[发明专利]一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法

说明书

本发明公开了一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。将米曲霉菌种子接种至含有L‑谷氨酸钠和西红柿‑胡萝卜酶解物的发酵基料中培养得到米曲发酵物；将解淀粉芽孢杆菌种子液接种至米曲发酵物中培养得到两步法发酵物；将两步法发酵物干燥粉碎得到富含谷氨酰胺的发酵产物。西红柿‑胡萝卜酶解物是向西红柿和胡萝卜中添加果胶酶、纤维素酶、抗坏血酸与焦亚硫酸钠进行酶解得到的。本发明通过酶解胡萝卜和西红柿，将其添加到固态发酵基中，不仅提高发酵产物中的酶含量，促进谷氨酸向谷氨酰胺的转化，同时改善发酵物的适口性，进一步提高了猪仔的免疫力。与正常发酵制备谷氨酰胺相比，谷氨酰胺的含量提高了32～47％。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体涉及一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。

背景技术

L-谷氨酰胺是哺乳动物非必需氨基酸，是在动物体内含量最高的游离氨基酸，也是细胞工程化培养的主要氮源。谷氨酸和氨在谷氨酰胺合成酶的作用下合成谷氨酰胺，是动物体内重要的解氨毒方式。谷氨酰胺具有维持机体酸碱平衡，调节机体免疫功能等诸多的生理作用，在医药领域谷氨酰胺可用于治疗消化道溃疡、胃肠炎并促进肠道发育。

谷氨酰胺在单胃动物中的研究主要集中在断奶仔猪上，谷氨酰胺作为重要的游离氨基酸，对缓解断奶应激综合征具有重要作用。Brosnan等研究表明断奶仔猪饲粮中添加L-谷氨酰胺会增加十二指肠和空肠的黏膜谷氨酸草酰乙酸转氨酶的活性、谷氨酰胺合成酶、空肠黏膜紧密连接蛋白和紧密连接蛋白-1的mRNA表达水平。家禽在养殖中抗应激能力差，因此谷氨酰胺在家禽中的应用主要是完善机体的屏障功能，提高家禽的抗应激能力，进一步缓解家禽的应激。李文立等研究表明日粮中添加谷氨酰胺可显著提高热应激条件下血清和肠道的抗氧化能力，在热应激条件下，添加1.6％的谷氨酰胺效果最佳。由于谷氨酰胺重要的生理作用及其在营养学、生理学、免疫学等方面的重要价值，国内外学者对其进行了深入研究。日本早在1977年就开始采用发酵法生产谷氨酰胺，但我国利用微生物发酵生产谷氨酰胺的技术还不成熟，且主要集中在利用液体发酵生产谷氨酰胺的方式上，发酵工艺落后。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法。本发明通过酶解胡萝卜和西红柿，将其添加到固态发酵基中，不仅提高发酵产物中的酶含量，促进谷氨酸向谷氨酰胺的转化，同时改善发酵物的适口性，增加仔猪的采食量，进一步提高了猪仔的免疫力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种固态发酵提高饲料中谷氨酰胺含量的方法，包括以下步骤：

(1)将含有L-谷氨酸钠和西红柿-胡萝卜酶解物的发酵基料调节至含水量为45-50wt％，调节初始pH为7.0-7.2，灭菌处理，得到固体发酵培养基；

(2)将米曲霉菌种子接种至固体发酵培养基中培养得到米曲发酵物；

(3)将解淀粉芽孢杆菌种子液接种至米曲发酵物中培养得到两步法发酵物；

(4)将步骤(3)得到的两步法发酵物干燥直至水分含量为10-12wt％，粉碎得到富含谷氨酰胺的发酵产物。

优选的，步骤(1)中，所述发酵基料包括以下重量百分数的原料：麸皮50-56％、豆粕35-40％、NaCl 0.8-1.2％、L-谷氨酸钠4-6％、西红柿-胡萝卜酶解物4％、玉米浆0.5-1.0％、MnSO₄0.02％-0.04％、ZnSO₄0.01％-0.02％、FeSO₄0.5-0.8％。

优选的，所述西红柿-胡萝卜酶解物由以下方法制备：

1)将西红柿和胡萝卜分别去皮后，切成小块，加水打浆，得到混合浆料；

2)向混合浆料中分别添加0.1wt％的果胶酶、纤维素酶、抗坏血酸与焦亚硫酸钠，间断搅拌进行酶解处理；