黑曲霉发酵参数优化及其发酵产物对哈萨克羊营养表观消化率的影响

纤维素酶能够消除可溶性非淀粉多糖,将其水解成多糖小分子,降低对肠道养分的粘度,提高饲料的消化率和吸收率,进而提高畜禽的生产性能。因此本研究从发酵饲料中筛选出一株高纤维素酶活的黑曲霉菌株,并优化其产纤维素酶条件,并将经最优发酵参数获得的黑曲霉培养物添加至育肥期哈萨克羊(♂)基础日粮,研究该培养物的饲用价值。主要研究结果如下:(1)试验一饲用黑曲霉分离鉴定及其纤维素酶活检测本研究从发酵饲料中分离AG-221出一株高纤维素酶活的真菌菌株,通过菌落形态和ITS测序鉴定菌种,并测定了该菌株的生长曲线,产酶定性分析,同时控制培养基内唯一碳源探究不同碳源对其纤维素酶活和木聚糖酶活的影响。结果表明:菌种鉴定为黑曲霉,命名为黑曲霉0729,测序数据已上传国家微生物科学数据中心。黑曲霉0729在PDB培养基的最佳接种时间为第14~38 h;产酶定性研究表明该菌株可产蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、木聚糖酶、脂肪酶和植酸酶和葡萄糖氧化酶。不同碳源,黑曲霉产酶能力不同。木糖作为碳源,培养的第2 d对黑曲霉诱导产生内切葡聚糖酶活和滤纸酶活最高,分别达到18.70和15.26 U/mL;滤纸作为碳源,培养的第1 d对黑曲霉诱导产生木聚糖酶活最高,达到19.10 U/mL。(2)试验二黑曲霉固态发酵产纤维素酶条件优化通过单因素实验(碳源、氮源、硫酸铵添加量、磷酸氢二钾添加量、硫酸镁添加量、培养时间、培养基初始水分和接种量),筛选出显著影响酶活的3个因素,之后利用响应面法对黑曲霉固态发酵产纤维素酶条件进行系统优化,以期获得黑曲霉在固态培养基上最佳的产酶条件,最后通过最佳发酵条件获得黑曲霉培养物。研究结果表明:单因素试验结果表明最佳碳源为甜菜颗粒粕、最佳氮源为硫酸铵且最佳添加量为6%,磷酸氢二钾最佳添加量为3%,硫酸镁添加量为0.3%,最佳培养基初始水分为50%,最佳培养时间为3 d,最佳接种量为15%。PB试验表明硫酸铵、培养时间、培养基初始水分对纤维素酶活影响较大。响应面法试验结果表明当硫酸铵添加量2%,培养时间2 d,培养基初始水分50%,优化后的内切葡聚糖酶活和滤纸酶活分别提高了189%和176%。(3)试验三黑曲霉培养物对育肥期哈萨克羊(♂)营养表观消化率及瘤胃pH的影响测定黑曲霉培养物发酵前后营养成分变化,将其作为添加剂饲喂哈萨克育肥羊研究其对表观营养消化率和瘤胃pH的影响,为其在肉羊日粮中的应用奠定基础。研究结果表明:原料组的干物质含量显著高于空白发酵组和发酵组(P<0.05);发酵组的粗蛋白含量显著高于空白发酵组和原料组(P<0.05);空白发酵组的真蛋白含量显著高allergen immunotherapy于发酵组和原料组(P<0.05);空白发酵组的粗脂肪含量显著高于发酵组和原料组(P<0.05);空白发酵组的pH值显著低于发酵组和原料组(P<0.05);发酵组和空白发酵组的粗纤维含量都显著低于原料组(P<0.05);发酵组的中性洗涤纤维含量显著低于空白发酵组和原料组(P<0.05);发酵组酸性洗涤纤维含量与空白发酵组差异不显著,但显著低于原料组(P<0.05);发酵组的粗灰分含量显著高于空白发酵组和原料组(P<0.05)。与对照组相比,试验组的干物质、粗蛋白、淀粉、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率都显著的提高(P<0.05)。黑曲霉培养物稳定瘤胃pH的作用。综上所述,本研究分离出一株高纤维素酶活的黑曲霉0729。优化其产纤维素酶固态发酵条件,使内切葡聚糖酶活和滤纸酶活分别提高189%和176%。黑曲霉发酵的培养物相比于原料组,显著提高粗蛋白含量,降低粗纤维含量,并且其作为添加剂能提高育肥期哈萨克羊的营养表观消化率及稳定selleckchem瘤胃pH。