棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料消化酶活性的研究.pdf

1、目的:本研究以枯草芽孢桿菌為試驗菌,對發(fā)酵棉粕飼料中消化酶(植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶)活性及營養(yǎng)成分變化進行研究。采用4因子4水平正交設(shè)計,以發(fā)酵底物中消化酶活性為指標,優(yōu)化底物中 K+、Na+、Ca2+、Mg2+四種離子無機鹽的添加量。本論文還探究了發(fā)酵棉粕在不同的干燥方法和干燥時間、不同的包裝及儲存時間對消化酶活性的影響,同時對其進行營養(yǎng)價值評定,為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生物發(fā)酵飼料奠定基礎(chǔ)。本研究的目的是將枯草芽孢桿菌產(chǎn)酶的特性與新疆的

2、棉粕資源相結(jié)合,開發(fā)棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料,為發(fā)酵飼料的加工處理提供理論依據(jù)。
　　方法:本論文由五個試驗組成。試驗一:以枯草芽孢桿菌為研究對象,嗜酸乳桿菌、熱帶假絲酵母為參考對照,在相同的發(fā)酵條件下進行發(fā)酵,比較發(fā)酵產(chǎn)物中消化酶(植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶)的活性及營養(yǎng)成分變化。試驗二:采用4因子4水平正交設(shè)計,以MgCl2(0.1％、0.2%、0.3%、0.4%)、CaCl2(0.25%、0.5%、0.75%、1%)

3、、KCl(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%)、NaCl(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)的添加量添加到發(fā)酵底物中,共16個處理,測定不同處理發(fā)酵產(chǎn)物中消化酶活性,經(jīng)正交方差分析得到MgCl2、CaCl2、KCl、NaCl四種無機鹽在底物中的最適添加量。試驗三:依據(jù)試驗二的研究結(jié)果,獲得棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料,將發(fā)酵產(chǎn)物分別以普通干燥和真空冷凍干燥方法進行干燥,普通干燥以干燥溫度(40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、

4、65℃、70℃)、干燥時間(24 h、48 h、72 h)進行處理,共21個處理,比較消化酶的活性隨著溫度和時間的變化,確定最適的干燥方式。試驗四:將烘干后的發(fā)酵產(chǎn)物分別采用普通包裝和真空包裝兩種方法進行包裝,放置時間設(shè)10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d六個梯度,測定各放置時間段消化酶活性的變化,選出酶活性高的包裝儲存方法。試驗五:根據(jù)以上試驗結(jié)果,制備優(yōu)質(zhì)棉粕源枯草芽孢桿菌發(fā)酵飼料,測定發(fā)酵前后飼料中植酸、小肽

5、、纖維素含量,綜合評定發(fā)酵產(chǎn)物的營養(yǎng)價值。
　　結(jié)果:試驗一:由枯草芽孢桿菌Z3、嗜酸乳桿菌S1、熱帶假絲酵母ZD-3分別發(fā)酵棉粕飼料,結(jié)果表明：
　　(1)酶活性:Z3與S1均可產(chǎn)植酸酶,ZD-3不產(chǎn)植酸酶,且Z3組的植酸酶活性最高;三株菌株均產(chǎn)蛋白酶,且Z3組的酶活性最高;三株菌株均產(chǎn)淀粉酶,且ZD-3組酶活性最高;僅Z3組產(chǎn)纖維素酶;
　　(2)營養(yǎng)成分:三株菌株發(fā)酵后,飼料中CP、EE、Ca、P含量較空白對照組

6、均有不同程度的提高,Ash、NDF含量較空白對照組降低。Z3組 CP、EE、Ca、P含量最高;Z3組 NDF含量最低,ZD-3組Ash含量最低,且均與其他組差異極顯著(P<0.01)。綜合考慮,枯草芽孢桿菌Z3發(fā)酵棉粕產(chǎn)酶種類最多,且能較好地改善飼料品質(zhì),發(fā)酵效果最好。
　　試驗二:底物中各無機鹽的添加量為MgCl2:0.2%、CaCl2:0.5%、KCl:0.3%、NaCl:0.2%時,各種酶的活性均能達到較高水平。此時植酸酶活

7、性為73.82 U/g,蛋白酶活性為57.4 U/g,淀粉酶活性為50.46 U/g,纖維素酶活性為5.09 U/g。
　　試驗三:在普通干燥條件下,植酸酶、淀粉酶、纖維素酶在40℃、24h時活性最高,蛋白酶45℃、24h時活性最高;真空冷凍干燥條件下,植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶活性分別為:87.49 U/g、60.23 U/g、58.73 U/g、6.05 U/g,此干燥方法優(yōu)于普通干燥。
　　試驗四:真空包裝對酶活

8、性的影響最小,在儲存60 d時,植酸酶、蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶仍保留96.02%、97.02%、97.3%、98.1%。
　　試驗五:棉粕經(jīng)發(fā)酵后小肽的含量升高,NDF、植酸含量降低。小肽含量由發(fā)酵前的2.50%提高到3.84%,與對照組差異極顯著(P<0.01);NDF含量較對照組降低了25.17%,植酸含量降低12.75%,均與對照組差異極顯著(P<0.01)。表明棉粕經(jīng)枯草芽孢桿菌發(fā)酵后能顯著提高小肽水平,降低NDF、植酸