益生菌混合发酵菜籽粕饲料的研究
发布时间：2021-10-24 20:23
我国菜籽粕资源丰富,具有粗蛋白含量丰富、氨基酸含量均衡等优点,作为植物蛋白饲料具有很高的应用潜力。但是由于菜籽粕中各种抗营养因子的存在,导致菜籽粕的饲用价值很大程度上受到了限制。本论文筛选获得用于菜籽粕发酵的高效益生菌菌株并将益生菌混合联合发酵菜籽粕改善菜籽粕的品质。本文利用硫苷筛选培养基从菜籽粕发酵青贮等来源分离得到47株菌株。以对菜籽粕主要抗营养因子硫苷的降解能力以及产蛋白酶活力为指标,筛选获得高效用于菜籽粕发酵的2株益生菌菌株Y8和GYB6。通过形态学特征、生理生化特征和16S r DNA序列分析,鉴定两株菌为分别解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。将枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌以及实验室保藏的6株益生菌进行单菌发酵菜籽粕,以硫苷降解率X（%）、肽增长率Y（%）、单宁降解率Z（%）、植酸降解率M（%）、粗纤维降解率W（%）为评价指标,采用加权法以N为综合评价指标（其中N=0.5×X+0.2×Y+0.1×Z+0.1×M+0.1×W）。结果显示经解淀粉芽孢杆菌对菜籽粕硫苷降解率最高,为53.89%...
【文章来源】：淮阴工学院江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
菜籽粕的生产工艺流程
淮阴工学院硕士论文第3页硫苷的分子结构如下图所示：图1.2硫苷分子结构Fig.1.2Themolecularstructureofglucosinolate硫苷是菜籽粕主要的抗营养因子，含量一般为0.5~7%。硫苷本身无毒，是一种结构比较稳定的含硫化合物，但是在一定的水分和温度条件下经内源硫代葡萄糖苷酶作用，可水解为多种不同生理功能的活性物质。菜籽粕中硫苷的主要代谢产物包括硫氰酸盐（OTC）、异硫氰酸盐（RSCN）、腈类化合物（Nitriles）等有毒物质[25]。不同的环境条件（pH、金属离子、蛋白质）下，油菜籽中硫苷降解途径的产物比例是存在很大区别的。自然条件下，植物体内同时存在硫苷和硫代葡萄糖苷酶，他们相互隔离分别存在于不同的植物组织内，但当植物组织结构受到外力破坏（如：收割和机器切割），硫代葡萄糖苷酶与硫苷在一定环境条件下，水解生成葡萄糖、硫酸根和不稳定的葡萄糖苷配基。由于侧链R基的不同，葡萄糖苷配基再生成硫氰酸酯、异硫氰酸酯、腈类化合物等副产物[26]。菜籽粕的加工过程中，温度一般高于80℃，硫代葡萄糖苷酶钝化，硫苷水解反应时间短暂，因此大部分硫苷都以热裂解的方式降解。又由于高温的反应条件下，硫苷降解产生的硫氰酸盐、异硫氰酸盐和部分腈类化合物很快挥发成气体。所以菜籽粕中硫苷的存在形式是未分解的硫苷、少量未挥发的腈类化合物、硫氰酸酯、异硫氰酸酯[27]。硫氰酸盐、异硫氰酸盐、噁唑烷硫酮、腈类化合物等硫苷水解产物均具有毒性，硫氰酸盐和噁唑烷硫酮被称为致甲状腺肿素，血液中硫氰酸盐含量过高会阻碍甲状腺滤泡细胞的摄取碘，造成甲状腺肿大；噁唑烷硫酮含量过高阻碍甲状腺激素的分泌，禽畜体内缺少甲状腺激素导致对摄入的饲料无法消化吸收，饲料中营养成分转化效率降低；异硫氰酸盐是菜籽粕具有一股辛辣气味的主?
