中国是世界第二大家禽生产国,每年屠宰加工产生的角蛋白类废弃物达近百万吨,目前尚未得到很好的利用。随着经济迅速发展,蛋白资源紧缺,而废弃羽毛角蛋白含量大于80%,是很好的蛋白质和氨基酸来源。传统的酸碱水解和高温蒸煮能耗大、产生大量废水、存在环境污染,还会破坏氨基酸结构、产物中氯离子含量高。利用生物降解对角蛋白废弃物资源化利用有广阔的应用前景,但面临生物催化效率低的困境。
江苏丘陵地区南京农业研究所生态农业研究室通过大量的采样筛选,获得了可以在中温条件下降解羽毛的芽孢杆菌,通过诱变改良、混菌复配使菌株降解率提高到85%以上。进一步优化发酵工艺,实现了5天内将高浓度羽毛降解,其降解物中含有20种氨基酸、多肽类物质和吲哚乙酸,有效物质转化率超过70%,形成了生物降解废弃羽毛高效生产氨基酸工艺,目前该技术水平达到的转化效率在国内领先。该技术与现有的酸解工艺比较具备以下优点:一是生物反应条件温和,减少能耗和废水排放;二是配料简单,无需额外添加碳源和氮源,只要加入少量无机离子;三是转化率高,产物中氨基酸和多肽转化率超过70%,反应时间短至5d,四是产物质量高,肥效好。含有20种氨基酸,生物转化使得氨基酸结构完好,产物中还有天然植物激素吲哚乙酸,不含氯离子,适用于氯离子敏感作物施用。


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