雞羽毛降解菌株的分離鑒定及其發(fā)酵條件和降解效果的研究.pdf

1、羽毛是重要的蛋白質資源，其蛋白含量在80％以上，主要成分為角蛋白。但由于角蛋白是一種具有極強抗性，難以生物降解的硬蛋白，難以直接利用，而傳統(tǒng)的物理和化學加工方法不僅消耗大量能源，還引發(fā)嚴重的二次污染問題。目前我國養(yǎng)殖業(yè)中每年產生百萬余噸羽毛廢棄物，且其數量還將增長，隨著蛋白資源緊缺程度的加劇和我國經濟的發(fā)展，亟需實現廢棄角蛋白的高值轉化和循環(huán)利用，而微生物降解羽毛角蛋白既能對羽毛廢棄物進行無害化處理，又能實現角蛋白資源的轉化利用，從而實

2、現羽毛廢棄物的變廢為寶，這將產生巨大的生態(tài)效益和經濟效益。
　　本研究首先采用以酪蛋白為唯一碳氮源的篩選培養(yǎng)基和以羽毛為唯一碳氮源的發(fā)酵培養(yǎng)基對能夠降解羽毛的細菌進行初篩和復篩，以篩選培養(yǎng)基中酪蛋白降解圈和發(fā)酵培養(yǎng)基中羽毛是否降解作為判定依據，從下水道、掩埋家禽尸體的泥土、花壇、魚塘等環(huán)境中分離和篩選出八株能高效降解羽毛的菌株：F-T1-2、X1、D1、T1、T3、Y2、T2、B1-2。通過形態(tài)學觀察、生化鑒定試驗和16S rDN

3、A序列測定及系統(tǒng)發(fā)育分析，最終判定：F-T1-2、T1、T3為蠟樣芽胞桿菌，X1、D1為甜菜假單胞菌，Y2、T2為嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌，B1-2為銅綠假單胞菌。并測得各菌株發(fā)酵降解羽毛24 h發(fā)酵上清液粗酶液的角蛋白酶酶活力為T1：49.9 U/mL，T3：34.3 U/mL，F-T1-2：32.05 U/mL，D1：23.1 U/mL，X1：35.6 U/mL，Y2：35.45 U/mL，T2：28.65 U/mL。迄今為止，國內外暫無甜

4、菜假單胞菌、國內暫無銅綠假單胞菌降解角蛋白的報道，本研究為首次報道。
　　以1%的羽毛為底物，測定菌株D1、T2、Y2、T3、B1-2、F-T1-2對羽毛的降解效率，進行了發(fā)酵條件的初步優(yōu)化，確定最佳發(fā)酵初始pH值分別為：D1和T2為pH=10，T3和B1-2為pH=11，Y2為pH=9，F-T1-2為pH=7；最佳發(fā)酵培養(yǎng)溫度分別為：D1和T2為27℃，F-T1-2、B1-2和Y2為37℃，T3為32℃。
　　通過肉眼觀察

5、各菌株降解羽毛過程中羽毛結構變化和發(fā)酵液性狀變化，并對F-T1-2降解的羽毛進行分時取樣和掃描電鏡觀察。肉眼觀察和電鏡掃描顯示發(fā)酵24 h時，部分羽小枝脫落，部分羽枝脫落，羽毛梗表面鱗片結構開始脫落；發(fā)酵48 h時，大部分羽小枝斷裂脫落，大部分羽枝脫落，羽毛梗鱗片下纖維結構暴露；發(fā)酵72 h，羽枝劇烈斷裂，羽小枝幾乎消失，羽毛梗纖維撕裂、凹陷，羽毛梗內部蜂巢結構暴露；發(fā)酵192 h，羽枝和羽小枝已完全降解，羽毛梗斷裂、分離，內部蜂巢結構