枯草芽孢桿菌可幫助水解羽毛蛋白質作為飼料之應用
2017/12/11 @國際
示意圖
每年家禽業約產生600噸羽毛副產物，若能將其再利用可增加收益並減少環境汙染。其中一種再利用方式是作為飼料添加劑使用，由於羽毛主成分為蛋白質，添加於動物飼料中可補充所需蛋白質並降低飼料成本。但羽毛所含蛋白質中80-90%為角蛋白，角蛋白含有大量雙硫鍵與疏水性，不易被一般的蛋白質水解酵素分解；為了能讓羽毛中的蛋白可被添加到飼料中使用，需要先用化學或物理方式促進角蛋白水解。目前的處理方式是利用高溫蒸氣與化學處理，使得羽毛較容易被分解，但成本昂貴且會耗損部分必需胺基酸，因此巴西研究了利用微生物改善雞羽毛水解產物的技術，並對其所做的副產品作為飼料進行評估。
本研究的目的是使用枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis AMR)幫助雞羽毛分解，並評估該分解產物與擠壓生產之玉米粉混合物作為飼料的有效性。其中一組試驗為添加B. subtilis AMR到含有0.1g 酵母萃取物的100mL羽毛培養基，並且測試了數種緩衝液，包含檸檬酸緩衝液、磷酸緩衝液與甘胺酸緩衝液，將混和物培養8天；另外一組試驗為混和羽毛與磷酸緩衝液6天，另額外添加葡萄糖、蔗糖、玉米漿、酪蛋白與酵母萃取物，此兩組試驗每天進行發酵混和物樣本分析，檢查微生物生長、羽毛狀況、角蛋白分解活性與可溶性蛋白質含量。之後再添加B. subtilis AMR到1L的羽毛培養基中培養6天，使羽毛水解，再混和1公斤玉米粉與260毫升的水解羽毛擠出成形。【延伸閱讀】提升白鮭廢棄物利用價值的新加工系統
實驗發現在pH 8.0的環境下酵素活性和可溶性蛋白質的產量最高，而在羽毛培養基中加入蔗糖（0.5g / L）可使B. subtilis AMR的角蛋白溶解活性增加了1.3倍，是最佳的添加物。此外分析擠出物的物理與化學性質，顯示加入分解後的羽毛提高了灰分和總氮含量，並且可檢測到所有必需氨基酸，表示發酵過的羽毛蛋白質被分解成較小的分子，能促進生物利用度，而這些結果皆顯示此類羽毛水解產物具有作為動物飼料補充劑的潛在用途。
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