微生物发酵法范文

2024-05-11

微生物发酵法范文(精选12篇)

微生物发酵法 第1篇

色氨酸又名氨基吲哚丙酸, 分子式:C11H12N2O2, 分子量:204.23, 为白色或微黄色的叶片状结晶或粉末, 无臭或微臭。有L-型 (左旋) 、D-型 (右旋) 和D L-型 (消旋) 三种旋光异构体, 其中L-型稍有苦味、D L-型和D-型味稍甜, 能被人类和动物吸收利用的只有L-型。在水中微溶, 溶解度为1.14g (25℃) , 可溶于热吡啶、稀酸或稀碱, 微溶于乙醇;若长时间光照则着色, 迅速加热至210℃时发黄, 289℃分解;与水共热时可产生少量吲哚, 如与氢氧化钠、硫酸铜共存时加热, 可产生大量吲哚;与酸在暗处加热较稳定, 与其他氨基酸、糖类、醛类共存时极易分解。

2 L-色氨酸的应用及市场前景

L-色氨酸对人和动物的生长发育、新陈代谢起重要的作用, 为第二必需氨基酸。

因其只能由微生物或植物合成, 人和动物易缺乏且只能从食物中摄取, 因此潜在需求量很大, 目前被广泛应用于医药、食品及饲料等领域, 其主要用途:

1) 用于氨基酸输液, 综合氨基酸制剂;

2) 用于孕妇营养补剂和婴幼儿特殊奶粉;

3) 用于治疗烟酸缺乏症 (糙皮病) 、烟瘾毒瘾;

4) 作为安神药, 可调节精神节律、改善睡眠;

5) 作为食品和饲料添加剂;

6) 作为合成5-羟基色氨酸的前体物。

近年来, 随着各行业对L-色氨酸的广泛应用, 使得L-色氨酸的市场需求量进一步增加。

目前世界L-色氨酸年总需求量在5万吨以上, 市场增长率超过10%, 而全世界只有1万多吨的产量。

由于L-色氨酸是工业化中最难生产的氨基酸之一, 且该产品的生产技术和市场主要被日本、美国和德国等发达国家的跨国公司所垄断, 导致市场价格偏高, 良好的市场前景使其生产技术成为研究热点。但色氨酸的生产一直都存在着成本偏高、工艺复杂等问题, 国内对其研究开展得较晚, 产率较低, 我国的技术水平同国外生产厂家相比, 还有比较大的差距, 尚无法进行大规模工业化生产。

由于产量太低, 仅有少数厂家能够少量生产, 且生产成本较高。我国每年需大量进口, 过高的价格严重制约了它的广泛应用, 尤其是饲料添加剂行业的应用受到限制, 只在仔猪饲料中添加。

因此, 提高L-色氨酸工业化生产的产量、降低生产成本, 是消除国外企业垄断、提高我国产品竞争力的唯一办法。

3 微生物发酵法生产L-色氨酸的研究进展

早期主要采用化学合成法及蛋白质水解法生产L-色氨酸, 但因原料获取困难、生产周期长、污染严重、工艺复杂等缺点, 在工业上生产应用并不广泛, 已逐渐被淘汰。

随着对微生物法生产各类氨基酸的研究不断深入, 微生物法已占主流, 此法又可分为直接发酵法、酶法和微生物转化法三大类。其中, 酶法和微生物转化法虽已实现了工业化, 但仍存在原料昂贵、转化率低等问题, 未得到大规模、低成本的推广。

以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价物质为原料的直接发酵法具有产酸高、成本低和质量好的优势, 且所产色氨酸都是为生物所能利用的L-型, 因而是大规模生产L-色氨酸的首选技术。

微生物发酵法的发展进步以优良菌种的选育为重点, 其关键在于改进育种技术。

近年来, 随着重组D N A技术在微生物育种中的应用, 特别是代谢工程育种方式的兴起, 为优良的L-色氨酸生产菌株的筛选和产酸水平的提高提供了可靠的技术保障, 生产效率大幅提高, 使微生物直接发酵法生产L-色氨酸已经成为—种低成本的工业化生产方法。

3.1 L-色氨酸高产菌株的选育

直接发酵法利用微生物的某些营养缺陷型菌株, 通过代谢控制发酵, 人为地改变和控制微生物的代谢途径来实现L-色氨酸的生产。

此法的核心问题在于选育优良的菌株, 其优点是原料来源十分广泛易得、价格便宜, 是最早开发的色氨酸生产方法, 但在相当长的一段时间内达不到工业化生产的要求。主要原因是早期的研究仅依靠单一的化学或物理诱变手段选育色氨酸生产菌株, 但是色氨酸的生物合成途径调控机制极为复杂, 仅通过诱变方式无法根除所有的代谢调控作用, 因而无法获得优良的菌株用于生产L-色氨酸。

随着多种基因操作技术的发展, 在分析微生物代谢途径的基础上, 对基因水平上的代谢流进行合理调控, 成为微生物法生产色氨酸研究的热门方向。

利用基因工程方法进行选育是通过分子水平上最小限度的、最明确的基因突变来优化菌株。研究重点为构建高产色氨酸基因工程菌, 即运用代谢工程和基因工程手段, 通过抗反馈抑制突变体构建和阻遏蛋白敲除等方法获得高产色氨酸基因工程菌。

实践中多以大肠杆菌、黄色短杆菌和谷氨酸棒杆菌等作为选育色氨酸生产菌的出发菌株, 通过基因操作定向改造生物合成途径来获得高产菌株。比较常用的是大肠杆菌和谷氨酸棒杆菌, 大肠杆菌具有遗传背景清晰、易于改造、容易培养、发酵周期较短等优势, 在微生物发酵中被广泛使用。谷氨酸棒杆菌是传统生产氨基酸的菌种, 其安全性已经受了长期的生产实践证明。

高产菌株的选育原则为:选择关键酶不再受到反馈抑制的突变子, 并破坏分解色氨酸的酶系。目前关于色氨酸的代谢工程研究大多集中在共同途径和色氨酸分支途径的改造上。

研究者还发现, 将携带有色氨酸操纵子的质粒导入细胞, 也可以成倍提高色氨酸产量。

A zum a等通过这些思路进行的菌株改造已经获得了较好的结果, 再经过多轮化学诱变, 并在发酵中期添加适量表面活性剂, 使色氨酸的产量大幅提高至54.5g/l, 是文献报道中大肠杆菌产色氨酸的最高产量。Ikeda等将转酮酶基因插入含有其它色氨酸关键酶基因的低拷贝质粒中, 并转化到谷氨酸棒杆菌中进行表达, 使色氨酸产量比对照组提高了15%, 达到58g/l, 是以谷氨酸棒杆菌为出发菌株的最好产酸水平。

3.2 生产L-色氨酸发酵条件优化

基因工程菌的发酵生产水平不仅和菌株的遗传特性有关, 也和发酵工艺控制 (即重组菌的培养条件及过程控制) 密切相关。我国对L-色氨酸生产技术的研究虽然开展得较晚, 但近年来各地研究者充分发挥发酵大国的优势, 不断努力地筛选高产菌株, 积极探索将基因工程的技术成果转化为生产力的各种途径。

通过对培养基组成、接种量、溶氧量、补料方式、比生长速率和无机盐等发酵控制的关键因素进行优化, 提高糖酸转化率和发酵液中色氨酸累积浓度, 缩短发酵时间, 进展迅速。

邹纯等以大肠杆菌为出发菌株的研究成果显著, 该项研究以大肠杆菌FB-04/p SV-04为研究对象, 通过一系列发酵优化:培养基的无机盐浓度为200%、通过指数流加策略控制葡萄糖流加速率, 将细菌在对数生长期的比生产速率控制在0.2h-1, 发酵效果较好。在3L罐上发酵53h, L-色氨酸的产量达53.4g/L, 与国外报道的最高水平接近。在此基础上进行30L发酵罐初步放大, 发酵55h, L-色氨酸的产量可达53.6g/L, 且发酵结果稳定, 具有工业化应用前景。

