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羽毛是鸟类和家禽类动物表皮细胞角质化的衍生物。羽毛的主要成分为角蛋白,一种硬性蛋白,不易被降解,导致羽毛的利用率低。我国每年有百万吨的羽毛废弃物被随意丢弃、焚烧和填埋,这些处理方法会造成环境污染,同时也会导致蛋白资源的浪费。工业生产中常用的羽毛降解方法有物理法和化学法,这些方法存在环境污染、成本高、产物利用率低等缺点,因此现在急需一种既环保又高效的羽毛降解方法。生物法降解即可减少环境污染也可提高降解产物的利用率。生物法降解羽毛主要包括微生物法降解羽毛和角蛋白酶法降解羽毛,本论文采用微生物法降解羽毛,从肉鸡屠宰场羽毛堆积点的土壤筛选得到两株高效降解羽毛的微生物菌株,通过形态的观察、生理生化指标鉴定及16SrRNA的分子生物学鉴定确定所筛菌株的种属,并对筛选菌株进行发酵条件的优化,进一步在最佳发酵条件下考察降解产物的特性。具体实验内容和结果如下:(1)本章采用羽毛粉为唯一碳源和氮源的选择性培养基对羽毛降解菌株进行筛选。分别从不同的含有羽毛的地点取样进行筛选共获得羽毛降解菌10株,其中X-05、X-07菌株降解羽毛效果要优于其他菌株,在X-05、X-07菌株作用下48h羽毛失重率分别为90%、92%,进一步对这两株菌进行微生物形态学观察、生理生化指标鉴定以及分子生物学鉴定判定X-05为地衣芽孢杆菌,X-07为苏云金芽孢杆菌。(2)通过单因素实验、Plackett-Burma试验及Box-Behnken响应面设计对培养基组成和发酵条件进行优化。最终获的X-05菌株最优产巯基含量的发酵工艺为羽毛11g/L,硫酸镁0.10g/L,氯化钠0.50g/L,磷酸氢二钾0.30g/L,磷酸二氢钾0.40g/L,氯化钙0.01g/L,初始pH值为8.30,培养温度37.0℃,巯基含量的预测值为1.84mmol/L;X-07产巯基含量的最优条件为羽毛添加量15g/L,硫酸镁0.10g/L,氯化钠0.50g/L,磷酸氢二钾0.30g/L,磷酸二氢钾0.40g/L,氯化钙0.01g/L初始pH值为8.40,培养温度39.0℃,巯基含量的预测值为1.56mmol/L。(3)在最优发酵条件下,研究X-05、X-07菌株作用下羽毛降解产物的特性。巯基含量测定实验结果表明X-05菌株作用下48h时羽毛产巯基含量达到1.80±0.23mmol/L,达到预测值的98%,X-07菌株作用下48h时羽毛产巯基含量达到1.49±0.13mmol/L,达到预测值的96%。此外还发现经过24h培养,正羽和绒羽已基本降解完全,48h时只剩下羽轴未被降解,72h时X-05菌株作用下羽毛只剩羽轴的表皮未被降解,而中心部分已被完全降解,X-07菌株作用下的羽毛只剩下羽轴的一部分未被降解。