小麥籽粒中抗?fàn)I養(yǎng)因子及其降解技術(shù)的研究.pdf

1、小麥籽粒中含有木聚糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子。為有效降解小麥抗?fàn)I養(yǎng)因子，于1999～2005年對小麥籽粒中抗?fàn)I養(yǎng)因子——木聚糖及其與相關(guān)性狀的關(guān)系進(jìn)行了研究，篩選出了小麥抗?fàn)I養(yǎng)因子降解酶——木聚糖酶高產(chǎn)菌株，對其所產(chǎn)酶的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，研究確定了木聚糖中試固態(tài)發(fā)酵工藝條件，并對該酶添加飼料應(yīng)用效果進(jìn)行了試驗，主要結(jié)果如下： 1、品種試驗及生態(tài)試驗結(jié)果表明，籽粒中木聚糖含量為2.649％～8.225％，其中，木糖為1.786％～4.407％

2、、阿拉伯糖為0.863％～3.538％，A/X為0.381～0.881：籽粒中可溶性木聚糖的變幅為0.501％～2.211％，木糖為0.345％～1.438％，阿拉伯糖為0.155％～0.834％，A/X為0.314～0.783：籽粒中水不溶性木聚糖的變幅為2.149％～6.691％，木糖為1.308％～3.698％，阿拉伯糖為0.708％～2.994％， A/X為0.420～0.933。水溶性木聚糖占總木聚糖的比例為11.04％～45

3、.34％，平均為24.46％，水不溶性木聚糖占總木聚糖的比例為54.66％～88.969％，平均為75.54％，水溶性木聚糖與水不溶性木聚糖的比例平均約為1:3。木聚糖含量在籽粒發(fā)育過程中呈高-低-較高的變化趨勢，即開花后15d，各品種木聚糖含量均表現(xiàn)出很高的數(shù)值，然后迅速下降，約在開花后30d左右木聚糖含量降至最低值，開花30d至成熟，木聚糖含量又逐漸上升。籽粒發(fā)育過程中，可溶性木聚糖含量變幅為1.51％～5.91％，呈現(xiàn)先降后略升的

4、變化趨勢。 2、不同品種、不同生態(tài)點試驗表明，不同品種、不同生態(tài)環(huán)境(地點)間木聚糖含量均具有顯著性差異，從其變異性來看，環(huán)境因素比品種遺傳因素對小麥籽粒木聚糖含量影響要大。在木聚糖的組成中，木糖含量與阿拉伯糖含量之間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，表明主鏈木糖含量的提高，使得作為分支的阿拉伯糖含量也得到提高。木聚糖、水溶性木聚糖和水不溶性木聚糖中A/X比值均與阿拉糖含量關(guān)系最為密切。 3、木聚糖特別是水溶性木聚糖與籽粒提取液粘度

5、有密切的關(guān)系。(偏)相關(guān)分析表明，水溶性木聚糖、水溶性木聚糖A/X與粘度的相關(guān)系數(shù)均達(dá)極顯著水平；水溶性木聚糖、水不溶性木聚糖中的木糖、阿拉伯糖與粘度的相關(guān)系數(shù)中，以水溶性阿拉伯糖為最大。通徑分析表明，水溶性阿拉伯糖對粘度的貢獻(xiàn)最大，說明木聚糖造成粘度提高的主要成分是水溶性木聚糖，而水溶性木聚糖中又主要是阿拉伯糖的作用。在籽粒發(fā)育中，可溶性A/X和籽粒提取液粘度均表現(xiàn)先升后降的變化趨勢。 4、不同小麥品種木聚糖含量及其穗部性狀、

6、HMW-GS組成的相關(guān)(遺傳)分析表明，木聚糖含量具有較高的遺傳力以及較大的遺傳進(jìn)度，可溶性木聚糖含量有較大的變異性，且遺傳進(jìn)度較大。木聚糖含量與結(jié)實小穗顯著正相關(guān)，與千粒重成一定負(fù)相關(guān)，穗粒數(shù)和成穗數(shù)對木聚糖含量直接作用較大；可溶性木聚糖含量與穗粒數(shù)、穗粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與成穗數(shù)呈顯著正相關(guān)。Glu．1位點的評分與水溶性木聚糖、阿拉伯糖、水溶性阿拉伯糖、水溶性木糖和A/X呈極顯著的負(fù)相關(guān)，其中Glu-D1位點的評分與多數(shù)木聚糖指標(biāo)的負(fù)

7、相關(guān)程度較高，大于Glu-A1和Glu-B1位點：N、7、17+18和2+12亞基對木聚糖及各組分含量影響較大，烘烤品質(zhì)較好的亞基1和5+10對木聚糖及各組分含量的貢獻(xiàn)則較??；含有亞基組合(N，7，2+12)的大部分木聚糖指標(biāo)含量均較高。根據(jù)木聚糖含量與HMW-GS評分進(jìn)行聚類分析，可將21個小麥品種分為評分、木聚糖含量不同的四類。 5、根據(jù)降解小麥籽粒木聚糖的要求，通過分離和UV誘變處理篩選獲得了黑曲霉(Aspergillus

8、 niger)產(chǎn)木聚糖酶高產(chǎn)菌株C2-56，它能利用麩皮和玉米芯等廉價原料產(chǎn)生木聚糖酶。采用C2-56菌株，其產(chǎn)酶能力比出發(fā)菌株提高了140％，且遺傳性能穩(wěn)定。該菌株所產(chǎn)木聚糖酶的最適溫度為50℃，最適pH為4.2。溫度低于50℃時，該酶具有較好的熱穩(wěn)定性。該酶的pH值為2～11范圍內(nèi)有較好pH穩(wěn)定性。表明該菌株產(chǎn)生的木聚糖酶能夠耐受動物胃腸道的環(huán)境，可在飼料中添加使用。無機離子對木聚糖酶的活性有一定影響，亞鐵離子、鈷離子、錳離子、鎂離

9、子、鈣離子等表現(xiàn)出對木聚糖酶活性激活和促進(jìn)的作用，鈉離子、鉀離子、銅離子等則表現(xiàn)出對木聚糖酶活性的抑制作用。 6、根據(jù)實驗室及中試試驗結(jié)果，確定黑曲霉產(chǎn)木聚糖酶固態(tài)發(fā)酵條件為：產(chǎn)酶培養(yǎng)基中麩皮與玉米芯比例為6:4，不加或添加少量硫酸銨，不調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值，培養(yǎng)基厚度為4cm，接種量為3％，在28℃培養(yǎng)60～84h。添加木聚糖酶到含有木聚糖的日糧中，能夠消除木聚糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用。在小麥-豆粕型日糧中添加0.1％木聚糖酶，可有效水解阿