王东阳等以大肠杆菌TR JH 0709为供试菌株, 通过单因素和正交试验研究得出L-色氨酸合成的最佳发酵培养基为葡萄糖50g/L、硫酸铵15 g/L、酵母粉1.5 g/L和柠檬酸20 g/L, 其中葡萄糖含量对试验效果影响最大。在此最优条件下, 摇瓶产量可达19 g/L。在100L发酵罐上, 将残糖浓度、补料方式、柠檬酸钠添加质量分数、接种量及溶氧量分别控制在5g/L、溶氧控制脉冲补料、2 g/L、5%及10%~15%时, 发酵效果最好。在1吨发酵罐进行中试放大验证, L-色氨酸产量稳定在40g/l左右, 为目前国内中试放大的最好水平。尚未见国外有中试放大的研究成果报道。

黄静等通过对不同压力、培养温度、溶氧浓度、酵母抽提物和葡萄糖浓度的分析, 优化了大肠杆菌 (E.coli TR JH) 生产L-色氨酸分批补料发酵工艺, 选择在种子培养基中加入50ug/m l四环素, 在发酵培养基中添加4g/L酵母浸出物、控制温度在32℃、溶氧水平在20%~40%、葡萄糖浓度为5 g/L, 能显著提高生产菌的质粒稳定性和L-色氨酸产量。

并通过外源添加试验, 利用30L发酵罐进行分批补料试验, 得出结论:高浓度的N H 4+会导致菌体生长提前结束, 耗糖速率降低, 产酸受阻, 将N H 4+浓度控制在120m m ol/L以下, 可解除N H 4+对菌体生长和产物生成的抑制, 使菌体生物量和L-色氨酸产量大幅提高, 达到高密度发酵的目的。

杨海军等在10L自动发酵罐上研究了溶氧情况对谷氨酸棒杆菌产L-色氨酸的影响, 运用正交试验设计, 得到了最佳的分时段控制溶氧模式, 试验结果表明采用分段控制溶氧的方法, 比固定搅拌速度或固定溶氧浓度更有利于提高色氨酸产量。

郑辉在5L发酵罐上对谷氨酸棒杆菌JZ3356的接种量、发酵温度和溶氧浓度等发酵条件进行了研究, 优选出最佳培养基组成, 流加质量体积比为70%的葡萄糖, 最佳发酵条件为PH值6.8、温度35℃、接种量10%、溶氧浓度控制在20%~30%。

4 展望

随着人们对色氨酸的认识及研究的不断深入, 色氨酸的应用领域将越来越广泛, 但其工业生产规模却远未跟上市场需求。研究者们致力于基因工程技术、定向进化技术、代谢工程技术及基因组学、代谢组学等微生物育种方法的发展和应用, 将加速研究了解色氨酸的生物合成途径和代谢调节机制, 微生物育种方法将更加先进及多样化。

微生物发酵制药的研究论文 第2篇

在上个世纪四十年代开始,发酵技术在生产方面得到了非常广泛的应用。到了现在,微生物发酵技术应用在制药领域当中,成为制药生产非常重要的一种技术手段,并且在制药领域的得到了大力推广。本文将对微生物发酵制药进行探讨。

1微生物药物的类别

借助一些科学原理和方法,制造出一些专门用于治疗或者预防的药物,这些药物就可以叫做微生物药物。这些药物是借助对发酵环境温度的控制,还有某些特定剂量的营养成分,从而制造某些药物的微生物。大部分的抗生素药物,都可以利用微生物制造出来。

2微生物发酵制药

微生物制药的技术有许多种,可以借助两个标准来判定应用的是哪一种微生物制药技术。这两个标准分别是:微生物的发酵环境,还有就是微生物发酵存放的设备。并且还可以根据微生物发酵环境的分别,将微生物发酵技术的分成下面几种类别:一种是好氧型;一种是厌氧型,还有一种是兼性厌氧型。对于这三种类型的微生物发酵技术,主要判定的依据就在于,微生物的发酵环境是否需要氧气的参与。好氧型发酵技术需要在有氧气的环境下进行,厌氧型微生物发酵技术对环境的需求是,不能有氧气的参与。对于兼性厌氧发酵技术则对环境有无氧气并没有多大的要求。依据微生物发酵存放设备的不同,可以将微生物发酵技术分为四种类型:一种是敞口发酵;一种是密闭发酵;一种是浅盘发酵;还有一种是深层发酵。对于敞口发酵,不需要太复杂的操作,并且使用的器具也较为简单。深层发酵的要求就更多也更为复杂。目前,在发酵工艺中,可用于发酵的微生物种类非常多。许多非人工合成的要素也可直接当做发酵的催化物。可以选用非人工的变异株进行发酵,这样可以降低成本,对原料的获取也较为便利。

3精简的发酵工艺过程

3.1提前制造菌种对于发酵工艺,在进行发酵工艺之前,先要进行菌种的选用以及纯化,保证菌种的制备。同时,在进行发酵时,还需要定期对菌种进行选育以及优化。

3.2对种子的培育对于种子的培育,就是指激活培养设备中休眠的菌种。将保存菌种的设备打开,把设备中存放的生产菌种放到试管斜面的培养基中,然后,激活试管斜面培养基中的菌种,并且让种子罐中的一些微生物进行繁殖,同时还要对微生物进行提纯。从而得到种子,这种种子,就是由菌种提纯而来。菌种的相关能力,还有制备的方式,提纯的纯度等,都会对发酵物产生直接的影响。有非常多的方式可以对种子进行培养。比如,用菌丝进罐培养的方法,利用摇瓶培养,把摇瓶种的液体直接接入到种子罐,然后直接在种子罐中让菌种繁殖。还有一种方法是孢子进罐培养。这种培养方式就是直接利用种子罐对孢子进行培养。要依据菌种不同的性质,选择何种培养的方式。

3.3菌种对发酵物的发酵在发酵工艺中,有一个非常重要的菌种培养环节,就是在无菌的状态下,培养纯种的微生物。菌种培养需要在严格的无菌环境下进行,因此,在进行菌种培养之前,对菌种培养所需要用到的设备,以及所需处在的环境进行消毒处理。对培养设备进行消毒可以选用饱和蒸汽,只需要将120摄氏度的饱和蒸汽维持三十分钟就可以。

3.4游处理在处理完上述的整个微生物发酵的工艺中,需要进行最后一步游处理。游处理需要先将发酵液中的微生物细胞提取出来,得出的就是发酵的产物,利用发酵工艺得出的产物,可以用作生物药物的制作生产。

4结论

秸秆的微生物发酵处理与饲喂技术 第3篇

一、微生物发酵秸秆的利用效能

秸秆的主要成分是粗纤维、木质素、粗蛋白、胶质物和抗营养物质,其中蛋白质含量仅3%~6%,中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维占干物质很大比重,这些物质很难被牛、羊等直接消化利用。在秸秆微生物发酵处理过程中,微生物会大量繁殖,分泌木质素酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶等来降解和转化木质素、纤维素等,并提高蛋白质含量。麦秸经微生物发酵处理后,蛋白质含量能增加16%~18%,纤维分解率为31%,消化率为50%;稻草经微生物发酵处理后,消化率能提高至58%;玉米秸经微生物发酵处理后,消化率能提高至61%。

用微生物发酵秸秆喂养牛、羊,日增重能提高30%以上,具体益处如下:一是促进动物体内微生物平衡,促进消化吸收,抑制或消灭有害微生物等,增强抗病力;二是激发动物体产生抗体,可提高免疫力;三是有益微生物在动物肠道内新陈代谢会产生氨基酸、消化酶、维生素和有机酸等并合成菌体蛋白,可加快动物生长;四是会降低动物肉中脂肪和胆固醇含量10%~40%,使肉质更鲜嫩,烹制后风味更香浓;五是可大大降低动物粪便的臭味。

二、秸秆的选择和微生物发酵的条件

秸秆要新鲜、干湿度适宜、无霉变、无腐烂且无泥土等杂物。一般要求秸秆含水量为60%~70%,即用手紧握,指缝间有水滴但不滴下。进行微生物发酵处理前,秸秆要切成长4~6厘米的小段或粗粉碎,以利操作、处理和饲喂。

秸秆微生物发酵处理可选用的盛器有水泥池、大缸或特制增厚塑料袋等,事前要清洗2~3次,用医用酒精等喷洒消毒。装料时要压紧实,尽量排除空气,最后用较厚塑料薄膜等封盖严实,以防漏气。发酵的适温为10~40℃,在此温度范围内,温度越高,发酵速度越快。

