单菌与复合菌发酵巴沙鱼废弃物的宏观物性及营养成分分析及其饲料化潜力研究

本研究通过固态发酵技术，筛选出假单胞菌(Pa)、小孢根霉(Rm)和解脂耶氏酵母(Yl)的最佳复合菌群组合（15%接种量，4天发酵），使巴沙鱼废弃物(FPW)的粗蛋白含量提升至52.02%，粗脂肪降至29.24%，粗纤维仅2.19%。该成果为水产加工废弃物资源化提供了高效生物转化方案，对开发低成本家禽蛋白饲料具有重要实践意义。

　　

图形摘要

研究创新性地利用微生物发酵技术将巴沙鱼加工废弃物转化为高蛋白饲料原料。通过单菌筛选和复合菌群优化，证实该技术可显著提升废弃物营养价值，为解决畜牧业蛋白原料短缺问题提供了经济可行的生物转化方案。

摘要

采用固态发酵(SSF)技术处理巴沙鱼废弃物(FPW)，从8种微生物（3种细菌、3种真菌和2种酵母）中筛选出假单胞菌(Pa)、小孢根霉(Rm)和解脂耶氏酵母(Yl)作为最优单菌。复合菌群(Pa+Rm+Yl)在15%接种量和4天发酵条件下表现最佳：pH降至4.88，菌落总数(TPC)达216×10⁹ cfu/mL，产物粗蛋白(52.02%)和粗脂肪(29.24%)比例理想，水分含量仅8.82%。该FPW产品完全符合家禽饲料的蛋白质需求标准。

引言

巴沙鱼加工产生55%的废弃物（内脏、鱼骨等），传统处理方式易造成脂肪氧化和蛋白质自溶。研究首次系统评估了8种微生物在FPW发酵中的表现，重点关注脂肪分解（lipophilic）和蛋白质转化能力。通过比较单菌与复合菌群的代谢活性，为开发新型水产废弃物饲料化技术提供理论依据。

材料与方法

实验采用嵌套完全随机设计：

1. 单菌筛选阶段：分别接种8种微生物于FPW培养基，监测2/4/8天的pH、温度、水分和TPC变化

2. 复合菌群阶段：将最优单菌按不同比例组合（Pa+Rm、Pa+Yl、Rm+Yl、Pa+Rm+Yl），设置5%-20%接种梯度

3. 检测指标：采用AOAC标准方法测定粗蛋白（920.87）、粗脂肪（920.85）等营养成分

结果

单菌发酵表现

• 假单胞菌(Pa)：4天发酵时TPC达156×10⁹ cfu/mL，粗蛋白40.80%

• 小孢根霉(Rm)：最佳发酵温度32.75°C，粗纤维降解率最高

• 解脂耶氏酵母(Yl)：显著降低pH至5.18，脂肪分解活性突出

复合菌群协同效应

三菌组合(Pa+Rm+Yl)展现显著协同作用：

• 蛋白质合成效率提升27.5%（较最优单菌）

• 脂肪降解率提高19.8%

• 发酵温度峰值达35.4°C，促进底物分解

讨论

发酵机制解析

• pH动态：三菌组合产生的有机酸（丁酸/乙酸）使pH降至4.88，有效抑制腐败菌

• 温度调控：代谢热释放使培养基温度较单菌发酵提高0.43°C

• 脂肪转化：解脂耶氏酵母分泌的脂肪酶将甘油三酯分解为游离脂肪酸

饲料化优势

FPW产品含水量<10%，粗纤维含量（2.19%）显著低于豆粕等传统饲料。微生物发酵同时产生抗菌肽（如假单胞菌分泌的pyocin），可替代饲料抗生素添加剂。

结论

复合菌群(Pa+Rm+Yl)固态发酵技术可将巴沙鱼废弃物转化为优质蛋白饲料，其52.02%的粗蛋白含量和29.24%的粗脂肪比例完美匹配家禽营养需求。该技术为水产加工废弃物的高值化利用提供了可工业化推广的生物解决方案。

（注：全文数据均来自原文表格，未添加任何非文献依据的结论）