米曲霉和枯草芽孢杆菌对羽毛粉降解效果研究

为提高羽毛粉的营养价值,通过测定蛋白酶活力和羽毛粉中可溶性蛋白含量,对米曲霉和枯草芽孢杆菌对羽毛粉的降解效果进行研究。结果表明:发酵72 h后,米曲霉产蛋白酶活力达到3 256.61 U/g(P<0.05),枯草芽孢杆菌产蛋白酶活力达到690.03 U/g(P<0.05)。米曲霉发酵羽毛粉48 h,可溶性蛋白含量由最初的2.21 mg/g提高到362.07 mg/g(P<0.05)。结果显示,米曲霉和枯草芽孢杆菌均可对羽毛粉起到降解作用,其中米曲霉的降解效果更为明显。     

蜡样芽孢杆菌YSQ08与角质蛋白酶联合降解羽毛的研究

对蜡样芽孢杆菌YSQ08、角质蛋白酶、酶菌联合降解羽毛3种方式进行比较,结果表明酶菌联合降解羽毛的效果更突出。深入研究蜡样芽孢杆菌YSQ08、角质蛋白酶添加顺序、菌培养时间以及酶添加时间对羽毛降解率的影响,结果显示采用菌+酶的方式能降解更多的羽毛,同时数据表明菌液在培养14h时产酶达到高峰,加入菌液后的24h再添加角质蛋白酶能保持其较高的活力。以pH值、羽毛添加量、酶添加量、菌液添加量、培养天数为试验因素,设计L_(16)(4~5)正交试验,结果表明在pH9.0、羽毛添加量3.0%、酶添加量2 000U/g、菌液添加量1.5%、培养时间为96h条件下,发酵结果最优,此时氨基酸含量为223.26mg/L,降解率为81.76%。菌+酶降解羽毛的方式为工业化处理羽毛废弃物提供新的思路。     

科技动态

芽孢杆菌可深层发酵羽毛生产角蛋白酶巴西里约联邦大学的研究人员利用从家禽中分离的枯草芽孢杆菌LFB-FIOCRUZ1270、LFB-FIOCRUZ1273和地衣芽孢杆菌LFB-FIOCRUZ1274对以羽毛或羽毛粉作为单一碳和氮源生产角蛋白的效果进行了研究。使用这3种芽孢杆菌可以在发酵7d后生产细胞外角蛋白酶和蛋白酶。     

枯草芽孢杆菌体外降解饲料蛋白能力的评估

为了评价枯草芽孢杆菌降解豆粕、玉米粉和酪蛋白的能力,试验选用3株性状优良的猪源枯草芽孢杆菌A7株、H6株、S1株为供试菌株,优化培养后定性分析3株菌的产酶能力,提取各菌株培养后的粗酶液定量评定菌株酶解豆粕、玉米粉和酪蛋白的能力。结果表明:枯草芽孢杆菌A7株分泌蛋白酶能力明显强于其他菌株。进一步采用粗酶液降解豆粕、玉米粉和酪蛋白,试验组各底物水解度明显高于对照组,其中试验组A7菌株增加幅度最大。A7菌株各底物的酶解液中游离氨基酸含量增幅较高,同时三氯乙酸氮溶解指数(TCA-NSI)和非蛋白氮(NPN)含量增幅均最高,其中酶解玉米粉时TCA-NSI增幅可达25.18%,NPN增幅可达27.89%。A7菌株对饲料样本豆粕、玉米粉的降解率分别为53.13%和11.17%,比对照组提高了17.64%和7.49%,且明显高于其他菌株。说明A7株蛋白酶无论是对饲料蛋白还是硬性蛋白,都具有良好的分解能力。     

泰山枯草芽孢杆菌的分离鉴定及其对黄曲霉毒素B1的降解研究

本试验旨在从泰山土壤中筛选出具有降解黄曲霉毒素B₁（AFB₁）作用的枯草芽孢杆菌,经16S rRNA基因测序鉴定为枯草芽孢杆菌,最终确定1株具有较高降解作用的枯草芽孢杆菌,命名为泰山枯草芽孢杆菌,并利用该菌株对AFB₁进行了降解率、活性组分、性质的确定及降解饲料中AFB₁效果的研究。结果表明,泰山枯草芽孢杆菌对AFB₁的降解率达90.28%,其中,泰山枯草芽孢杆菌发酵后的上清液对AFB₁的降解活性最高,确定发酵后的上清液中存在解毒活性组分;对解毒活性物质进行加热和蛋白酶K变性处理后,解毒活性显著降低,表明起解毒作用的活性物质是其分泌的一种胞外酶;应用性试验进一步证明泰山枯草芽孢杆菌能降解霉变饲料中的AFB₁,可在饲料或食品行业应用。     