三、秸秆微生物发酵处理方法

一般250千克秸秆,用水60~80千克(视情况适量增减用量),白(红)糖500克,发酵菌液500克(具体用量参见相关产品说明书)。糖先用30~40℃水溶解,加入水和发酵菌液配制成稀释液,与秸秆充分混拌均匀,装填后加以密闭。在气温5~40℃情况下,南方夏天发酵4~5天、冬天发酵8~10天即可饲用,北方夏天发酵8~10天、冬天发酵10~15天即可饲用。

秸秆不同发酵处理的配方也略有差异:玉米秸秆1000千克,微贮宝50毫升(具体用量参见相关产品说明书),食盐7.5千克,水分含量控制为60%~65%;稻草1000千克,微贮宝50毫升,食盐8.5千克,水分含量控制为60%~65%;麦秸1000千克,微贮宝50毫升,食盐8千克,水分含量控制为60%~65%。先将每袋50毫升微贮宝倒入水温40℃、含白糖1%的2000毫升水中,放常温下活化1~2小时,再将此混合液倒入0.7%~1%的食盐溶液中混匀,以备用。装料时,每铺20~30厘米厚的秸秆就均匀喷洒1遍菌液,如此反复,至料高出池面20~30厘米止,此时最好按每平方米250克的量均匀撒上食盐(不撒亦可),再用厚塑料薄膜盖好密封。

四、饲喂方法

用微生物发酵秸秆饲喂牛、羊,日粮配方为:微生物发酵秸秆40%(据情可变动10%~20%),青干草25%(据情可变动10%),饼(粕)料15%(据情可变动5%),玉米或麦麸等20%(据情可变动5%),磷酸氢钙1%,碳酸氢钠0.6%,微量元素按产品使用说明添加。微生物发酵秸秆用量要缓慢增加,一般要经5~10天过渡才能达到标准用量。

微生物发酵秸秆松软可口,有酸香味,能增加牛、羊等采食量20%~30%,经实践,如每天添加2.5千克精料,每头肉牛日增重能超过1.5千克;若饲喂奶牛,在适当增加青草料供给的情况下,每头每天可多产奶2~3千克。

(作者联系地址:江西省奉新县畜牧水产局 邮编:330700)

微生物发酵法 第4篇

1实验材料

1.1仪器

T9系列双光束紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司) 。

1.2试剂

面粉、安琪酵母购于市场, 其他相关试剂均购于国药集团化学试剂有限公司。

1.3样品

本实验所用原料药材刺玫果购于辽宁省西丰县, 芦丁对照品购于中国食品药品检定研究院, 批号为:100080-201409。

2实验方法与结果

2.1发酵原液的制备

取面粉100g, 加水1000ml, 再加10安琪酵母, 35℃水浴保温2h, 活化酵母液备用。

2.2刺玫果发酵液的制备

将刺玫果粉碎成细粉, 过100目筛, 取细粉100g, 加入上述发酵原液, 拌匀, 调p H 8.5, 35℃保温间歇搅拌条件下发酵72h, 滤取上清液, 调p H 6.5, 减压浓缩, 75℃干燥后粉碎, 即得样品1。

2.3刺玫果醇提液的制备

取刺玫果100g, 加稀乙醇回流提取5小时, 滤过, 滤液备用;残渣加水煎煮二次, 第一次4小时, 第二次2小时, 滤过, 合并滤液, 回收乙醇, 浓缩, 干燥后粉碎, 即得样品2。

2.4刺玫果原粉的制备

取2.2的刺玫果细粉, 即得样品3。

2.5对照品溶液的制备[3]

取在120℃减压干燥至恒重的芦丁对照品适量, 精密称定, 加60%乙醇制成每1ml含0.2mg溶液, 即得。

2.6标准曲线的制备

精密量取对照品溶液0.5ml, 1.0ml, 2.0ml, 3.0ml, 4.0ml, 5.0ml, 分别置10ml量瓶中, 各精密加亚硝酸钠溶液 (1→20) 0.3ml, 硝酸铝溶液 (1→10) 0.3ml, 加氢氧化钠试液4ml, 用60%乙醇稀释至刻度, 摇匀, 放置15分钟。照紫外分光光度法测定检验标准操作规程 (BXT02-J01-10) 试验, 在505nm波长处测定吸收度, 以吸收度为纵坐标, 浓度为横坐标, 绘制标准曲线。

2.7测定法

精密量取相应样品1g, 置100ml量瓶中, 加60%乙醇至刻度, 摇匀, 精密量取2ml, 置10ml量瓶中, 照标准曲线的制备项下的方法, 自加“亚硝酸钠溶液”起, 依法操作;另精密量取本品1ml置100ml量瓶中, 加60%乙醇稀释至刻度, 精密量取2ml, 置10ml量瓶中, 加60%乙醇稀释至刻度, 摇匀, 作为空白校正;依法测定吸收度, 减去空白校正。从标准曲线上读出供试品溶液中芦丁的重量, 计算, 即得。

3结果与讨论

3.1实验结果

对上述样品1、2、3, 分别按上述方法进行检测, 做平行样, 含量测定结果见表1。

3.2讨论

刺玫果粉碎后经酵母35℃发酵3天后, 所得酵母发酵品比传统的提取方法总黄酮浸出量明显提高, 说明微生物发酵法有利于保存刺玫果里的总黄酮成分, 发酵法优于传统的提取方法。

本文在检测其主要成分总黄酮时也是以无水芦丁计, 而不是以具体的某个黄酮来计算, 所得结果只是总黄酮一种替代表现形式, 刺玫果成分复杂, 黄酮类成分是其主要的有效成分之一, 就黄酮类成分而言, 微生物发酵法可作为一种有效成分的提取方法。对其它成分及药理作用的影响, 还有待进一步的研究。

参考文献

[1]张远.刺玫果提取物对心血管系统的作用, 1985 (1) .

[2]韩慧民.刺玫果总黄酮对心血管系统的药理作用, 1987 (1) .

微生物发酵法 第5篇

随着社会的发展与进步,历史悠久的传统主食发酵剂逐渐被面包酵母所代替.面包酵母在为人类带来极大方浇便的同时,也存在一定的劣势.如今人们对主食提出了更高的要求,消费趋势也随之改变,传统主食发酵剂能够满足消费者的口味,因而再度受到极大关注.国外已开展多年酸面团的研究,其微生物,尤其是乳酸菌的`研究已取得较大成就.我国有着丰富的传统主食发酵剂资源,但应用及研究仍停留在初级阶段,因而筛选出代表性菌种并应用于工业化生产是首要任务.

作 者:苏东海 胡丽花 苏东民 Su Donghai Hu Lihua Su Dongmin 作者单位:苏东海,Su Donghai(北京电子科技职业学院生物技术系,北京,100029)

胡丽花,苏东民,Hu Lihua,Su Dongmin(河南工业大学粮油食品学院,河南,郑州,450052)

生物发酵饲料的制备及其应用 第6篇

一、生物发酵饲料的作用机理

生物发酵饲料含有较多的纤维分解菌、半纤维分解菌、微生物酶等有益微生物,在动物体内发酵,不但能将畜禽难以消化吸收的粗蛋白质、淀粉中的大分子物质加工分解成易消化吸收的葡萄糖、氨基酸和维生素等小分子营养物质,而且能大大降解粗纤维,产生大量的生物活性物质,从而提高饲料的消化吸收率和营养价值。

另外,生物发酵饲料中的有益微生物还能杀死病原菌,维持动物体内微生态平衡,增强机体的免疫力,因此还具有一定的防病治病的作用。

二、生物发酵饲料的制备

1. 生物发酵饲料的配方

统糠或草粉55%、麦麸15%、饼粕9%~11%、玉米15%、蜂蜜或红糖2%~4%、有益微生物制剂2%(主要有纤维素分解菌类、芽孢杆菌类、乳酸菌类、双歧杆菌类、酵母菌类等菌落)。

