产植酸酶枯草芽孢杆菌的选育及其棉粕源发酵产物的研究

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1、分类号：密级：公开学号：2010108011单位代码：10759石河子大学硕士学位论文产植酸酶枯草芽孢杆菌的选育及其棉粕源发酵产物的研究学位申请人鲍振国指导教师张文举教授申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称动物营养与饲料科学研究方向动物营养调控所在学院动物科技学院中国·新疆·石河子2013年6月IStudyonBreedingofPhytase-producingBacillussubtilisanditsfermentationproductsfromcottonseedmealsourceADissertationSubmi

2、ttedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgricultureByZhen－GuoBao（AnimalNutritionandFeedScience）DissertationSupervisor:Prof.Wen－JuZhangJune，2013Shihezi,Xinjiang,ChinaII摘要目的：本研究通过对枯草芽孢杆菌进行诱变处理，选育出一株产植酸酶的枯草芽孢杆菌，并确定最优诱变方式。采用4因子5水平

3、正交设计和2因子5水平正交设计，以发酵产物中枯草芽孢杆菌数量和植酸酶的活性为指标，优化枯草芽孢杆菌的发酵饲料参数和底物组成、接种量，最终确定枯草芽孢杆菌发酵饲料发酵工艺参数，为生产优质生物发酵饲料奠定基础；探究植酸酶对棉粕中植酸的降解水平，同时对棉粕源发酵产物进行营养价值的综合评定。本论文的目的是将枯草芽孢杆菌培养物的生物学特性与新疆丰富棉粕资源优势有机地结合起来，开发棉粕源枯草芽孢杆菌发酵饲料，应用于动物生产，促进动物生长、保障动物健康、提高饲料利用效率。方法：本论文由三个试验组成。试验一：筛选产植酸酶枯草芽孢杆菌，然后采用紫外

4、线（UV）、亚硝基胍（NTG）、UV－NTG、NTG－UV四种方法对其进行诱变，确定最佳诱变方式及诱变条件。试验二：采用4因子5水平正交设计，从发酵温度（29℃、33℃、37℃、41℃、45℃），时间周期（12h、24h、48h、72h、96h）、底物初始水分（30%、40%、50%、60%、70%）、底物初始pH（6.0、6.5、7.0、7.5、8.0）4因素5水平着手，按照均匀设计表U45（5），共设计25个试验处理，通过测定不同处理组合发酵产物中的植酸酶活性，经正交方差分析及极差分析得到发酵温度、时间周期、底物初始水分和pH

5、等的最优发酵条件参数；采用2因子5水平正交设计，从底物组成（棉粕与玉米不同比例）与接种量（1mL、3mL、5ml、7mL、9mL）2因素5水平入手，按照正交设计表52，共设计25个试验处理，通过测定不同处理组合发酵产物中的植酸酶活性和枯草芽孢杆菌数量两个指标，经两因子有重复观察值的数据进行方差分析和多重比较，确定底物组成及接种量的最优条件参数。本试验旨在确定棉粕源生物饲料发酵条件参数和发酵底物组成及接种量。试验三：根据试验二研究结果，制备优质棉粕源枯草芽孢杆菌发酵饲料，发酵结束后，测定发酵产物枯草芽孢杆菌菌数、植酸磷、植酸酶活性、

6、蛋白酶活性以及常规营养指标（DM、CP、EE、NDF、Ash、Ca、P）等，综合评定产物的生物学特性和营养价值。结果：试验一：用UV、NTG、UV－NTG、NTG－UV四种方法选育枯草杆菌，经紫外诱变100s后的枯草芽孢杆菌植酸酶活性最高，植酸酶产量71.96U/mL，比筛选菌株提高了38.46%。因此确定紫外线诱变方法为最佳诱变方式，紫外线处理100s为最优诱变条件。试验二：产植酸酶枯草芽孢杆菌生物饲料的发酵参数为：温度37℃，时间周期72h，底物初水分30%，初始pH为7.0；底物组成和接种量的优化结果为：底物组成为棉粕90%

7、，玉米10%；接种量为7.0mL/100g。试验三：试验发现，通过枯草芽孢杆菌发酵，棉粕源发酵饲料中有效磷含量提高45.5%，差异极显著（P＜0.01），植酸磷/总磷降低13.2%，差异显著（P＜0.05），植酸酶活性提高103.72U/g，淀粉酶提高24.43U/g，蛋白酶活性提高23.21U/g，棉粕源生物蛋白饲料的营养价值均有不同程度的提高。表明产植酸酶枯草芽孢杆菌可有效降解棉粕源饲料中的抗营养因子植酸，对提高饲料中磷的利用率具有一定的现实意义。关键词：诱变方法；植酸酶活性；固体发酵；发酵参数；有效磷；营养价值论文类型：B（

8、应用研究）IIIAbstractObject:TheresearchbasedontheinductionofBacillussubtilistobreedaphytase-producingones,anddeterminethebestcond