抗菌肽饲料添加剂的规模化制备及其应用

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目前,在养殖业中因抗生素滥用而引起的食品安全等问题,已经引起了消费者的广泛关注,而生物源抗菌肽具有抑菌能力强、抑菌谱广、无耐药性等优点,可以替代或部分替代抗生素的使用,为养殖业的健康与可持续发展指明方向。本课题研究了侧孢短芽孢杆菌S62-9抗菌肽饲料添加剂的工业化制备技术,并将制备的抗菌肽饲料添加剂产品用于肉鸡的饲喂。主要研究内容如下:1)筛选抗菌肽的吸附材料,优化吸附工艺。通过对几种廉价吸附材料进行抗菌肽吸附研究,筛选出无机材料沸石粉的吸附效果最佳;通过单因素试验优化抗菌肽吸附条件,确定在温度50℃,p H值8.0,添加量3%(m/v)条件下进行吸附2 h效果较好;在此基础之上,进一步通过响应面试验对吸附温度、p H值和添加量三个因素进行优化,获得沸石吸附抗菌肽最佳条件是温度60℃,p H值8,添加量4%(m/v),其吸附率可以达到95%。2)研究沸石吸附抗菌肽的机理及产品特性。将沸石吸附抗菌肽的过程分别进行吸附等温线模型拟合和动力学方程拟合,发现Langmuir吸附等温线模型、Redlich-Peterson吸附等温线模型和拟二级动力学方程拟合效果较好;对抗菌肽-沸石复合物产品进行稳定性研究,经过沸水浴120 min,抑菌活性损失较小,热稳定性高;当p H值为2.0-11.0时,损失率保持在10%-15%之间,酸碱稳定性高;酶作用试验发现,胃蛋白酶、脂肪酶和纤维素酶对产品的抑菌活性影响较小,所以酶稳定性高;将抗菌肽-沸石复合物产品分别在常温和冷冻条件下保藏10周,两种条件下的产品都具有较强的抑菌活性,而且抑菌圈直径仅差0.08 mm,因此,抗菌肽-沸石复合物产品能够长期稳定的保持较高的抑菌活性,稳定性高。3)抗菌肽饲料添加剂的工业化制备技术研究。通过多次改进制备工艺,形成一套完整的工业化制备工艺:发酵结束后,发酵液经121℃灭菌10-15 min→将沸石按4%-5%添加量加入发酵液→吸附温度50℃-60℃,吸附时间2 h,适度搅拌→吸附结束后用真空抽滤机进行过滤→弃过滤液,收集沸石→闪蒸设备进行干燥→称量、包装。实现了抗菌肽饲料添加剂的工业化批量生产,产品抑菌效果明显。4)抗菌肽饲料添加剂在肉鸡养殖研究。将抗菌肽饲料添加剂产品应用于肉鸡养殖中,试验组的料肉比和死亡率均低于空白组,而出栏率高于空白组,其中高剂量组表现最为明显,能够改善肉鸡生长性能和抗病能力。
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