2. 生物发酵饲料的制备

有益微生物制剂分为固体型和液体型两种,固体型制剂可直接使用,而液体型需先将其倒入无漂白粉的自来水或深井水中溶解,再加入红糖或蜂蜜制成均一的含糖菌水备用。

①使用固体型有益微生物制剂制备生物发酵饲料流程:称取原料→粉碎后过筛(筛孔直径约1毫米)→加入固体型有益微生物制剂→加入糖水→搅拌均匀。

②使用液体型有益微生物制剂制备生物发酵饲料流程:称取原料→粉碎后过筛(筛孔直径约1毫米)→加入含菌糖水→搅拌均匀将搅拌好的饲料置于挖好的发酵池或密闭容器中,轻轻用力压实后,用一直径约2厘米左右的木棒在饲料中打孔到容器底部,孔距为5~10厘米,最后以塑料薄膜紧贴饲料盖好让其自然发酵。发酵时间视当时气温而定,一般气温25℃以下时4~5天,气温25℃以上时2~3天。

注意事项:①发酵前的饲料料水重量比应为1∶0.5左右(即饲料手捏成团、落地即散)。②装料时需要轻轻用力压实,切忌太实太满,注意四角不要落空以防霉变。③使用木棒打孔时一定要打到底部,以利散热。

发酵完成后,饲料pH值达到4~5,并伴有浓郁的酒香味,即发酵成功。如果饲料变硬、结块、甚至伴有难闻的气味,则多由密封不严造成,这种饲料不可用。此外,原料脏、密封慢也会造成饲料变质。

三、生物发酵饲料的应用

1. 参考配方

①小猪配合饲料。配方A:生物发酵料20%,玉米52%,豆粕或豆饼22%,鱼粉或复合蛋粉2%,预混料4%。配方B:生物发酵料15%,玉米44%,豆粕或豆饼24%,糠麸杂粮10%,鱼粉或复合蛋粉3%,预混料4%。

②中猪配合饲料。配方A:生物发酵料25%,玉米50%,豆粕或豆饼21%,预混料4%。配方B:生物发酵料21%,玉米38%,豆粕或豆饼24%,糠麸杂粮10%,鱼粉或复合蛋粉3%,预混料4%。

③大猪配合饲料。配方A:生物发酵料30%,玉米38%,豆粕或豆饼16%,糠麸杂粮12%,预混料4%。配方B:生物发酵料35%,玉米33%,豆粕或豆饼16%,糠麸杂粮12%,预混料4%。

以上各配方分A、B两种,两者从营养价值和能量的角度并无多少差别,可以根据当地原料行情,因时因地选择应用。

2. 饲喂方法

使用生物发酵饲料配合料饲喂猪只,一般不需再添加其他添加剂,投喂前也不需蒸煮,可在饲喂前用水拌湿(以手握不出水为宜)后直接饲喂。饲喂时,小猪可定时多餐,中、大猪可自由采食不定量,每次投料量以在半小时内吃完,槽内不剩料、不舔槽为宜。

市面出售的生物发酵料多为干燥产品,购回后应置于阴凉、干燥、通风处保存,以免发生霉败变质,引起猪只中毒,同时应注意防止鼠害、虫害等。

微生物发酵法 第7篇

1 材料与方法

1.1 试验动物

选择2头安装有永久性瘤胃瘘管的健康成年延边黄牛(来自延边大学农学院动物科学系实验牧场),每日饲喂2次(07:00和17:30),自由饮水。

1.2 试验设计

基础日粮精粗比为6∶4。体外培养底物精饲料(玉米-豆粕型)、粗饲料(苜蓿草和未发酵花生壳)比例为7∶3。人工唾液的配制参考E.I.Mc Dougal[3]的方法。

试验采用单因素试验设计,根据培养底物中饲粮精粗比不同分为4组,每组3个重复,A组为高精料组,玉米、苜蓿草粉比例为7∶3;B组为低精料组,玉米、苜蓿草粉比例为3∶7;C组为高精料组,玉米、未发酵花生壳比例为7∶3;D组为低精料组,玉米、未发酵花生壳比例为3∶7。在培养12 h内各时间点分别测定瘤胃产气量、p H值及NH3-N、挥发性脂肪酸、二氧化碳、氢气、甲烷含量。

1.3 测定项目

在发酵1,3,6,12小时时采集瘤胃液,用雷磁p HS-3C p H计测定p H值。在培养1,3,6,12小时时分别取体外培养液1 m L,用靛酚比色法测定NH3-N含量[4]。用安捷伦(GC-7890A)气相色谱仪采用外标法测定挥发性脂肪酸(VFA)含量,用火焰离子检测器(FID)进行检测[进样温度为170℃,柱温为120℃,检测器温度为200℃,色谱柱型号为Agilent 19091F-112(25 m×320μm×0.5μm)]。在培养1,3,6,9,12小时时得到的样品产气压分别转化成产气体积,依照空白试验校正并计算累计产气量。用岛津GC-20140气相色谱仪采用外标法测定CO2、H2、CH4含量[用TCD检测器进行检测(色谱柱型号为HS7 VPCPⅡ)m×4 mm]。

1.4 数据的统计分析

试验数据采用Excel 2007软件进行初步处理后,采用SPSS 17.0中的one-way ANOVA程序进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 未发酵花生壳对瘤胃微生物体外发酵p H值的影响

见表1。

注:同行数据肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05)。

由表1可见:在体外发酵1,6小时时,A、B、C、D组间瘤胃p H值无显著差异(P>0.05);发酵3小时时,D组显著高于A、B组(P<0.05);发酵12小时时,B、C、D组显著高于A组(P<0.05)。

2.2 未发酵花生壳对瘤胃微生物体外发酵NH3-N含量的影响

见表2。

mg·d L-1

注:同行数据肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05)。

由表2可见:发酵1小时时,A、B、C、D组间瘤胃NH3-N含量差异不显著(P>0.05);发酵3小时时,B显著高于A、C、D组(P<0.05),D组显著高于C组(P<0.05);发酵6小时时,B组显著高于A、C、D组(P<0.05),A组显著高于C组(P<0.05);发酵12小时时,C、D组显著高于A、B组(P<0.05),A组显著高于B组(P<0.05)。

2.3 未发酵花生壳对瘤胃微生物体外发酵挥发性脂肪酸含量的影响

见表3。

mmol·m L-1

注:同行数据肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05)。

由表3可见:发酵1,3,6小时时,各组间瘤胃乙酸含量差异不显著(P>0.05);发酵12小时时,A、B、C组显著高于D组(P<0.05)。发酵1小时时,A、B、C、D组间瘤胃丙酸含量差异不显著(P>0.05);发酵3小时时,A、B组显著高于D组(P<0.05);发酵6小时时,A、B、C组显著高于D组(P<0.05);发酵12小时时,A组显著高于B、C、D组(P<0.05),B、C组显著高于D组(P<0.05)。发酵1小时时,B组瘤胃丁酸含量显著高于D组(P<0.05);发酵3小时时,C组显著高于D组(P<0.05);发酵6小时时,A、B、C、D组间差异不显著(P>0.05);发酵12小时时,A组显著高于B、C、D组(P<0.05),C组显著高于B、D组(P<0.05)。发酵1小时时,各组间瘤胃乙酸/丙酸差异不显著(P>0.05);发酵3小时时,D组显著高于A、B组(P<0.05),A组显著高于B组(P<0.05);发酵6小时时,D组显著高于B组(P<0.05);发酵12小时时,D组显著高于A、B、C组(P<0.05),B组显著高于A、C组(P<0.05),C组显著高于A组(P<0.05)。发酵1,3,6小时时,A、B、C、D组间瘤胃总挥发性脂肪酸含量差异不显著(P>0.05);发酵12小时时,A组显著高于C、D组(P<0.05),B、C组显著高于D组(P<0.05)。

2.4 未发酵花生壳对瘤胃微生物体外发酵产气量的影响

见表4。

m L

注:同行数据肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05)。

由表4可见:瘤胃产气量随着发酵时间的延长而增加,发酵12小时时,A组延边黄牛瘤胃产气量最高,D组最低。发酵1小时时,A、B、C、D组间瘤胃产气量没有显著差异(P>0.05);发酵3小时时,A组显著高于D组(P<0.05);发酵6,9,12小时时,A组显著高于B、C、D组(P<0.05),B、C两组显著高于D组(P<0.05)。

