[发明专利]一种利用固定化细胞技术发酵生产饲用酶制剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用固定化细胞技术发酵生产饲用酶制剂的方法，该方法包括以下步骤：S1菌株活化及扩大培养；S2固定化细胞制备；S3固定化细胞通电培养；S4发酵产酶培养；S5酶制剂分离纯化；S6循环利用。本发明利用固定化细胞技术将黑曲霉、康氏木霉、枯草芽孢杆菌和纳豆芽孢杆菌共同固定在载体颗粒中，进行混合发酵来生产饲用酶制剂，各菌株之间互利共生，产出的酶种类丰富，与单独发酵生产各酶种，然后再复配相比，能简化生产工艺，缩短生产周期，大大提高生产效率。制备的固定化细胞颗粒稳定性好，易于分离回收，可循环利用产酶，大大降低生产成本，在饲用酶制剂生产领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于饲料添加剂生产领域，具体涉及一种利用固定化细胞技术发酵生产饲用酶制剂的方法。

背景技术

饲用酶制剂是一种以酶为主要功能因子的饲料添加剂，其中酶的来源包括植物、动物和微生物等，可以通过提取获得，也可以发酵加工得来。研究表明，饲用酶制剂对动物是无毒、无害、无残留的，不会对动物产生负面影响。首先酶制剂的本质是蛋白质，进入动物消化道发挥完作用后会被分解为氨基酸和多肽，被机体吸收，不会残留；其次饲料中添加的酶制剂属于外源性酶，在结构和组成上与动物自身分泌的内源性酶存在一定差别，因此不会对动物产生影响。目前，市场上饲用酶制剂品种很多，根据酶的作用可分为消化酶和非消化酶两大类。消化酶是动物本身就能够分泌到消化系统内的酶，如蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，在饲料中添加外源酶后可以协助动物自身分泌的消化酶一道将饲料中不易消化的大分子物质分解为易被吸收的小分子物质，起到增强消化功能的作用。非消化酶是动物自身不能分泌、需要从外界获得的酶，通过添加到饲料被动物采食后，这些酶能够分解一些动物自身不能消化的物质，降解一些抗营养因子，主要有纤维素酶、植酸酶、果胶酶等。根据酶的种类数量可分为单酶制剂和复合酶制剂。动物饲料中通常含有多种营养物质，而酶具有严格的专一性和特异性，因此单酶制剂的作用效果要低于复合酶制剂。复合酶制剂通过多种酶的协同作用，来降解饲料中的各种底物，可最大限度地提高饲料中能量、蛋白质和纤维素等营养物质的利用率，从而达到提高动物增重速度和饲料利用率的目的。

饲用酶制剂作为绿色天然、安全有效的饲料添加剂，已经在水产、家禽、牲畜的养殖方面有了较为广泛的应用。在饲料中添加酶制剂，既可以提高畜禽生产性能，降低养殖成本，又可以拓宽饲料的原料范围，提高饲料的转化效率，还能降低畜禽排泄物中氮和磷的含量，改善饲养环境，在促进养殖业向资源节约型和环境友好型的方向发展中具有重要的作用。随着养殖业的发展以及人们对环境保护和食品安全的日益关注，饲用酶制剂的研发与应用日益受到重视，其在国内外市场上的需求一直保持高速增长的态势。

微生物发酵是当前饲用酶制剂的主要生产方法，与过去的直接从动植物组织器官提取相比，这种方法产量高，成本低，工艺简单，并且生产出的酶在物理和化学性质上，与动物体内自然产生存在的酶基本一致。工业生产中应用较为广泛的产酶微生物主要包括霉菌、芽孢杆菌、假单胞菌和部分的放线菌。霉菌中的木霉属、曲霉属不仅拥有强大的产酶能力，而且不产生真菌毒素，因此在发酵工业中被广泛应用。芽孢杆菌具有强大的产酶系统，能够利用

多种营养物质，能分泌中性蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶等多种胞外酶，与植物源、动物源蛋白酶相比，芽孢杆菌蛋白酶具有良好的生物学性质，如催化效率高、作用条件温和、作用范围广、安全无毒副作用，目前在工业生产中也广泛应用。