高非蛋白氮利用能力酵母菌的筛选与诱变

蛋白质饲料资源短缺一直是制约着中国饲料工业健康平稳发展的瓶颈问题之一。单细胞蛋白(single cell protein,SCP)在解决世界粮食与蛋白饲料短缺问题存在较大潜质。经多年研究,单细胞蛋白在菌种选育、生产工艺、发酵原料等方面均取得了较大进展,但单细胞蛋白饲料成本仍居高不下,在饲料工业中一直未得到大量应用。提高生产单细胞蛋白生产菌株非蛋白氮(non-protein nitrogen,简称NPN)利用效率和生长速度,是降低单细胞蛋白生产成本的关键。本试验从多株酵母菌中筛选出NPN利用能力较强的菌株,并对其进行紫外照射诱变,以期获得菌体蛋白产量高的突变菌株。通过对14株酵母菌对不同碳、氮源利用的研究,确定其最适碳、氮源,并依据14株酵母的生长潜力、菌体蛋白产量、NPN利用能力等进行排名,筛选出综合性能较优的酿酒酵母菌M(Saccharomyces cerevisiae strain YI59)和N2(Saccharomyces cerevisiae isolate AA2)。将酵母菌M和N2作为出发菌,进行紫外照射诱变。以葡萄糖、硫酸铵为碳、氮源,依平板菌落大小与液体发酵菌体蛋白产量进行初筛和复筛,最终获得菌落较大的3株突变菌MU23、MU3和MU5。经液体发酵复筛发现,MU3和MU5菌体蛋白含量较原出发菌M有显著提高,分别提高12.93%和11.82%(P0.05),但菌体蛋白产量与出发菌相比无显著差异(P0.05);菌株MU23菌体蛋白含量与出发菌M无显著差异(P0.05),但菌体蛋白产量较原出发菌M有较大幅度提升,为0.26g/L,提高13.04%(P0.05)。综合上述试验结果,使用紫外照射诱变可以达到提高酵母菌NPN利用能力和菌体蛋白产量的目的。     

霉菌利用纤维素生产SCP的研究

以黑曲霉、康宁木霉为出发菌株，经紫外诱变，用纤维素等培养基对黑曲霉、木霉及诱变株进行筛选，确定出黑曲霉为生产单细胞蛋白（ＳＣＰ）的优良菌株。通过优化条件，确定出以纤维素唯一碳源的培养基优良配方及发酵条件，且达到了发酵产物中干菌体蛋白质含量达３８．８５％，纤维素利用率达７１．７８％，比一般纤维质生物蛋白饲料（含蛋白质为１５％～２０％，纤维降解率在３０％左右）含量高。这为开辟饲料资源，变农林废弃物为有用新型蛋白饲料做出了有益探索。     

常压室温等离子体结合紫外诱变筛选红霉素高产菌株

利用常压室温等离子体射流诱变(ARTP)和紫外照射对红霉素产生菌进行复合诱变,得到4株产量明显提高的突变菌株,4株菌的平均发酵效价较出发菌株提高25.2%;其中一株(12#菌株)经发酵摇瓶验证,红霉素发酵单位可达10029单位/mL,比出发菌株提高了28.6%,且遗传稳定性良好。实验证明ARTP-UV复合诱变是一种简单高效的筛选方法。     

反刍动物饲用高产蛋白酵母菌株的分离和筛选

青贮饲料和酒糟饲料富含酵母菌,从中分离优化筛选出高产蛋白菌株可作为反刍动物饲用酵母菌。作者通过正交试验,对分离菌株进行培养条件的优化,从中筛选出1株高产蛋白菌株为酿酒酵母菌（saccharomyces cerevisiae）,在温度30℃、初始pH为5、葡萄糖浓度2%、大豆蛋白胨浓度1%、麦芽汁粉0.3%、酵母膏0.3%、接菌量3%,转速180 r/min时,生物产量达到最高,细胞蛋白达到60.54 mg N/dl,菌体细胞达到1.7×10⁹个/ml。     

利用废菌渣生产单细胞蛋白饲料研究

本文以废菌渣为主要原料,利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和黑曲霉(Aspergillus niger)两菌株进行混合固态发酵生产单细胞蛋白饲料.通过单因素试验和正交试验确定最佳培养条件.结果表明,各因素对粗蛋白质含量的影响为废菌渣与麸皮的比例>培养时间>氮源>水料比;混茵固态发酵的最佳培养条件为废茵渣80%:麸皮20%,硝酸铵2%.尿素1%,KH2PO4 2%,MgSO4·7H2O 1%,水料比为2.5:1,pH为4,接种量为20%,培养时间为120 h时,此时粗蛋白质含量最高,由发酵前的9.61%提高到23.28%.     

