固态发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料的研制

固态发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料的研制

摘要增加蛋白饲料是畜牧业、水产业、禽蛋业健康发展的需要。此文叙述了发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料的研制过程：以取自马来西亚的棕榈仁粕为培养基质，利用高产纤维素酶的丝状真菌、高产菌体蛋白的酵母和高产蛋白酶的芽孢杆菌组合发酵生产出蛋白质含量高达35 ～ 40%、多肽组分含量为 80% 以上的多肽饲料。经初步小鼠急性毒理实验，证明该产品安全无毒。最后分析了该产品的可行性和市场前景。

关键词固态发酵；棕榈仁粕；多肽饲料；蛋白饲料

Abstact The necessity of increasing protein feed for animal husbandry,aquaculture and poultry egg industry was

discussed.It was introduced that development process of polypeptide feed obtained from palm kernel cake by solid state

fermentation.The polypeptide feed, containing 35 ～ 40% of protein which is 80% of polypeptide, was produced by solid state

fermentation with filamentous fungi of high-yield cellulase,yeast of high bacterial protein and bacillus of high-yield protease

using the palm kernel cake as substrate from Malaysia.The polypeptide feed is safety and on-toxic though the acute toxicity

experiment.The feasibility and market prospect of the product were analyzed also. Keyword solid state fermention;palm kernel cake;polypeptide feed;protein feed

1 多肽饲料的概述

1.1 多肽饲料

我国蛋白质资源不足，每年都要大量进口植物蛋白

类如大豆及其粕类和动物蛋白如鱼粉等

[1]

。据预计，在

2010 年、2020 年、2030 年我国将用于生产饲料的粮食约

占总量的 38%、43%、50%，蛋白饲料缺口仍然将有 3000

万吨以上

[2]

。因而亟需开发新的蛋白质源，生产出更多的

蛋白饲料。

蛋白质被动物摄取后，经肠道多种蛋白水解酶的作

用，不是仅以氨基酸的形式吸收，更多的是以小肽的形

式被直接吸收。而且，二肽和三肽的吸收速度比同组成

的氨基酸要快。其中，某些小肽不仅具有营养功能，而

且具有多种生理功能，这是肽理论研究和实践应用中的

重大突破

[3]

。此研制的发酵法生产棕榈仁粕多肽饲料将是

新一代蛋白饲料，其蛋白质经过水解后是以具有生理功

能的、超吸收的多肽形式存在。

1.2 利用生物技术增加蛋白质和多肽的新资源

为了将大量的棕榈仁粕 (palm kernel cake，简称

PKC，下同 ) 利用成为可广泛应用的多肽饲料，是将其粗

大纤维变成动物可食用的纤维，增加其适口性。其次，通

过发酵增加产品中单细胞蛋白质，开辟了蛋白质来源新途

径，不与人类争资源。第三，利用微生物发酵生长中产生

的蛋白质水解酶将蛋白质水解为多肽，最终研制出具有生

物活性的多肽饲料产品。利用组合发酵棕榈仁粕后干料的

蛋白质含量为 35% ～ 40%。多肽分子量为 1000 ～ 2000 道

尔顿的组分。也可以利用植物的根、茎、叶等纤维基质和

使用受限制的植物粕经组合菌发酵生产出高含量蛋白质和

多肽的饲料。因而，生物技术在生产高蛋白质饲料中将大

有可为，越来越显示它的强大生命力。

2 棕榈仁粕多肽饲料

2.1 科学利用棕榈仁粕，走绿色、环保、可持续发展

的经济模式

棕榈仁粕中含有粗蛋白 15% ～ 20％，蛋氨酸 0.312％、

赖氨酸 0.528％、苏氨酸 0.526％、色氨酸 0.12％、精

氨酸 2.064％、组氨酸 0.264％、胱氨酸 0.228％、缬氨

酸 0.84％、苯丙氨酸 0.624％；粗脂肪 11.13％、粗纤维

18.90％、水分9.80％、粗灰分4.68％、钙0.15％、磷0.41％、总能 17.15MJ/kg、无氮浸出物 64.8％等一般动物生长所

必需的所有营养物质。但棕榈仁粕只以少量饲喂反刍动物，

且适口性差。通过微生物发酵的方法首先降低其粗纤维含

量增加适口性；其次将其蛋白含量提高到 30% 以上；第三，

将植物蛋白转化为菌体蛋白，改善其氨基酸组成，更加符

合动物蛋白质生理模式，从而增加蛋白质的消化吸收和利

用率，有利于动物的生长需要。

随着全球棕榈油产能的增大，其副产物棕榈仁粕的

产量不断的增加，马来西亚 2006 年的棕榈仁粕产量就已

达 220 万吨，其周边国家如印尼、泰国等近几年大力扩

大油棕榈种植面积，棕榈仁粕产量几乎与马来西亚相当

[4]

。长期以来，如何科学有效处理棕榈仁粕一直困扰着棕

榈油生产国和企业。如今，棕榈仁粕的产量达到历史最

高水平，更加剧了棕榈仁粕对生态环境的污染。《发酵法

生产棕榈仁粕多肽饲料的研制》项目致力于棕榈仁粕的

综合利用，为棕榈仁粕寻找到了一条有效的、绿色环保、

可持续发展的利用途径。既能减轻或消除由现有处理棕

榈仁粕方法所造成的环境污染，又能带来巨大的社会经

济效益。