一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。将米曲霉菌种子接种至含有L

【技术实现步骤摘要】
一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法


[0001]本专利技术涉及生物工程
，具体涉及一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。

技术介绍

[0002]L
‑
谷氨酰胺是哺乳动物非必需氨基酸，是在动物体内含量最高的游离氨基酸，也是细胞工程化培养的主要氮源。谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶的作用下合成谷氨酰胺，是动物体内重要的解氨毒方式。谷氨酰胺具有维持机体酸碱平衡，调节机体免疫功能等诸多的生理作用，在医药领域谷氨酰胺可用于治疗消化道溃疡、胃肠炎并促进肠道发育。
[0003]谷氨酰胺在单胃动物中的研究主要集中在断奶仔猪上，谷氨酰胺作为重要的游离氨基酸，对缓解断奶应激综合征具有重要作用。Brosnan等研究表明断奶仔猪饲粮中添加L
‑
谷氨酰胺会增加十二指肠和空肠的黏膜谷氨酸草酰乙酸转氨酶的活性、谷氨酰胺合成酶、空肠黏膜紧密连接蛋白和紧密连接蛋白
‑
1的mRNA表达水平。家禽在养殖中抗应激能力差，因此谷氨酰胺在家禽中的应用主要是完善机体的屏障功能，提高家禽的抗应激能力，进一步缓解家禽的应激。李文立等研究表明日粮中添加谷氨酰胺可显著提高热应激条件下血清和肠道的抗氧化能力，在热应激条件下，添加1.6％的谷氨酰胺效果最佳。由于谷氨酰胺重要的生理作用及其在营养学、生理学、免疫学等方面的重要价值，国内外学者对其进行了深入研究。日本早在1977年就开始采用发酵法生产谷氨酰胺，但我国利用微生物发酵生产谷氨酰胺的技术还不成熟，且主要集中在利用液体发酵生产谷氨酰胺的方式上，发酵工艺落后。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。本专利技术通过酶解胡萝卜和西红柿，将其添加到固态发酵基中，不仅提高发酵产物中的酶含量，促进谷氨酸向谷氨酰胺的转化，同时改善发酵物的适口性，增加仔猪的采食量，进一步提高了猪仔的免疫力。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法，包括以下步骤：
[0007](1)将含有L
‑
谷氨酸钠和西红柿
‑
胡萝卜酶解物的发酵基料调节至含水量为45
‑
50wt％，调节初始pH为7.0
‑
7.2，灭菌处理，得到固体发酵培养基；
[0008](2)将米曲霉菌种子接种至固体发酵培养基中培养得到米曲发酵物；
[0009](3)将解淀粉芽孢杆菌种子液接种至米曲发酵物中培养得到两步法发酵物；
[0010](4)将步骤(3)得到的两步法发酵物干燥直至水分含量为10
‑
12wt％，粉碎得到富含谷氨酰胺的发酵产物。
[0011]优选的，步骤(1)中，所述发酵基料包括以下重量百分数的原料：麸皮50
‑
56％、豆
粕35
‑
40％、NaCl 0.8
‑
1.2％、L
‑
谷氨酸钠4
‑
6％、西红柿
‑
胡萝卜酶解物4％、玉米浆0.5
‑
1.0％、MnSO40.02％
‑
0.04％、ZnSO40.01％
‑
0.02％、FeSO40.5
‑
0.8％。
[0012]优选的，所述西红柿
‑
胡萝卜酶解物由以下方法制备：
[0013]1)将西红柿和胡萝卜分别去皮后，切成小块，加水打浆，得到混合浆料；
[0014]2)向混合浆料中分别添加0.1wt％的果胶酶、纤维素酶、抗坏血酸与焦亚硫酸钠，间断搅拌进行酶解处理；
[0015]3)酶解完毕后灭酶，离心去掉上清液，浓缩后得到西红柿
‑
胡萝卜酶解物。
[0016]优选的，步骤1)中，所述西红柿和胡萝卜的质量比为1：1，打浆的料液比为1：1。
[0017]优选的，步骤2)中，所述酶解的温度50℃，酶解的pH值为3.5，酶解的时间为1h。
[0018]优选的，步骤3)中，浓缩至相对密度为1.1～1.2(50℃下测)。