固体发酵生产活性酶母饲料的研究

本试验以提高植物性蛋白饲料的营养价值为目的,从８个不同酵母菌株中筛选出菌体蛋白质含量高,生长条件一致的４种菌为试验菌,进行固体发酵生产活性酵母饲料,并对其生产工艺做了细致的研究,试验结果表明：在本试验条件下,不同酵母菌株混合发酵培养优于单一菌株发酵培养,制曲种原料中麸皮,豆粕,麻饼,玉米面的比例为７０：１０：１５．５时,酵母菌繁殖最快,加曲种量为８％,发酵６０小时后,产品粗蛋白质达到最高峰（５３．     

2株海洋红酵母的复合诱变及其高产类胡萝卜素菌株的选育

选用从雷州半岛近岸海域分离鉴定的2株海洋红酵母（胶红酵母J6和黏红酵母J2）作为出发菌株,进行亚硝基胍（NTG）和紫外线（UV）复合诱变,以期筛选出高产类胡萝卜素的突变株。先用NTG处理出发菌株的菌悬液60 min,再用UV照射120 s,且要连续诱变3次;每次复合诱变后的菌悬液经短时间的液体培养后涂布于红酵母琼脂平板培养,从中筛选出一定数量的第1、2和3代突变菌株;将突变菌株接种于红酵母发酵培养基,经培养、离心和烘干,制备出干菌体细胞;用分光光度计法测定干菌体细胞中的类胡萝卜素含量,筛选出高产类胡萝卜素的突变株,并进行遗传稳定性试验。结果表明,胶红酵母J6的正向突变率为56.57%（56/99）,6株高产类胡萝卜素的突变株中,第3代3株,第2代2株,第1代1株,类胡萝卜素含量最高的突变株是胶红酵母J6-82,比出发菌株提高了99.56%;黏红酵母J2的正向突变率为53.01%（44/83）,6株高产类胡萝卜素的突变株中,第3代4株,第2代2株,类胡萝卜素含量最高的突变株是黏红酵母J2-75,比出发菌株提高了93.64%。本试验采用的NTG和UV 3次复合诱变的方法有利于海洋红酵母的变异及其类胡萝卜素含量的提升,且突变菌株有良好的遗传稳定性。     

高产蛋白酵母菌株的选育及特性研究

以高产蛋白酵母菌株S4.1为出发菌株,对其进行紫外线诱变,获得一株高产蛋白酵母菌株S4.107,该菌株生长速度快,粗蛋白含量高达27.31%,较出发菌株提高22.96%,净增5.1百分点;较麸皮原料提高67.85%,净增11.04百分点。S4.107的最佳生长时间为26h,最适生长温度为30℃,最适生长pH为7,适宜的碳源为蔗糖和葡萄糖,适宜的氮源为酵母浸出汁和蛋白胨。     

航天诱变高产单细胞蛋白啤酒酵母YB-6菌株的筛选

通过对经航天诱变的啤酒酵母多级平板分离、摇瓶筛选,得到了一株能在玉米秸秆水解液中生长且高产单细胞蛋白的YB-6菌株.结果表明YB-6菌株在玉米秸秆粉酶解液培养基中,30℃培养72 h后,生物积累量达到27 g/L左右,比出发菌株提高了约34%,为利用啤酒酵母YB-6进一步降解玉米秸秆生产单细胞蛋白饲料提供了基础.     