嵇乐乐益生菌混合发酵菜籽粕饲料研究第4页图1.3植酸分子结构Fig.1.3Themolecularstructureofphyticacid植酸结构中的磷酸根能通过螯合作用与铁、锌、钙等金属离子和蛋白质结合，形成的植酸盐能够被反刍动物胃中的植酸酶水解后消化吸收，但是单胃动物消化道中不含有植酸酶水解吸收，导致在单胃动物体内不断积累。植酸影响饲料中矿物元素和蛋白质的吸收利用，使得禽畜产生厌食、发育不良、生长机能衰退等症状[34]。植酸络合物还能抑制禽畜体内内源酶活性，使得禽畜正常生命活动受到严重影响，使菜籽粕饲料的利用率降低[35-36]。1.3.3单宁单宁是由菜籽粕中的多酚类化合物聚合而成，又称单宁酸或鞣酸[37]。单宁在植物界中广泛分布，菜籽粕中的单宁含量一般为0.5%~1.5%，是油料作物中含量最高的一种多酚类次级代谢产物[38]。油菜籽中的单宁主要存在于菜籽壳中，是菜籽种皮呈黑色的主要原因，单宁在非酸性的条件下，易被氧化聚合变黑，降低菜籽粕的营养价值。单宁根据化学组成可分为可溶性单宁和不溶性单宁，比较常见的是可溶性单宁。单宁能够作为植物激素调节作物生长发育，有效减少紫外损伤，阻挡害虫、真菌和病毒的侵害[39]。单宁是菜籽粕的抗营养因子之一。单宁味苦、辛辣，影响禽畜摄取菜籽粕饲料量，降低菜籽粕饲料的饲用价值；单宁能够与饲料中维生素、矿物元素、蛋白质和多糖等营养物质络合作用形成不宜被消化的化合物，降低菜籽粕饲料的利用率；单宁能够抑制禽畜对饲料中钙的吸收，钙是禽畜体内所需的必需元素，无法吸收的钙在体内积累形成结石，影响禽畜机体健康；单宁能够使禽畜体内的消化酶失活，降低其对饲料的消化吸收进而影响生长发育[40-43]。1.3.4粗纤维粗纤维是植物细胞壁的主要成分，禽畜肠道分泌的消化酶无法对纤维素进行直接?
【参考文献】：
期刊论文
[1]粗壮脉纹孢菌固态发酵对菜籽粕营养品质的改善[J]. 于新颖,魏长浩,余诚玮,范亚苇,邓泽元. 中国食品学报. 2020(02)
[2]微生态制剂在动物生产中的应用进展[J]. 杨帆. 云南畜牧兽医. 2019(05)
[3]油菜高产栽培技术及病虫害防治[J]. 赵贵胜. 南方农业. 2019(11)
[4]基于高通量测序技术分析朝鲜族传统米酒及其酒曲中微生物群落多样性[J]. 宁亚丽,吴跃,何嫱,徐帅哲,陈艳. 食品科学. 2019(16)
[5]菜籽粕中单宁的固态发酵降解和条件优化[J]. 刘平,孙林,曾作财,尧国荣,黄继冶,吴海明. 饲料研究. 2018(04)
[6]土壤中高产蛋白酶菌株的筛选鉴定及发酵条件优化[J]. 耿芳,杨绍青,闫巧娟,刘军,龚思怡,江正强. 中国酿造. 2018(04)
[7]复合益生菌固态发酵对豆粕营养品质影响的研究[J]. 侯楠楠,谢全喜,雷春红,杨枭,谷巍. 中国饲料. 2018(05)
[8]新型植物饼粕类饲料在反刍动物生产中的应用[J]. 樊庆山,刁其玉,毕研亮,成述儒,付彤,屠焰. 家畜生态学报. 2018(02)
[9]菜籽粕营养价值及菜籽浓缩蛋白在水产饲料中的应用[J]. 满铭叁,王旋,周慧慧,麦康森,何艮. 河北渔业. 2017(07)
[10]植酸提取工艺的研究进展[J]. 李孟阁,王小丹,安蓉娟,向栋. 安徽化工. 2016(06)
博士论文
[1]白菜硫甙生物合成关键基因BrMAM-3和BrAOP2进化与功能研究[D]. 张冀芳.中国农业大学 2015
硕士论文
[1]发酵菜籽粕的营养价值评定及其在生长育肥猪上的应用研究[D]. 孙佩佩.西南大学 2019
[2]多菌种固态发酵菜籽粕的工艺优化及其对肉鸡的饲用价值评定[D]. 吴正可.中国农业科学院 2018
[3]低粗纤维饲粮对仔鹅生长发育及盲肠微生物的影响[D]. 谢燕娟.扬州大学 2016
[4]益生菌和B族维生素影响饲料发酵参数的研究[D]. 王小明.山东农业大学 2016
[5]生物发酵法改善菜粕品质的研究[D]. 何小丽.华中农业大学 2015
[6]发酵饲料专用微生物的筛选研究[D]. 辛迎雪.吉林农业大学 2015
[7]华中地区菜籽粕营养价值及其代谢率预测方程研究[D]. 徐敏.华中农业大学 2014
