【摘 要】
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畜牧业是农业经济中最具活力的产业,是农业增效、农民增收、农村发展的主要途径之一,但近年来我国畜牧业的快速发展已经造成饲料紧缺的难题,因而开发替代型饲料,走节粮型畜牧业发展道路,是实现农业经济可持续发展的必然选择。菜粕是油菜籽经过榨油后的副产物,具有生产地域广、数量多、营养丰富等特点,但它也存在许多抗营养因子,限制了它在畜牧业广泛使用。硫甙是菜粕最主要的抗营养因子之一,其自身没有毒性,但可在芥子酶的
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畜牧业是农业经济中最具活力的产业,是农业增效、农民增收、农村发展的主要途径之一,但近年来我国畜牧业的快速发展已经造成饲料紧缺的难题,因而开发替代型饲料,走节粮型畜牧业发展道路,是实现农业经济可持续发展的必然选择。菜粕是油菜籽经过榨油后的副产物,具有生产地域广、数量多、营养丰富等特点,但它也存在许多抗营养因子,限制了它在畜牧业广泛使用。硫甙是菜粕最主要的抗营养因子之一,其自身没有毒性,但可在芥子酶的作用下降解生成异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮、腈类等化合物,而这些代谢产物具有一定的毒性,动物食用后会引起甲状腺肿大,严重时可造成动物死亡。本文采用硫甙-无机盐培养基分离获得一株可高效降解硫甙的菌株,并对其进行了系统鉴定;通过全基因组高通量测序,对该菌株功能基因进行了注释;采用单因素法和正交试验法,对该菌株液态和固态发酵参数进行了优化。全文研究结果如下:1)从湖南省长沙市某菜油加工厂采集长期堆放菜粕的土壤样品,采用硫甙-无机盐培养基,分离获得一株可高效降解硫甙的菌株L9。硫甙初始浓度为116umol/ml,发酵降解72h,降解效率达76.17%;通过16S rDNA序列、以及形态学和生理生化等系例指标的测定,初步鉴定菌株L9为多食鞘氨醇杆菌,将其命名为Sphingomonas sp.L9。2)对菌株L9的全基因组进行了注释。该菌株基因总长度3 698 568bp,基因总数4275个,基因GC比值46.70%,基因长度比与整个基因组比值长度为90.90%,代谢途径577条;具有不同环境下微生物代谢途径有156条,氨基酸的生物合成途径有120条。3)通过单因素优化法对降解菌株Sphingomonas sp.L9发酵条件进行了优化。菌株Sphingomonas sp.L9的最适培养条件为:接种量为4%,温度为30℃,初始pH值为6.0,装液量为80ml/250ml;发酵培养基组分为:最优碳源葡萄糖,含量为4%;最优氮源为牛肉膏,含量为3%,最优无机盐为NaCl,含量为0.1%。4)采用正交试验对菜粕的固态发酵工艺进行了优化,从而进一步提高菜粕中硫甙的降解效率。以硫甙降解效率为评价指标,以发酵温度、料水比、发酵时间、接种量为试验因素,确定固态发酵菜粕的最佳工艺。四因素三水平的正交设计试验结果表明,固态发酵的最佳条件为发酵温度30℃,发酵时间72小时,料水比1:0.5,接种量为3%,其降解效率达到59.32%。
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