中国传统发酵食品源酵母的饲用蛋白创制利用

【作者】 朱海燕； 韦宇华； 郭良臣； 陈瑞雅； 白逢彦； 韩培杰；

【机构】 中国科学院微生物研究所微生物多样性与资源创新利用全国重点实验室； 中国科学院大学生命科学学院； 福建农林大学生命科学学院；

【摘要】 针对我国饲料蛋白资源对外依存度高与可持续性不足的突出问题,本研究致力于非粮型微生物蛋白的开发。依托中国传统发酵食品资源,系统性采集覆盖22省96个采样点的500余份样品,分离鉴定2536株酵母(涵盖111种),构建整合菌种、蛋白、表型、氨基酸及遗传信息的"五库"资源体系。从中筛选出饲料名录菌种——酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、马克思克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)、产朊假丝酵母(Candida utilis),以及具备名录申报潜力的库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)、扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)、葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、矮小假丝酵母(Kazachstania humilis),共7种12株粗蛋白含量>60%的高效菌株。在发酵工艺中,以玉米浸泡液为底物,通过金属元素优化与补料分批发酵策略,采用白地霉(Geotrichum candidum)在5L规模实现饲料蛋白生产,粗蛋白含量达52%、产量73.1 g/L、生产效率2.9 g/(L·h)。小试产品富含必需氨基酸;规模化经济测算表明,年处理全国2000万吨玉米浸泡液可产出54万吨蛋白,预期利润8.1亿元。研究同时证实丝状真菌(红曲霉Monascus spp.、米曲霉Aspergillus oryzae)对玉米浸泡液的转化潜力。本成果为玉米加工副产物高值化利用与饲料蛋白国产化提供了有效技术路径,并为万吨级示范工程推进及饲料新菌种名录申报奠定科学基础,对我国实现饲料蛋白资源自主可控与绿色可持续发展具有积极意义。更多还原