[背景]玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)是广泛污染粮谷类作物的一种雌激素类真菌毒素,不仅给农业经济带来巨大损失,还能通过食物链对人和动物健康造成危害.[目的]从微生态制剂中筛选获得能够高效降解玉米赤霉烯酮的菌株,优化其脱毒条件,测定其在饲料中的实际脱毒效果及对饲料中植酸、维生素含量变化的影响.[方法]从微生态制剂中分离出玉米赤霉烯酮降解菌,通过细胞计数试剂盒-8(cell counting kit-8,CCK-8)测定菌株降解玉米赤霉烯酮产物的细胞毒性和雌激素活性,通过高效液相色谱法测定分离株在培养基和饲料中的解毒效果,以及分离株在霉变的豆粕、麸皮和成品饲料中固态发酵前后维生素的含量变化,通过三氯化铁比色法测定饲料脱毒前后植酸的含量变化.[结果]从微生态制剂中筛选出一株通过分泌胞外酶高效降解玉米赤霉烯酮的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)PA26-7,该菌株在培养基起始pH 4.0-8.0、培养温度 25-60℃条件下均可降解玉米赤霉烯酮,产物的细胞毒性和雌激素活性均较ZEN弱.PA26-7经固态发酵 72 h 后,饲料原料(豆粕和麸皮)及霉变的成品鸡饲料中玉米赤霉烯酮含量下降66.2%-96.8%,植酸含量下降 8.40%-32.26%,维生素B2、维生素C和叶酸的含量显著提高.[结论]B.velezensis PA26-7 可作为饲料中玉米赤霉烯酮的生物脱毒菌株,其固态发酵有效清除了饲料中的植酸,并产生了多种维生素,有利于改善饲料的营养结构.

[目的]采用体外发酵技术比较小肠微生物对不同蛋白源的发酵规律.[方法]以成年猪的十二指肠、空肠和回肠内容物为接种物,以豆粕、菜粕或鱼粉水解物上清液为氮源底物,于发酵的0、4、8、12 h分别测定发酵液pH、微生物蛋白、氨氮和挥发性脂肪酸含量,同时提取细菌DNA并进行定量分析.[结果]添加含氮底物的空肠组和回肠组氨氮浓度和菌体蛋白浓度均相对增加,尤其是酶解菜粕组菌体蛋白合成量较高;十二指肠组菌体蛋白浓度以及氨氮含量不断减少.各发酵组乳酸和挥发酸快速积累,4-8 h积累量最大;8h后空肠组和回肠组乳酸和挥发酸含量相对稳定,而十二指肠组后期丙酸含量增加约2 mmol/L,并伴随着乳酸含量的相对减少.同时,各组中总细菌、拟杆菌门、厚壁菌门和乳酸杆菌数量相对增加,且略高于无氮组,但不同蛋白源组间无显著差异.[结论]在体外培养条件下,空肠和回肠微生物具有相似的发酵规律,均能快速利用培养液中的含氮物质合成菌体蛋白;十二指肠微生物具有较强的产挥发酸能力,能够转化乳酸并大量产生丁酸和丙酸,这有利于宿主营养功能和肠道健康.

以豆粕、小麦秸秆和糖渣为主要原料,以产脂肽细菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)XZ-173为接种剂进行一系列固体发酵试验.通过基质筛选和单因素试验研究固体发酵基质组成、装料量、发酵温度、初始pH、发酵时间、含水率和接种量对多肽产量的影响,通过响应面优化法优化氮源和碳源及二者比例.结果表明:(1)固体发酵产多肽最佳基质组成为豆粕63.03％,小麦秸秆粉33.00％,糖渣1.93％,酵母提取物2.04％,外加无机盐溶液10.18％(V/m);(2)最佳发酵条件为含水率50％(用pH 7.5的去离子水配制),接种量10％ (V/m),发酵温度30℃,恒温发酵48 h;(3)在最优条件下多肽实际产量为110.06 mg/gds(gds表示每克初始干物质),与预测值109.85 mg/gds吻合(R2=0.9742).本研究在实验室水平上得到的以农产品加工副产品和作物秸秆为主要原料生产多肽的固体发酵优化工艺可为农业废弃物的资源化和多肽的工业化生产奠定基础.