角蛋白酶/碱性蛋白酶制备羽毛蛋白粉的工艺研究

为研究角蛋白酶/碱性蛋白酶对羽毛蛋白粉的降解效果,本试验采用不同的酶解温度、酶解液初始pH值、复酶添加量和酶解时间对羽毛蛋白粉进行酶解,并利用正交试验对酶解条件进行优化。结果表明:每克羽毛粉加入角蛋白酶0.0335 g、碱性蛋白酶0.01675 g,酶解液初始pH 11,在35℃下酶解36 h,羽毛分解率达到79.8%,酶解液可溶性蛋白含量为284.18 mg/L,酶解羽毛蛋白粉体外消化率达到30%,表明角蛋白酶/碱性蛋白酶对羽毛蛋白粉具有良好的酶解效果。     

一株固态发酵豆粕的枯草芽孢杆菌的分离与应用

本研究筛选获得一株产纤维素酶的耐高温枯草芽孢杆菌FJAT-5561,分析其产酶和抑菌特性,应用于豆粕固体发酵。枯草芽孢杆菌FJAT-5561在45℃、pH为8时的酶活性达0.90 U/mL。抑菌试验结果显示：该菌对青霉具有抑制效果,电镜观察显示FJAT-5561菌株的发酵上清液使青霉菌丝变形和萎缩,抑制菌丝生长。豆粕发酵试验结果表明,添加枯草芽孢杆菌FJAT-5561可降低豆粕中难降解的粗纤维含量,提升豆粕中的粗蛋白质含量。发酵后的豆粕中未检出黄曲霉素、赭曲霉毒、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镶刀菌烯醇等真菌毒素,也未检出黄曲霉。     

降解黄曲霉毒素枯草芽孢杆菌的解毒性、抗菌性及抗逆性研究

试验对筛选得到的高效降解黄曲霉毒素B1、G1和M1的枯草芽孢杆菌(霉立解060菌)进行解毒活性、抗菌活性及抗逆性研究。将枯草芽孢杆菌发酵液分成上清液、菌悬液和胞内液组分,验证各组分对黄曲霉毒素的解毒效率。试验结果表明,枯草芽孢杆菌发酵后的上清液对AFB1、AFG1和AFM1的降解活性最高,确定发酵后的上清液中存在解毒活性组分;对解毒活性物质进行加热和蛋白酶K变性处理后,解毒活性显著降低,表明起解毒作用的活性物质是其分泌的一种胞外酶;试验进一步证明枯草芽孢杆菌具有显著抑制大肠杆菌、沙门氏菌以及金黄色葡萄球菌,抵抗胃酸、胆盐、高温等不利环境的特性,具有很强的抗菌性和抗逆性。     

酶菌联用降解羽毛工艺优化及降解产物对黑水虻幼虫生长性能的影响

试验采用角蛋白酶和蜡样芽孢杆菌联用处理鸡羽毛,以羽毛降解率为指标,研究了不同pH值、酶添加量、细菌接种量、羽毛添加量和发酵时间对羽毛降解率的影响,优化了降解羽毛的工艺条件。之后分别使用三种降解产物和猪粪作为饲料,研究了羽毛降解产物对黑水虻幼虫生长性能的影响,包括平均增重、料重比和存活率等。结果表明,适宜的酶菌联用降解羽毛工艺条件为:pH值9.0、酶添加量2 000 U/g、蜡样芽孢杆菌接种量3.0%(v/v)、羽毛添加量2.5%,发酵5 d。使用发酵上清液干物质作为饲料养殖黑水虻幼虫,能有效提高黑水虻幼虫平均增重、优化料重比、提高存活率。     

一株产抗菌脂肽芽孢杆菌筛选鉴定、产酶特性及其脂肽初步鉴定

为筛选可用于动物生产的优良枯草芽孢杆菌,试验通过抑菌性能筛选,从200余株分离自土壤、枯叶等材料的芽孢杆菌中筛选得到菌种S21,经分子生物学鉴定菌种S21为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);通过产酶定性分析,枯草芽孢杆菌S21产蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶;采用酸沉、醇提和半制备色谱对S21产抗菌脂肽纯化,利用ESI-TOF-MS对纯化出的抗菌脂肽进行鉴定,鉴定抗菌脂肽为surfactin家族抗菌脂肽;抑菌试验分析显示枯草芽孢杆菌S21产抗菌脂肽对革兰氏阳性、革兰氏阴性和霉菌都有抑制效果,热耐受性和酸碱耐受性好。综上所述,枯草芽孢杆菌S21有用于动物生产的潜力。     

