摘要
本试验旨在筛选出具有高效氨氮转化能力的酵母菌，研究其对不同环境条件下的抗逆性。在肉鸡粪便样品中筛选酵母菌，并通过分析筛选酵母菌的菌体生物量、蛋白质含量、总蛋白质得率、氨氮降解率和生长曲线等指标，得到一株具有高氨氮转化能力的酵母菌，并对其进行形态学和分子生物学鉴定。对筛选菌株进行抗逆性分析，并与常见的单细胞蛋白生产菌株进行比较。结果表明:菌株Y-7在筛选培养基中的菌体生物量为4.92 g/L，总蛋白质得率为1.76 g/L，氨氮降解率为97.63%，均显著高于其余6株菌(P<0.05)。通过比较7株疑似酵母菌的生长曲线，菌株Y-7的生长速度最快，该菌株被鉴定为克鲁斯假丝酵母(Candida krusei)。经过抗逆性对比分析，菌株Y-7的耐高温和耐高盐能力强于酿酒酵母和产朊假丝酵母。综上所述，本试验筛选出一株具有高氨氮利用能力、高生长速率和高抗逆性的克鲁斯假丝酵母，为单细胞菌体蛋白的应用提供了新的方法。
在全球人口持续增长的背景下，人们对食物的需求急剧增加，特别是蛋白质来源的缺乏已经成为困扰人类的问题。在此需求下，畜牧业得到快速发展，但环境污染和自然资源紧张的问题日益突显。因此，寻找和开发对动物饲养有益且对生态环境友好的替代蛋白质具有重要的意义。单细胞蛋白(single cell protein，SCP)又称微生物蛋白，是指从微生物细胞培养中分离出来的干燥的微生物死亡的细胞或纯化蛋白。SCP被认为是一种重要的蛋白质资源。SCP不仅富含蛋白质，还含有碳水化合物、脂质、矿物质、核酸和维生素。特别是SCP含有高水平的必需氨基酸，如蛋氨酸和赖氨酸，使其在营养上比传统蛋白质来源更有应用前途。此外，SCP的生产原料来源广泛、培育周期短、收获率高，且不受季节、气候和土壤等环境条件影响。
酵母菌、细菌、霉菌和藻类等微生物可以生产大量的SCP，其中酵母菌细胞较大、生长迅速，对酸、高盐和高浓度底物具有高抗逆性，是市场上广泛认可并普遍使用的生产SCP的菌株。酵母菌具备将无机氮源转化为有机氮化合物的生物合成能力，但酵母菌对不同来源的无机氮源呈现在出等级偏好。酵母菌可以使用铵离子作为氮的唯一来源，因为它们拥有编码所有氨基酸生物合成酶的基因。在酵母SCP生产过程中，菌株对无机氮源的利用效率及其生长速率是决定SCP生产成本的关键因素。因此，筛选具有高氨氮利用效率和快速生长特性的菌株，对降低酵母SCP生产成本具有重要意义。此外，在发酵过程中，酵母细胞不可避免受到多种相互关联的应激刺激，如高渗透压、高温、高酸、高浓度乙醇和饥饿等，这些应激条件会显著影响酵母菌群的工业发酵效率。因此，本研究拟从鸡粪中筛选出氨氮利用能力强、蛋白质含量高、生长速度快且具有高抗逆性的菌株，以期为SCP的生产应用提供理论依据和数据参考。
1材料与方法
1.1试验材料
1.1.1样品
舍饲基础饲粮的肉鸡粪便采集于中国农业科学院北京昌平南口中试基地肉鸡舍。
1.1.2菌株
福邦酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Ⅰ型购自安琪酵母股份有限公司。产朊假丝酵母(Candida utilis)CICC 1769购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(China Center of Industrial Culture Collection，CICC)。
1.1.3主要试剂及仪器
主要试剂:无水葡萄糖、蛋白胨、酵母浸粉、琼脂粉、氯霉素均为生化试剂，购自北京索莱宝科技有限公司;(NH4)2SO4、NaCl、MgSO4·7H2O、K2HPO4·3H2O、FeSO4·7H2O、ZnSO4、CaCl2、CoCl2·6H2O均为分析纯，购自上海麦克林生化科技股份有限公司;乙二胺四乙酸(EDTA)、MnCl2·4H2O、(NH4)6Mo7O24·4H2O、CuSO4·5H2O均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。
主要仪器:电子天平(ME204型)和pH计(FiveEasy PlusTM型)，购自瑞士Mettler Toledo公司;立式压力灭菌器(LS-50HD型)，购自江阴滨江医疗设备有限公司;全自动生长曲线分析仪(Bioscreen C PRO型)，购自芬兰Oy Growth Curves Ab Ltd公司;生物显微镜(CX43型)，购自日本Olympus公司;恒温振荡器(IS-RDS4型)，购自广州深华公司;超净工作台(YT-CJ-2D型)，购自北京仪诺科兴科技发展有限公司;高速冷冻离心机(HR20M型)，购自湖南赫西仪器装备有限公司;自动微生物鉴定分析系统(GEN III MicroStation型)，购自美国Biolog公司。
1.1.4培养基成分及配制
富集培养基:葡萄糖10.0 g，(NH4)2SO4 2.0 g，NaCl 1.0 g，MgSO4·7H2O 1.0 g，K2HPO4·2H2O 1.0 g，FeSO4·7H2O 0.4 g，氯霉素0.1 g，微量元素溶液1.0 mL，蒸馏水1 L。115℃高压灭菌30 min，pH 7.2~7.4。
筛选培养基:葡萄糖15.0 g，(NH4)2SO4 1.43 g，NaCl 1.0 g，K2HPO4·2H2O 0.5 g，MgSO4·7H2O 0.25 g，微量元素溶液1.0 mL，蒸馏水1 000 mL。115℃高压灭菌30 min，pH 7.2~7.4。
微量元素溶液:EDTA 10.0 g，ZnSO41.2 g，CaCl2 1.5 g，MnCl2·4H2O 1.0 g，FeSO4·7H2O 2.0 g，(NH4)6Mo7O24·4H2O 1.0 g，CuSO4·5H2O 1.0 g，CoCl2·6H2O 1.0 g，水1 000 mL。pH 7.2~7.4。
YPD培养基:葡萄糖20 g，蛋白胨20 g，酵母浸粉10 g，水1 000 mL。固体培养基在此基础上补加20 g琼脂粉。115℃高压灭菌30 min。
BUY培养基:BUY培养基60 g，水1 000 mL。121℃高压灭菌20 min，pH 5.6。
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