猪毛角蛋白降解菌的分离筛选及其降解特性研究
2019-05-21尹红梅刘惠知
农业工程学报 2019年7期
刘 标,尹红梅,刘惠知
(湖南省微生物研究院,长沙 410009)
0 引 言
随着中国生猪养殖和加工业的快速发展,每年产生了大量的废弃猪毛,大部分猪毛被填埋或焚烧处理,这些处理方法对生态环境造成了严重的污染。猪毛富含 α-角蛋白,含量高达95%以上[1],如果对这些废弃蛋白进行降解回收利用,不仅可以改善生态环境,其降解产物可广泛用于饲料蛋白源及有机肥。
角蛋白在分子内和分子间存在二硫键、氢键、配位键和范德华力等多种键能,三维构象高度交联,性质稳定,不容易被普通的蛋白酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)水解,因此给资源化利用带来了困难。根据文献报道[2],猪毛角蛋白的二级结构主要为 α-螺旋,半胱氨酸的含量高(二硫键多),比羽毛角蛋白(β-螺旋)结构更稳定,更难降解。研究表明,自然界中的某些微生物能够将角蛋白降解成小肽、氨基酸等动物可以消化利用的成分,利用微生物对角蛋白废弃物进行无害化处理是一种高效、环保、低成本的转化方式。近年来,利用微生物降解角蛋白引起了研究工作者的广泛关注,目前已报道能降解羽毛角蛋白的微生物包括细菌、真菌、放线菌[3-14],如枯草芽孢杆菌、金黄色节杆菌、淡拟紫青霉和链霉菌等菌种,但专门针对猪毛角蛋白高效降解的微生物仅有少数报道[15-16]。因此,本研究从生猪屠宰场周边土壤中取样,筛选到一株高效降解猪毛角蛋白的微生物菌株,并对其进行了分类鉴定及降解特性的研究,旨在丰富降解猪毛角蛋白的微生物资源,为猪毛废弃物的无害化处理和资源化利用提供技术支持。……
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