【技术】不同微生物对豆粕中抗原蛋白的降解比较

豆粕是非常优质的植物蛋白饲料原料，在畜禽日粮中占有很大比例，但豆粕中含有多种抗营养因子，如抗原蛋白、胰蛋白酶抑制剂、凝集素、胀气因子等，这些抗营养因子对动物的肠道粘膜、消化酶和肠道微生态平衡有不良影响，其中抗原蛋白是耐热性抗营养因子，大豆球蛋白是由酸性亚基（约40kDa）和碱性亚基（约20 kDa）组成，β-球蛋白是由三个亚基α(约67kDa)、α‘ (约71kDa)、β(约50kDa)组成。本实验选用多种微生物发酵豆粕原料，对降解豆粕抗原能力进行了研究，结果表明枯草杆菌05降解抗原蛋白的性能较强，发酵后的豆粕经SDS-PAGE检测，从球蛋白亚基条带颜色深浅的变化，判断该发酵豆粕的β-球蛋白和大豆球蛋白被完全降解，小分子肽含量明显升高。

1、材料

菌种：酵母01，酵母02，乳酸菌03，乳酸菌04，枯草芽孢杆菌05，枯草芽孢杆菌06。

仪器：恒温培养箱，恒温摇床，离心机，电泳仪，超净工作台等。

其他：市售豆粕，培养微生物的化学试剂。

2、方法

酵母菌培养基：酵母膏10g，蛋白胨20g，葡萄糖20g，蒸馏水1 L。

乳酸菌培养基：葡萄糖20g，酵母膏10g，乙酸钠5g，柠檬酸三铵 2g，磷酸二氢钾 2g，硫酸镁0.2g，硫酸锰0.05g，吐温801g，蒸馏水1L。

枯草芽孢杆菌培养基：葡萄糖40g，酵母膏5g，豆粕粉5g，硫酸锰0.05g，蒸馏水1L。

酵母菌的培养：将活化好的酵母菌种子液按2%的接种量接种至酵母菌培养基中，30℃有氧条件下培养48h。

乳酸菌的培养：将活化好的乳酸菌种子液按1%的接种量接种至乳酸菌培养基中，37℃静置培养24h。

枯草芽孢杆菌的培养：将活化好的枯草芽孢杆菌种子液按2%的接种量接种至枯草杆菌培养基中，37℃有氧条件下培养24h。

豆粕的处理：将制备好的发酵液按一定的接种量接种至生豆粕中，调节终水分45%，初始物料温度35℃条件下发酵3天，将样品烘干，粉碎后进行SDS-PAGE检测。

3、结果

发酵豆粕的主要目的是降解豆粕中的抗原蛋白，抗原蛋白降解情况可以通过测定小肽含量及凝胶电泳的方法进行检测。其中凝胶电泳可以更加直观的观察到豆粕中抗原蛋白的降解情况，其基本原理为在电泳过程中，聚丙烯酰胺具有分子筛作用，小分子的蛋白可以容易的通过凝胶孔径，阻力小，迁移速度快；大分子蛋白则受到较大的阻力而被滞后，这样蛋白质在电泳过程中就会根据其各自分子量的大小而被分离。

3.1 酵母01、酵母02不同接种水平对豆粕中抗原降解情况

图1 酵母01、酵母02不同接种水平降解抗原结果

图1中第1泳道是未经发酵的豆粕样品，由2-10泳道可看出，使用酵母01、酵母02发酵豆粕后，豆粕中的抗原性蛋白条带与1泳道相比都有所变淡，说明抗原蛋白有所被降解；但是经过发酵后抗原蛋白条带仍清晰可见，由此说明酵母01、酵母02不能很好的降解豆粕中的抗原蛋白。

3.2 乳酸菌03、乳酸菌04不同接种水平对豆粕中抗原降解情况

图2 乳酸菌03、乳酸菌04不同接种水平降解抗原结果

图2中的1泳道是未经发酵的豆粕，由图2电泳结果可以看出，乳酸菌03、乳酸菌04的每个接种水平都能很好的降解豆粕中的β-伴球蛋白，并且乳酸菌03降解能力更胜于乳酸菌04；另外由图2可知乳酸菌03对大豆球蛋白也有较好的降解能力，但并不能完全降解，乳酸菌04只有在较高接种水平时才能降解部分大豆球蛋白。

3.3 枯草05、枯草06不同接种水平对豆粕中抗原降解情况

图3 枯草05、枯草06不同接种水平降解抗原结果

图3中的1泳道是未经发酵的豆粕，3、4、7泳道的β-伴球蛋白和大豆球蛋白的亚基条带颜色基本消失，2、5、6泳道的大豆球蛋白的碱性亚基条带颜色明显，部分降解。由图3可知枯草05、枯草06对豆粕中的抗原具有较好的降解效果，都可将β-伴球蛋白和大豆球蛋白降解；另外由图3可知豆粕经枯草05发酵后，产品中的小分子肽高于使用枯草06。考虑到后续的处理等综合因素，选用枯草05为最优菌种，接种水平2为最优接种水平。

4、市场同类产品SDS-PAGE结果

图4 市场同类产品电泳结果

将收集到的市场同类产品与希普产品同时进行SDS-PAGE，电泳结果如图4所示，由图4可知，市场发酵豆粕对抗原都有一定的降解性；另外由图4可以看出，对豆粕中抗原降解较好的有市场产品5和市场产品6及希普产品，其中属希普产品降解抗原最理想。

4.1 市场同类产品理化指标分析

将市场收集的样品进行理化指标分析，结果如表1，由表1可知，希普产品在粗蛋白、小肽、总酸等方面都有一定的优势。

表1 市场同类产品理化指标结果

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