不同蛋白酶对豆粕抗原蛋白降解程度的比较分析

为提高豆粕蛋白质利用率和动物生产性能,分析了不同来源的蛋白酶对豆粕中抗原蛋白(大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白)含量的影响,将经过蛋白酶处理的豆粕进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测分析。结果表明,同等酶活的不同蛋白酶对豆粕中的抗原蛋白降解程度有较大差别。经过发酵条件的优化,最终选择酸性蛋白酶、中性蛋白酶、乳酸菌和枯草芽孢杆菌混合发酵方式,最终使得发酵豆粕乳酸含量达到2.76%,酸溶蛋白含量14.76%,大豆球蛋白含量降低至25.3 mg/g。     

耐酸产蛋白酶芽孢杆菌菌株的筛选及其生料固体发酵豆粕效果评价

以酸性脱脂牛奶培养基为限制性培养基,结合透明圈法进行初筛,以酸性蛋白酶活力为指标进行复筛;通过菌落及菌体形态观察、生理生化特性测定、16S r DNA序列系统发育分析相结合的方法鉴定供试菌株种属;通过室温18℃下固体发酵豆粕试验,探索供试菌株降解大分子抗营养因子、提高酸溶蛋白相对含量的可行性,并以酸溶蛋白相对含量为指标,采用正交试验设计考察料水比、玉米粉含量、硫酸铵含量、菌株接种量4个因素,优化固体发酵豆粕的条件。试验共获得133株初筛菌株,以其中透明圈直径2.00 cm的菌株SD47、SD48、SD56和SD62进行复筛,筛选出SD48菌株,其酸性蛋白酶活力为75.40 U/ml。SD48菌株被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。SD48菌株固体发酵豆粕30 d时,发酵豆粕色泽金黄,具有浓郁酸香味,无结块现象;发酵豆粕p H值降低,酸溶蛋白相对含量和抗氧化活性提高,β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白接近完全降解。最优的发酵条件为:料水比11、玉米粉含量10.0%、硫酸铵含量6.0%、菌株接种量8.0%、发酵时间30 d。与基础发酵条件下发酵30 d的结果相比,在最优条件下,酸溶蛋白相对含量提高了127.6%,抗氧化活性提高了185.8%。SD48菌株耐受酸性环境,可在胞外产生蛋白酶,极大地提高发酵豆粕的营养价值,是一株性能优良的发酵豆粕用菌株。     

不同菌种降解豆粕抗原的比较

本实验选用多种微生物发酵豆粕原料,对降解豆粕抗原能力进行了研究,结果表明枯草杆菌05降解抗原蛋白的性能较强,发酵后的豆粕经SDS-PAGE检测,从球蛋白亚基条带颜色深浅的变化,判断该发酵豆粕的β-球蛋白和大豆球蛋白被完全降解,小分子肽含量明显升高。使用湿发酵豆粕对断奶仔猪进行饲喂试验,结果表明添加10%湿发酵豆粕有效提高了仔猪的日采食量、日增重、料肉比比对照组低0.37。     

产β-甘露聚糖酶菌株HTGC-10对豆粕抗营养因子改性的实时监测分析

试验旨在实时监测豆粕发酵过程中抗营养因子的降解效果。以β-甘露聚糖酶高产菌株HTGC-10为发酵菌株,降解甘露聚糖,使用薄层层析及实时电泳检测菌株HTGC-10的降解效果。结果显示,菌株HTGC-10可将甘露聚糖降解为小分子的甘露寡糖;使用HTGC-10发酵10%的豆粕,在发酵的0～24 h内,菌株HTGC-10可以很好地降解豆粕中的大分子蛋白。在发酵的0～24 h内,菌株HTGC-10可以很好地降解抗营养因子,将豆粕中的大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和KTI抗营养因子分别降解至原含量的11.9%、18.5%和2.0%,继续发酵24～48 h对豆粕抗营养因子的降解作用不大。研究表明,豆粕发酵以24 h为宜,可以更好地利用豆粕资源。     

大豆饲料产品中主要抗营养因子含量的检测与分析

本试验旨在应用间接竞争酶联免疫吸附测定(ELISA)法以及色谱法测定不同加工工艺的大豆饲料产品中主要大豆抗营养因子大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子以及大豆中蔗糖、棉子糖和水苏糖的含量。采用ELISA试剂盒对国内257份大豆制品中大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子含量进行检测与分析;利用离子色谱建立了大豆产品中蔗糖、棉子糖和水苏糖的灵敏、准确的同步测定法,并对国内92份大豆制品中寡糖含量进行检测与分析。结果表明:发酵豆粕、膨化大豆、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白中大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子含量相对较低;本试验所建立的离子色谱同步测定大豆中蔗糖、棉子糖和水苏糖的方法具有灵敏度和准确性高、重现性好的优点,适用于大豆寡糖的测定;通过对实际样品的检测和分析,发现发酵豆粕和大豆分离蛋白中3种大豆寡糖含量均相对较低。本试验所得到不同加工工艺的大豆产品中主要抗营养因子含量的相关数据将为大豆在畜禽饲料中的高效利用提供很好的技术支撑。     