枯草芽孢杆菌Pab02产纤维素酶活性的研究

试验主要对目前饲料领域应用广泛的枯草芽孢杆菌进行产纤维素酶能力筛选及发酵优化条件的研究，为枯草芽孢杆菌Pab02开发成微生态制剂及生产纤维素酶提供理论依据。通过羧甲基纤维素钠培养基筛选分离到具有产纤维素酶能力的枯草芽孢杆菌Pab02。通过分析初始pH、发酵温度和发酵时间对枯草芽孢杆菌Pab02产纤维素酶活性的影响，得出最佳初始pH为8．0、发酵温度为37℃、发酵时间为48h。在该条件下发酵液酶活达到358．751u／mL酶液，比优化前提高了2．1倍。     

11株枯草芽孢杆菌益生特性研究

试验旨在研究11株枯草芽孢杆菌的抑菌、产酶、耐受性和体外消化率等益生特性。从11株枯草芽孢杆菌中初筛得到9株体外抑菌特性和产酶特性均较好的芽孢杆菌;经过热、人工胃肠液、胆盐等耐受性复筛,结果表明9株芽孢杆菌中有6株对胆盐、胃酸、肠液等人工模拟的消化道内环境和生产过程中的热耐受性较强;经模拟动物体消化道的试验结果表明,9株芽孢杆菌中有5株（BLCC1-1、BLCC1-2、BLCC1-3、BLCC1-4、BLCC1-6）对不同组合饲料的消化效果较好。综合以上试验结果,既表现出较好的产酶、抑菌和耐受性,又对组合饲料有良好的消化效果的枯草芽孢杆菌有BLCC1-1、BLCC1-2、BLCC1-4和BLCC1-6,这4株枯草芽孢杆菌具有作为饲料添加剂应用于畜禽饲料中的潜力,可进一步开展研究。     

枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白酶活性的研究

采用枯草芽孢杆菌1389发酵豆粕,研究其所产的蛋白酶的活力。运用响应面分析法优化影响发酵的主要因素:接种量、初始pH值、发酵培养基浓度,采用多元二次回归方程拟和上述3因素与蛋白酶活力间的函数关系,确定了枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白酶的最佳发酵条件,为枯草芽孢杆菌发酵豆粕产大豆肽的研究提供了相应的工艺参数和一定的依据,有利于提高大豆肽的产率。     

6株芽孢杆菌的生物学特性比较研究

以实验室分离保存的6株芽孢杆菌为材料,对其主要生物学特性进行了研究,包括产酶活力,对NaCl、牛胆盐、人工胃液和人工肠液的耐受性及对抗生素的敏感性。结果显示,枯草芽孢杆菌1、凝结芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌均能产生较高活性的中性蛋白酶和淀粉酶;2株枯草芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌能耐较高浓度的NaCl;枯草芽孢杆菌2、凝结、纳豆和蜡样芽孢杆菌对牛胆盐的耐受性较强;除地衣芽孢杆菌外,其他5株芽孢杆菌对胃液和肠液的耐受性较好;6株芽孢杆菌均对常用饲用抗生素敏感。结果表明,枯草1、凝结、蜡样芽孢杆菌是优良的候选益生菌菌株。     

抗菌肽Abaecin的表达及生物活性的研究

在枯草芽孢杆菌中表达抗菌肽Abaecin,并鉴定表达产物的生物学活性,以判定其能否开发为口服药物和饲料添加剂。通过Western blot方法检测目的基因表达情况;采用琼脂扩散法检测表达产物的生物活性。结果表明:抗菌肽Abaecin在枯草芽孢杆菌中成功表达,并有效地分泌至细胞外。体外抑菌实验结果表明,表达产物Abaecin对革兰氏阴性菌有抑菌活性,并且在不同温度37～100℃、pH2～9和酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶和蛋白酶K)的条件下,仍能保持抗菌活性,证实表达产物可以抵抗动物消化系统的降解。枯草芽孢杆菌简便快捷地表达了抗菌肽Abaecin,并且表达产物有开发为口服药物和饲料添加剂的前景。     

