高活性羽毛降解菌的筛选开题报告

1. 研究目的与意义

角蛋白是一种硬质蛋白，其不溶于水、且不溶于盐液及稀酸稀碱液。角蛋白广泛存在于发毛、鳞羽、甲蹄及其他表皮结构中，是羽毛的主要组成蛋白。羽毛作为养殖业的加工副产物，其产量巨大、且蛋白质与氨基酸含量丰富，是潜在的蛋白质资源，拥有极高的利用价值。近些年，随着我国的畜牧业发展，对饲料蛋白的需求日益提高，而羽毛这类非常规蛋白质资源，若制作为高蛋白质饲料加以利用，将产生巨大的资源优势。组成一只家禽体重的5-10%左右的是羽毛，而现如今，由于缺少合适的羽毛处理办法，世界范围内每年产生的数百万吨羽毛，除少量优良羽毛被服装、体育等行业利用外，大部分羽毛均被丢弃或填埋，污染环境，甚至传播疾病。而羽毛含有约90%的蛋白质，由于二硫键的存在，具有一定的降解抗性，不易在自然界降解。传统的物理和化学法处理羽毛，其能耗高、污染大、对氨基酸的破坏严重，而生物法降解羽毛成本低、绿色环保、处理条件温和、且不会破坏氨基酸，是目前发展最好、最具前景的一种处理方式，尤其是通过微生物产角蛋白酶进行发酵降解的方法，是羽毛分解领域目前的研究的热点之一。角蛋白酶是一种诱导酶，能专一降解角蛋白，一般由细菌、真菌和放线菌等微生物产生。目前市场没有商业角蛋白酶交易，现已知的产角蛋白酶微生物的产酶能力一般都不高，且需要在多数条件下才能利用羽毛。由于这些菌酶活低、降解能力弱、发酵周期长，无法适应工业化快速高效的生产，因此筛选一株降解效果优异的菌株十分必要。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：传统的物理和化学法处理羽毛角蛋白能耗高、污染大、氨基酸破坏严重，而生物法降解羽毛成本低、绿色环保、处理条件温和、不会破坏氨基酸，是目前发展最快、最具潜力的一种处理方式，能够充分利用羽毛降解产物。

预期目标：利用初筛和复筛培养基从土壤中成功获取羽毛降解菌株，对其角蛋白酶活进行测定并成功绘制酪氨酸标准曲线。

3. 研究的方法与步骤

3.1菌种的筛选

试验中所用的培养基及溶液：

4. 参考文献

[1] odetallah n, wang j, garlich j, et al. keratinase in starter diets improves growth of broiler chicks [j]. poultry science, 2003, 82(4): 664-670.

[2] 彭俏丽, 张辉华. 羽毛角蛋白降解的研究进展 [j]. 广东饲料, 2020, 29(10): 43-46.

[3] paul t, das a, mandal a, et al. biochemical and structural characterization of a detergent stable alkaline serine keratinase from paenibacillus woosongensis tkb2: a potential additive for laundry detergent [j]. waste and biomass valorization, 2014, 5(4): 563-574.

5. 计划与进度安排

1、第17周（22-23-1学期）-第2周（2024年12月27日--2024年3月6日）接受任务、查阅和翻译文献、撰写及完成开题报告

2、第3周-第4周（2024年3月7日--2024年3月20日） 准备实验所需试剂和器材，并制备实验所需要的各种培养基。

3、第5周（2024年3月21日--2024年3月27 日）进行菌种的初筛复筛并将得到的目的菌株进行羽毛降解实验。