药渣水飞蓟粕固态发酵生产生物蛋白饲料的研究与应用

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1、江苏大学硕士学位论文药渣水飞蓟粕固态发酵生产生物蛋白饲料的研究与应用姓名：李峰申请学位级别：硕士专业：生药学指导教师：仰榴青2012-06-07江苏大学硕士学位论文摘要水飞蓟（彤砂６“ｍｍ口ｒ以ｆ口删ｍ仁．）Ｇ口Ｐ，加．）是一至两年生草本植物，其有效成分水飞蓟素具有清除自由基、扰脂质过氧化、抗肝纤维化、抗肿瘤和降血脂等生理活性。近年来，随着水飞蓟素需求量的增加，水飞蓟粕残渣也随之增多。水飞蓟粕是水飞蓟果实提取有效成分水飞蓟素后剩余的残渣。水飞蓟粕主要由蛋白质、粗纤维、多酚和黄酮类化合物等组成，其中蛋白质含量为２

2、２％一２５％，具有潜在的营养价值；但目前一般作为废物丢弃，既浪费资源，又污染环境。而水飞蓟粕直接作为动物饲料使用，存在消化性和适口性差的问题。因此，本文以水飞蓟粕为原料，利用微生物工程技术，将中药渣水飞蓟粕转化为生物蛋白饲料，以固态发酵方式，研究了其发酵的最佳菌种组合、最佳培养基配方和最优的发酵工艺条件，并考察其替代豆粕饲喂青壳蛋仔鸡的效果，主要研究内容和结果如下：１．对水飞蓟粕的主要成分进行了分析。结果表明，水飞蓟粕中粗蛋白含量为２５．５８％，粗纤维含量为２２．．０９％；水飞蓟粕含有１７种氨基酸，氨基酸总量达

3、到了３３．０６％，其中７种必需氨基酸占总氨基酸的３５．４％。在所有氨基酸中谷氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸的含量较高，其中，谷氨酸含量占总氨基酸的２２．７％；水飞蓟粕富含人体必需的多种矿质元素，包括Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ等。水飞蓟粕中宏量元素（：ａ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｋ、Ｐ的含量最高，由低到高的顺序为Ｎａ＜Ｐ＜Ｍｇ＜Ｋ＜ｃａ；水飞蓟粕中包含Ｆｅ、ｚｎ、Ｍｎ、ｃｕ、ｓｅ、Ｃｒ和Ａｓ等７种人体必需的微量元素，其总和为５０７．９５ｍｇ／蚝。而水飞蓟粕中有害微量元素Ｐｂ含量较低，仅为０．０８ｍｇ／ｋ昏２．对水

4、飞蓟粕固态发酵菌种组合、接种量、接种比例进行优选，并对固态发酵培养基进行优化。以热带假丝酵母、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、黑曲霉和绿色木霉等５株菌为出发菌株，以粗蛋白含量为指标，得到最佳菌种组合为：热带假丝酵母：黑曲霉＝１：１，接种量１０％。在此基础上，通过单因素试验和响应面试验，考察了不同原辅料比、碳：源、氮源和无机盐对水飞蓟粕固态发酵的影响，确定了固态发酵的最佳培养基配方为：水飞蓟粕：麸皮：玉米粉（Ｗ／ｗ）为８：１．５：Ｏ．５，１．１１％葡萄糖、１．４０％尿素和０．５６％磷酸二氢钾。３．固态发酵工艺研究。利用单

5、因素和响应面试验考察了初始含水量、发酵药渣水飞蓟粕固态发酵生产生物蛋白饲料的研究与应用时间、培养温度等工艺参数对水飞蓟粕固态发酵的影响，确定最佳的固态发酵工艺为：培养温度３０．８℃、初始含水量５９．７％、发酵时间８７ｈ。对此条件下发酵的产品进行营养成分分析、体外消化率测定和ＳＤＳ．ＰＡＧＥ电泳分析，结果表明：发酵后粗蛋白含量达４１．７８％，比发酵前混合原料粗蛋白含量（２３．２８％）提高７９．８５％，而粗纤维下降了２５．０７％；发酵后粗蛋白体外消化率达８８．９２％，较发酵前混合原料提高１８．８０％；ＳＤＳ．ＰＡＧ

6、Ｅ电泳试验表明，发酵混合原料的蛋白质条带多集中在２０．１—４４．３ｋＤａ和６．５．１４．３ｋＤａ范围，而发酵后可见，原２０．１．４４．３ｋＤａ范围蛋白条带基本降解为１４．３ｋＤａ以下，表明水飞蓟粕蛋白在发酵过程中降解为小分子蛋白或多肽。４．水飞蓟粕生物蛋白饲料对青壳蛋仔鸡的饲喂应用研究。采用发酵水飞蓟粕以２５％（试验Ｉ组）、５０％（试验ＩＩ组）、ｌｏｏ％（试验ＩＩＩ组）比例替代豆粕饲喂青壳蛋仔鸡四周，测定青壳蛋仔鸡的生产性能指标、屠宰指标、血液指标、免疫指标和肉质指标。结果表明：试验ＩＩ组对青壳蛋仔鸡的生产性能

7、优于对照组，但差异不显著（ｐ＞Ｏ．０５）；各试验组可改善仔鸡的屠宰性能，但差异不显著（ｐ＞Ｏ．０５）。各试验组均可降低仔鸡的腹脂率，其中试验ＩＩ组显著降低青壳蛋仔鸡的腹脂率（ｐ＜０．０１）；各实验组均可降低谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性，血清中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇的含量，部分指标显著降低（ｐ＜Ｏ．０５）。试验Ｉ、Ｈ组可以提高血清中的总蛋白、白蛋白和球蛋白的含量，降低尿素氮的含量，部分指标差异显著（ｐ＜Ｏ．０５）。各试验组均可提高青壳蛋仔鸡的胸腺指数和脾脏指数。其中，试验ＩＩ组能够显著提高胸腺指数（

8、ｐ＜０．０５）；各试验组均可提高胸肌系水力和腿肌系水力，差异不显著（Ｐ＞０．０５）。因此，采用试验ＩＩ组饲喂青壳蛋仔鸡，生产性能无显著差别，可有效降低腹脂率、促进血月旨代谢、增强免疫功能、改善鸡肉品质。关键词：药渣；水飞蓟粕；固态发酵；生物蛋白饲料；工艺优化；饲养试验江苏大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＳｆ陟６“垅聊日ｒｆ口，２甜ｍ仁Ｊ（了口ｅ，｜加．ｉｓａｎａｎｎｕａｌｏｒｂｉｅｎｎ