[00382181]新型生物发酵饲料资源开发及关键技术集成

随着中国畜牧业的大力发展，其面临着饲料资源短缺的严峻考验，同时由于抗生素滥用，进而引发一系列非常严重的抗生素残留问题。“新型生物发酵饲料资源开发及关键技术集成”由国家863项目子课题、四川省教育厅项目、四川农业大学双支计划及数个自选课题组成，研究从2006年至2020年共持续15年，总投入经费200余万元。该项目通过现代分子生物学技术及微生物发酵技术，围绕新型酶制剂开发和应用、新型抗生素替代品开发和应用，以及微生物发酵饲料进行研究，取得了以下研究结果：1）通过RT-PCR等技术手段分离克隆获得猪胰腺相关消化酶（胰腺脂肪酶、猪胰腺羧肽酶A1、胰蛋白酶和弹性蛋白酶等）的cDNA序列，并构建相应的毕赤酵母表达载体，采用甲醇诱导发酵的方法成功表达了几个消化蛋白，并且具有天然酶近似的酶学特性；2）通过基因合成等技术手段获得了抗菌肽Plectasin、菌丝霉素、牛乳铁蛋白抗菌肽BLF、鲢鱼抗菌肽ParasinⅠ的cDNA序列，并构建相应的原核和真核表达载体，采用IPTG及甲醇诱导发酵的方法成功表达了这些抗菌肽蛋白，且具有较强的抑菌活性，成功开发了一些新型抗菌肽产品以及银耳多糖孢子等具有抗菌和免疫调控作用的生物工程产品；3）通过对红薯渣、木薯渣等农副产品废弃物进行复合益生菌固态发酵，筛选出了适合红薯渣、甘薯渣等发酵的工艺参数。 对木薯渣的复合益生菌发酵研究技术于2015年授权获得了国家发明专利（名称：一种利用混菌发酵技术改善木薯渣品质的方法，专利号：ZL 2014 1 0143337.8）；对酶制剂（猪胰腺脂肪酶）的研究技术（一种利用毕赤酵母高效分泌表达猪胰腺脂肪酶PPL的方法）、对抗菌肽（ParasinⅠ）的发酵研究技术（利用毕赤酵母表达人溶菌酶-抗菌肽ParasinⅠ融合蛋白的方法）分别于2018年底、2019年初申报了国家发明专利，均已进入了二审阶段。 该项目实行产、学、研结合，使研究、开发、推广同步进行，取得了良好的经济效应和社会效应。该项目开发的新型酶制剂、抗菌肽制剂已完成实验室研究阶段，其基本上都实现了酵母表达体系基因工程重组表达，表达量还较为可观，酶学活性强；它们均已进入发酵罐发酵模式研究并已做动物试验，且效果显著，这为下一步大规模发酵及饲料酶制剂的开发利用做好铺垫；其中抗菌肽极有希望开发成为一类新型的广谱高效抗菌药物，这对于进一步研究其抗菌机理，开发其在医药、卫生、食品工业及农业等方面的应用有着重要的理论和现实意义。微生物发酵饲料和新型饲料资源，为提高中国饲料资源利用效率，减少环境污染提供了理论依据，具有重要生产应用价值。通过对红薯渣和甘薯渣等农副产品废弃物的复合益生菌固态发酵，已筛选出了适合红薯渣、甘薯渣发酵的工艺参数，并且进行了应用研究，取得了良好的经济效益。