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標(biāo)題: 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用 [打印本頁(yè)]

作者: 29625248    時(shí)間: 2019-4-17 09:27
標(biāo)題: 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用

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單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)及在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用

中國(guó)工程院麥康森 院士
中國(guó)海洋大學(xué)

一、蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)
※2018年全球有76億人,到2050年全球有96億人,如何滿足全球96億人的蛋白質(zhì)需求是一個(gè)很嚴(yán)肅的話題和科學(xué)任務(wù);
※全球人口蛋白質(zhì)需求大趨勢(shì):到2050年,比目前增加75-100%;
全球80%的農(nóng)用地用于動(dòng)物養(yǎng)殖,到2050年食物增量的土地空間很有限,全球69%的土地資源是草地;
※大于三分之一的糧食收成用于動(dòng)物飼料生產(chǎn),中國(guó)是一個(gè)飼料大國(guó),2018年商品飼料產(chǎn)量2.2億噸,非商品飼料約1億噸,同時(shí)中國(guó)也是一個(gè)人口大國(guó),飼料爭(zhēng)糧的現(xiàn)象日益突出;如何提高飼料效率就是一個(gè)很好的突破口。
※水產(chǎn)養(yǎng)殖是飼料效率最高的動(dòng)物蛋白食物生產(chǎn)方式(料肉比,1.1:1,同時(shí)水產(chǎn)養(yǎng)殖比畜禽養(yǎng)殖更節(jié)約糧食,更少污染環(huán)境)同時(shí)單細(xì)胞蛋白可以替代現(xiàn)在的魚粉,節(jié)約魚粉的用量

二、單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)
※優(yōu)勢(shì):不與人爭(zhēng)地,不與人爭(zhēng)糧,循環(huán)經(jīng)濟(jì),變廢為寶,可以“無(wú)中生有”。
單細(xì)胞生物(微藻、細(xì)菌、放線菌、酵母、真菌)可以和常用飼料原料代謝產(chǎn)生的非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),比如甲烷,一氧化氮、氨氣、二氧化碳等反生快速反應(yīng),產(chǎn)生的物質(zhì)為蛋白質(zhì)和活性物質(zhì),減少其他蛋白質(zhì)的浪費(fèi)。

(一)單細(xì)胞蛋白作為水產(chǎn)飼料蛋白源的基本要求
1、適口性好,對(duì)攝入量不產(chǎn)生負(fù)面影響
2、對(duì)成活和生長(zhǎng)不會(huì)造成負(fù)面影響
3、安全性好,對(duì)動(dòng)物健康不產(chǎn)生負(fù)面影響
4、使用現(xiàn)用技術(shù),利于配方設(shè)計(jì)和飼料加工
5、生產(chǎn)成本適宜,能為多數(shù)養(yǎng)殖動(dòng)物飼料采用
6、不與糧食生產(chǎn)爭(zhēng)地、爭(zhēng)水、對(duì)空間、水需求量極低
7、生產(chǎn)不受季節(jié)、氣候影響

(二)“無(wú)中生有”的蛋白質(zhì)生產(chǎn)范例(無(wú)機(jī)C\N+單細(xì)胞生物—有機(jī)C/N

1、莢膜甲基球菌:廣泛分布于土壤等環(huán)境中,以甲烷為唯一碳源和能源,在溫室氣體循環(huán)中起重要作用;
通過(guò)莢膜甲基球菌發(fā)酵,把低值的天然氣轉(zhuǎn)化為價(jià)值提高20倍的蛋白質(zhì)、益生素、乳酸、生物活性等產(chǎn)品;
產(chǎn)出的甲烷氧化菌蛋白,和魚粉相比,粗蛋白為69.5,核酸是魚粉的9倍,氨基酸平衡方面只有賴氨酸比魚粉低17個(gè)點(diǎn)(魚粉為48.6,甲烷氧化蛋白為31.5)

通過(guò)魚粉和甲烷氧化蛋白對(duì)大西洋鮭的生產(chǎn)性能的對(duì)比得出以下結(jié)論
※與魚粉對(duì)照組相比,用細(xì)菌蛋白取代魚粉,使得大西洋鮭的生長(zhǎng)更好。
※大西洋鮭對(duì)細(xì)菌蛋白中的高含量銅和核酸沒有不良反應(yīng)。
※大西洋鮭的生長(zhǎng)性能改善表明該產(chǎn)品中存在生長(zhǎng)刺激因子,但是需要進(jìn)一步研究。
※甲烷氧化菌蛋白能夠預(yù)防有豆粕引起的的大西洋鮭腸炎(表現(xiàn)為細(xì)菌蛋白的抗炎作用)。

2、乙醇梭菌(由比利時(shí)Abrini等1994年從兔子糞便中分離得到。以一氧化碳為唯一碳源和能源,在合成乙醇的同時(shí),生產(chǎn)高質(zhì)量的菌體蛋白)
2)乙醇梭菌菌體蛋白的基本營(yíng)養(yǎng)特性
1、蛋白質(zhì)含量高:粗蛋白含量80以上,同時(shí)富含多種微量元素,不含抗?fàn)I養(yǎng)因子和動(dòng)物源性成分;
2、氨基酸種類齊全,平衡性好,富含18種氨基酸(氨基酸組成接近魚粉),總氨基酸含量在75以上,其中賴氨酸含量7.5以上;
3、消化率高
胃蛋白酶消化率在90.2%,易于動(dòng)物消化吸收;
(3)乙醇梭菌菌體蛋白的飼料加工特性
在膨化過(guò)程中,菌體蛋白的粘性高于低溫魚粉,加工性能良好;
(4)乙醇梭菌菌體蛋白在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用
菌體蛋白替代魚粉0-20%,對(duì)大口黒鱸的攝氏、生長(zhǎng)和飼料系數(shù)沒有明顯影響;
用菌體蛋白替代豆粕5-10%,對(duì)草魚的生長(zhǎng)、飼料效率、蛋白質(zhì)沉積率有正面的改善作用;
用菌體蛋白替代4.5%的魚粉,對(duì)黒鱸的生長(zhǎng)性能有改善作用,使用量達(dá)到18%對(duì)生產(chǎn)性能沒有顯著影響。
乙醇梭菌蛋白改善生產(chǎn)性能和腸道健康、肝臟功能說(shuō)明具有一定的益生作用,尚待進(jìn)一步深入研究。

三、展望
地球微生物計(jì)劃披露:地球上大約有一萬(wàn)億種微生物。它們?cè)诘厍蛏弦呀?jīng)生活了34億年,而人類只有700萬(wàn)年,它們才是地球的主人;
現(xiàn)代生物技術(shù)、未來(lái)創(chuàng)新的生物技術(shù)讓微生物更好地為人類提供服務(wù)。
比如 基因編輯技術(shù) 合成生物學(xué)技術(shù)等;
也許將來(lái)我們不用養(yǎng)牛,也能夠吃上同樣的牛排,并且周期更短、成本更低,發(fā)揮你的想象力,用生物技術(shù)創(chuàng)造無(wú)盡可能。


原創(chuàng): DDC     來(lái)源:大帝漢克
聽課筆記由成都大帝漢克生物科技有限公司營(yíng)銷部王銀星、殷繼勛現(xiàn)場(chǎng)整理




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