为研究发酵豆粕在罗氏沼虾饲料中的适宜用量及替代后可能造成的影响, 以含有30%鱼粉和18%豆粕的饲料为基础饲料(T0组), 分别用2% (T2组)、5% (T5组)、8% (T8组)、15% (T15组)的发酵豆粕等蛋白替代基础饲料中的鱼粉和豆粕(2∶1), 共配制5种等氮等能的实验饲料.选用初始均重为(0.17±0.02) g的罗氏沼虾在室内水泥池网箱中进行为期64d的养殖实验.结果显示, 发酵豆粕对鱼粉和豆粕的替代量影响罗氏沼虾的生长、血清生化及免疫基因表达.随着发酵豆粕添加量的增加, 增重率和特定生长率呈先升后降的趋势, 都以T8组最高.血清中丙二醛含量、超氧化物歧化酶活力随发酵豆粕添加量的增加均呈先升后降的趋势, 各替代组丙二醛含量均显著高于对照组(P＜0.05); 血清谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性和总蛋白含量呈先下降后上升的趋势,且替代组不同程度低于对照组; T15组Toll受体、NF-κB、HSP70转录水平表达量显著高于其他各组(P＜0.05).以上结果表明用不同水平的发酵豆粕替代鱼粉和豆粕, 显著影响罗氏沼虾的生长性能、抗氧化能力及免疫机能; 在实验条件下, 罗氏沼虾饲料中的发酵豆粕最佳使用量为8%.

目的 充分利用资源,降低养殖成本.方法 利用菌糠为主要原料,添加适量麸皮和豆粕,以2％的接种量加入植物乳杆菌ST-Ⅲ、干酪乳杆菌LC2W,15d密闭发酵.结果 获得具有良好风味和质构、粗蛋白含量(以干物质计)可达到16％、pH为4.3的发酵饲料.动物实验结果表明,其72 h瘤胃降解率可达42％,经25 d饲喂后[1.5 kg/(头·天)],后备牛(9～10月龄)的25 d平均日增重可以达到0.95 kg.结论 发酵菌糠饲料性能优于市售同类产品,具有一定的应用前景.

以鱼粉和小麦蛋白粉为蛋白源,配制成6种等氮等脂(粗蛋白45％;粗脂肪10％)的饲料,研究其对大黄鱼(Larimichthys Crocea)幼鱼生长、肠道组织结构及肠道微生物菌群的影响.这6种饲料是以发酵豆粕分别替代基础饲料(含40％鱼粉)中0(FSM0,对照组)、15％(FSM15)、30％(FSM30)、45％(FSM45)、60％(FSM60)和75％(FSM75)的鱼粉制作而成.经过56d的生长实验,结果表明,饲料中随着发酵豆粕替代比例的升高,各处理组大黄鱼幼鱼(10.49±0.03)g的存活率无显著性差异(P>0.05),但FSM60和FSM75组有下降趋势;相比FSM0组,FSM60和FSM75组的特定生长率(SGR)和增重率(WGR)显著降低(P<0.05),饲料系数(FCR)显著升高(P<0.05);摄食率(FI)FSM 60和FSM 75组显著高于FSM0、FSM15、FSM30和FSM45组(P<0.05).肠道组织结构研究发现,各处理组肠道组织结构后肠黏膜、皱襞高度、固有膜宽度和杯状细胞个数均无显著性差异(P>0.05).Illumina-Mi Seq高通量测序技术分析发现,FSM0(TC对照组)、FSM45(TB最佳生长组)和FSM75(TW最差生长组)组Chao1、香农指数(Shannon)、辛普森指数(Simpson)和覆盖率(Good coverage)均无显著性差异(P>0.05);基于门水平,TC、TB和TW组大黄鱼幼鱼肠道优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes);而在属水平,类芽孢杆菌(Paenibacillus)占绝对优势.从属水平差异菌属研究发现,发酵豆粕对大黄鱼幼鱼肠道菌群有一定的影响:与最差生长组(TW)相比,最佳生长组(TB)和对照组(TC)均显著增加了类芽孢杆菌(Paenibacillus)和嗜碱菌属(Alkaliphilus)的物种丰度(P<0.05);与TW组相比,TB组水栖菌属(Enhydrobacter)和TC组副球菌属(Paracoccus)的物种丰度均显著降低(P<0.05).结果表明,发酵豆粕替代鱼粉达45％时对大黄鱼幼鱼的生长、肠道组织结构及肠道优势菌群没有负面影响,即发酵豆粕替代饲料(含40％鱼粉)中45％的鱼粉较为适宜.

