酵母菌富集微量元素铜及其在大鼠上的应用效果研究

论文摘要

本文进行三个试验比较两种酵母菌的生长特性、研究了酵母铜生产的工艺参数并考察试验制得的酵母铜产品在大鼠上的应用效果,旨在研制出能够高效利用的铜源新产品。试验一,通过比较啤酒酵母和假丝酵母两种酵母菌自身的特性,筛选出适合培育耐铜酵母菌的菌株。试验比较了两种酵母菌的生长特性、不同pH和培养基起始铜浓度对酵母菌生长的影响。结果表明:假丝酵母菌能适应更宽的偏酸性的pH范围,且当起始培养基铜浓度为50 mg/L时,对铜的适应能力比啤酒酵母更强。假丝酵母是适宜研制耐铜酵母菌的菌株。试验二,根据微生物对环境变化的适应性,驯化菌株的耐铜能力,筛选培养基的最佳起始铜水平,生产耐铜酵母菌。采用逐渐提高培养基含铜量的方式,将培养基的起始铜浓度从50 mg/L逐级提高到100、150、200、250、300、350、400 mg/L,以驯化得到耐铜酵母菌,并测定此耐铜酵母菌在不同铜浓度下的生长量和富铜的效果。结果表明:利用驯化后的酵母菌,起始pH值5.5,铜浓度为300 mg/L的条件下,150 r/min、30℃振荡培养60 h,酵母菌的生长量为6.73 g/L,菌体铜的含量可达16.65 mg/g风干菌体。根据此参数在实际生产条件下制备的酵母铜产品的产量为15.05g/L,菌体铜含量为16.47 mg/g。试验三,比较酵母铜作为新型铜源添加剂与硫酸铜在大鼠上的饲喂效果。试验采用单因子试验设计,选择血源相近,体重在(60～90g)的Wistar健康雌鼠66只,随机分为11个处理,每个处理6个重复,每个重复1只大鼠,采用酪蛋白、玉米淀粉纯合缺铜饲粮作为基础饲粮饲喂12天,以耗竭大鼠内源铜。耗竭结束后,除对照组继续饲喂缺铜基础饲粮外,其余各处理分别以酵母铜和硫酸铜两种不同的铜源按10、30、60、100、250 mg/kg剂量替代等量玉米淀粉饲喂10天。结果表明:(1)胫骨、肝脏的铜含量经耗竭后分别下降了51.2%、17.6%:血清铜蓝蛋白含量从耗竭前的80.98U/L降低到6.07U/L,建立起了大鼠临界缺铜模型。(2)饲喂酵母铜组与硫酸铜组相比,ADG和ADFI分别提高了2.5%、3.5%,但不同铜源、不同铜水平以及不同铜源×水平交互作用对大鼠的ADG、ADFI影响不显著(p＞0.05)。(3)饲粮中铜添加水平对血清铜蓝蛋白和肝铜含量存在极显著影响,且酵母铜的效果极显著优于无机铜源,酵母铜×铜水平对肝铜含量和血清铜蓝蛋白的影响存在极显著交互作用,酵母铜添加60 mg/L、100 mg/L的组合分别对肝铜含量和血清铜蓝蛋白的影响效果最优。由此可见,不同铜源和铜水平对大鼠生产性能没有显著影响,但对血液生化指标和组织铜含量的影响效果,酵母铜优于无机铜添加组。本试验研究的表明,假丝酵母在28～30℃条件下,起始pH值5.5、铜浓度为300mg/L的培养基中培养60 h可生产出含铜量达16.47 mg/g风干菌体、利用效率较高的酵母铜产品。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 文献综述
• 1 铜的营养生理功能研究进展
• 1.1 参与造血及铁的代谢
• 1.2 参与调控黑色素的合成,维持毛皮的正常色泽和性状
• 1.3 参与血管、骨骼的形成.维持正常的血管弹性和骨骼强度
• 1.4 参与能量代谢
