[发明专利]一种具有降解棉酚作用的热带假丝酵母及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有降解棉酚作用的热带假丝酵母及其应用，属于微生物技术领域。

背景技术

棉粕(CottonseedMeal,CSM)是棉籽经脱壳、加热、压扁成薄片用溶剂己烷浸出油后,所剩余的副产品。棉粕是重要的蛋白饲料资源之一，其粗蛋白含量约为40％，仅次于豆粕，而且我国是世界产棉大国，棉花产量居世界第一位，每年棉籽饼粕产量约400-500万吨。但是，棉粕却得不到高效利用，究其原因，是因为棉酚等有毒物质的存在，使得其应用大大受到限制。近年来随着畜牧业的发展，世界范围内蛋白质饲料的缺乏日益突出。棉籽饼粕是当前形势下理想的替代豆粕的植物蛋白质源，而且棉籽饼粕价格低廉，现时售价不到大豆饼粕价格的一半，对棉籽饼粕的开发利用，无疑会给我国畜牧业带来显著的经济效益。

棉酚(Gossypol)俗称棉毒素，是棉籽腺体中一种黄色的多酚色素，分子式为C₃₀H₃₀O₈,分子量518.5。游离棉酚(FreeGossypol，FG)的毒性作用主要表现如下：破坏睾丸生精上皮,影响动物的生殖机能；对肠胃黏膜有刺激作用，易引起肠胃黏膜发炎出血；使机体神经受到损伤及抑制等。饲料中游离棉酚含量超过安全界限，将导致畜禽食欲下降、生长迟缓、体重减轻、腹泻、毛发脱落、不育等，严重的会导致心肌损伤，引起内脏充血和水肿，胸腔和腹腔体液浸出、出血、甚至死亡。

目前，一些公开专利文献涉及棉酚降解的方法及其应用，例如CN104146166A公开了一种添加七水硫酸亚铁和晶体赖氨酸的棉粕饲料，能有效降低其中游离棉酚的含量；CN103766597A公开了一种新的饲料加工技术——蒸汽爆破处理技术，可以快速高效地去除棉粕中的游离棉酚；CN102178030A公开了一种添加1％的NaOH溶液进行棉副产品脱棉酚的方法。但是，目前涉及利用厌氧发酵的方式来高效降低棉粕中棉酚含量的专利申请文件不多，例如CN104031852A公开了一种产朊假丝酵母菌固态发酵棉杆，降解率达53.9％；CN102154120A公开了一种稻根霉菌发酵棉粕后，对棉酚的降解率为61.38％。

前人多用霉菌进行好氧发酵棉粕，此过程中，由于与空气充分接触，容易造成杂菌污染，其他杂菌跟着一起发酵，导致发酵产品容易二次污染，这样发酵后的棉粕不但做不到安全脱毒，反而有可能增加其毒性。而本发明筛选出的热带假丝酵母，不仅对于游离棉酚的降解率高达80％以上，而且发酵方式采用厌氧发酵，相比于前人的好氧发酵，具有诸多优势：能有效抑制杂菌，防止二次污染；发酵产物中粗蛋白等其他营养物质的含量上升，使得棉粕在脱毒的同时，又不会破坏其中的营养成分，使得棉粕饲料真正做到安全无毒；发酵后的棉粕饲料富有特殊风味，能有效增加适口性，大大提高棉粕作为畜禽饲料的利用率。

因此，筛选出一种能通过厌氧发酵高效降解棉酚的菌株，并在棉粕以及其他棉副产品中实际应用就显得十分必要。本发明在总结现有技术的基础上，通过大量实验研究，终于完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于针对生产实践中的实际问题和需求，探究筛选出一种新型的游离棉酚降解菌，使用本发明所述热带假丝酵母可以使高棉酚含量棉粕中的游离棉酚去除率达到82.63％，并且有很好的菌株稳定性。使用该降解菌株可以高效降解棉籽粕中的游离棉酚，使之达到使用标准，把棉籽粕变成可利用的饲料蛋白源，对提高棉籽粕的高效利用率以及促进我国饲养业的发展具有重要的意义。

本发明获得的热带假丝酵母(Candidatropicalis)，于2015年06月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCCNo.11000。

所述热带假丝酵母CGMCCNo.11000具有以下特性：

(1)菌落特征：在YPD培养基上生长良好，菌落呈奶油色，稍有光泽，软而平滑，有褶皱，显微镜下观察细胞形态呈卵圆形。

(2)生长特性：热带假丝酵母CGMCCNo.11000以28-35℃的生长温度为佳，在30℃条件下培养，该菌株在液体YPD培养基中培养8h左右进入对数生长期，培养20h左右进入稳定期。生长曲线如图1。

(3)热带假丝酵母CGMCCNo.11000能以游离棉酚为唯一碳源进行生长，在游离棉酚(FG)浓度为0.1g/L的唯一碳源培养基中，对FG的降解率最高可达到82.56％。游离棉酚的降解率随着时间的变化曲线如图2。