CN103468594A - 一种产朊假丝酵母菌株及其应用 - Google Patents

一种产朊假丝酵母菌株及其应用 Download PDF

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一种产朊假丝酵母菌株及其应用,属于生物工程技术领域。本发明提供了一种产朊假丝酵母(Candidautilis)菌株KF-1,保藏编号为CGMCCNo.7691,另外本发明提供了利用该产朊假丝酵母发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法。使用该菌株发酵豆粕后测定一些指标,粗蛋白含量达到51%以上,酸溶蛋白含量达到6%以上,活菌数达到20亿个/克发酵豆粕,挥发性盐基氮低于50mg/100g。

Description

一种产朊假丝酵母菌株及其应用
技术领域
本发明属于生物工程技术领域,具体涉及一种产朊假丝酵母菌株及其应用。
背景技术
我国是一个饲料资源十分紧张的国家,人多地少,人畜争粮的矛盾相当突出,尤其是蛋白质饲料资源十分匮乏。目前饲料蛋白主要有鱼粉和豆粕等,我国每年都大量进口。由于人类过度的捕捞和环境的逐渐恶化,鱼粉日益供应不足且价格不断增长,随着畜牧业的可持续发展,蛋白质饲料持续短缺并严重地制约着养殖业的进一步发展。因此,新型蛋白质饲料开发及其安全高效利用显得尤为迫切。
豆粕作为一种植物蛋白源替代鱼粉成为必然的趋势,近年来豆粕已经成为养殖业中应用最为广泛的蛋白质饲料资源。然而,豆粕中含有大量的抗营养因子及抗原蛋白。抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子、大豆寡糖、大豆凝集素、植酸、棉酚草酸盐、芥子油甙、单宁等,抗原蛋白如大豆球蛋白(glycinin)和三种伴大豆球蛋白等。这些不良物质的存在会损伤动物体小肠的形态结构,影响营养物质的吸收,进而影响动物体的健康。
研究表明微生物发酵法处理豆粕后可以降低抗营养因子和抗原蛋白的水平,显著改善豆粕的营养品质,实现豆粕的高效利用。
但是,现报道生产的微生物菌株存在诸多问题,如发酵时间长(因此容易引起霉变)、发酵过程水分过高,抗营养因子的降解不彻底、发酵后粗蛋白和小肽(酸溶蛋白)含量不高等问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于设计提供一种能发酵豆粕等蛋白质原料并高效降解各种抗营养因子和抗原蛋白的微生物菌株,以及利用该菌株发酵豆粕等蛋白质原料生产富含活性肽的发酵方法的技术方案。
本发明中的产朊假丝酵母(Candida utilis)菌株KF-1,保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日:2013年06月09日,保藏号:CGMCCNo.7691。
所述的产朊假丝酵母菌株KF-1在发酵生产富含活性肽蛋白饲料中的应用。
所述的一种利用如权利要求1所述的产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
1)将所述的产朊假丝酵母菌株KF-1经过平板培养基活化、种子摇瓶培养、一级摇瓶培养或发酵罐逐级放大培养,得到种子液;
2)经步骤1)得到的种子液接种至豆粕中进行固态发酵;
3)将步骤2)得到的发酵产物进行烘干、粉碎,即得到富含小肽蛋白饲料。
4.如权利要求3所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤2)中接种量为豆粕重量的8~12%。
所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤2)中固态发酵条件为:接种时进行充分搅拌,发酵过程中监测温度变化,温度高于50℃时,进行翻料处理,发酵时间为48 h。
所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤3)中发酵产物烘干至水分≤12%,粉碎细度40~60目。
本发明中分离纯化了产朊假丝酵母菌株KF-1,并利用该菌株对豆粕进行发酵处理,可以有效地降解豆粕中的抗营养因子和抗原蛋白,同时提高蛋白质含量,尤其是产生丰富的活性小肽,显著提高豆粕的营养品质,提高动物对豆粕的利用效率和改善动物肠道和促进健康。
使用该菌株发酵豆粕后测定一些指标,粗蛋白含量达到51%以上,酸溶蛋白含量达到6%以上,活菌数达到20亿个/克发酵豆粕,挥发性盐基氮低于50mg/100g。
具体实施方式
为了使本发明更加容易理解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,下列实施例中未提及的具体实验方法,通常按常规实验方法进行。
实施例1:产朊假丝酵母菌株KF-1的分离纯化和鉴定
该菌株最初是从自然条件下筛选获得,后经过本公司的多轮诱变育种后,菌株得到了遗传改良,菌株的生产性能大大提高。
制备马铃薯培养基(PDA)从平板,从豆类等有机质中分离培养,获得产朊假丝酵母,获得的菌株经过菌落观察、形态学显微鉴定认为是产朊假丝酵母。
诱变条件:产朊假丝酵母的孢子悬浮液5 mL放在紫外灯(20 W)下,通过搅拌使照射均匀,照射时间为2 min。