• 1.5 铜与免疫
• 1.6 动物对铜的耐受力
• 2 铜的吸收、代谢研究进展
• 2.1 铜在体内的吸收代谢
• 2.2 铜与其它微量元素代谢的关系
• 3 铜在生产上的应用
• 3.1 铜作为生长促进剂
• 3.2 铜促进畜禽繁殖
• 3.3 铜作为抗应激剂
• 3.4 不同形态铜的生物学利用率
• 4 微生物富集微量元素的研究进展
• 4.1 酵母菌富集铜的过程
• 4.2 酵母富集微量元素的影响因素
• 有待研究的问题及本研究的目的和意义
• 1 存在问题
• 2 试验目的
• 3 试验意义
• 试验一 酵母菌种的筛选
• 1 材料与试剂
• 1.1 酵母菌株
• 1.2 主要仪器和试剂
• 1.3 培养基
• 1.3.1 固体培养基
• 1.3.2 液体培养基
• 1.4 溶液的配制
• 2 试验内容
• 2.1 酵母菌最适pH值的比较
• 2.2 酵母菌生长曲线的比较
• 2.3 两种酵母菌对铜适应能力比较
• 3 试验操作流程及研究方法
• 3.1 菌种的活化
• 3.2 酵母菌种子培养
• 3.3 检测方法
• 3.3.1 OD值的测定方法
• 3.3.2 计数方法
• 3.3.3 酵母菌体重量检测方法
• 4 数据分析与处理
• 5 试验结果
• 5.1 两种酵母菌最适pH值比较
• 5.2 两种酵母菌时间生长曲线比较
• 5.3 两种酵母菌对铜适应能力比较
• 6 讨论
• 6.1 pH值对酵母菌生长的影响
• 6.2 酵母菌生长随时间变化规律
• 6.3 酵母菌对培养基中初始铜浓度适应能力比较
• 7 结论
• 试验二 耐铜酵母菌株的制备及适宜生长条件的筛选
• 1 材料与试剂
• 1.1 菌种
• 1.2 主要仪器和试剂
• 2 研究内容
• 2.1 耐铜酵母菌的制备
• 2.2 耐铜酵母菌最适富集铜浓度的筛选
• 2.3 培养基碳源和接种量的筛选
• 2.4 酵母铜的生产流程
• 2.4.1 发酵参数的控制
• 2.4.2 发酵过程中指标控制
• 2.5 指标检测及方法
• 2.5.1 常规指标
• 2.5.2 AA
• 2.5.3 碘反应
• 2.5.4 铜
• 3 结果
• 3.1 耐铜酵母菌适宜发酵铜浓度筛选
• 3.2 培养基中碳源和接种量筛选结果
• 3.2 酵母铜产品质量指标
• 4 讨论
• 4.1 培养液中铜离子浓度对酵母菌富铜量的影响
• 4.2 培养基中碳源和接种量对酵母菌体产量的影响
• 5 结论
• 试验三 酵母铜在大鼠上的应用研究
• 1 试剂
• 2 试验动物
• 3 试验设计
• 4 试验饲粮
• 5 动物饲养管理
• 6 检测指标及方法
• 6.1 生产性能指标
• 6.2 采样指标测定
• 6.3 血液生化指标
• 7 数据分析与处理
• 8 试验结果
• 8.1 耗竭前后大鼠血液生化指标和组织中铜含量比较
• 8.2 不同铜源和水平对大鼠生产性能的影响
• 8.3 铜源和水平对大鼠血清生化指标和组织器官铜浓度的影响
• 9 讨论
• 9.1 缺铜动物模型的建立
• 9.2 试验期中不同铜源对生产性能的影响
• 9.3 机体组织对不同铜源的利用程度
• 9.4 血清中抗氧化酶活性
• 10 结论
• 总体结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录:攻读学位期间发表的学术论文