【摘要】：隨著高密度、集約化的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在全世界范圍內(nèi)的興起和發(fā)展,各種養(yǎng)殖問題也逐步出現(xiàn):如白斑綜合征(WSD)等病毒性疾病、急性肝胰腺壞死病(AHPND)等細(xì)菌性疾病以及養(yǎng)殖對(duì)象營養(yǎng)缺乏引起一系列生長問題,不僅造成了嚴(yán)重的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)損失,更成為影響水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展和食品安全的重大問題。傳統(tǒng)的抗生素和消毒劑等治療方法由于耐藥性的產(chǎn)生以及環(huán)境的不友好,使得益生菌的研究受到越來越多的關(guān)注。加之世界捕撈產(chǎn)量的降低,使得飼料中魚粉價(jià)格猛增,養(yǎng)殖成本居高不下,因此尋找有效的植物性蛋白源替代動(dòng)物蛋白也成為研究熱點(diǎn)。本文創(chuàng)新性的將兩者結(jié)合,采用經(jīng)過動(dòng)物安全性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的三株芽孢桿菌對(duì)豆粕進(jìn)行發(fā)酵,并嘗試替代一定比例的魚粉,期望得到既能夠增加對(duì)蝦抗病力,又能在一定程度上替代魚粉的發(fā)酵豆粕。主要包括以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容:1、益生菌發(fā)酵豆粕工藝條件的優(yōu)化為獲得益生菌發(fā)酵豆粕的最佳工藝條件,本研究采用一株分離自健康對(duì)蝦養(yǎng)殖環(huán)境中的堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(PC024株)對(duì)豆粕的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)接種量、料水比、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度四大因素采用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化方法得到最佳發(fā)酵參數(shù)如下:接種量為3.84×106 cfu/g、料水比1:0.96、發(fā)酵時(shí)間為100.3h、發(fā)酵溫度39.0℃。經(jīng)此條件發(fā)酵后,發(fā)酵產(chǎn)物中菌濃度可達(dá)到1.23×1010 cfu/g,驗(yàn)證值與預(yù)測(cè)值相差5.13%,優(yōu)化模型可靠。本研究為后期發(fā)酵豆粕產(chǎn)物在養(yǎng)殖生產(chǎn)中應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。2、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕產(chǎn)物的營養(yǎng)分析為評(píng)價(jià)堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕的發(fā)酵效果,本研究從感官、發(fā)酵得率、可溶性蛋白含量、粗蛋白、氨基酸等方面對(duì)發(fā)酵產(chǎn)物進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:豆粕經(jīng)該菌發(fā)酵后在氣味和顏色上發(fā)生感官變化,更具有誘食性;發(fā)酵得率為(93.89±0.01)%;可溶性蛋白含量由發(fā)酵前的(39.16±0.01)%增加到(58.80±4.54)%;粗蛋白含量由50.71%增加到55.03%;15種氨基酸的總含量增加到原有的132.3%,增加比例最大的5種依次為精氨酸(168.6%)、賴氨酸(157.2%)、絲氨酸(152.50%)、蘇氨酸(139.04%)和甘氨酸(138.4%)。SDS-PAGE顯示豆粕中分子量在35 KDa以上的大分子蛋白經(jīng)過發(fā)酵后大部分得到有效降解。以上結(jié)果表明該菌可用于豆粕的發(fā)酵,并且能夠提高豆粕的營養(yǎng)成分及營養(yǎng)利用率。3、芽孢桿菌發(fā)酵豆粕在飼料中的應(yīng)用及對(duì)凡納濱對(duì)蝦抗病力的影響為研究芽孢桿菌發(fā)酵豆粕產(chǎn)物替代一定比例的魚粉及其對(duì)凡納濱對(duì)蝦抵抗白斑病毒(WSSV)的影響,本研究利用三株芽孢桿菌(堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌)按照優(yōu)化的最佳發(fā)酵條件進(jìn)行豆粕的發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物分別等氮替代20%、100%的魚粉,以基礎(chǔ)飼料作為對(duì)照組,每組設(shè)置五個(gè)平行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。飼喂21天后,采用反向灌腸的方式進(jìn)行WSSV感染實(shí)驗(yàn),記錄對(duì)蝦死亡情況。結(jié)果表明:地衣芽孢桿菌20%組(83.33%±33.33%)、地衣芽孢桿菌100%組(85.00%±5.77%)、枯草芽孢桿菌100%組(86.67%±6.67%)與基礎(chǔ)飼料組(100.00%±0.00%)的對(duì)蝦累積死亡率差異不顯著;堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌20%組(63.33%±3.33%)、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌100%組(78.33%±11.67%)、枯草芽孢桿菌20%組(76.67%±3.33%)顯著低于基礎(chǔ)飼料組。結(jié)果表明堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌發(fā)酵豆粕飼料組的抗病效果最好,不管是替代20%的魚粉還是100%的魚粉與基礎(chǔ)組相比均有顯著的保護(hù)率,可作為主要研究對(duì)象繼續(xù)深入研究其替代魚粉的最佳比例。4、堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌發(fā)酵豆粕替代凡納濱對(duì)蝦飼料中魚粉最佳比例的研究為進(jìn)一步探究堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(PC024株)發(fā)酵豆粕替代魚粉的最佳比例,在研究證明其對(duì)WSSV具有抗病力的基礎(chǔ)上,采用發(fā)酵豆粕等氮替代實(shí)驗(yàn)組飼料中20%、40%、60%、80%和100%的魚粉進(jìn)行養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn),投喂凡納濱對(duì)蝦90天后通過測(cè)定對(duì)蝦體長增長率以及感染實(shí)驗(yàn)累積死亡率比較對(duì)蝦的生長性能和對(duì)WSSV的抵抗力。生長性能方面:等氮替代20%(FSBM20)、40%(FSBM40)、60%(FSBM60)魚粉組對(duì)對(duì)蝦體長增長率與對(duì)照組基礎(chǔ)飼料(FM)無顯著性差異(P0.05),而FSBM80、FSBM100組的體長增長率顯著降低(P0.05),最佳添加比例是20%;抗病力方面:FSBM20、FSBM40組與FM組差異顯著,而FSBM60、FSBM80、FSBM100組與FM組差異不顯著,最佳添加比例為40%。以上結(jié)果表明,堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌PC024發(fā)酵豆粕等氮替代20%-40%的魚粉不僅能夠?yàn)轱暳咸峁﹥?yōu)質(zhì)蛋白源保證對(duì)蝦的正常生長,也能在一定程度上起到對(duì)WSSV的免疫保護(hù)效果。
【圖文】：

