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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 航天誘變混菌發(fā)酵—利用馬鈴薯渣生產(chǎn)菌體蛋白飼料研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文利用航天誘變獲得的優(yōu)良菌種——黑曲霉ZM—8和啤酒酵母YB-6、熱帶假絲酵母和白地霉復(fù)配制成的復(fù)合菌劑，在馬鈴薯渣的培養(yǎng)基上共酵，可以獲得蛋白質(zhì)含量較高的菌體蛋白飼料（粗蛋白含量為32.1%），粗蛋白含量提高了5.84倍（原料中粗蛋白5.5%）。說(shuō)明了利用航天誘變，可以獲得優(yōu)良的微生物變異種，并將其用于飼料的菌體蛋白培養(yǎng)是可行的，也是有效的。
- 詳細(xì)介紹：
- 本文采用航天誘變選育的優(yōu)良菌株Asp.nigerZM-8和YB-6，混菌共酵，用馬鈴薯渣固體培養(yǎng)生產(chǎn)高蛋白飼料，對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的條件進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：航天復(fù)合菌劑的最優(yōu)配比為：釀酒酵母YB-6（Sac.cerevisiae YB-6）：2.0g, 熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）：2.0g，白地霉菌（Geotrichum candidum）：1.5g，黑曲霉突變株ZM-8（Asp.nigerZM-8）：2.5g。白糖：4g,硫銨：7g，尿素：4g，三十烷醇：2.5ppm，在確定的優(yōu)化條件下發(fā)酵馬鈴薯渣，產(chǎn)物中粗蛋白含量可達(dá)32.5%。是原料粗蛋白的5.84倍。馬鈴薯渣經(jīng)航天誘變混合菌種共酵獲得的菌體蛋白飼料，纖維素含量降低，粗蛋白含量顯著提高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值增加。這一方法在生產(chǎn)中推廣，可以提高馬鈴薯渣的利用價(jià)值，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。達(dá)到了充分利用資源，減輕環(huán)境污染，變廢為寶的目的。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 天然高蛋白飼料嚴(yán)重缺乏,影響了養(yǎng)殖的發(fā)展。馬鈴薯渣資源豐富且含有大量的營(yíng)養(yǎng)成分，但其含水量高，容易腐敗變質(zhì)，既浪費(fèi)又影響環(huán)境。如何有效開發(fā)利用馬鈴薯渣，是目前制約淀粉加工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。本試驗(yàn)采用航天誘變選育的優(yōu)良菌株Asp.nigerZM-8和YB-6，混菌共酵，用資源豐富的馬鈴薯渣固體培養(yǎng)生產(chǎn)高蛋白飼料，以期為利用資源豐富的馬鈴薯渣生產(chǎn)菌體蛋白飼料奠定基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 科學(xué)性：黑曲霉ZM-8是黑曲霉搭載于返回式航天器上，經(jīng)空間特殊環(huán)境條件誘變后，通過(guò)微生物學(xué)分離、培養(yǎng)，最終選育出的菌株。該菌株保存在中國(guó)CCTCC，保存號(hào)CCTCC-NO:M209125。 先進(jìn)性：以資源豐富的馬鈴薯渣為原料混菌共酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品市場(chǎng)前景廣闊。 獨(dú)特性：利用航天育種條件；選用航天誘變的優(yōu)良菌株Asp.nigerZM-8和YB-6，混菌共酵。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 實(shí)際應(yīng)用價(jià)值：利用航天誘變混菌發(fā)酵生產(chǎn)的高蛋白飼料中粗蛋白含量可達(dá)32.5%。是原料粗蛋白的5.84倍。對(duì)利用馬鈴薯渣生產(chǎn)菌體蛋白飼料具有很大的推動(dòng)作用。 現(xiàn)實(shí)意義：將馬鈴薯渣轉(zhuǎn)化為高蛋白飼料，提高了馬鈴薯渣的蛋白質(zhì)含量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，變廢為寶，開辟了飼料新資源。同時(shí)，還避免了薯渣對(duì)環(huán)境的污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，社會(huì)效益和生態(tài)效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本試驗(yàn)采用航天誘變選育的優(yōu)良菌株Asp.nigerZM-8和YB-6，混菌共酵，用馬鈴薯渣固體培養(yǎng)生產(chǎn)高蛋白飼料，對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白飼料的條件進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：航天復(fù)合菌劑的最優(yōu)配比為：釀酒酵母YB-6（Sac.cerevisiae YB-6）：2.0g, 熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）：2.0g，白地霉菌（Geotrichum candidum）：1.5g，黑曲霉突變株ZM-8（Asp.nigerZM-8）：2.5g。白糖：4g,硫銨：7g，尿素：4g，三十烷醇：2.5ppm，在確定的優(yōu)化條件下發(fā)酵馬鈴薯渣，產(chǎn)物中粗蛋白含量可達(dá)32.5%。是原料粗蛋白的5.84倍。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 該論文是一篇科學(xué)性、先進(jìn)性、獨(dú)特性較高的自然科學(xué)論文，作者的撰寫目的和基本思路清晰，同時(shí)其應(yīng)用價(jià)值及現(xiàn)實(shí)意義也是不可估量的。