玉米赤霉烯酮降解酶在枯草芽孢杆菌中的表达及其对母猪繁殖性能的影响

本试验旨在建立玉米赤霉烯酮(ZEN)降解酶基因ZEN-jjm在枯草芽孢杆菌中的表达体系,确定其产物的生物降解活性及对母猪繁殖性能的作用。克隆ZEN-jjm基因,经EcoRⅠ和NotⅠ双酶切后连接至p HT01表达载体中,构建重组质粒;转化枯草芽孢杆菌,通过十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析ZEN-jjm蛋白表达水平。高效液相色谱法(HPLC)检测表达的ZEN-jjm蛋白降解ZEN的活性。通过对母猪的繁殖性能的评价,确定ZEN降解酶降解ZEN对母猪繁殖性能的影响。双酶切和测序结果表明:ZEN-jjm成功插入p HT01中,SDSPAGE表明获得1株高效表达目的蛋白的重组枯草芽孢杆菌,其大小约为29 ku。HPLC结果表明表达的ZEN-jjm蛋白能有效地降解ZEN;表达的ZEN-jjm蛋白能显著缓解ZEN对繁殖母猪的毒害作用(P0.05)。综上:1)本研究成功构建了表达ZEN-jjm在枯草芽孢杆菌中的表达载体,并在枯草芽孢杆菌中得到了表达。2)表达的ZEN-jjm蛋白具有降解ZEN的生物活性。3)在饲粮中添加ZEN-jjm蛋白能显著降低ZEN对母猪能繁殖性能的危害。     

三种复合菌对无抗全价饲料的固体发酵研究

采用副干酪乳杆菌、枯草芽孢杆菌及酿酒酵母对无抗全价猪饲料进行复合微生物固体发酵,对不同发酵时间含菌数、pH值、营养成分、蛋白酶、有害菌等进行了测定。试验结果表明:随着发酵时间延长,发酵产物pH值逐渐降低,在发酵5~10 d发酵饲料含菌数达到最高,此后副干酪乳杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母含菌数均逐渐减少,而发酵饲料中粗蛋白和小肽有增加的趋势,粗纤维含量略有降低。发酵过程中未检测到淀粉酶和植酸酶,蛋白酶和纤维素酶有检出,同时饲料中有害微生物大肠杆菌随着发酵时间延长而减少。因此,可以用副干酪乳杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌对无抗全价猪料进行三菌复合固体发酵,发酵效果以5~10 d最优。     

产纤维素酶枯草芽孢杆菌Kpg酶学性质研究及对麸皮纤维素含量的影响

对枯草芽孢杆菌B.subtilis Kpg所产纤维素酶的酶学性质进行研究,确定该纤维素酶的最佳温度和最适pH,并进行固体发酵麸皮试验,验证Kpg纤维素酶的实践效果。试验以3,5-二硝基水杨酸酶活测定法为基础,通过改变纤维素酶的反应温度和pH环境,确定最适反应温度和最适pH环境。为研究其实际降解能力,将枯草芽孢杆菌Kpg添加到麸皮中,在37℃环境中发酵6d。结果显示,枯草芽孢杆菌Kpg纤维素酶的最适反应温度为60℃,此时纤维素酶活性最大为108.45U/mL;反应液最适pH值为6.0,此时纤维素酶活性为97.72U/mL;在两者最适条件共同作用下,纤维素酶活性为113.58U/mL。发酵试验结果显示,枯草芽孢杆菌Kpg能够显著降低麸皮中的纤维素含量(P0.05),同时显著提高发酵麸皮中的真蛋白含量(P0.05)。枯草芽孢杆菌Kpg表现出的酶学性质符合发酵微生物选育的标准和特征,为生物饲料的开发和应用提供数据参考。     

不同位置土壤中枯草芽孢杆菌产蛋白酶活力的比较

从月季花下、草坪上及大树下采集土壤,然后对其进行分离得到枯草芽孢杆菌。通过对枯草芽苞杆菌利用酪蛋白培养基产蛋白酶能力的比较,发现月季花下土壤中分离得到的枯草芽孢杆菌产蛋白酶的能力最强。     

猪源益生性芽孢杆菌的筛选与鉴定

选用革兰染色和芽孢染色的方法,从健康仔猪的新鲜粪便中筛选出37株芽孢杆菌,其中有11株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强抑制效果,并对这11株菌进行猪胆盐、人工胃液、人工肠液和硫酸铜的耐受力试验及分泌淀粉酶、蛋白酶和纤维酶的能力进行测定。试验结果显示:猪肠源性芽孢杆菌对胆盐和人工消化液有较好的耐受性;微量元素铜离子对芽孢杆菌的增殖有抑制作用;芽孢杆菌都能产生淀粉酶,但是产纤维素酶和蛋白酶都不明显。从中挑选出各种特性较好的1株YB5进行生理生化及16S r DNA序列分析,鉴定为枯草芽孢杆菌。