体外法评价活性酵母及其发酵饲料对瘤胃发酵参数的影响

本研究选择7株酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae,编号为XR4、YL5、YN7、XL8、BC、SL、AQ）、5株产朊假丝酵母菌（Candida utilis,编号为SC18、SR12、YJ2、YD6、BY）及1株热带假丝酵母（Candida tropicalis,编号为BR）,采用体外产气法研究其对体外瘤胃发酵参数的影响。结果显示,与对照组相比,活性酵母菌株对产气量均未产生显著影响（P>0.05）;酵母发酵饲料SC18、XR4、BY、AQ和BC组产气量显著升高（P<0.05）,且这5组产气量增长率均优于其对应的活性酵母组（P<0.05）。13株酵母菌中的10株活性酵母及其发酵饲料均能使菌体蛋白含量显著增加（P<0.05）,且大部分活性酵母菌蛋白增长率均高于其对应的发酵饲料（P<0.05）。活性酵母及其发酵饲料对氨态氮含量均未产生明显影响（P>0.05）。活性酵母YD6、BR、SC18、YL5、XR4、SR12、BY、BC组总挥发性脂肪酸含量显著高于对照组（P<0.05）,酵母发酵饲料YD6、BR、YJ2、SC18、SR12、SL、YL5、XR4组总挥发性脂肪酸含量显著高于对照组（P<0.05）。综上所述,活性酵母可显著提高菌体蛋白含量及挥发性脂肪酸含量,其中BY、XR4、BC效果更佳;酵母发酵饲料可显著提高产气量、菌体蛋白含量、挥发性脂肪酸含量,其中SC18、BY、BC效果更佳;酵母发酵饲料在增加产气量、总挥发性脂肪酸含量上效果要优于其活性酵母。     

高蛋白酵母水解物生产菌株的筛选研究

为筛选生产高蛋白酵母水解物的酵母菌株,试验通过对多株酿酒酵母摇瓶培养,筛选出6株酵母菌株,其菌体蛋白质含量超过58%;通过二级发酵筛选培养(50 L种子罐、30 L发酵罐)、自溶酶解、口感测试等方法评估,表明菌株1的发酵过程数据(酒精消化、糖蜜转化率、氮源利用率等)和营养成分(蛋白质、赖氨酸含量)最佳,可作为生产高蛋白酵母水解物(蛋白质≥55%)的生产菌株。     

原生质育种筛选可利用泔水发酵生产菌体蛋白饲料的研究

以餐厨垃圾为发酵培养基对9株酵母进行筛选,获得1株非蛋白氮转化率较高的菌株产朊假丝酵母0233,在餐厨垃圾固体培养基中发酵24h后,非蛋白氮转化率为36.69%。对该菌株的原生质体形成与再生的条件进行研究,结果表明:原生质体形成与再生最佳条件为菌龄26h,渗稳剂为含0.1%β-巯基乙醇的0.7mmol/L山梨醇,蜗牛酶浓度2.5%,酶解70min。在此条件下,原生质体形成率为92.80%,原生质体再生率为10.6%。采用He-Ne激光(632.8nm)对产朊假丝酵母0233的原生质体进行反复诱变,得到1株在餐厨垃圾固体培养基发酵后非蛋白氮转化率有较大提高的突变株,其非蛋白氮转化率为56.69%,比出发菌株(产朊假丝酵母0233)的非蛋白氮转化率提高1.6倍。该突变株经多次传代后有较高稳定遗传性,无明显的回复突变。     

Effects of Active Yeast and Yeast Fermented Feeds on Rumen Fermentation Parameters in vitro

This study was aimed to investigate the effect of active yeast and yeast fermented feeds on rumen fermentation parameters in vitro.13 strains active yeasts and their fermented feeds (7 strains of Saccharomyces cerevisiae,namely XR4,YL5,YN7,XL8,BC,SL and AQ;5 strains of Candida utilis,namely SC18,SR12,YJ2,YD6 and BY,and 1 strains of Candida tropicalis,namely BR) were chosen and rumen fermentation parameters were measured by in vitro gas production technique.The results showed that:There was no significant effects of active yeasts on gas production (P>0.05),however,the gas production of SC18,XR4,BY,AQ and BC groups was significantly increased by the fermented feeds (P<0.05).Meanwhile,the gas production rate of those fermented feeds was significantly higher than the corresponding active yeasts (P<0.05).10 yeast strains and their fermented feeds significantly increased the bacterial crude protein production (P<0.05),and the protein growth rate of most of these active yeasts was higher than that of fermented feeds (P<0.05).The activie yeasts and fermented feeds showed no significant effect on ammoniacal nitrogen content (P>0.05).Active yeast (YD6,BR,SC18,YL5,XR4,SR12,BY and BC) and yeasts fermented feeds (YD6,BR,YJ2,SC18,SR12,SL,YL5 and XR4) could significantly increase the total VFAs comapred to control group (P<0.05).In conclusion,active yeast could significantly increase the contents of bacterial crude protein and total VFAs,especially the BY,XR4 and BC. Gas production,bacterial crude protein and VFAs were significantly increased by fermented feeds,especially SC18,BY and BC. Fermented feeds had shown better effect on the increament of the gas production and VFAs compared to active yeasts.     

