菜籽饼生物脱毒的微生物筛选复配、脱毒机理与应用效果研究

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发酵法菜籽饼脱毒方法主要指微生物脱毒方法。微生物数量大,种类多,生长快,易培养,且酶系复杂,几乎可以分解一切天然物质。用微生物制剂进行菜籽饼脱毒,有以下几个特点。第一,酶系复杂,分解硫甙的芥子酶多样,能够水解复杂多变的硫甙。第二,分解中间产物的酶系复杂,能将其彻底分解,并合成微生物自身物质。第三,菜籽饼的其它抗营养因子也能被微生物分解,如植酸、单宁、纤维素、芥子碱等,大大地改变菜籽饼的口感,提高菜籽饼的营养成分的利用率。第四,微生物利用自身代谢作用,可以产生香味物质或香味物质的前体物质,提高菜籽饼脱毒后的香味,所以作者认为微生物脱毒方法是一种很有前途的脱毒方法,应该发展广大。 作者通过一年的室内微生物分离、纯化与脱毒试验和一年的养殖试验,研究了土壤中菜籽饼脱毒微生物的富集和筛选、初选的四十多种微生物纯种的菜籽饼脱毒、属内属间霉菌复配的菜籽饼脱毒、筛选复配FDMRM-1的脱毒效果试验和用FDMRM-1生产的脱毒菜籽饼进行的养殖试验。取得的主要研究结果如下: 1.利用菜籽饼为发酵基质,对A类土、B类土、C类土中菜籽饼脱毒微生物进行富集。在富集过程中A类土的菜籽饼脱毒结果比较理想,GS脱毒率98.4%。总体脱毒效果是A类土>B类土>C类土。细菌总数,在A类土中经富集后,增殖4.5倍;在B类土中增殖4.0倍;在C类土中增殖3.4倍。霉菌总数在A类土中经富集后,增殖了10.01倍;在B类土中增殖了11.71倍;在C类土中增殖了11.66倍。放线菌总数在A类土中增殖了1.5倍,在B类土中增殖了2.8倍;在C类土中增殖了3.3倍。酵母菌总数在A类土中增殖了4.0倍;在B类土中增殖7.5倍,在C类土中增殖了9倍。根据微生物数量的变化情况,初步认为GS的脱毒率与脱毒微生物的数量的呈正相关,霉菌的脱毒作用>细菌的脱毒作用>放线菌的脱毒作用。并从富集的土壤中分离纯化了四十多种微生物将用于FDMRM的研制。 2.菜籽饼中的主要有毒成分硫代葡萄糖甙有多种结构,在同一样品中多种结构并存。不同品种菜籽饼的硫甙含量与组成不同,同一品种菜籽饼的不同样品的硫甙含量与组成也有差异,这是因为菜籽饼的硫甙含量与组成不仅取决于菜籽的遗传特性,同时也受油菜的栽培条件、菜籽的贮藏条件、油脂的加工条件和菜籽饼贮存条件的影响。也就是对某一菜籽饼品种来说,它的硫甙是复杂多变的。 3.对硫甙有降解作用的微生物可能含有某一类或若干类芥子酶,它只能降解菜籽饼中结构与其相适应的某一种或几种硫甙,结构不相适应的硫甙不能降解。某一微生物的硫甙降解率的最高值(或理论值),应该是相对应的硫甙在总硫甙中所占的百分比。不同微生物所分泌的芥子酶系不同,在同一样品的菜籽饼上的GS降解率不同。同一微生物在不同菜籽饼样品上的GS降解率也不同(因不同样品硫贰组成有差异)。菜籽饼脱毒微生物复配的实质是一种芥子酶的复配,由于复配后芥子酶系类型增加,则对应结构的硫贰在总硫贰中所占比例增加,硫贰降解率也就会相应增加。所以属内霉菌复配,GS降解率有所提高,属间霉菌复配,GS降解率又有大幅度提高。远缘多微生物复配,达到了较为完美的脱毒效果,GS降解率达到了99%以上,植酸、单片、纤维素也有很大程度的降解。不同微生物间的芥子酶结构与性能有不同程度的重叠现象。如在甲微生物中芥子酶的结构类型是abc三类,而在乙微生物中芥子酶的结构类型是abd,说明有ab的重叠,它们的硫贰降解率的差异主要是在ab百分比基础上。与d的差异。微生物的亲缘关系越远、芥子酶结构差异越大,芥子酶结构的重叠现象越少,或越轻,成为远缘微生物复配的理论基础。 在远缘多微生物复配过程中加入了白地霉、酵母菌等四种微生物,它们的GS脱毒率不高,但可以利用无机态氮合成菌体蛋白,使得菜籽饼脱毒之后蛋白质含量提高到39.2%,从而提高了脱毒饼的营养价值。 4.以FDMRM一1为脱毒菌剂(远缘多微生物复配)进行了菜籽饼生物脱毒过程中的微生态研究。证明了在发酵过程中,发酵的环境温度不同,发酵过程中pH值变化状态不同、发酵品温变化也不同。环境温度在25℃条件下品温变化较理想、GS的降解率%.8%。 5.提出了菜籽饼脱毒微生物的交替培养分离法,也就是分离霉菌用察氏培养基一RSM培养基交替培养:分离细菌用牛肉膏蛋白脉培养基一RSM培养基交替培养;分离酵母菌用麦芽汁培养基一RSM培养基交替培养,可以事半而功倍。 6.用FDMRM一1发酵生产的脱毒饼代替100%豆饼粉加入猪饲料中进行猪的育肥,日增重5079,料肉比3.30:1,和对照(加入豆饼粉)的饲料饲养效果十分接近(P>0.01)。月同体品质与内脏重量也基本正常,说明在育肥猪饲料中这种脱毒饼能完全代替豆饼粉,可以大大降低饲料成本。 7.用FDMRM一1发酵生产的脱毒饼饲养黄粉虫连续三代,无致畸作用。脱毒饼在黄粉虫饲料中添加量不受限制,可依饲料配比确定。既可降低饲料成本,又可提高饲料营养,加快幼虫生长速度,增加产卵量,可以明显地提高养虫效益。
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