[8]双曲霉混合发酵豆渣产纤溶酶的研究[D]. 李秋.东北农业大学 2014
[9]益生菌混合发酵菜籽粕及其营养特性的研究[D]. 肖萌.湖南农业大学 2014
[10]黑曲霉植酸酶phyA基因的分离及转化拟南芥的研究[D]. 张馨月.吉林农业大学 2013
本文编号：3455920
【文章来源】：淮阴工学院江苏省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
菜籽粕的生产工艺流程
淮阴工学院硕士论文第3页硫苷的分子结构如下图所示：图1.2硫苷分子结构Fig.1.2Themolecularstructureofglucosinolate硫苷是菜籽粕主要的抗营养因子，含量一般为0.5~7%。硫苷本身无毒，是一种结构比较稳定的含硫化合物，但是在一定的水分和温度条件下经内源硫代葡萄糖苷酶作用，可水解为多种不同生理功能的活性物质。菜籽粕中硫苷的主要代谢产物包括硫氰酸盐（OTC）、异硫氰酸盐（RSCN）、腈类化合物（Nitriles）等有毒物质[25]。不同的环境条件（pH、金属离子、蛋白质）下，油菜籽中硫苷降解途径的产物比例是存在很大区别的。自然条件下，植物体内同时存在硫苷和硫代葡萄糖苷酶，他们相互隔离分别存在于不同的植物组织内，但当植物组织结构受到外力破坏（如：收割和机器切割），硫代葡萄糖苷酶与硫苷在一定环境条件下，水解生成葡萄糖、硫酸根和不稳定的葡萄糖苷配基。由于侧链R基的不同，葡萄糖苷配基再生成硫氰酸酯、异硫氰酸酯、腈类化合物等副产物[26]。菜籽粕的加工过程中，温度一般高于80℃，硫代葡萄糖苷酶钝化，硫苷水解反应时间短暂，因此大部分硫苷都以热裂解的方式降解。又由于高温的反应条件下，硫苷降解产生的硫氰酸盐、异硫氰酸盐和部分腈类化合物很快挥发成气体。所以菜籽粕中硫苷的存在形式是未分解的硫苷、少量未挥发的腈类化合物、硫氰酸酯、异硫氰酸酯[27]。硫氰酸盐、异硫氰酸盐、噁唑烷硫酮、腈类化合物等硫苷水解产物均具有毒性，硫氰酸盐和噁唑烷硫酮被称为致甲状腺肿素，血液中硫氰酸盐含量过高会阻碍甲状腺滤泡细胞的摄取碘，造成甲状腺肿大；噁唑烷硫酮含量过高阻碍甲状腺激素的分泌，禽畜体内缺少甲状腺激素导致对摄入的饲料无法消化吸收，饲料中营养成分转化效率降低；异硫氰酸盐是菜籽粕具有一股辛辣气味的主?
嵇乐乐益生菌混合发酵菜籽粕饲料研究第4页图1.3植酸分子结构Fig.1.3Themolecularstructureofphyticacid植酸结构中的磷酸根能通过螯合作用与铁、锌、钙等金属离子和蛋白质结合，形成的植酸盐能够被反刍动物胃中的植酸酶水解后消化吸收，但是单胃动物消化道中不含有植酸酶水解吸收，导致在单胃动物体内不断积累。植酸影响饲料中矿物元素和蛋白质的吸收利用，使得禽畜产生厌食、发育不良、生长机能衰退等症状[34]。植酸络合物还能抑制禽畜体内内源酶活性，使得禽畜正常生命活动受到严重影响，使菜籽粕饲料的利用率降低[35-36]。1.3.3单宁单宁是由菜籽粕中的多酚类化合物聚合而成，又称单宁酸或鞣酸[37]。单宁在植物界中广泛分布，菜籽粕中的单宁含量一般为0.5%~1.5%，是油料作物中含量最高的一种多酚类次级代谢产物[38]。油菜籽中的单宁主要存在于菜籽壳中，是菜籽种皮呈黑色的主要原因，单宁在非酸性的条件下，易被氧化聚合变黑，降低菜籽粕的营养价值。单宁根据化学组成可分为可溶性单宁和不溶性单宁，比较常见的是可溶性单宁。单宁能够作为植物激素调节作物生长发育，有效减少紫外损伤，阻挡害虫、真菌和病毒的侵害[39]。单宁是菜籽粕的抗营养因子之一。单宁味苦、辛辣，影响禽畜摄取菜籽粕饲料量，降低菜籽粕饲料的饲用价值；单宁能够与饲料中维生素、矿物元素、蛋白质和多糖等营养物质络合作用形成不宜被消化的化合物，降低菜籽粕饲料的利用率；单宁能够抑制禽畜对饲料中钙的吸收，钙是禽畜体内所需的必需元素，无法吸收的钙在体内积累形成结石，影响禽畜机体健康；单宁能够使禽畜体内的消化酶失活，降低其对饲料的消化吸收进而影响生长发育[40-43]。1.3.4粗纤维粗纤维是植物细胞壁的主要成分，禽畜肠道分泌的消化酶无法对纤维素进行直接?
