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鸡粪便生产酵母蛋白试验研究

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摘要 利用鸡粪进行酵母蛋白生产,结果筛选到特别适合在鸡粪中生长的并且具有较高产量优势的酵母菌2株;筛选到有较强分解纤维素能力的纤维素分解菌2株。后将收集的鸡粪经过除渣、晒干、高温灭菌(121 ℃,30 min)等预处理,按先接种纤维素分解菌,24 h后再接种酵母菌的方法,经过37 ℃ 6 d的联合发酵,待晾干后可制成颗粒饲料。

关键词 畜禽粪便;酵母菌;纤维素分解菌

中图分类号 S816.69 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)06-0255-01

随着我国养殖业的迅速发展,畜禽粪便处理问题逐渐突出,因此,合理利用畜禽粪便成为养殖业亟需解决的问题。全国年养鸡存栏量已达25亿只,其中1/3属于集约化饲养,全国每天排泄鸡粪10万t以上[1]。该试验通过纤维素分解菌和酵母菌对鸡粪进行联合发酵处理,制成颗粒饲料,不仅可以有效利用畜禽粪便,达到废物利用,还可以为畜禽提供饲料原料,有效解决饲料紧缺问题。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 样本。在府城镇散养户鸡舍随机采集的鸡粪、麦草及一些腐殖质等。

1.1.2 培养基组成。初筛培养基1:NaNO3 2.5 g,KH2PO4 1 g,CaCl2·6H2O 0.1 g,MgSO4 0.3 g,NaCl 0.1 g,FeCl3 0.01 g,滤纸条10 g,蒸馏水1 000 mL,pH值自然,温度121 ℃,灭菌20 min。初筛培养基2:NaNO3 0.5 g,KCl 0.5 g,KH2PO4 1.0 g,Fe2(SO4)3·7H2O(痕量),CaCl2(痕量),CuSO4(痕量),MgSO4·7H2O 0.5 g,蒸馏水1 000 mL,琼脂20.0 g,pH值自然,以滤纸作为唯一碳源,温度121℃,灭菌30 min。复筛培养基[2]:羧甲基纤维素钠15 g,NH4NO3 1 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,KH2PO4 1 g,H2O 1 000 mL,琼脂2%,pH值自然。改良培养基:按PDA培养基的方法,按体积添加不同比例(50%、75%、85%、95%)鸡粪液代替一部分土豆制成一种改良型培养基。

1.2 菌种的筛选

1.2.1 酵母菌的分离和纯化。把样本用生理盐水稀释在溶液中。采用平板涂抹法将样本液涂抹在PDA平板培养基上,分别置于37℃恒温箱内培养。24 h后,将平板中的单个菌落移接到含50%鸡粪的PDA平板培养基上,等菌落长出后做切片观察,将含鸡粪液50%培养基中酵母菌的单个菌落进一步接种到含鸡粪液75%、85%、95%的PDA培养基中分离纯化,直到添加到含95%鸡粪的PDA平板培养基上[3-4]。如此反复筛选得到7株酵母菌,保存备用。

1.2.2 纤维素菌的分离和纯化。取18个样本溶液,采用平板涂抹法将鸡粪液分别涂抹在初筛培养基1上,37 ℃培养4 d出现黄色斑点,7 d滤纸出现小块的分解。再将被分解的滤纸块取少量溶解到无菌水中,逐步稀释。将稀释倍数为10-6,10-7、10-8菌落接种到复筛培养基,经过6~7 d出现透明圈,再将菌落接种到液体培养基中,选用的培养基是初筛培养基2(不加琼脂),摇床培养(150 r/min,37 ℃),富集培养10 d,用于细菌的增值[5-6]。另外按体积加入10%的鸡粪液,再按原条件培养48 h,开始出现部分滤纸分解,72 h几乎全部分解,溶液中仅有少量的滤纸片,液体澄清。共筛选到5株分解滤纸效果比较好的纤维素分解菌,留种备用。

2 结果与分析

2.1 发酵菌种的选择

2.1.1 酵母菌的选择。经过反复初筛和复筛,获得7株酵母菌,将改良培养基经过10 000 r/min,15 min 离心取清液。每组100 mL,共8组(表1),接种量相等。通过37 ℃ 150 r/min摇床培养72 h后,每组取8 mL,4 000 r/min,10 min离心后,除去清液,将固体通过冷冻干燥24 h称重,各重复称重3次。

2.1.2 酵母菌产量的比较和分析。由表1可知,B1、X1、C1平均重量极显著或显著高于Y1、A4、E1、M1和对照组。E1、M1和对照组差不显著,故可以取B1、X1、C1 3株酵母菌,但因C1的胞体比X1大,所以选择产量最高的B1和胞体最大的C1作为后面发酵的菌种。

2.1.3 纤维素分解菌的选择。将粪渣通过100目筛清洗至水的颜色为正常透明为止。经过105 ℃ 24 h烘干备用。用小烧杯各称取15 g干燥的鸡粪,把分解滤纸较好的5株纤维素分解菌接种到鸡粪中,将小烧杯盖上2层的纱布放置在恒温培养箱中,在37 ℃条件下通过4~6 d的发酵。筛选到2株分解鸡粪中纤维素能力比较强的纤维素分解菌。分别是命名为W和G的2个菌种。

2.2 鸡粪的发酵

将收集来的鸡粪晒干至含水量为12%~13%,取1 kg经过121 ℃,30 min灭菌。先接种纤维素分解菌(W和G各加1 000 mL)在37 ℃常温下发酵,经过24 h后加入酵母菌(B1和C1各500 mL)。为保证含水量在60%~70%,可在发酵鸡粪中加入适量麸皮(105 ℃干燥4~5 h)。通过联合发酵6 d以后,将发酵鸡粪倒入托盘中放置在70 ℃烘箱中干燥24 h。

3 结论

从采集的样品中筛选到特别适合在鸡粪中生长并且具有较高产量优势的酵母菌2株;筛选到有较强分解纤维素能力的纤维素分解菌2株。后将收集的鸡粪经过除渣、晒干、高温灭菌(121 ℃,30 min)等预处理,按先接种纤维素分解菌,24 h后再接种酵母菌的方法,经过37 ℃ 6 d的联合发酵。待晾干后制成颗粒饲料。通过这种方法发酵的鸡粪,既减少了对环境的污染和疫病的传播,还可促进养殖业的良性循环。这种方法生产酵母蛋白具有原料来源广、生产成本低、菌种适应性强的优点,该试验处理鸡粪的经济效益和社会效益有待于进一步研究

4 参考文献

[1] 江波涛,罗新义,郭春晖.集约化养殖场鸡粪无害化与资源化处理技术方法[J].中国畜禽种业,2008,4(22):64.

[2] 邱成书,郭亚力,李河.高温纤维素分解菌的初步分离筛选[J] .食品科技,2009,34(5):25-27.

[3] 林立,丁俊华,王家林,等.开发鸡粪再生饲料,实现养殖业的良性循环[J].饲料工业,1996(1):42-44.

[4] 赵小明,龚月生.畜禽粪便再生饲料的营养价值及加工处理[J].畜牧兽医杂志,1999(4):20-21.

[5] 马学良,方宪法,陈开化.我国近期鸡粪处理若干方式及其市场前景分析[J].饲料博览,1995(5):20-22.

[6] 王裕新,吴亨进.利用有益微生物发酵开发鸡粪饲料的探讨[J].云南畜牧兽医,2004(2):1-3.