2.5 未发酵花生壳对瘤胃微生物体外发酵气体成分的影响

见表5。

μmol·m L-1

注:同行数据肩标字母完全不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母或无肩标表示差异不显著(P>0.05)。

由表1可见:各组延边黄牛瘤胃H2含量未呈规律性变化趋势,A、B、C、D组CH4、CO2含量变化趋势都是随着时间的延长逐渐上升。发酵1,9,12小时时,A、B、C、D组间延边黄牛瘤胃H2含量差异不显著(P>0.05);发酵3小时时,A组显著高于B、C、D组(P<0.05);发酵6小时时,A组显著高于D组(P<0.05)。发酵1,6,12小时时,A、B、C、D组间瘤胃CH4含量差异不显著(P>0.05);发酵3小时时,C组显著高于D组(P<0.05);发酵9小时时,A组显著高于B、C、D组(P<0.05),C组显著高于B、D组(P<0.05)。发酵1,3,6,9小时时,A、B、C、D组间瘤胃CO2含量差异不显著(P>0.05);发酵12小时时,B组显著高于D组(P<0.05)。

3 讨论

本试验中,日粮中粗粮比例较高时,瘤胃中p H值较高,这是由于粗饲料中的纤维素和半纤维素中难以发酵的碳水化合物较多,进而造成产生的挥发性脂肪酸较少。说明就花生壳与苜蓿草粉相比而言,花生壳更适合延边黄牛瘤胃发酵。NH3-N是由日粮中蛋白质、多肽以及非蛋白氮在瘤胃微生物的作用下降解而成的,对于瘤胃微生物而言,NH3-N是生长繁殖的主要氮源,是合成菌体蛋白的主要原料[5]。NH3-N含量在一定程度上能反映微生物分解含氮物质及对NH3-N的利用情况[6]。与苜蓿草粉相比,花生壳在发酵1,6小时时有降低瘤胃液中NH3-N含量的效果;但在发酵12小时时,饲喂苜蓿草粉的延边黄牛瘤胃NH3-N含量下降得特别快。说明苜蓿草粉更易于被瘤胃微生物利用和被反刍动物消化、吸收。苜蓿草粉在发酵1,6,12小时时对乙酸含量影响较大。由丙酸和丁酸数据可知,花生壳添加量过多会抑制微生物活性。从总挥发性脂肪酸方面研究,与苜蓿草粉相比,花生壳在短时间内对瘤胃发酵影响不大。综上可知,添加苜蓿草粉适合延边黄牛瘤胃微生物发酵。在本试验中,精料越多,产气量越大。这是由于精料中含有较多促进微生物生长和繁殖的营养成分,使微生物在瘤胃中对饲料的发酵作用更强[7]。由CO2、H2、CH4数据可知,饲喂苜蓿草粉后,延边黄牛瘤胃CH4含量高于饲喂花生壳,说明发酵液中发酵花生壳的增加会对产甲烷菌以及粗纤维的分解产生一定的影响,减少瘤胃中甲烷的产生,进而说明苜蓿草粉更有益于延边黄牛瘤胃的发酵。

4 结论

花生壳在一定程度上抑制了延边黄牛瘤胃微生物活性,明显使产气量下降;饲喂发酵花生壳会对产甲烷菌以及粗纤维的分解产生一定的影响,减少瘤胃中甲烷的产生,进而说明苜蓿草粉更有益于延边黄牛瘤胃发酵。

摘要:为了研究延边黄牛体外瘤胃发酵特性,试验采用单因素试验设计,以苜蓿草粉+未发酵花生壳粗饲料、玉米-豆粕型精饲料进行组合,A组为高精料组,玉米、苜蓿草粉比例为7∶3;B组为低精料组,玉米、苜蓿草粉比例为3∶7;C组为高精料组,玉米、未发酵花生壳比例为7∶3;D组为低精料组,玉米、未发酵花生壳比例为3∶7,每组3个重复。取延边黄牛瘤胃液,在39.0℃厌氧条件下恒温培养12 h,测定瘤胃微生物发酵指标。结果表明:发酵3小时时D组延边黄牛瘤胃p H值显著高于A、B组(P<0.05),发酵12小时时B、C、D组显著高于A组(P<0.05);发酵3,6小时时B组延边黄牛瘤胃NH3-N含量显著高于A、C、D组(P<0.05),发酵12小时时C、D组显著高于A、B组(P<0.05);发酵12小时时A、B、C组延边黄牛瘤胃乙酸含量显著高于D组(P<0.05),丙酸含量在发酵12小时时达到最高,在发酵3,6,12小时时D组乙酸/丙酸最高;A组延边黄牛瘤胃产气量在各时期都最高。说明苜蓿草粉更有利于延边黄牛瘤胃微生物发酵。

关键词:延边黄牛,苜蓿草粉,花生壳,瘤胃微生物,精料,粗料比,体外发酵

参考文献

[1]徐向阳,王成章,杨雨鑫,等.苜蓿草粉对生长猪生产性能及血清指标的影响[J].华中农业大学学报,2006,25(2):165-169.

[2]刘朝阳,孙晓庆.花生壳在饲料行业中的综合开发与利用前景[J].饲料工业,2010,31(5)50-52.

[3]McD OUGALL E I.Studies on ruminant saliva.1.The composition and out put of sheeps saliva[J].Bioch J,1948,43(1):99-109.

[4]晓荣.用花生壳制成高蛋白牛饲料[J].湖南饲料,1998(3):17.

[5]NOLAN J.Quantitative models of nitrogen metabolism in sheep[M]//Mc DONALDAND L W A,LWARNER C.Nitrogen Digestion in the Ruminant.Armidale:University of New England Publishing Australia,1975

[6]刘宗柱,王金宝,徐德武,等.人工瘤胃中半胱氨的稳定性及其对瘤胃发酵的影响[J].畜牧兽医学报,1998,296(6):513-516.

微生物发酵床养猪技术 第8篇

微生物发酵床养猪的核心技术主要表现在菌种功能方面, 菌种质量优劣直接影响猪粪尿的降解效率和发酵床使用年限。有些养殖户为了节省成本, 自繁菌种质量难以保障, 饲养一批猪后就死床, 造成很大的经济损失和人力浪费。建议养殖户在选购菌种时向当地畜牧技术推广部门咨询, 或从正规企业选购, 选择有实践经验, 并能提供技术指导和售后的服务厂家。

二、选择使用, 发挥优势

全部采用微生物发酵床养猪模式, 从环保的角度讲, 能彻底解决粪污的排放问题;从养猪效益上看, 存在发酵床垫料补充困难、垫料管理以及成本提高等问题, 对于经济实力不大的养殖企业应当慎重考虑。

这项技术在饲养母猪和仔猪保育环节优势明显, 可以显著提高母猪的抗病能力和非特异性免疫力, 提高产仔率, 避免死胎;能使仔猪身体健康, 抗病能力增强, 节省医药费;杜绝仔猪黄、白痢, 提高仔猪成活率, 促进猪只生长。由于母猪发酵床单位面积存栏少, 仔猪保育栏的仔猪体重小, 发酵床垫料下沉速度减慢, 垫料补充的压力减轻;仔猪、保育猪的粪尿排泄量小, 对垫料管理的压力也大大减轻;同时还解决北方冬季母猪舍取暖问题, 有效降低生产成本, 应该大力提倡。凌海市红光种猪场, 利用发酵床养猪已有3年时间, 运作模式是仔猪断奶后转入到发酵床保育舍, 长到35公斤时再转到育肥舍, 仔猪成活率明显提高, 并解决了保育猪舍的冬季取暖问题, 第一批保育猪转群时垫料下降5~10厘米, 后期基本上不下降, 减轻了垫料补充压力, 垫料管理强度下降, 经济效益可观。

