耐高温酵母菌高氨氮同化率菌株的筛选和发酵条件研究

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyztracy
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近年来随我国畜牧业的迅猛发展,饲用蛋白资源的短缺问题已经非常突出,开发新的蛋白资源十分必要。酵母菌菌体蛋白质含量较高,而且维生素、矿物质和各种酶类含量丰富,对牲畜的适口性好,是主要的单细胞蛋白发酵菌种。酵母菌自身具有将无机氮转化成有机氮的同化能力,本研究的主要目的在于筛选得到一株或几株具有耐高温性状的高氨氮同化率的饲用酵母菌株。本研究从实验室现存的假丝酵母属(Candida,共34株,包括热带假丝酵母24株,产朊假丝酵母8株,季也蒙酵母1株,Candida palmioleophila1株)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae,共3株)、马克思克鲁维酵母(Kluyveromycesmarxianus,共17株)和东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis,共10株)等共90株酵母菌出发,经过摇瓶发酵试验及对氨氮同化率的分析测定,结果表明I.orientalis的氨氮同化率处于较低的水平,在10%以下; K. marxianus氨氮同化率处于中等的水平,为30%到55%之间; Candida的氨氮同化率处于较高的水平,为40%到80%之间。其中,I. orientalis分别和K. marxianus、Candida的氨氮同化率差异达到20%、30%以上,表明不同属酵母菌的氨氮同化率分布差异较大;Candida中的C. palmioleophila BK-9分别和C. tropicalisHG3-1、C. utilis SG607的氨氮同化率差异达到21.9%、32.2%,表明同属不同种酵母菌的氨氮同化率差异较大;S. cerevisiae中WHH-3和WHH-5的氨氮同化率差异达到68.6%,K.marxianus中2.1549和WZ-1的氨氮同化率差异达43.4%,C. tropicalis中BK-8和AA-3的氨氮同化率差异达到31.3%,表明同属同种但不同菌株之间的酵母菌氨氮同化率差异也较大。经过初筛获得一株产朊假丝酵母,编号为SG607。研究了SG607的生长特性,在28℃、30℃、33℃、35℃、37℃和40℃下摇床培养12h时,SG607的活菌数分别为1.12×108cfu·mL-1、1.38×108cfu·mL-1、1.29×108cfu·mL-1、1.15×108cfu·mL-1、0.8×108cfu·mL-1和0.74×108cfu·mL-1,表明菌株SG607能够在40℃下生长,其最适生长温度为30℃。复筛试验结果表明,SG607的氨氮同化率达到81.1%,比产朊假丝酵母菌株1807的氨氮同化率高出23%。经过发酵放大实验后,SG607氨氮同化率达到96.7%,酵母菌体粗蛋白含量达到50.2g·100g-1,生物量达到3.43g·L-1,净蛋白得率达到1.72g·L-1。将SG607作为出发菌株,进行紫外诱变,得到一株在氨氮同化能力上有显著提高的正突变株SG607-U17菌株,其氨氮同化率高达92.7%,和出发菌株SG607的氨氮同化率相比,提高了11.6%。在发酵放大实验中,在高氮素发酵培养基中,SG607-U17菌株的氨氮同化率比SG607提高了2.4%,氨氮同化量提高了12.2mg·L-1,生物量提高了0.16g·L-1,酵母沉淀粗蛋白含量提高了0.7g·100g-1,净蛋白得率提高了0.11g·L-1。
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