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薯渣与汁水是淀粉加工过程中产生的废弃物,由于其中含有大量的有机营养物质,极易腐败变质,产生恶臭的气味,严重的污染环境,因而不能直接排放。大量的马铃薯废弃物堆放在厂区周围,极大地限制了企业发展的同时也浪费了宝贵的资源。目前,传统的物理化学方法无法有效根本的解决这一污染问题,而本课题组利用微生物技术能将薯渣废弃物转化为可被动物有效吸收利用的单细胞蛋白。为提高此单细胞蛋白品质,本研究通过添加高产赖氨酸菌和固氮菌,进一步优化发酵工艺,以求提高饲料中第一限制氨基酸赖氨酸及粗蛋白的含量。一方面,通过单菌试验和菌种组合试验确定最优菌种组合比例为:短小芽孢杆菌E1:产朊假丝酵母:黑曲霉:圆褐固氮菌=7:2:1:5,接种量分别为0.7‰、0.2‰、0.1‰、0.05‰。以此为基础设计L16（43）正交试验,通过优化得到最优发酵条件为:温度40℃、底物添加量3%,初始pH即薯渣自身pH,大约在7.0左右。利用自制的5 L气升式发酵反应器对薯渣与汁水混合液态发酵生产单细胞蛋白,在最优条件下发酵生产单细胞蛋白,并分析单细胞蛋白的成分,包括:赖氨酸、粗蛋白、精蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维、粗脂肪、水分和灰分,以综合的评价薯渣资源化产单细胞蛋白饲料的营养水平。另一方面,本研究利用生物信息学分析的方法,对短小芽孢杆菌中赖氨酸生物合成的关键酶及其基因进行了分析。在NCBI上检索得到了3个天冬氨酸激酶基因,并预测了这三个基因5上游区域可能的启动子区域与转录因子结合位点,并对这三种基因翻译出的三个天冬氨酸激酶氨基酸序列进行了蛋白质属性分析、结构域分析、二级结构和三级结构分析。