【参考文献】：
期刊论文
[1]粗壮脉纹孢菌固态发酵对菜籽粕营养品质的改善[J]. 于新颖,魏长浩,余诚玮,范亚苇,邓泽元. 中国食品学报. 2020(02)
[2]微生态制剂在动物生产中的应用进展[J]. 杨帆. 云南畜牧兽医. 2019(05)
[3]油菜高产栽培技术及病虫害防治[J]. 赵贵胜. 南方农业. 2019(11)
[4]基于高通量测序技术分析朝鲜族传统米酒及其酒曲中微生物群落多样性[J]. 宁亚丽,吴跃,何嫱,徐帅哲,陈艳. 食品科学. 2019(16)
[5]菜籽粕中单宁的固态发酵降解和条件优化[J]. 刘平,孙林,曾作财,尧国荣,黄继冶,吴海明. 饲料研究. 2018(04)
[6]土壤中高产蛋白酶菌株的筛选鉴定及发酵条件优化[J]. 耿芳,杨绍青,闫巧娟,刘军,龚思怡,江正强. 中国酿造. 2018(04)
[7]复合益生菌固态发酵对豆粕营养品质影响的研究[J]. 侯楠楠,谢全喜,雷春红,杨枭,谷巍. 中国饲料. 2018(05)
[8]新型植物饼粕类饲料在反刍动物生产中的应用[J]. 樊庆山,刁其玉,毕研亮,成述儒,付彤,屠焰. 家畜生态学报. 2018(02)
[9]菜籽粕营养价值及菜籽浓缩蛋白在水产饲料中的应用[J]. 满铭叁,王旋,周慧慧,麦康森,何艮. 河北渔业. 2017(07)
[10]植酸提取工艺的研究进展[J]. 李孟阁,王小丹,安蓉娟,向栋. 安徽化工. 2016(06)
博士论文
[1]白菜硫甙生物合成关键基因BrMAM-3和BrAOP2进化与功能研究[D]. 张冀芳.中国农业大学 2015
硕士论文
[1]发酵菜籽粕的营养价值评定及其在生长育肥猪上的应用研究[D]. 孙佩佩.西南大学 2019
[2]多菌种固态发酵菜籽粕的工艺优化及其对肉鸡的饲用价值评定[D]. 吴正可.中国农业科学院 2018
[3]低粗纤维饲粮对仔鹅生长发育及盲肠微生物的影响[D]. 谢燕娟.扬州大学 2016
[4]益生菌和B族维生素影响饲料发酵参数的研究[D]. 王小明.山东农业大学 2016
[5]生物发酵法改善菜粕品质的研究[D]. 何小丽.华中农业大学 2015
[6]发酵饲料专用微生物的筛选研究[D]. 辛迎雪.吉林农业大学 2015
[7]华中地区菜籽粕营养价值及其代谢率预测方程研究[D]. 徐敏.华中农业大学 2014
[8]双曲霉混合发酵豆渣产纤溶酶的研究[D]. 李秋.东北农业大学 2014
[9]益生菌混合发酵菜籽粕及其营养特性的研究[D]. 肖萌.湖南农业大学 2014
[10]黑曲霉植酸酶phyA基因的分离及转化拟南芥的研究[D]. 张馨月.吉林农业大学 2013
本文编号：3455920
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