畜禽屠宰血液混合菌种液态发酵的研究

论文摘要

随着我国农业结构的调整,畜牧业得到了长足发展,其在农业中的比重越来越大,但饲料资源却愈显不足,尤其是蛋白质饲料。而同时我国又是畜禽生产大国,每年可屠宰生产大量的血液资源,这是有待开发的巨大的动物性蛋白资源。但由于其难保存,适口性差,较难消化及营养效价低等因素导致被严重浪费,并且血液排放于环境中,造成水源和土壤的污染。因此,对畜禽血液进行综合利用不仅可以减少对环境的污染,而且具有明显的社会效益、经济效益和环境效益。畜禽血液的微生物降解,由于投入低,能耗少,蛋白质、肽和氨基酸含量高,而被认为畜禽血液综合利用的一个方向。试验以从屠宰场下水道污泥采集的样品中微生物总DNA为模板,构建该菌群的16S rRNA基因文库,并利用PCR-SSCP技术分析该微生物菌群的细菌组成。初步检测到该微生物菌群中主要存在10种不同种属的菌。试验首先应用血液筛选培养基筛选出能长久稳定存在于以血液为唯一碳源的培养基中的细菌,然后再应用PCR-SSCP技术对初筛出的细菌进行复筛,最后得到3种菌：NJYA、NJYB和NJYC,经形态学观察、生理生化测定及16S rRNA基因分析,初步认为这3种菌分别为粪产碱杆菌（Alcaligenes faecalis）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、嗜麦芽窄食单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）。通过对NJYA、NJYB和NJYC三种菌的单菌及组合菌液态发酵效果的比对,最后测得NJYA和NJYB混合发酵的效果最好。试验通过改变pH值、温度、接种量、菌龄、接种比例、无机盐及发酵时间等培养条件分析对比各个试验组的血块降解率,通过试验数据分析最佳的发酵条件,确定最佳发酵培养基为：血块100 g·L-1, K2HPO4 0.045 g·L-1, KH2PO4 0.54 g·L-1, NaCl 0.3 g·L-1;最佳发酵条件为：初始pH 7.5,接种量6%,菌龄20h,发酵温度37℃,NJYA和NJYB接种比例1：2。测定结果表明利用优化后的发酵培养基及发酵条件,发酵84h,血块降解率达67.2%,比未经优化时的降解率（50.67%）增大32.8%。本试验为畜禽屠宰血液的混合发酵提供了稳定且降解效率高的优良菌株,并且为混合发酵菌的筛选提供了一种简单、方便、实用且可靠的方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 文中所引部分缩略语
• 第一篇 文献综述
• 第一章 畜禽屠宰血液血红蛋白的研究现状
• 1 血液血红蛋白概述
• 2 血红蛋白分子结构
• 3 畜禽血液的特性与价值
• 4 畜禽屠宰血液的利用现状
• 5 畜禽屠宰血液的处理
• 5.1 物理机械法
• 5.2 蛋白酶解法
• 第二章 微生物降解血红蛋白
• 1 微生物降解血红蛋白的分子机理
• 2 降解血红蛋白的微生物
• 3 畜禽血液发酵产品的应用
• 3.1 用于动物饲料
• 3.2 用于食品工业添加剂
• 3.3 用于食品加工业
• 3.4 用于生物制药
• 第三章 PCR-SSCP研究现状
• 1 PCR-SSCP概述
• 2 PCR-SSCP原理
• 3 PCR-SSCP的建立与发展历程
• 4 PCR-SSCP操作过程
• 5 PCR-SSCP的优缺点
• 6 PCR-SSCP技术在微生物方面的应用
• 6.1 PCR-SSCP技术在微生物群落多态性分析中的应用
• 6.2 PCR-SSCP技术在微生物分类鉴定中的应用
• 参考文献
• 第二篇 试验研究
• 第四章 血红蛋白降解菌微生物菌群16S rRNA基因文库的构建及菌群结构的分析
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果
• 2.1 微生态菌群总DNA的提取以及16S rRNA基因文库的构建
• 4-V₅可变区PCR扩增产物非变性聚丙烯凝胶电泳结果'>2.2 细菌16S rRNA基因V₄-V₅可变区PCR扩增产物非变性聚丙烯凝胶电泳结果
• 2.3 细菌16S rRNA基因序列分析
• 3 讨论
• 参考文献
• 第五章 血红蛋白降解菌的筛选与鉴定
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果
• 2.1 血红蛋白降解菌的筛选结果
• 4-V₅ PCR扩增产物非变性聚丙烯凝胶电泳结果'>2.2 细菌16S rRNA基因可变区V₄-V₅PCR扩增产物非变性聚丙烯凝胶电泳结果
• 2.3 菌种鉴定结果
• 2.4 SSCP图谱比对结果
• 2.5 急性毒性试验
• 2.6 单菌及组合菌混合液态发酵效果的检测
• 3 讨论
• 参考文献
• 第六章 NJYA和NJYB双菌混合液态发酵条件的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果
• 2.1 初始pH对混合发酵的影响
• 2.2 温度对混合发酵的影响
• 2.3 接种量对混合发酵的影响
• 2.4 菌龄对混合发酵的影响
• 2.5 菌种比例对混合发酵的影响
• 2.6 无机盐对混合发酵的影响
• 2.7 无机盐含量的优化
• 2.8 发酵时间对混合发酵的影响
• 2.9 外加碳源对混合发酵的影响
• 2.10 外加氮源对混合发酵的影响
• 3 讨论
• 3.1 初始pH对混合发酵的影响
• 3.2 温度对混合发酵的影响
• 3.3 接种量对混合发酵的影响
• 3.4 菌龄对混合发酵的影响
• 3.5 菌种比例对混合发酵的影响
• 3.6 无机盐对混合发酵的影响
• 3.7 外加碳源或氮源对混合发酵的影响
• 参考文献
• 全文总结
• 致谢