三、发酵床猪舍设计要求

猪舍建成东西走向, 座北朝南;跨度不低于8米, 以9~12米为宜;举架高度 (以发酵床面计) 3~3.2米。猪舍长度因地制宜。舍内设计成单列式, 走廊设计在最北侧, 宽度为1~1.2米。猪的采料台≤1.6米, 安装自动给食槽, 南侧建0.3~0.4米宽的饮水台, 安装自动饮水器。发酵床猪舍冬季应考虑防寒保温和排潮问题, 温度最好15~25℃, 相对湿度4 5%~7 5%。夏季主要注意防暑降温, 保证猪舍通风。力求做到冬暖夏凉。前后墙设计上下两排通风口。发酵床应简单实用, 每个面积超过10平方米, 雨水等不可进入到发酵床内。4~6米安装1个天窗。南面采用大窗户, 北窗设计成品字形, 使圈舍具有良好的通风功能。如果南侧设计成塑料大棚模式, 将下部的塑料膜卷起, 则通风换气的效果更好。塑料大棚模式更加有利于猪舍的采光, 适合我国北方地区猪舍建设, 缺点是昼夜温差比较大。

四、垫料规范管理

1. 垫料通透性

保持垫料通透性可使发酵床保持较高粪尿分解能力, 抑制病源微生物繁殖, 减少猪只疾病发生。应将垫料经常翻动, 深度30厘米、可结合疏粪或补水将垫料翻匀, 冬季每天翻动1次, 夏季1周翻动1~2次, 猪出栏后要彻底将垫料翻动1次, 并重新对其发酵。

2. 水分调节

发酵床垫料的水分含量为38%~45%, 因季节或空气湿度的不同而略有差异, 垫料表面用眼看有一种湿漉漉的感觉时为最好, 用手抓没有水流出, 放在嘴边吹无粉尘。应视垫料水分状况, 适时补充水分, 可采用加湿喷雾的方法补水。

3. 疏粪管理

由于猪排泄粪尿分布不匀, 造成粪尿集中的地方湿度大, 消化分解速度慢, 应进行疏粪管理, 即将粪尿分散撒在垫料上, 并与垫料混合均匀, 以便使发酵床水分均匀一致, 并能在较短的时间内将粪尿消化分解干净。保育猪可2~3天疏粪1次, 中大猪1~2天1次。

4. 垫料补充与更新

微生物发酵食品风味的研究 第9篇

发酵过程形成的食品风味

蔬菜类含有大量的糖质、硫糖苷、邻甲基酚、辣椒素等碳水化合物及其极少量的蛋白质、脂肪、维生素, 这些风味物质前体在发酵工艺中, 经过蛋白酶、肽酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶等复杂酶系作用, 发生醇发酵、酸发酵、酯化反应、Maillard反应等, 形成醇、酸、醛、酯风味物质, 同时产生一些关键香味的呋喃、吡嗪、硫醇、噻吩等物质, 这成为发酵产生风味的关键之处。发酵产生2-甲基吡嗪、4-二甲氨基吡啶等对食品风味有明显的影响;二甲基三硫醚、二甲基二硫醚在发酵过程中对韩国泡菜风味取到决定性作用;具有烤香和爆米花香味的苯并噻唑、丁烯腈在发酵过程影响雪菜的特殊风味。

发酵产生的风味物质

对发酵蔬菜类原料进行研究, 得出相应的发酵过程产生的风味物质如下:

(1) 发酵香味物质:二糠基硫醚、二烯丙基三硫醚、硫代丁酸甲酯、硫代丁酸乙酯、三甲硫基丙醛、硫代糠酸甲酯、硫代乙酸甲酯、硫代异戊酸仲丁酯;

(2) 酸香味物质:乙酸、丁酸、已酸、辛酸、癸酸、草莓酸;

(3) 蔬菜香味物质:樟脑 (薄荷香) 、龙脑 (药香) 、乙酸龙脑酯、芳樟醇 (香菜香) 、香茅醇、甲位松油醇、乙酸香茅酯、香叶醇、叶醇、乙酸苯乙酯、2-甲氧基-3-异丁基吡嗪 (特有辣椒香味) 、反式丙烯基甲基二硫醚 (青菜香) 、乙酸苯乙酯、β-香茅醇 (青香) 、甲基-1-甲硫基丙基二硫醚 (熟菜香) 、4-松油醇 (菜花香) 、苯丙基乙酯 (草香) 、α-金合欢烯 (青香) 、壬酸乙酯 (花香) 、环异香茅酯 (菜花香) 、β-瑟林烯 (草香) 、金合欢烯、反式-β-金合欢烯、橙花叔醇、10-十八烯酸甲酯、亚麻酸甲酯、十八酸乙酯、十四酸乙酯、9-十六烯酸甲酯、十五酸乙酯、薄荷硫醚;

(4) 酒 (醇) 香味物质:乙酸乙酯 (清醇香) 、丙酸乙酯、已酸乙酯 (浓酒香) 、庚酸乙酯 (葡萄酒香) 、辛酸乙酯 (霉香) 、癸酸乙酯、乙醇、2-甲基丁醇 (甜酒香) 、乙酸异戊酯 (果酒香) ;

(5) 蒜香味物质:蒜油、二乙基硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、二丙烯基二硫醚、烯丙基甲基硫醚、烯丙烯基甲基三硫醚、甲基-1-甲硫基乙基二硫醚;

(6) 果香味物质:异丁醇、异戊醇 (辛香) 、4-异丙基环己醇、三环萜烯 (甜果香) 、柠檬烯 (柠檬香) 、2-十一醇 (柑橘香) 、α-松油醇、乙酸香茅酯 (木瓜香) 、α-香松烯 (松果香) 、十六酸甲酯、十四酸甲酯、十二酸乙酯;

(7) 辛香味物质:A-蒎烯 (肉豆蔻香) 、莰烯 (肉豆蔻香) 、β-蒎烯 (木香) 、1, 8-桉叶素 (药香) 、乙酸龙樟脑、姜烯 (姜味) 、反式香叶醇、2, 4-二叔丁基苯酚 (药香) 、当归内酯;

(8) 脂香类物质:辛醇 (油脂香) 、β-月桂烯 (清脂香) 、油酸;

(9) 洋葱香味物质:二甲基二硫醚、二苯基二硫醚、二烯丙基硫醚 (香葱香) 、丙基烯丙基硫醚 (熟洋葱香) 、丙基甲基三硫醚 (青葱香) 、烯丙基甲基二硫醚、甲基丙基二硫醚、二甲基三硫醚 (葱叶香) 、二甲基四硫醚 (熟葱香) 、二烯丙基二硫醚 (大葱香) 、环已基甲基四硫醚、二-1-1甲硫基丙基二硫醚、二烯丙基四硫醚 (青葱香) ;

(10) 其他香味物质:乙醚、γ-3-烯、α-异松油烯、烯丙基丙基二硫醇、苯乙醇 (糖果香) 、乙酸-2-甲基丁酯、2-乙烯-4H-1, 3-二硫杂环、2-十三醇、α-古巴烯、6- (1, 5-二甲基-4-已烯基) -3-甲基-2-环已烯-1-酮、倍半水芹烯、α-香柠檬烯、双环倍半水芹烯、红没药烯。

发酵风味的应用

利用泡菜形成的风味之中具有淡水鱼风味的δ-氨基戊酸、呱啶类物质的存在, 研究具有特色的酸菜鱼风味食品配料。利用辣椒泡制过程中产生极少量的吡嗪、醛类风味物质来研究泡椒牛肉风味食品配料。以泡椒风味物质研究泡椒香精, 配方如下表1。

该配方体现了辣椒经过Maillard形成独特的辣椒香味, 来源于辣椒独特风味, 这就成为独特的泡椒香精特点之一。同样也可研发泡菜香精、酸菜香精、辣白菜香精等。

展望

微生物发酵饲料作用的机理 第10篇

关键词:微生物,发酵饲料,生物技术的制药,应用,发展

微生物具有合成某种产物的潜力, 但是要想在生物反应器中最大限度地合成所需的产物是非常的困难。发酵的方式一般分为分批、补料—分批、半连续与联系发酵等, 下面具体的介绍。

1 微生物发酵饲料作用的机理

原因:由于健康蓄禽肠道内微生态系统的不平衡, 所以建立一个正常且平衡良好的肠道微生物区系对抵御病原性微生物感染具有着非常重要的意义。

1.1 生物屏障

有益菌通过竞争性抑制作用阻止, 而有害的微生物在肠粘膜附着并且繁殖。由于微生物之间存在着相互作用, 现存的微生物会阻止新的有机体在这一部位入侵, 例如嗜酸乳杆菌对猪肠道上皮的亲附能力非常强, 这样就减少了大肠杆菌与涨到上皮结合的机会。所以对那些菌群形成迟缓的动物服用微生物饲料是非常起作用的。

