玉米苞叶混菌发酵生产生物饲料的研究

优质蛋白饲料的缺乏是目前养殖业和畜牧业面临的难题之一，它直接限制了养殖业及畜牧产业的发展，由于资源和环境的限制，开发利用非食用资源、废弃资源和低消化性饲料通过微生物发酵生产蛋白质是解决蛋白质饲料短缺问题的有效途径,因而开发和利用各种潜在的饲料资源对发展我国养殖业、畜牧业具有十分重要的意义[1-4]。玉米是我国主要的农作物之一,玉米苞叶，也称玉米苞皮，是玉米果穗外部的包被部分，含有大量的纤维素、一定量的总黄酮、淀粉及其它多糖、单糖等成分，可作为微生物发酵原料生产生物饲料，玉米苞叶来源广，价格低廉，研究玉米苞叶混菌发酵生产生物饲料具有一定的社会价值和经济效益[5-8]。

1材料和方法

1.1材料

1.1.1菌种产朊假丝酵母（Candidautilis）、啤酒酵母（Sac-charomycescerevisiae）、米曲霉（Aspergillusoryzae）、黑曲霉（Aspergillusniger）、绿色木霉（Trichodermaviri－de），实验室保存。

1.1.2培养基PDA斜面培养基：参照周德庆（2006）[9]配制。酵母种子培养基:葡萄糖2g、蛋白胨2g、酵母膏1g，补充蒸馏水至100ml，pH值5.5。固体培养基：粉碎玉米苞叶1000g，另加入K2HPO45g、(NH4)2SO410g、7H2O?MgSO410g、尿素20g、料水比为1：1，然后进行拌料并装瓶，装瓶后高压灭菌30min。

1.2方法

1.2.1菌株活化无菌条件下接一环保藏菌种至PDA斜面培养基，28℃培养48h，复苏菌种。

1.2.2酵母种子扩大培养取一环活化后的酵母斜面菌种转接到装液量20ml/100ml的种子培养基，28℃、180r/min培养36h。

1.2.3固体发酵灭菌固体培养基冷却后接入约1cm×1cm纤维素分解真菌斜面培养物,用无菌玻棒将菌种与培养基混匀,30℃发酵一定时间后接入酵母,接种量为10%,进行混合菌种发酵。

1.2.4测定方法发酵产物的蛋白含量以考马斯亮蓝法进行测定[8]。

1.2.5菌种筛选产朊假丝酵母、啤酒酵母与米曲霉、黑曲霉、绿色木霉分别组合混菌发酵,考察最优组合进行后继实验。

1.2.6正交实验在菌种筛选的实验基础上，选取对蛋白饲料生产发酵条件影响较大的因素设计正交实验，研究发酵条件对已筛选最优混菌组合发酵的影响。

2结果及分析

2.1菌种筛选实验结果如表

1：发酵产物蛋白含量最高的菌种组合为啤酒酵母和绿色木霉混菌发酵，其发酵产物蛋白含量达15.43%,是发酵前蛋白含量5.23%的2.95倍,实验结果表明，经过纤维素降解真菌与酵母的协同作用，能有效地把原发酵材料中生物利用率较低的纤维素转化为菌体自身的蛋白质，从而有效增加了发酵产物中的蛋白含量，使发酵产物的饲用价值得到较大幅度提升。

2.2正交实验

选取单菌培养温度、单菌培养时间、混菌发酵温度、混菌发酵时间及酵母接种量5个因素设计正交实验，采用L16（45）的正交设计方法（见表2）研究啤酒酵母与绿色木霉最优化发酵条件，实验结果见表3。温度对发酵产物蛋白含量的影响最为显著，然后依次为混菌发酵时间、单菌培养时间、混菌发酵温度，最不显著的因子为接种量。啤酒酵母和绿色木霉混菌发酵的最佳发酵条件组合为A3B3C3D4E2即单菌培养温度30℃，单菌培养时间60h，混菌发酵温度30℃，混菌发酵时间84h，酵母接种量12%。由于在实验设计表中没有符合此发酵条件的方案，后继实验按照上述得出的最佳发酵条件做追加实验，实验重复3次，实验结果(均值)与初始培养条件下发酵产物对比见表4。由实验结果得知,在实验确定的最佳优化条件下,发酵产物的蛋白含量达24.11%，比优化前的15.43%提高了8.68个百分点。

3结论

以玉米苞叶为原料发酵生产高蛋白含量生物饲料，在优化的培养条件下发酵产物的蛋白含量可达到24.11%，可作为优质的蛋白质饲料。实验通过菌种筛选，得到最优混菌发酵组合进行发酵条件优化实验，实验结果显示发酵产物中的蛋白质含量得到了较大幅度提高，廉价的农业废弃物玉米苞叶可以作为发酵原料生产高蛋白含量的优质生物饲料。