考察了纳豆菌接种量、料液比、发酵温度及发酵时间对纳豆菌发酵豆粕产生的纳豆多糖得率的影响,进行了响应面设计实验,得出最佳发酵工艺参数;探究了纳豆多糖的抗氧化活性,并与维生素C进行比较.实验结果表明:接种量为0.6％,料液比为1∶3,发酵温度40℃,发酵时间48 h,在此工艺条件下水溶性纳豆多糖得率最高为4.371％.纳豆多糖浓度为1.5 mg/mL时,对羟基自由基的清除率是50.07％,对超氧阴离子自由基的清除率达95.79％,对DPPH自由基的清除率为16.35％.

为探索培养基中的豆粕以及制备豆粕的原材料大豆对蝙蝠蛾拟青霉发酵产物的影响,我们比较了不同品种大豆和用其制成的豆粕的主要营养成分含量,包括粗蛋白、粗脂肪、6种微量元素(钙、镁、铜、锌、铁、锰)和总异黄酮(大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、大豆苷元、黄豆黄素、染料木素),以及豆粕作为培养基对蝙蝠蛾拟青霉发酵产物的生物量和有效成分含量包括腺苷、腺嘌呤、虫草素和麦角甾醇的影响,结果表明大豆中钙和大豆苷与发酵产物中腺苷含量正相关.豆粕中钙、大豆苷、大豆苷元、染料木素与发酵产物中腺苷含量正相关;豆粕中钙、镁、大豆苷、大豆苷元、染料木素、总异黄酮与发酵产物中腺嘌呤含量负相关;豆粕中铁与菌丝体干重值正相关.结果 表明,培养基中的豆粕和原料大豆主要营养成分含量对蝙蝠蛾拟青霉发酵产物品质有显著影响.

[背景]碱性丝氨酸蛋白酶(Subtilisin)是一种具有广泛用途的工业酶制剂.[目的]旨在通过优化启动子、信号肽及培养基组分来提高地衣芽胞杆菌中碱性丝氨酸蛋白酶产量.[方法]以地衣芽胞杆菌BL10为出发菌株,构建了含有4种不同类型启动子(PbacA、P43、PaprE和PsrfA)及4种不同类型信号肽(SPVpr、SPSacB、SPSacC和SPAprE)的碱性丝氨酸蛋白酶表达菌株,并在获得高产菌株的基础上进行培养基优化.[结果]4种启动子的表达水平为PbacA＞PaprE＞P43＞PsrfA,4种信号肽的分泌效率为SPAprE＞SPSacC＞SPSacB＞SPVpr.其中,菌株BL10/pPbacA-aprE产生最高的碱性丝氨酸蛋白酶酶活(275.21 U/mL),相比于出发菌株BL 10/pHY-aprE(167.98 U/mL)提高了64％.随后,通过对发酵培养基成分进行优化并结合正交优化,获得了一种高产碱性丝氨酸蛋白酶的培养基(g/L):玉米淀粉40.0,豆粕50.0,(NH4)2SO4 4.0,K2HPO4 3.0,CaCO3 1.0.最后,碱性丝氨酸蛋白酶酶活提高到747.37 U/mL,是初始酶活的4.45倍.[结论]为工业化高产碱性丝氨酸蛋白酶提供了一种有效策略.

通过化学方法合成嗜热网球菌(Dictyoglomus thermophilum)来源的纤维二糖差向异构酶基因ce,将其引入到载体pBSuL3-ce,构建重组质粒pBSuL3-ce并转化进枯草芽孢杆菌,发酵48h后测定胞内酶活为7.5 U/ml.酶学性质结果表明:该酶的最适pH为8.5;最适温度为85℃,85℃的半衰期为120min.为降低发酵成本,对发酵培养基进行优化:以35g/L豆粕粉为氮源、5g/L甘油为碳源时,酶活力最高可达12.3 U/ml.依据摇瓶优化的条件在3L发酵罐中扩大培养,胞内酶活达到56U/ml,比摇瓶培养酶活提高了8倍.利用发酵所得酶制备乳果糖,在乳糖浓度为400g/L、反应温度为85℃、初始pH8.5、加酶量为20U/ml的条件下,乳果糖转化率可达51％.