葡萄糖氧化酶應用于綠色飼料關鍵技術的研究
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 國際合作 |
起止時間: | 2012.07 至2014.12 | 研究形式: | 與國(境)外合作 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 國外引進消化吸收創新 |
成果簡介
(1)課題來源與背景
近年來,國內外養殖業由于濫用抗生素而被媒體頻頻曝光。養殖業中抗生素的濫用不僅給畜牧業和食品加工業予以重創,還直接影響到人民的健康和生命安全。湖南省是我國重要的生豬養殖和豬肉制品出口大省,解決飼料中抗生素濫用問題責無旁貸。針對抗生素濫用的現狀,國內外一方面通過立法淘汰一批獸藥及添加劑,另外一方面積極開發一些新的無毒無害的抗生素替代物。但目前在飼養業中使用綠色無抗飼料的情況較少,這主要是由于目前市面上綠色無抗飼料價格較高、效果不理想造成的。葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)可有效提高仔豬的抗病能力和增加飼料轉化率,隨著酶學和基因技術的發展,生產富含葡萄糖氧化酶的綠色飼料成本不斷下降,可在飼養行業推廣。
(2)研究目的與意義
鮮肉和肉制品中抗生素的殘留已成為某些國家作為限制我國產品準入的技術壁壘。隨著我國加入WTO,我國豬肉及其制品在國際貿易中面臨著更為嚴格甚至苛刻的質量標準。抗生素殘留超標將影響我國豬肉及其制品的出口,進而影響我國畜牧業和農村經濟的可持續發展。因此,控制抗生素的濫用,生產富含抗生素替代物的綠色豬飼料已成為在生豬飼養和肉品加工環節中急需解決的問題。這對優化我國農業產業結構、促進養豬業的可持續發展、增大豬肉及其制品的外銷、加快綠色經濟強國的戰略建設等方面具有重大的社會現實意義和巨大的經濟效益。
(3)主要論點與論據
葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GOD)作為一種新型的抗生素替代物,具有抑菌、促生長的作用,且無毒、無抗藥性,在飼料工業中具有廣闊的應用前景。GOD在氧分子存在下能將葡萄糖氧化成葡萄糖酸和過氧化氫,將其加入飼料中,能消耗氧而有利于厭氧乳酸菌的增殖,加快發酵過程,迅速產生大量乳酸,使飼料中的pH值下降,抑制有害細菌繁殖,避免異常發酵,從而保證飼料的質量,利于禽畜的育肥。GOD在無抗生素生豬養殖中的作用主要包括:Ⅰ消除腸道病原菌生存環境,保持禽畜腸道菌群生態平衡;Ⅱ改善禽畜腸道酸性消化環境;Ⅲ保護腸道上皮完整;Ⅳ解除腸道霉菌毒素中毒;Ⅴ提高生豬的生長速度和飼料轉化率。
(4)創見與創新
①通過基因工程技術獲得高產GOD酵母工程菌
黑曲霉或者青霉工程菌的GOD比活是原始菌株的GOD比活100倍以上,有利于GOD的工業化生產。
②采用固態發酵技術實現高活力GOD的工業化生產
本項目以米糠、麥麩、豆粕、玉米粕等下腳料和綿白糖的混合物作為培養基,采用固體發酵技術生產GOD。該技術克服了上述缺點,無需發酵罐等特殊設備,設備成本低;該產品可直接添加到常規飼料中,無需分離純化;無“三廢”產生,減少了環境污染;原料來源廣,降低了原料成本,而且實現了糧食加工副產物的高值利用;工藝簡單,既適合農村小作坊發酵,也適合工業化大生產。
③將GOD作為抗生素替代物應用于綠色飼料的生產
通過前期研究,已經證實GOD能夠抑制畜禽腸道有害微生物的生長,有利于畜禽疾病的預防。以GOD為主要添加劑,輔以魚腥草、牛至、茶葉渣等中草藥生產的綠色飼料可以完全替代抗生素用于畜禽疾病的預防,并且提高肉品品質和飼料利用率。
(5)社會經濟效益,存在的問題
由于基因工程和酶工程技術的原因,目前國內僅有1家公司能夠生產GOD,年產量約20噸,遠遠不能滿足國內傳統應用領域的需求,還不包括待開發的新的應用領域。本項目生產的GOD產品跟同類產品比較,價格定位低10~30%,產品質量、功能和用途達到了國外同類產品水平,在產品、劑型、包裝上既考慮中國國情、現狀,又兼顧國際標準與未來發展趨勢,使本產品在國內市場有極強的市場競爭能力和應變能力。
(6)歷年獲獎情況
無
(7)成果簡介要向社會公開,請不要填寫商業秘密內容。
獲得了高產葡萄高產葡萄糖氧化酶酵母工程菌,該菌株發酵液中葡萄糖氧化酶含量明顯高于其它雜蛋白含量,約占胞外蛋白總量的63%,比活達到30000U,是原始菌株的葡萄糖氧化酶比活120倍。形成了固態發酵技術,以米糠、節碎米蒸煮后的混合物作為培養基,可不分離純化葡萄糖氧化酶,直接干燥粉碎得到飼用葡萄糖氧化酶產品。開發了2種富含葡萄糖氧化酶的綠色飼料產品,通過抗生素飼養對比試驗表明,這2種配方產品可以替代抗生素用于畜禽疾病的預防,并且可提高飼料利用率。
應用前景
主要應用行業: | 農、林、牧、漁業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 產業化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 中南林業科技大學 | ||
單位地址: | 湖南省長沙市韶山南路498號 | ||
單位電話: | 0731-85623096 |
聯系方式
聯系人: | 張明龍 | 聯系人電話: | 0731-85623153 | 聯系人Email: | csuftkjc@163.com |
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