薯渣飼料中增加賴氨酸含量的工藝及相關(guān)生物信息學(xué)分析.pdf

1、薯渣與汁水是淀粉加工過程中產(chǎn)生的廢棄物，由于其中含有大量的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，極易腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生惡臭的氣味，嚴(yán)重的污染環(huán)境，因而不能直接排放。大量的馬鈴薯廢棄物堆放在廠區(qū)周圍，極大地限制了企業(yè)發(fā)展的同時(shí)也浪費(fèi)了寶貴的資源。目前，傳統(tǒng)的物理化學(xué)方法無(wú)法有效根本的解決這一污染問題，而本課題組利用微生物技術(shù)能將薯渣廢棄物轉(zhuǎn)化為可被動(dòng)物有效吸收利用的單細(xì)胞蛋白。為提高此單細(xì)胞蛋白品質(zhì)，本研究通過添加高產(chǎn)賴氨酸菌和固氮菌，進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵工藝，以求提高飼

2、料中第一限制氨基酸賴氨酸及粗蛋白的含量。
　　一方面，通過單菌試驗(yàn)和菌種組合試驗(yàn)確定最優(yōu)菌種組合比例為：短小芽孢桿菌E1：產(chǎn)朊假絲酵母：黑曲霉：圓褐固氮菌=7：2：1：5，接種量分別為0.7‰、0.2‰、0.1‰、0.05‰。以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)L16(43)正交試驗(yàn)，通過優(yōu)化得到最優(yōu)發(fā)酵條件為：溫度40℃、底物添加量3％，初始pH即薯渣自身pH，大約在7.0左右。利用自制的5 L氣升式發(fā)酵反應(yīng)器對(duì)薯渣與汁水混合液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，

3、在最優(yōu)條件下發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，并分析單細(xì)胞蛋白的成分，包括：賴氨酸、粗蛋白、精蛋白、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維、粗脂肪、水分和灰分，以綜合的評(píng)價(jià)薯渣資源化產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料的營(yíng)養(yǎng)水平。
　　另一方面，本研究利用生物信息學(xué)分析的方法，對(duì)短小芽孢桿菌中賴氨酸生物合成的關(guān)鍵酶及其基因進(jìn)行了分析。在NCBI上檢索得到了3個(gè)天冬氨酸激酶基因，并預(yù)測(cè)了這三個(gè)基因5′上游區(qū)域可能的啟動(dòng)子區(qū)域與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)，并對(duì)這三種基因翻譯出的三個(gè)天冬氨酸