猪源乳酸杆菌固态发酵菜籽粕条件的研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

随着我国畜牧养殖业的快速发展，常规饲料原料尤其是蛋白质原料供应紧缺，传统的玉米－豆粕型动物饲粮结构正在发生变化，引入菜籽粕等杂粕的多元化饲粮结构将会成为我国畜牧养殖业的新常态^[1]。畜牧业是我国重要的经济支柱之一，蛋白资源的利用是影响畜牧业发展的重要因素，发酵蛋白饲料可以有效解决畜牧业面临的饲料安全和资源问题^[2]。2017年我国菜籽粕产量为700万t，全球产量为4051万t。菜籽粕中的蛋白质含量为35-45%，蛋氨酸、精氨酸含量较丰富，在我国菜籽粕是一种物美价廉且易得的蛋白质资源；但由于其含有大量硫苷等抗营养因子，极大地影响了菜籽粕的饲用价值^[3]。菜籽粕中含有的硫代葡萄糖苷等抗营养因子严重制约着其在饲料工业中的应用，不仅影响菜籽粕的适口性，在日粮中添加过多还会对动物的肝脏、 脾脏等器官造成不利影响^[4]。因此，如何降低菜籽粕中的抗营养因子含量以及改善其营养结构对其在畜禽饲料中的应用具有重要意义。

目前常用的去除菜籽粕抗营养因子的方法有物理法 、化学法^[5]、酶制剂法和微生物发酵法。早期通过物理加热和溶剂浸提虽然能有效地减少菜籽粕中的硫甙含量，但操作成本高，且存在着营养物质损失大、试剂残留等问题^[6]。加热法会使得菜籽粕中氨基酸和还原糖发生美拉德反应影响其使用效果^[7]。利用微生物发酵对菜籽粕脱毒具有无有害物质残留、反应条件温和、干物质损失小、降解抗营养物质、提高蛋白质含量和质量、改善风味等优点^[8]；除了消除抗营养因子还可以将大分子蛋白质降解为多肽和小肽，有助于动物吸收利用。现在常用单菌株、混菌株发酵的方法对菜籽粕进行发酵处理，并且取得了较好的改良效果。邱良伟等研究发现，菜籽粕经过植物乳杆菌和黑曲霉发酵后，抗营养因子含量大幅度降低^[4]。胡永娜^[9]等利用枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌、啤酒酵母菌组合发酵菜籽粕，粗蛋白增加率为5.37%、植酸降解率为18.15%。孙林^[10]等通过植物乳酸菌、黑曲霉菌、枯草芽孢杆菌混菌发酵菜籽粕，得到了粗蛋白和植酸含量分别为42.5%、0.27%，硫苷和单宁含量为21.637μmol/g、0.41mg/g的高蛋白低毒菜籽粕饲料。

参考文献：

2. 研究的基本内容和问题

1、研究目标

通过利用实验室自行分离的猪源乳酸杆菌进行混菌固态发酵菜籽粕，研究固态发酵对菜籽粕营养物质的影响；减少菜籽粕中的抗营养因子的含量并改善其营养特性，提高菜籽粕的饲用价值。

2、研究内容

3. 研究的方法与方案

1、研究方法及技术路线

（1）猪源乳酸杆菌对菜籽粕的利用能力的研究

选取实验室已分离并保存好的三株猪源乳酸杆菌（植物乳酸杆菌l47、罗伊氏乳酸杆菌l45、约氏乳酸杆菌l63）进行三菌组合发酵实验。三株菌按照1:1:1的比例混合活化，分别接种到mrs培养基和菜籽粕中，定时采样测定培养基中产气量、乳酸含量、可溶性还原糖量及ph。绘制产气量、乳酸量、可溶性还原糖量及ph随时间变化的折线图。

4. 研究创新点

（1）采用实验室自行从猪肠道菌群中分离的植物乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、约氏乳杆菌进行固态发酵；

（2）选取营养品质优良但因含有抗营养因子而难以大批量利用的蛋白质饲料——菜籽粕作为研究对象，仅利用菜籽粕作为猪源乳酸杆菌发酵培养基。提高菜籽粕的生产应用。

5. 研究计划与进展

1、研究计划

2018年09月：查阅课题相关资料，较全面地了解课题内容及研究现状

2018年10月：实验室学习相关实验操作，设计实验方案，进行前期准备