固态发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料的研制.pdf

新研究

固态发酵法生产棕榈仁粕
多肽饲料的研制

武汉博普奥多肽研究所/殷腊生
武汉安喜爱生物科技有限公司/张麒麟
华中农业科技大学/陈正望

摘要文章指出目前增加蛋白饲料是畜牧业、水产业、禽蛋业健康发展的需要；介绍了发酵法生产棕榈仁粕多
肽饲料的研制过程。我们以取自马来西亚的棕榈仁粕为培养基质，利用高产纤维素酶的丝状真菌、高产菌体蛋白的
酵母和高产蛋白酶的芽孢杆菌组合发酵生产出蛋白质含量高达35%～40%、多肽组分含量为80%以上的多肽饲料。
经初步小鼠急性毒理实验，证明该产品安全无毒；最后分析了该产品的可行性和市场前景。
关键词固态发酵；棕榈仁粕；多肽饲料；蛋白饲料

1蛋白饲料的概论1.2增加蛋白质饲料是畜牧业健康发展的需要
随着人民生活水平和质量的不断提高，人们对小麦、
1.1蛋白饲料
大米等口粮的需求量会越来越小，而对副食肉、蛋、奶
蛋白质饲料是指饲料中自然含水量小于45%，干物
等畜产品需求量则越来越大。畜牧业不但发展加速，而
质中粗纤维含量小于18%，而干物质中粗蛋白质含量大
且为保持生态环境而加速转型，全国养殖小区突破8万个，
于或等于20%的一类饲料为蛋白质类饲料[1]。粗蛋白质
已有3000多万头牲畜从天然放牧转变为舍饲半舍饲圈养。
含量越高的蛋白质饲料在市场上具有更大的竞争力。
规模化养殖后对饲料尤其是蛋白饲料的需求量将进一步
蛋白饲料分为植物蛋白饲料、动物蛋白饲料和微生
加大。虽然有人预计，在2010年、2020年、2030年我
物菌体蛋白质(缩写SCP)饲料。植物类蛋白饲料主要是
国将来的饲料用量将分别达到粮食总量的38%、43%、
指大豆粕、棉籽粕、菜籽粕、花生粕、芝麻粕等高蛋白
植物原料；动物性蛋白质饲料主要指来自水产品、肉类、50%，即使这样，我们的蛋白饲料缺口仍然将有3000万
乳和蛋品加工副产品，及屠宰厂和皮革厂的废弃物及缫吨以上。因而极需开辟新的蛋白质源，生产出更多的蛋
丝厂的蚕蛹等，如鱼粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉等高蛋白饲料。
白动物原料；单细胞蛋白是指大规模培养细菌、酵母菌、1.3增加蛋白质的利用率和发挥其功能性
霉菌、藻类和担子霉获得的微生物蛋白(或菌体蛋白)，蛋白质被动物摄取后，经肠道多种蛋白水解酶的作
是食品工业和饲料工业的重要蛋白质来源。与豆粉相比，用，不是仅以氨基酸的形式吸收，更多的是以小肽的形
单细胞蛋白的蛋白质含量高出10％～20％，可利用的氮式被直接吸收。而且，二肽和三肽的吸收速度比同组成
高出20％，在有蛋氨酸添加时可利用氮达95％以上，富的氨基酸要快。其中，某些小肽不仅具有营养功能，而
含多种维生素[2]。且具有多种生理功能，这是肽理论研究和实践应用中的

43
重大突破[3]。相对于氨基酸、高分子蛋白、低聚糖等生物磷0.41％，总能17.15兆焦/kg，无氮浸出物64.8％等
体内的其它物质，肽的最大特点是具有较强的生物活性一般动物生长所必须的所有营养物质。通过微生物发酵
和多样性。因此，无论从吸收速度还是生物学功能上，的方法在降低其粗纤维含量增加适口性的同时将其蛋白
肽都将在21世纪引发药品、食品、饲料和化妆品等领域含量提高到30%以上，并将植物蛋白转化为菌体蛋白，
的重大革命。我们研制的发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料改善其氨基酸组成，更加符合动物蛋白质生理模式，从
将是新一代蛋白饲料，其蛋白质经过水解后是以具有生而增加蛋白质的消化吸收和利用率，有利于动物的生长
理功能的、超吸收的多肽形式存在。需要。将是一种以SCP为主的蛋白饲料，其蛋白利用率
1.4利用生物技术解决蛋白短缺的问题、不与人类争和营养性明显优于植物蛋白，而成本及市场价格明显低
资源于动物蛋白饲料，具有很大的市场竞争力。再将蛋白质
棕榈仁粕(palmkernelcake，简称PKC，下同)降解为小分子多肽，由于多肽的生理活性，使PKC多肽
含有纤维、蛋白质、脂肪等多糖、氮、碳水化合物具有饲料的消化吸收和营养性更优，应用范围更广，具有更
丰富的营养。但是其含有的纤维较粗大，不易被非反刍强的市场竞争力。
动物消化吸收，其适口性差。要想将大量的棕榈仁粕利随着全球棕榈油产能的增大，其副产物PKC的产量
用成为可广泛应用的多肽饲料，就要将其粗大纤维变成不断的增加，就马来西亚2006年的PKC产量就已达220
动物可食用的纤维，增加其适口性。其次，通过发酵增万t，其周边国家如印尼、泰国等近几年大力扩大油棕榈
[5]
加产品中单细胞蛋白质，开辟了蛋白质来源新途径，不种植面积，PKC产量几乎与马来西亚相当。长期以来，
与人类争资源。第三，利用微生物发酵生长中产生的蛋如何科学有效处理PKC一直困扰着棕榈油生产国和企业，
白质水解酶将蛋白质水解为多肽，最终研制出具有生物如今PKC的产量达到历史最高水平，更加剧了PK