菌酶协同预消化处理菜籽粕及其体外仿生评价研究

菜籽粕(Rapeseed meal,RSM)Pevonedistat被广泛应用于动物饲粮中,但由于其中含有许多硫苷、单宁等抗营养因子从而限制了菜籽粕在动物饲粮中的高效应用。目前市面上已出现低硫苷、低芥酸的双低菜籽粕,但其硫苷含量仍超过动物机体的最大耐受量。近年来,越来越多的研究者开始着力研究不同方式预处理菜籽粕,使其得到更有效的利用。本论文通过酶解、固态发酵、菌酶协同三种处理方法预处理菜籽粕,测定处理后菜籽粕的营养物质和抗营养因子含量,比较得出一种更有效的处理方式;随后采用第三代动物仿生消化系统,模拟生长猪胃肠液进行体外消化试验,评价不同处理方式菜籽粕的消化利用效果,为高效利用菜籽粕原料,解决饲料成本问题提供了一定依据。1、将解淀粉芽孢杆菌TL106活化后以1.5%的接种量接入装有11 L产酶诱导培养基的发酵罐中,以一定的发酵条件发酵,不同时间点取PD0325901分子式样测定其纤维素酶、木聚糖酶、liquid optical biopsy葡聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶的酶活,测定各酶活值达到稳定并有降低趋势时,停止发酵冻干制备酶粉;随后添加不同比例酶粉酶解菜籽粕,含水量设定为82%,菜籽粕和水底物浓度为0.2 g/m L,设定四个处理组,处理一:不添加酶粉处理菜籽粕原料、处理二:酶粉菜籽粕比为1:10,处理三:酶粉菜籽粕比为1:25,处理四:酶粉菜籽粕比为1:50。各处理组在37℃,220 rpm条件下酶解48 h后,烘干粉碎后测定各处理菜籽粕的营养成分。结果显示:于26 h停止发酵,测定蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶各酶活分别为4963.890 U/m L、537.951 U/m L、62.404U/m L、57.259 U/m L、35.092 U/m L。各处理组酶解后菜籽粕中营养物质的含量均显著提高(P<0.05),抗营养因子的含量显著降低(P<0.05),其中处理二(酶粉和原料比为1:10)比处理一(未添加酶粉菜籽粕组)酸溶蛋白的含量提高了4.11%,小肽含量提高了35.94%,中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber,NDF)降低了22.63%,酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)降低了28.84%,硫苷含量降低了13.42%。2、从10株植物乳杆菌中筛选出1株性能较优的菌株,与解淀粉芽孢杆菌TL106、布拉迪酵母菌MAFIC-1703分别活化制作种子液固态发酵菜籽粕,其中菜籽粕和麦麸的比例为9:1,含水量30%,红糖添加量5%,不同比例菌种混合以15%接种量,做L_9(3~4)三因素三水平正交试验,37℃发酵3 d后,测定营养物质和抗营养因子的含量,筛选出对菜籽粕营养价值成分提高效果最好的处理组。结果表明:筛选出产酸和抑菌性能表现最为突出的植物乳杆菌GY3,与TL106、MAFIC-1703不同比例混合多菌种联合发酵菜籽粕,各处理都能不同程度的提高菜籽粕中营养物质含量,降低抗营养因子含量,其中E组(菌种接量为15%,GY3:TL106:MAFIC-1703=2:2:2)与未添加菌液菜籽粕原料组相比,处理效果最好,粗脂肪含量提高了78.69%,小肽含量提高了38.33%,酸性洗涤纤维降低了10.24%,硫苷含量降低了12.50%。3、应用前两部分酶解和发酵筛选出的条件,先将菜籽粕和酶粉按1:10酶解48 h烘干粉碎,随后以15%的菌种接种量,GY3:TL106:MAFIC-1703混合比例2:2:2,菜籽粕麦麸比为9:1,含水量30%,红糖添加量5%,37℃发酵3 d后,测定其成分。结果表明:菌酶协同两步法处理菜籽粕,相比其他两种方式更有效,与对照组(无处理菜籽粕)相比,粗脂肪含量提高了37.61%,酸溶蛋白含量提高了470.59%,小肽含量提高了22.67%,中性洗涤纤维降低了36.51%,酸性洗涤纤维降低了35.51%,硫苷含量降低了43.79%。4、将不同处理后的菜籽粕进行动物仿生消化试验。分为两个不同阶段(1)三种不同处理菜籽粕组、未处理菜籽粕、豆粕组(原料阶段),(2)以玉米大料配合三种不同处理菜籽粕组、玉米配合未处理菜籽粕组、玉米豆粕基础饲料组(饲料阶段)。(3)发酵和菌酶协同处理菜籽粕活菌和灭菌阶段。结果显示:原料阶段结果可知,相比豆粕组,未处理菜籽粕组的干物质质量、干物质消化率、消化能值和能量利用率均显著低于豆粕组(P<0.05),酶解菜籽粕组的干物质消化率相比未处理菜籽粕组提高了31.18%(P<0.05),混菌发酵菜籽粕组能量利用率提高了50.48%(P<0.05)。饲粮阶段结果可知,未处理玉米菜籽粕饲料组能量利用率显著低于玉米豆粕饲粮组(P<0.05),发酵菜籽粕玉米饲粮组的干物质消化率比玉米未处理菜籽粕组提高了14.34%(P<0.05);酶解菜籽粕玉米饲粮组的能量利用率比玉米未处理菜籽粕组显著提高(P<0.05),提高了498.51%。活菌和灭菌阶段结果可知,活菌处理组的干物质消化率显著高于无菌处理组(P<0.05)。综上所述,发酵、酶解和菌酶协同三种不同方式处理菜籽粕,均能不同程度地提高其营养价值;其中菌酶协同处理更加高效。经过体外仿生试验评价,进一步验证了不同处理菜籽粕的可行性,在一定程度上为菜籽粕的高效利用提供了一定的参考意义。