[0019]优选的，利用制备西红柿
‑
胡萝卜酶解物得到的上清液对发酵基料进行含水量调节。
[0020]优选的，步骤(2)中，所述米曲霉种子采用固态培养法培养米曲霉菌得到；所述米曲霉种子中米曲霉的孢子数为60亿个/g、中性蛋白酶活性达到2000u/g；所述米曲霉菌的菌种保藏号：CICC 2013；
[0021]所述培养为：28
‑
30℃好氧培养30
‑
32h；所述米曲霉种子的接种量为1.0
‑
2.0wt％。
[0022]优选的，步骤(3)中，所述解淀粉芽孢杆菌种子液采用摇瓶培养法培养解淀粉芽孢杆菌得到，培养至解淀粉芽孢杆菌的菌数为1
×
109cfu/mL；所述解淀粉芽孢杆菌的菌种保藏号：CICC 20518。
[0023]所述培养为：37
‑
39℃好氧培养24
‑
36h；所述解淀粉芽孢杆菌种子液的接种量为1
‑
5wt％。
[0024]本专利技术的第二方面，提供上述的方法制备得到的富含谷氨酰胺的发酵产物。
[0025]本专利技术的第三方面，提供富含谷氨酰胺的发酵产物在提高仔猪免疫力中的应用。
[0026]优选的，富含谷氨酰胺的发酵产物在如下1)～3)至少一项中的应用：
[0027]1)提高断奶仔猪的生长性能；
[0028]2)提高仔猪血清中的细胞因子含量；
[0029]3)提高仔猪肠道中的乳酸菌含量、降低大肠杆菌数量。
[0030]富含谷氨酰胺的发酵产物的添加量占饲料总质量的1～5wt％。
[0031]本专利技术的有益效果：
[0032](1)本专利技术利用曲霉和解淀粉芽孢杆菌分别好氧发酵，丰富发酵产物中的酶系，提高发酵产物中的酶含量，促进谷氨酸向谷氨酰胺的转化。同时，通过向培养基中添加西红柿
‑
胡萝卜酶解物，不仅改善发酵物的适口性，还进一步促进谷氨酸向谷氨酰胺的转化，提高了发酵产物中谷氨酰胺的含量，应用在仔猪料中具有提高猪仔免疫力的功效。
[0033](2)本专利技术制备方法简单，采用固态培养基两步发酵法得到富含谷氨酰胺的发酵产物，谷氨酰胺的含量提高了32～47％。
具体实施方式
[0034]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常
理解的相同含义。
[0035]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
[0036]说明：米曲霉菌种购自中国工业微生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含有L
‑
谷氨酸钠和西红柿
‑
胡萝卜酶解物的发酵基料调节至含水量为45
‑
50wt％，调节初始pH为7.0
‑
7.2，灭菌处理，得到固体发酵培养基；(2)将米曲霉菌种子接种至固体发酵培养基中培养得到米曲发酵物；(3)将解淀粉芽孢杆菌种子液接种至米曲发酵物中培养得到两步法发酵物；(4)将步骤(3)得到的两步法发酵物干燥直至水分含量为10
‑
12wt％，粉碎得到富含谷氨酰胺的发酵产物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述发酵基料包括以下重量百分数的原料：麸皮50
‑
56％、豆粕35
‑
40％、NaCl 0.8
‑
1.2％、L
‑
谷氨酸钠4
‑
6％、西红柿
‑
胡萝卜酶解物4％、玉米浆0.5
‑
1.0％、MnSO40.02％
‑
0.04％、ZnSO40.01％
‑
0.02％、FeSO40.5
‑
0.8％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述西红柿
‑
胡萝卜酶解物由以下方法制备：1)将西红柿和胡萝卜分别去皮后，切成小块，加水打浆，得到混合浆料；2)向混合浆料中分别添加0.1wt％的果胶酶、纤维素酶、抗坏血酸与焦亚硫酸钠，间断...

【专利技术属性】
技术研发人员：任小杰，李军训，徐启民，吕明霞，马正阳，
申请(专利权)人：山东泰山生力源集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：