不同发酵方式处理对豆粕的影响

本研究分别选择米曲霉、芽孢杆菌及乳酸菌菌株进行豆粕固态发酵,以考察不同发酵方式对豆粕影响。试验结果表明,采用组合发酵方式处理的豆粕产物,其各项发酵指标均为最优,在大豆抗原蛋白去除效果方面,米曲霉与芽孢杆菌菌株的单菌种发酵均能起到较好的大豆抗原蛋白降解效果,乳酸菌降解效果较差。     

混菌固态发酵豆粕的工艺优化

研究混菌固态发酵的工艺条件;以豆粕的可溶性蛋白和大豆球蛋白含量为评价指标,设计菌种添加量、发酵时间、发酵温度、初始含水量、外源酶的添加量、初始p H值等6个因素,进行单因素和正交试验;单因素试验确定菌种添加量为4%,初始p H值为6.5,正交试验得出:发酵时间为7 d、发酵温度40℃,初始含水量为40%,外源酶的添加量为0.45%,该条件下可溶性蛋白的含量为168.5μmol/g,大豆球蛋白的含量为11.2μmol/g,效果理想,为豆粕固态发酵的应用提供参考。     

发酵豆粕抗原蛋白的客观评价方法

探讨使用不同样品提取液对发酵豆粕抗原蛋白检测结果的影响,改进评价方法,提高样品提取液浸提出的蛋白含量。分析几种发酵豆粕类产品在4种不同提取液中[即去离子水、0.1 M Tris-HC(l T1)、0.03 M Tris-HCl+巯基乙醇(T2)、PBS+SDS+巯基乙醇(PSQ)]的溶解性,采用SDS-PAGE凝胶电泳分析抗原蛋白的降解程度。水和T2提取液浸提出的蛋白含量很低,电泳显示抗原蛋白降解良好的假象。T1提取液浸提出的蛋白含量略高,PSQ提取液浸提出的蛋白含量远高于其他几种提取液,电泳显示的抗原蛋白亚基条带及蛋白含量明显增多。以0.035 M PBS添加1.5%SDS和0.1 M巯基乙醇为样品提取液可最大限度地提取出发酵豆粕中的抗原蛋白,使SDS-PAGE能真实地反映出发酵豆粕中蛋白类抗营养因子的去除程度。     

菌酶固态发酵豆粕去除抗营养因子的差异化研究

本文旨在研究不同微生物和酶发酵豆粕对去除豆粕中抗营养因子的影响。将豆粕、不同的微生物或酶均匀混合,同时控制适当的水分,转入发酵呼吸袋内,密封,37℃培养箱内培养3 d,结束后60℃烘干,粉碎过60目取样,检测豆粕中水苏糖、棉籽糖、大豆球蛋白、β-伴球蛋白、胰蛋白酶抑制因子、脲酶等抗营养因子的含量变化。结果表明：酿酒酵母对水苏糖、棉籽糖的去除作用最大,去除率达90%,乳酸菌对水苏糖、棉籽糖的去除效率次之,达60%;蛋白酶对大豆抗原蛋白和β-伴球蛋白的消除作用最佳,去除率分别达70%和50%;菌酶协同发酵对单种抗营养因子的消除并无提高,但可以同时有效去除多种抗营养因子。从结果可以看出,不同的微生物或酶对豆粕中不同的抗营养因子去除效率存在差异,通过菌酶协同发酵,可以实现大部分抗营养因子的同时去除。     

黑曲霉发酵豆粕的研究

以发酵豆粕蛋白含量作为指标,从5株真菌中筛选出一株有较强分解能力,能显著提高发酵豆粕蛋白质含量的黑曲霉菌株。通过正交实验对影响其发酵豆粕的因素:发酵时间、接种量、料水比、起始温度和发酵量进行优化,得到最佳的发酵工艺条件:接种量0.5%、料水比1:1、发酵时间3d、温度35℃、发酵量20g(直径7cm×高8cm罐头瓶中)。发酵后豆粕中粗蛋白从发酵前43.5%提高到60.13%,增加了38.23%(P<0.01)。氨基酸含量比发酵前提高了35.76%。同时经黑曲霉发酵后豆粕中的主要抗营养因子也得到很大程度的降解。发酵前后胰蛋白酶抑制剂含量从1720TIU/mg下降到480TIU/mg;植酸含量从9.513mg/g下降到0.535mg/g;脲酶活性由0.136到完全被分解;大豆凝血素(效价)由10240下降到80。