1.2 化学屏障

有益的微生物产生有机酸如乙酸、丙酸等使消化道内ph降低, 抑制其他病原体微生物繁殖。

1.3 营养屏障

直接饲用微生物饲料中的有益菌在肠道内代谢可以产生多种有助于动物营养化的有益因子, 从而促进蓄禽的生长发育和增重。如芽孢杆菌能分泌多种消化酶促进营养物质的消化与吸收;酵母菌所产生的氨基酸、维生素等, 可以促进植酸酶的产生, 这样就有利于提高动物对磷的利用程度。

1.4 微生物也可以提高机体免疫功能

例如微生物发酵饲料中的有益微生物可以作为一种非常特异免疫调节因子, 通过细菌本身或者细菌壁成分刺激并提高动物的主体免疫细胞。如饲喂直接饲用微生物饲料就可以减少内容物、粪便的氨的含量以及肠内容中的甲醛;甲基吲哚等腐败物质的含量, 能缓解粪便的臭味, 净化蓄禽环境, 再有如果直接使用微生物饲料中的有益菌在肠道内能生长行成致密性膜群菌, 形成生物屏障。最终使动物生长的更加健康, 提高经济效益。

的确, 微生物机理在经济发展中发挥着自身的特色, 也为加强国内各相关研究单位之间的合作, 推动我国在生物工程领域中更加快速的发展。当然微生物发酵制药业也有着举足轻重的地位。

2 微生物来源在制药领域的探讨

发酵技术运用于医药用途也是备有瞩目, 据了解全球使用的抗癌药物中, 一般左右是直接或间接来自微生物。因此, 微生物发酵过程的工艺参数对于产品的杂志、组份乃至主要成分都有着明显的影响。例如生物技术药品已经渗透医药、保健食品和日化用品等领域。

2.1 微生物在制药里的研发

研发原因:由于肿瘤死亡率人数居多、费用极大而且现在的治疗也受限制;神经退化疾病如老年痴呆、脑中风及脊椎外伤等疾病也学要生物技术药物治疗;冠心病也是影响人死亡的一个重要方面, 如美国有将近100万人死于冠心病, 治疗费用也是相当的高等等, 基于这些方面的原因, 很有必要对生物制药工程做一个深入的发展和研究。

2.2 发酵在制药领域的机理

微生物发酵的过程是生物细胞按照生命固有的遗传信息, 在所处的营养和培养条件下, 进行的复杂而细微的各种动态化学反映的集合, 因此对研究菌的发育、生长和代谢等过程要保证发酵的质量, 进行科学可行的过程控制药物的研发。实现发酵的合理控制。微生物发酵是一定条件下进行并且发酵的过程很复杂。因此, 微生物细胞在发酵过程中要进行很多次的酶反应, 并且达到合理调控。

2.3 控制发酵过程条件

在物理方面的参数温度对于发酵的整个过程及在不同的阶段对文对的要求都是不同的, 温度的变化会影响生物合成的酶反应速率、氧在培养液中的溶解速度和传值速率。因此, 发酵的温度都应当通过相应的研究、综合权衡, 这样才有利于在研发药物达到优质产品。当然还有其他的方面影响发酵因素如压力、搅拌转速和搅拌功率等;在化学方面的参数ph值是一个重要的方面。发酵液是发酵过程中各种产酸和产生碱生化的综合结果, 因此对于不同的微生物发酵都应当是ph达到各自适宜生产、生产条件。基质浓度的要求发酵液中有着糖、磷等重要的营养物质浓度, 对生产菌的生产和合成物有着重要的影响, 这也是提高产品重要控制手段。因此, 一定要对基质的控制浓度要严格的把关。

的确, 生物学的革命不但对生物科学和生物技术有着重要的发展前景。因此, 在生物科学工程技术领域更要大大拓宽发明新药的空间, 增加发明新药的速度, 把生物工程技术的新发展、新探索应用到我们的生活的领域中, 造福人类社会。

参考文献

[1]孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社, 20002陈坚

高中生物课如何让兴趣“发酵” 第11篇

关键词:高中 生物课 兴趣

多年的高中生物学的教学中,笔者始终把激发学生的兴趣,培养学生创造能力、创新精神当作主要任务,取得了些许成绩,以下是简要总结以供参考。

一、培养兴趣,情境非常关键

实践证明,要培养学生的学习兴趣,创造一个良好的境界供学习去思考非常关键。

这些情景要与现实生活紧密联系。要能够让学生感觉到,利用某些生物知识是可以解答实际问题的。有些知识是可以在谈话中向学生传授的。学生不仅有兴趣听,而且学得轻松。

例如学习《血糖的来源和去路》知识点时创设以下情境:800米长跑,运动员跑了一会体力不支。这时候有的同学就会在边上递水、糖等。这是为什么呢?(食物中有糖可转化为血糖供能,这是第一条来源)。其次,我们每天吃进了很多的食物,是不是所有的食物都被消化吸收了呢?(没有)一部分为生命活动提供能量(这是第一条去路)。另一部分,以肝糖原和肌糖原的形式储存起来了(第二条去路)。当没有食物,而血糖又被大量消耗时,肝糖原会分解成血糖供能。只是这存在时间差,得先让大脑感受到体力不支,然后做出指令分解肝糖原(第二条来源)。最后,我们知道肥胖的人可通过运动适当节食来减肥,为什么呢?将脂肪等非糖物质转变为血糖供能(第三条来源)。这三条来源和去路都有时间差。所以跑完步后不能立即停下来,否则血糖过低会晕倒。而需要同学挽着一起走一段,让血糖慢慢恢复到正常水平。学生在这样的实例讲解中轻松的学会了血糖的三大来源和去路。

二、适当使用教具

目前的高中生物教学,教学条件大都有了较为明显的改善,教具使用也颇为方便。

在教学过程中,教师就知识讲知识,枯燥地照本宣科,只会使学生的学习效果大打折扣。如果懂得合理地应用实物、模型、挂图等直观教具,尤其运用计算机多媒体虚拟现实技术,结合录像等影视技术,可以生动地向学生展现美妙的海洋世界、森林风貌、人体结构,使学生能够看见平时无法在生活中看见的一些生物及生物现象,极大地开阔了学生的视野,使他们在欢快愉悦的课堂气氛中完成学习任务。

某些生物学知识学生能够感觉得到摸不着;或者是摸得着却感觉不到;甚至看不见也不摸不着。这该如何处理呢?如能再现生物的生理特点,生理结构及生活环境。把学生平时看不到的微观结构和不易理解的,难以表达的抽象内容展现出来。其所产生的直观效果必能激发学习兴趣,培养学生的观察、想象力。这就要求我们合理地选择、组合和使用挂图、模型、投影、录像等直观教具来打破时空的限制,提高教学质量。

比如利用Flash动画,制作PowerPoint课件

和静态图片相比,Flash動画有声情并茂、视听结合、动静相宜等特点,运用Flash动画,能起到事半功倍的作用。根据需要制作课件,可以让学生感受到色彩鲜明的图像,吸引学生注意力提高学习兴趣。有位老师自编了一个消化系统的教学课件,创意是利用鼠标可任意查看各人体消化器官的形态结构,当食物从口腔进入后,在消化道的各部分,可以看到食物成分的变化以及消化后的吸收情况,其立体感强且形象逼真,对教学难点的突破有很强的辅助作用。

三、注重实验教学

生物学是一门以实验为基础的自然科学,通过教师的演示实验及学生的分组实验可以巩固课堂知识,在教学的某些环节,还可以启发学生自己设计探究实验,通过探究实验,可以使学生主动地获取知识,注重实验教学不仅提高了学生的学习兴趣,还可以提高学生的动手能力和发现问题、分析问题及解决问题的能力。例如,在讲鲫鱼的各部分鳍的功能时,可以让学生动手分别剪掉不同鱼的尾鳍、胸鳍、背鳍,然后观察这些鱼在水里的运动状态,从而得出各种鳍的功能,通过学生亲自动手,自然会激发他们对理论学习的浓厚兴趣。

