大分子蛋白，然后加入厌氧性菌种，降解棉酚，这种方法在第二步发酵前混合发酵菌和曲的时候容易污染，同时所以降解效果不是很好。本发明涉及到一株高效降解棉酚的酵母菌，在中科院微生物所保种号为CGMCC6438，此菌为兼性好氧菌，厌氧发酵能降解棉酚，好氧发酵能降解大分子蛋白，还能提高维生素和酵母菌的含量，采用两步发酵法，中途不需要加入其它菌种，减少了杂菌的污染，是优良和廉价的幼畜饲料。
发明内容
本发明目的在于针对当前棉粕含有较高的棉酚和大分子蛋白，不适合作为幼畜饲喂，而传统发酵棉粕的方法容易造成杂菌污染发明的一种新型饲料，可以部分替代去皮膨化豆粕的使用。
本发明提供一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌及其在发酵棉粕的应用，其包括如下步骤：
1)配制酿酒酵母菌CGMCC6438种子培养基100ml，121℃灭菌15分钟；
2)将菌种接种于液态发酵培养基10L，摇床培养18小时；
3)将2)得到的发酵液、水、糖蜜、棉粕按照1∶39∶2∶58，进行固态发酵；
4)好氧固态发酵12小时，保持湿度80％，温度为30度左右；
5)厌氧固态发酵36小时，温度为30度左右。
6)流化床干燥，质检。
下面对本发明的技术内容做进一步说明。
1)种子培养基为YPD，分成为葡萄糖2％，蛋白胨1％，酵母粉2％。
2)液态发酵培养基成分为：糖蜜3％，硫酸铵0.5％，磷酸氢二钾0.2％，pH＝6.5
发酵前后成分比较如下：
| 发酵前棉粕 | 发酵后棉粕 | |
| 蛋白含量 | 40.7％ | 42.6％ |
| 游离棉酚 | 0.065％ | 低于0.004％ |
| 酵母菌 | 无 | 106CFU/g |
| 维生素B2 | 13.6mg/Kg | 42.6mg/Kg |
| 维生素B6 | 6.5mg/Kg | 11.8mg/Kg |
| 烟酸 | 5.1mg/Kg | 10.2mg/Kg |
本发酵棉粕可在仔猪、生长育肥猪、家禽中应用，其用量如下表：
| 动物类型 | 用量 |
| 仔猪 | 10-20％ |
| 生长育肥猪 | 20-25％ |
| 家禽 | 10-15％ |
由本发明制备发酵棉粕，棉酚含量极低，小分子蛋白含量较高，同时含有酵母益生菌，有利于动物的消化吸收。
下面在实施例中进一步说明本发明。
具体实施方式
在断奶仔猪的应用
1.材料及方法
1.1实验动物及分组：三元杂交猪(父本：杜洛克、母本：长大)，28日龄断奶仔猪40 头，随机分为两组，每组2个重复，每个重复10头，公母各半。对照组，为玉米豆粕型日粮，去皮豆粕的含量为20％；试验组仔猪料中分别用10％的发酵棉粕替代10％的去皮豆粕。饲料为采用4％的预混料自配而成，配方采用资源配方师软件制作
1.2试验产品 发酵棉粕
1.3试验时间及地点
试验时间：2010年6月9日-2010年7月9日
试验地点：北京市资源亚太种猪有限公司
1.4试验方法
饲养管理：圈舍饲养，自由采食，自由饮水，通风换气良好，按常规程序进行防疫接种，日清圈2次。
试验记录：试验期内由专人负责，认真记录试验猪饲料消耗情况、体重等。
1.5数据处理与分析
本试验的数据结果用SAS8.0统计软件中的单因素方差分析法进行统计分析，若经F检验差异显著者再用邓肯法(Ducan)进行多重比较。
2、结果与讨论
2.1试验结果见下表
| 对照组 | 试验组1 | |
| 试验头数 | 20 | 20 |
| 断奶日龄 | 28 | 28 |
| 试验产品用量 | 0 | 10％ |
| 平均开始重量(kg) | 8.22±0.52 | 8.42±0.32 |
| 平均结束重量(kg) | 22.35±3.25 | 23.46±2.52a |
| 平均增重(kg) | 14.13±2.03 | 15.04±1.84 |
| 平均日增重(g) | 471±24.35a | 501±27.47b |
| 平均日采食量(g) | 659±68.24 | 671±61.74ab |
| 料肉比 | 1.40±0.09 | 1.34±0.07a |
注：试验期间无重大疾病发生
同一列中肩标小写字母完全相同者表示差异不显著(P＞0.05)；小写字母完全不同者表示差异显著(P＜0.05)。
2.2结果分析
2.2.1平均采食量方面，试验组比对照组提高1.8％，差异不显著(P＞0.05)。
2.2.2平均增重方面，试验组比对照组提高了6.4％，差异显著(p＜0.05)；
2.2.3料肉比方面，试验组比对照组降低了4.3％，差异显著(p＜0.05)。
结果说明，日粮中用发酵棉粕替代10％的去皮豆粕不但不影响仔猪生长性能，甚至还可 以较好促进仔猪生长，这可能与发酵棉粕中含有的小分子蛋白，酵母菌等有利于仔猪的对营养物质的消化和吸收有关，同时，发酵棉粕的价格低于去皮膨化豆粕。
附图说明
附图为酿酒酵母发酵棉粕的工艺流程。酿酒酵母菌种保藏信息：保***的姓名：北京资源亚太饲料科技有限公司，保***地址：北京市大兴区黄村镇兴政街科技大厦八层，参据的生物材料(株)：ZHJ0910，建议的分类命名：Saccharomyces cerevisiae酿酒酵母，保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，本保藏中心登记入册编号：CGMCC No.6438，保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，该生物材料(株)已于2012年08月17日由保藏中心收到，并登记入册。由2012年08月17日起保存三十年，在期满前收到提供生物材料样品的请求后再延续保存五年。
Claims (6)
1.本发明一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌及其在发酵棉粕的应用，其包括如下部分：
1)高效降解棉酚的酿酒酵母菌CGMCC6438及其培养方法；
2)将培养好的酿酒酵母菌与棉粕、糖蜜及水混合；
3)好氧固态发酵12小时，厌氧固态发酵36小时；
4)发酵结束后，干燥。
2.根据权利要求1的制备方法，其中所述的酿酒酵母菌的培养基方式为：葡萄糖1％，酵母粉2％，蛋白胨1％，磷酸氢二钾0.2％，pH＝6.5，温度28度，溶氧为20％培养。
3.根据权利要求1所述本菌株在24小时内，在实验室药件下，棉酚降解能力为99％以上。
4.根据权利要求1所述，本菌株在发酵棉粕的条件如下：糖蜜2％，菜粕58％，水39％，酿酒酵母1％，菌体含量为104CFU/g饲料，好氧固态发酵12小时后，厌氧固态发酵36小时，温度保持30度左右，湿度为80％。
5.根据权利要求1所述的制备发酵棉粕，其特征在于发酵结束后，棉粕的棉酚含量下降99％，蛋白含量提高2％，酿酒酵母菌的含量为107CFU/g，烘干后可作为禽畜蛋白饲料。
6.一株高效降解棉酚的酿酒酵母菌及其应用，其根据权利要求1-5部分。
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| CN110150451A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-08-23 | 浙江省农业科学院 | 一种菌酶协同酵解生产全脂高能低棉酚优质棉仁的方法 |
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