瘤胃微生物发酵茶粕制备高蛋白饲料初探

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茶粕,是油茶籽提取茶油后剩下的渣饼。茶粕中含有茶皂素、茶籽蛋白、茶籽多糖等多种成分,可进一步开发利用,以获得最大的经济效益。本研究探索了以瘤胃微生物作为菌源结合酵母菌,将茶粕发酵转化为高蛋白饲料的可行性。1、利用瘤胃微生物厌氧发酵茶粕条件的探索。以总可溶性糖、真蛋白、粗纤维和茶皂素含量为评价指标,采用L9(33)正交实验,对非蛋白氮添加量(尿素+(NH)2SO4)、瘤胃内容物接种量和料水比等因素对发酵效果的影响进行了调查。结果显示:评价指标不同,最佳配比也不同,综合考虑成本和效率等因素,A2B2C2组合为最佳配比即非蛋白氮(尿素+(NH)2SO4)含量为1.0%+1.5%,瘤胃内容物接种量为10%,料水比为1:0.5。2、酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)二次发酵。以最佳配比对茶粕进行厌氧发酵3天后,再接种一定量的酵母进行有氧发酵,结果显示:酵母菌液接种量为5%,发酵时间48h效果最好。3、茶粕发酵培养基的主要营养成分评定。本实验所用的是冷榨、萃取茶油并水提茶皂素后晒干的茶粕,其主要成分为:茶皂素5.15%、真蛋白2.3%、粗纤维30.0%、总可溶性糖8.9%。其茶皂素含量在一般文献所报道的范围内,粗蛋白和总可溶性糖含量偏低,粗纤维含量偏高。经瘤胃微生物厌氧发酵3天后,其真蛋白提高到5.9%,粗纤维降低为27.8%;接种酵母菌继续发酵48h之后,其真蛋白含量进一步提高到7.4%,比茶粕原料中真蛋白提高了2倍多,粗纤维含量为27.0%;还原糖和总可溶性糖均有降低;茶皂素在整个发酵过程中虽然也有小幅度的降低,但变化不显著。4、厌氧发酵过程中细菌群落演替分析。利用宏基因组方法,以16S rDNA作为分子标记,探索了瘤胃细菌种群的多样性,以及在厌氧发酵茶粕过程中群落变化。结果显示:初始瘤胃细菌从以厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)占优势的群落,在发酵的第3天、第5天演变成了以黏膜乳杆菌(lactobacillus mucosae)占优势的群落结构。茶粕经过瘤胃微生物厌氧发酵3天,再以酵母菌有氧发酵2天后,真蛋白含量提高了2倍多,粗纤维含量降低了3.0%,茶皂素也有所降低,但是仍然达不到蛋白质饲料的标准。厌氧发酵过程中pH值持续降低,瘤胃细菌的群落结构发生了变化,多样性显著降低。造成这一结果的原因有待进一步的分析研究。
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