圖 2-5 發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)芽孢桿菌濃度的影響 2-5 Fermentation temperature and fermentation time impact on the bacterial concentratfermented soybean meal由圖 2-6 可知，發(fā)酵溫度和料水比與芽孢桿菌濃度呈拋物線型關(guān)系，存在，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間和接種量一定，保持不變時(shí)，芽孢桿菌濃度隨著發(fā)酵溫度的增加而先增加后降低，當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到 39.0 ℃，料水比為 1:0.96 時(shí)菌， 水分過多或過少都不利于菌濃度的增加，回歸方程中的二次項(xiàng) P > 的交互作用不顯著。

圖 2-5 發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)芽孢桿菌濃度的影響 2-5 Fermentation temperature and fermentation time impact on the bacterial concentratfermented soybean meal由圖 2-6 可知，發(fā)酵溫度和料水比與芽孢桿菌濃度呈拋物線型關(guān)系，存在，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間和接種量一定，，保持不變時(shí)，芽孢桿菌濃度隨著發(fā)酵溫度的增加而先增加后降低，當(dāng)發(fā)酵溫度達(dá)到 39.0 ℃，料水比為 1:0.96 時(shí)菌， 水分過多或過少都不利于菌濃度的增加，回歸方程中的二次項(xiàng) P > 的交互作用不顯著。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S963

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本文編號(hào)：2638221