參考文獻(xiàn)
- 對(duì)評(píng)審本作品的具有參考價(jià)值的主要是相關(guān)研究的參考文獻(xiàn)： [1] 蔣興村.863-2空間誘變育種進(jìn)展及前景[J].空間科學(xué)學(xué)報(bào),1996,16:77-82. [2] 王景林,高培基,蔣興村,等.多種微生物搭載返回式衛(wèi)星的試驗(yàn)研究[J].遺傳,1999,21(6):7-9. [3] 馬旭光, 張宗舟. 航天誘變混菌固態(tài)發(fā)酵玉米秸稈生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白條件的優(yōu)化[J]. 中國(guó)飼料 , 2010,(13) [4] 張宗舟, 陳志梅, 張揚(yáng). 航天誘變黑曲霉ZM-8菌株在醬油生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J]. 中國(guó)釀造 , 2010,(01) [5] 楊全福，王首宇. 馬鈴薯渣半固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料研究 [J].飼料廣角，2005，(15) [6] 王文俠.吳耕紅 .馬鈴薯渣酶法水解液制備單細(xì)胞蛋白飼料[J].食品與機(jī)械，2005，(02) [7]孫萬(wàn)成, 肖明, 孫小鳳. 馬鈴薯渣脫水技術(shù)研究[J]. 食品研究與開發(fā) , 2010,(03) [8] 貟建民， 史琦云.馬鈴薯渣固體發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料的研究[J].微生物學(xué)雜志，1999，（02） [9] 本刊編輯部.馬鈴薯薯渣可“變廢為寶”[J].科學(xué)種養(yǎng)，2009，（07） [10] 楊希娟， 孫小鳳， 肖明，劉雪蓮.馬鈴薯渣發(fā)酵生產(chǎn)菌體蛋白飼料的工藝條件優(yōu)化[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(創(chuàng)新版)，2009，（06）
同類課題研究水平概述
- 我國(guó)自從1987年國(guó)家863高科技計(jì)劃才開始對(duì)微生物為試驗(yàn)材料進(jìn)行空間誘變育種。在這短短的20多年中，微生物所等單位總計(jì)搭載30種微生物菌種，包括真菌、細(xì)菌、酵母菌和放線菌，主要通過(guò)空間處理研究微生物菌種的性狀變異，并以此來(lái)提高抗生素和酶的產(chǎn)量和不同程度地提高菌種的效價(jià)比。到目前為止，利用混菌發(fā)酵的報(bào)道有，但利用航天誘變混菌發(fā)酵的報(bào)道還沒有，報(bào)道有的已有一部分科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，基本顯示出了較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效應(yīng)。 關(guān)于利用馬鈴薯渣生產(chǎn)蛋白飼料的研究國(guó)內(nèi)外已有大量的報(bào)道，在歐洲，馬鈴薯淀粉廠產(chǎn)出的薯渣通常被用作牛飼料。馬鈴薯作為新世紀(jì)最有發(fā)展前景的高產(chǎn)經(jīng)濟(jì)作物之一，其種薯及各種加工產(chǎn)品已成為全球經(jīng)濟(jì)貿(mào)易中的重要組成部分。2009年，我國(guó)的馬鈴薯年產(chǎn)量已突破8000萬(wàn)t，除50%用于鮮食、留種和飼用外，其余多用于馬鈴薯淀粉的加工。馬鈴薯淀粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時(shí)也產(chǎn)生了大量的鮮薯渣。如何有效開發(fā)利用馬鈴薯渣已成為目前制約淀粉加工業(yè)發(fā)展的“瓶頸”問(wèn)題。 早期已有研究顯示：以馬鈴薯渣為主原料，選用黑曲霉，白地霉，熱帶假絲酵母，釀酒酵母4個(gè)菌株，采用多菌協(xié)生固態(tài)發(fā)酵技術(shù)，經(jīng)糖比，發(fā)酵，干燥等工藝，試制出的菌體蛋白飼料中蛋白質(zhì)含量可提高到22.16％，并使原料的霉腐味等異味消除。然而，選用航天誘變獲得的優(yōu)良菌種——黑曲霉ZM—8和啤酒酵母YB-6、熱帶假絲酵母和白地霉復(fù)配制成的復(fù)合菌劑，在馬鈴薯渣的培養(yǎng)基上共酵，可以獲得蛋白質(zhì)含量較高的菌體蛋白飼料（粗蛋白含量為32.1%），粗蛋白含量提高了5.84倍（原料中粗蛋白5.5%）。 馬鈴薯渣經(jīng)航天誘變混合菌種共酵獲得的菌體蛋白飼料，纖維素含量降低，粗蛋白含量顯著提高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值增加。這一方法在生產(chǎn)中推廣，可以提高馬鈴薯渣的利用價(jià)值，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。達(dá)到了充分利用資源，減輕環(huán)境污染，變廢為寶的目的。