在以往的生物学实验教学中,教师往往只注重学生基本实验技能的培养,而忽略了实验设计能力的培养。新教学大纲对学生的实验设计能力提出了明确的要求。同时,高考对生物实验的考查已经摆脱了书本实验内容,转向考查学生设计简单实验、对实验内容进行分析的能力。为此,在高中生物教学中教师一定要尽可能多地提供让学生动手、动脑的机会,有意识地将理论联系实际,加强培养学生的实际操作能力和实验设计能力。重视和加强生物实验技能的培养,不仅要求学生掌握实验的器材、过程、现象和结果分析,更要重视实验设计和探究能力的培养,尤其是运用教材中的实验方法来解决生活中的实际问题的能力。事实表明:让学生多动手、多做实验的意义远比让学生弄清实验原理本身要好得多。

笔者在教学实践中发现,自己动脑设计实验并亲手加以实践的学习方法能大大提高学生的学习主动性,激发学生的学习兴趣,既强化了他们对书本上理论知识的理解,又促使他们在实际的实验操作中发现和探究问题。例如,在讲到绿色植物的“光合作用”时,教材设计了叶绿体中色素提取和分离实验,教师可以在教光合色素后作为验证实验处理,也可用于光合色素的探究实验,这样做不但激发了学生学习生物学的兴趣,又加深了对这部分知识的认识和理解,同时训练了他们进行实验探究的能力。

同是将实验教学与作业结合起来,通过作业形式的多种多样,锻炼学生分析与解决问题的能力。使学生在更广阔的实际背景中,用课内得到的结论去解释实际问题,解决后续知识,完成从实践——认识——具体的实践——认识上的两个飞跃。

高中生物教材的作业系统应由实验、演示实验、课内思考、课后练习、课外活动几部分构成,它是能力培养结构的直接反映,作业的形式应多种多样。现行教材的课后练习仅有填空题、判断题、选择题、问答题。这些形式仅能反映出能力培养结构的第一层次。而第二、第三层次的能力培养则需要叙述型的练习,包括论述题、分析题、讨论题。作业的内容还要具有思维性与层次性。作业内容应有概念问答题,设计实验过程或方法,解释生物现象与机理,运用理论于实验的问题,归纳知识体系与总结知识特征,阐述个人对有关生物问题的看法与态度。

四、增加感情投资

感情投资比较抽象,不太具体,自然难以量化,但其作用不可忽视。

浅谈微生物发酵床养猪技术 第12篇

微生物发酵床养猪是近年从日本、韩国等地处亚寒带地区国家引进的一项新兴养猪技术, 又称“自然养猪法”或“生物环保养猪法”, 是利用自然环境的生物资源, 即采集本地土壤中的多种有益微生物进行培养、扩繁, 形成有相当活力的微生物母种, 再按一定比例将微生物母种、锯木屑以及一定量的辅助材料和活性剂混合、发酵形成有机垫料。在经过特殊设计的猪舍里, 填入上述有机填垫, 将仔猪放入猪舍。猪从小到大都生活在这种有机垫料上面, 猪的排泄物被有机垫料里的微生物迅速降解、消化, 不再需要对猪的排泄物进行人工清理, 达到零排放, 生产有机猪肉, 同时减少对环境污染。本文主要对微生物发酵床的分类、工艺流程及猪的饲养管理等做一介绍。

1 微生物发酵床的分类

微生物发酵床养猪方式按微生物来源以及使用材料不同分为土著菌发酵床、优势发酵床、林荫落叶垫料发酵床和自然发酵床等, 其中以日本的土著菌发酵床最为典型。微生物发酵床养猪方式按垫料位置可分为地上式、地下式和混合式3种, 现用的最多的是地上式发酵床。微生物发酵床可用于饲养生长育肥猪、繁殖母猪, 也可用于繁殖猪舍中的交配场地。保护种公猪的肢蹄。

2 微生物发酵床的工艺流程

2.1 菌种的采集与制备

在落叶且腐殖质多的地方 (阔叶树林或竹林里) , 都可以采集到有益的土壤菌。可以在不同的季节、不同的地点采集到不同的菌种。采集到的原始菌种应放在室内阴凉、干燥处保存。

2.2 活性剂的准备

活性剂是从动植物体内提取出来经发酵后形成的, 包括天惠绿汁、氨基酸液等, 主要用于调节土壤菌的活性。

2.3 有机垫料的制作

将土壤菌的原种、米糠、锯木屑按一定比例混合, 加入一定数量的天惠绿汁和氨基酸液, 保证含水量达到60%, 如加入少量酒糟、谷壳熏炭、谷壳等发酵就更理想了。经过2~4d发酵就可以制成供发酵床用的有机垫料。

2.4 猪舍的准备

猪舍也是发酵床养猪技术成功与否的重要环节。一般要求猪舍东西走向、坐北朝南, 充分采光, 通风良好, 南北可以敞开, 北侧建自动给食槽, 南侧建自动饮水器, 从而达到猪舍无臭、无蝇的要求。

2.5 发酵的床准备

发酵床分地下式和地上式两种。地下式发酵床要求向地面以下深挖90~100cm, 把锯屑、土、微生物原种一层一层铺好后, 喷上盐水和营养液, 水分调节在65%, 喷水宜在填材料50%后开始, 按照顺序把垫料填满制成有机垫料, 再将子猪放入, 猪就可以自由自在地生长了。饲养2~3个月后, 猪床底层成为自然繁殖状态, 中部形成白色的菌体, 其温度可达40~50℃, 猪粪发酵后成为猪的饲料。在地下水位高的地方, 可采用地上式发酵床。地上式发酵床是在地面上砌成, 要求有一定深度, 再填入已经制成的有机垫料即可。

3 猪的饲养管理

在养猪生产过程中, 养殖的好坏与营养、防疫、品种等有关, 饲养管理是很重要的工作, 尤其对于发酵床养猪, 否则起不到除臭、绿色环保等很好的效果。

3.1 饲养密度。

猪的饲养密度不宜过高, 单位面积饲养猪的头数过多, 发酵床的发酵效果就会降低, 一般以猪占1.2~1.5m2/头为宜, 小猪可适当增加密度。

3.2 湿度

不能过于干燥, 具备一定的湿度有利于微生物的繁殖;若过于干燥, 可能引起猪的呼吸系统疾病, 经常检查猪舍垫料圈面湿度, 中心发酵层含水量一般控制在50%~60%左右, 水分过多时可打开通风口, 利用空气流动调节湿度, 或添加锯末降低湿度, 过干燥, 则需喷水。

3.3 定期驱虫

入圈牲猪应提前彻底清除体内寄生虫, 避免将其带入发酵床, 使猪在啃食菌丝时将虫卵吞入肚内感染。

3.4 菌种的活性

有的自行采集的非专业菌种要加入活性剂进行调节以保证发酵的正常进行;而专业菌种, 如金宝贝发酵菌种在一般情况下毋须添加活性剂, 即可发酵繁殖。若猪舍中木屑变薄变少, 应适当补充微生物发酵菌种和活性剂溶液。

3.5 饲喂量

为使猪方便拱翻床面物料, 饲料喂量应控制在正常量的80%, 即喂八成饱.生猪一般有在固定地点排粪、撒尿习惯, 管理人员可待粪便成堆时挖坑填埋即可.

3.6 用药

发酵床式猪舍内不得使用化学药品和抗生素类药物, 因其对功能微生物具有杀伤作用, 会使微生物活性降低, 不利于发酵床正常工作。

4 微生物发酵床的优点

4.1 减轻对环境的污染

不需要对猪粪采用清扫排放, 也不会形成大量的冲圈污水, 从而没有任何废弃物、排泄物排出养猪场, 基本上实现了污染物“零排放”标准, 大大减轻了养猪业对环境的污染。

4.2 相对节省人力

由于不需要清粪, 按常规饲养, 能增加每员饲养量。

4.3 节省药费

猪吃了微生物菌以后, 能帮助消化, 还有一定程度下提高猪群的抵抗力;并且发酵床养猪法减少了药物的使用, 同时减小了猪肉的药物残留问题。

4.4 节约水和能源

常规养猪, 需大量的水来冲洗, 而采用此法只需提供猪只的饮用水, 能省水80%~90%;发酵床产生热量, 猪舍冬季无须耗煤耗电加温, 节省能源支出。

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