黑曲霉固態(tài)生料發(fā)酵對棉粕中游離棉酚的影響

王春芳，王彩玲，程茂基*

（1.安徽農業(yè)大學動物科技學院，合肥 230036；2.鄭州牧業(yè)工程高等專科學校，鄭州 450011）

棉粕是一種重要的蛋白源，但因其含有游離棉酚（FG），動物攝入過多就會阻礙生長，繁殖力下降[1]。我國已經限定了不同動物飼料所含游離棉酚的最大量，在生長肉雞飼料中棉酚最大量含為100mg·kg－1，產蛋雞和育肥豬飼料中分別為20、60mg·kg－1。據研究報道，有許多化學方法和物理方法可以去除棉粕中游離棉酚，但是這些方法同時會降低棉粕的營養(yǎng)價值[2－3]。微生物發(fā)酵法避免了化學藥劑和物理因素的影響，因此，采用微生物降解游離棉酚是一種較好的方法。

許多研究表明，固態(tài)發(fā)酵對滅菌處理過的棉粕具有脫毒效果，但也有少數研究發(fā)現固態(tài)發(fā)酵不僅對高溫高壓滅菌處理過的棉粕沒有脫毒效果，反而會增加游離棉酚的含量[4－5]。本文對棉粕采用高溫高壓滅菌處理棉粕技術、滅菌后發(fā)酵棉粕技術以及生料發(fā)酵技術進行比較試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

棉粕由徐州長江生物科技有限公司提供，粗蛋白含量為43.38%，游離棉酚含量為947.74mg·kg－1。發(fā)酵菌種為黑曲霉，由安徽農業(yè)大學動物科技學院實驗室保存。

1.2 試驗方法

1.2.1 培養(yǎng)基

黑曲霉保存及液體種子培養(yǎng)均采用土豆培養(yǎng)基。土豆培養(yǎng)基：土豆200 g（煮后過濾，取濾液使用），蔗糖20 g，蒸餾水1 L，pH 5.0。培養(yǎng)基在使用前需在121℃下滅菌20min。

1.2.2 菌種培養(yǎng)

從斜面培養(yǎng)基上挑取菌苔接入到裝有100mL種子培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，30℃、200 rpm下恒溫振蕩培養(yǎng)48 h，即為一級菌種。再取一級菌種1mL接入到100mL液體種子培養(yǎng)基中，于30℃、200 rpm下恒溫振蕩培養(yǎng)48 h得發(fā)酵用二級菌種。

1.2.3 發(fā)酵工藝

試驗設3個處理，每個處理3個重復。按菌液接種量8%，料水比1∶1，溫度30℃，自然pH條件下，分別靜置發(fā)酵48 h。處理1將棉粕粉碎經滅菌后進行烘干；處理2將棉粕粉碎滅菌處理后，用經過斜面一級、二級培養(yǎng)的菌種進行底物接種，然后發(fā)酵、烘干；處理3將棉粕粉碎后直接用經過斜面一級、二級培養(yǎng)的菌種進行底物接種，然后發(fā)酵、烘干。

1.3 棉酚測定方法及脫毒率的計算

棉酚測定方法采用GB 13086－91。

脫毒率（%）＝（原料中FG含量－發(fā)酵后樣品中FG的含量）/原料中FG的含量×100%。

1.4 數據處理

試驗數據采用SAS 9.1.3統(tǒng)計分析軟件對數據進行方差分析，采用Duncan′s法進行多重比較，試驗結果以“平均數±標準差”表示。

2 結果與分析

不同處理對棉酚的影響見附表。

附表 不同處理對棉粕中游離棉酚的影響

由附表可以看出，高溫高壓滅菌處理后的棉粕脫毒率可達56.89%，與對照組相比差異極顯著（P＜0.01），說明高溫高壓處理可降低棉粕中棉酚的含量。棉粕經高溫滅菌處理后再接種黑曲霉發(fā)酵，棉酚含量與對照組相比差異不顯著（P＞0.05）。生料發(fā)酵棉粕棉酚含量與對照組相比差異極顯著（P＜0.01）；與高溫高壓滅菌組相比差異不顯著（P＞0.05）；與高溫滅菌后發(fā)酵組比較差異極顯著（P＜0.01），說明黑曲霉對棉粕具有脫毒作用。

3 討論

本試驗采用生料發(fā)酵脫毒棉酚的脫毒率為61.59%。表明在生料固態(tài)發(fā)酵中微生物本身起重要作用，而經滅菌處理的棉粕棉酚量的降低可能是由于高溫下棉粕中的棉酚與蛋白質和氨基酸等結合形成了結合棉酚。滅菌后再經黑曲霉固態(tài)發(fā)酵，脫毒效果不明顯，棉酚的含量反而高于高溫高壓滅菌棉粕的棉酚量。這可能是由于在黑曲霉發(fā)酵過程中，由于黑曲霉具有較強的蛋白質降解能力，將棉粕中的蛋白降解使棉酚解離，從而增加了棉酚的含量。

4 小結

本試驗結果表明，高溫高壓滅菌對棉粕具有脫毒效果，黑曲霉固態(tài)生料發(fā)酵對棉粕中游離棉酚具有脫毒作用。

[1]Santos JE,Villasenor M,Robinson PH,etal.Type of cottonseed and level of gossypol in diets of lactating dairy cows:plasmagossypol,health,and reproductive performance[J].Dairy Sci,2003,86:892－905.

[2]張嗣炯,顧镕.棉籽餅粕脫毒的工藝研究（I）[J].浙江工業(yè)大學學報,1995,23（1）:27－30.

[3]Nagalakshmi D,Sastry V R B,Agrawal D K.Detoxification of undecorticated cottonseed meal by various physical and chemicalmethods[J].Animal Nutrition and Feed Technology,2002,2（2）:117－126.

[4]顧賽紅,孫建義,李衛(wèi)芬.黑曲霉PES固體發(fā)酵對棉籽粕營養(yǎng)價值的影響[J].中國糧油學報,2003,18（1）:70－73.

[5]ZhangW J,Xu ZR,Zhao SH,et al.Optimization of process parameters for reduction of gossypol levels in cottonseed meal by Candida tropicalis ZD－3 during solid substrate fermentation[J].Toxicon,2006,48（2）:221－226.