诱变产生的菌株发酵豆粕的能力增强,表现在发酵豆粕后活菌数增强等方面,该菌株命名为产朊假丝酵母菌株KF-1。
产朊假丝酵母菌株KF-1培养和繁殖方法:
产朊假丝酵母KF-1在PDA培养基(每升含马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂 15~20克,自来水1000毫升,自然pH)上生长旺盛。该培养基可用于产朊假丝酵母KF-1的生长和繁殖。
形态学特征:产朊假丝酵母KF-1显微镜下观察可见假菌丝和孢子。孢子呈椭圆形、圆形,前者较多,孢子大小为3.1~4.8μm ×6.8~13.2μm。
培养特性:产朊假丝酵母KF-1菌株单菌落接种后,在PDA培养基上30℃培养2天后,培养菌落呈现突起,菌落大而厚,菌落直径菌落为0.5~1.5cm。菌落白色,颜色均匀,正反面和边缘、中央部位的颜色都很均一。菌落质地均匀,表面有绒毛状菌丝,容易挑起。
液体摇瓶培养时,产假菌丝较多,发酵罐培养是孢子较多。
生理特性和代谢特性:产朊假丝酵母KF-1能利用五碳糖和六碳糖等单糖,如葡萄糖、木糖等。也能发酵利用蔗糖、糖蜜等碳源物质。它能以尿素和硝酸作为氮源,在培养基中不需要加入任何生长因子即可生长。还可以发酵利用豆粕、酒渣(酒糟)、麸皮、玉米粉等有机物质,转化生产高蛋白单细胞。
产朊假丝酵母KF-1培养基pH初始为6.5~7.0,在氧气充足和部分缺氧的条件下均能良好生长。最佳生长温度为30~35℃。
产朊假丝酵母KF-1发酵有机物质后其蛋白质和B族维生素含量较高。在平板和摇瓶培养时均有酒精味产生。
产阮假丝酵母菌株KF-1的具体用途和效果:
    产朊假丝酵母菌株KF-1可以用来发酵豆粕,生产高蛋白饲料。
发酵后的豆粕蛋白含量比初始豆粕原料可以提高5%以上,酸溶蛋白等小肽含量提高4%以上,乳酸含量提高1%以上。发酵豆粕中,富含丰富的氨基酸和维生素,其中B族维生素含量较一般微生物都高。发酵豆粕可以用于动物生产饲料用,部分替代鱼粉,能显著提高动物营养水平。
实施例2:利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法
1)将所述的产朊假丝酵母菌株KF-1经过平板培养基活化、种子摇瓶培养、发酵罐逐级放大培养,得到种子液,上述的平板培养基、摇瓶培养基均为PDA培养基;平板培养基活化是从斜面保存的菌株转接到平板,30℃培养,然后从平板挑取3个单菌落到种子摇瓶,种子摇瓶在30℃、150 r/min摇床条件下,培养15 h后,种子培养液全部接种到发酵罐,发酵罐通气培养24 h;上述的平板培养基(PDA)为:马铃薯、琼脂培养基(每升含马铃薯200克,葡萄糖20克,琼脂 15~20克,自来水1000毫升,自然pH),种子摇瓶培养基为:上述PDA培养基不加琼脂,每升加 5克NaCl,发酵培养基为:同种子培养基。
 2)经步骤1)得到的菌种发酵液按豆粕重量的8~12%接种至豆粕中进行固态发酵,接种时进行充分搅拌,确保菌种和豆粕混合均匀,发酵的时间为48 h,发酵过程中监测温度变化,温度高于50℃时,进行翻料处理,充分透气降温,温度较低时,适当延长发酵时间,此外,发酵过程中还需观察发酵是否正常、气味是否具有豆香和酵母酒香味、发酵物中有没有发黑、霉变、结块等;
3)将步骤2)得到的发酵产物烘干至水分≤12%,粉碎至细度40~60目,即得到富含小肽蛋白饲料。
经鉴定,实施例2得到的富含小肽蛋白饲料中粗蛋白含量达到51%以上,酸溶蛋白含量达到6%以上,活菌数达到20亿个/克发酵豆粕,挥发性盐基氮低于50mg/100g,蛋白含量比初始豆粕原料可以提高5%以上,酸溶蛋白等小肽含量提高4%以上,乳酸含量提高1%以上。

Claims (6)

1.产朊假丝酵母(Candida utilis)菌株KF-1,保藏编号为CGMCCNo.7691。
2.如权利要求1所述的产朊假丝酵母菌株KF-1在发酵生产富含活性肽蛋白饲料中的应用。
3.一种利用如权利要求1所述的产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于包括以下工艺步骤:
1)将所述的产朊假丝酵母菌株KF-1经过平板培养基活化、种子摇瓶培养、一级摇瓶培养或发酵罐逐级放大培养,得到种子液; 
2)经步骤1)得到的种子液接种至豆粕中进行固态发酵;
3)将步骤2)得到的发酵产物进行烘干、粉碎,即得到富含小肽蛋白饲料。
4.如权利要求3所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤2)中接种量为豆粕重量的8~12%。
5.如权利要求3所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤2)中固态发酵条件为:接种时进行充分搅拌,发酵过程中监测温度变化,温度高于50℃时,进行翻料处理,发酵时间为48 h。
6.如权利要求3所述的一种利用产朊假丝酵母菌株KF-1发酵生产富含活性肽蛋白饲料的方法,其特征在于所述的步骤3)中发酵产物烘干至水分≤12%,粉碎细度40~60目。
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