非蛋白氮在反刍动物中的应用

植物源性蛋白质饲料的短缺及价格上扬导致反刍动物生产饲养成本大大提升,使用非蛋白氮(NPN)是降低饲养成本的有效途径之一。本文就饲喂NPN可能导致的问题,影响反刍动物对NPN利用的因素及改进NPN利用的方法进行综述。     

啤酒糟发酵产高蛋白饲料菌种的配伍

以啤酒糟为主要原料,采用多菌种混合固态发酵生产蛋白饲料,并通过菌种的配伍实验对发酵产蛋白饲料菌种的组合进行优化,试验结果表明:挑选的8株菌都能在以啤酒糟为唯一底物的平板上生长,并且菌种最佳组合为固氮菌、白地霉、绿色木霉、啤酒酵母、热带假丝酵母等5株菌,其发酵后的蛋白质含量为31.45%,粗蛋白为39.22%,无机氮转化率为56.42%。     

利用菊芋一步法生产酒精工程菌构建的研究

为了构建一种能够直接利用菊芋（Helianthus tuberosus）来进行酒精发酵的融合菌株，选择适宜的原生质体制备与融合条件，将自行筛选所得的一种能高产菊粉酶的青霉菌与酿酒酵母进行原生质体融合，选择性地检出融合子，对其产酶能力、产酒精能力进行测定，并对其遗传稳定性进行研究，最终确定筛选出一株各项性能较优的融合菌株R8。酒精发酵试验结果显示，菌株R8发酵菊粉的酒精得率为41.16%，原料糖分利用率为75.52%。     

酵母菌发酵杂粕生产生物菌体蛋白饲料初探

本试验采用单因素试验设计,对酵母菌发酵由豆粕、玉米脐子粕、菜籽粕和棉籽粕组成的杂粕生产菌体蛋白饲料的生产条件进行了研究。以发酵周期、接种量、料水比、温度、氮源添加量等因素作为研究对象,确定了最佳培养基配方:接种量6%,料水比1:1.4,氮源添加量3.5%(1.5%尿素+2.0%硫酸铵),温度30℃,发酵周期24h,此条件下发酵终产物粗蛋白质含量57.76%,比发酵前提高了48.33%。     

多菌种混合发酵棉籽饼粕制备益生菌生物活性饲料

以棉籽饼粕、麸皮、苹果渣为原料,经霉菌XH001、霉菌XH002、地衣芽孢杆菌E01、枯草芽孢杆菌E02、乳酸菌SR01、酿酒酵母和饲料酵母混合发酵生产益生菌饲料。最佳工艺条件为:发酵温度32℃,原料含水量50%,芽孢杆菌接入时间为发酵后12 h,乳酸菌接种量10%,发酵时间48 h。发酵后饲料粗蛋白含量由原来的27.58%提高到37.92%,氨基酸态氮含量达到1.88%,乳酸菌活菌数达2.3亿cfu/g(干基),芽孢杆菌达18.4亿cfu/g(干基)。     

酿酒酵母对湘中黑牛营养物质消化率、瘤胃发酵及血浆生化指标的影响

本试验旨在研究不同添加水平酿酒酵母对湘中黑牛生长性能、营养物质消化率、瘤胃发酵以及血浆生化指标的影响。选取18头湘中黑牛[平均体重(330±30)kg],采用单因素完全随机试验设计分为3组,每组6头,对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加120(组Ⅰ)、240g/kg酿酒酵母(组Ⅱ)。预试期为10d,正试期为30d。结果表明:1)饲粮中添加酿酒酵母对湘中黑牛平均日增重及料重比无显著影响(P0.05)。2)饲粮中添加酿酒酵母显著降低了粗蛋白质粪排放量(P0.05),对干物质、中性洗涤纤维和粗蛋白质消化率无显著影响(P0.05)。3)各组瘤胃液中氨态氮(NH3-N)以及挥发性脂肪酸(VFA)浓度均无显著差异(P0.05)。4)饲粮中添加240g/kg酿酒酵母显著降低了湘中黑牛血浆中总胆固醇浓度(P0.05)。结果提示,饲粮中添加240g/kg酿酒酵母能够降低湘中黑牛粗蛋白质粪排放量以及血浆中总胆固醇浓度,对减少肉牛养殖过程中氮排放、改善养殖环境以及促进肉牛健康养殖具有重要意义。