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放线菌角蛋白酶及不同前处理对于鸡脚皮膜分解效果

脚皮膜(Scutate scales)为贴附于鸟类脚部表皮的一层附属物，功能为保护与隔绝外在环境。

脚皮膜系由表皮细胞凋亡后，由角蛋白所组成的鳞状多层次结构，其中具有含大量脂质之液胞。

随着家禽业的发达，角蛋白之废弃物因结构稳定而难以分解，而造成严重的污染问题。过去之报告多探讨如何处理及应用羽毛、猪毛…等角蛋白废弃物于动物饲料来源，并无报告可指出鸡脚皮膜之处理方式及应用。

因此，本研究将分为两部分进行，第一部分先探讨鸡脚皮膜之一般化学组成，再以鸡脚皮膜作为培养基质，与本研究室所分离之放线菌5012进行培养，藉以诱导提升其角蛋白酶之活性并寻求其最佳作用的受质酵素比；第二部分则先以酒精(20 %)与氢氧化钠(0.05 M)做不同前处理，再与放线菌5012所萃取之粗酵素液进行培养14天，再藉由鸡脚皮膜经酵素处理后其溶液中可溶性蛋白质、受质之可消化蛋白与扫描式电子显微镜显微结构观察等结果来评估其对鸡脚皮膜的分解效果。第一部分结果显示：一般化学组成方面，鸡脚皮膜以20 %酒精处理组有最高之粗蛋白含量，氢氧化钠处理组在灰分上有显着较其他组别为高，而所有处理组皆有约20%之粗脂肪含量，

显示鸡脚皮膜丰富的脂质含量。另外，以2%鸡脚皮膜作为培养基质与放线菌5012进行培养，于第七天则有最高之角蛋白酶活性(29.0 U)，显示适量鸡脚皮膜的添加具有提升放线菌5012分泌角蛋白酶的效果。在受质酵素比为100:1时，培养液中可测得最高的可溶性蛋白，此结果亦显示此为最佳的受质酵素作用比例。乾燥及酒精之前处理组于放线菌5012粗酵素处理14天后能显着提升鸡脚皮膜之可消化蛋白质，

其中又以乾燥后样品经14天处理组有最高可消化蛋白质(53.72%)。扫描式电子显微镜显微结构观察中，显示碱前处理之鸡脚皮膜表面有蛋白质碎片沉积的结果，显示碱处理对鸡脚皮膜结构会产生破坏；

而各处理组的鸡脚皮膜在经过放线菌5012粗酵素处理14天后，外观皆有明显的分解情形，显示放线菌5012所产的角蛋白酶对鸡脚皮膜具有高度分解效果。综观上述，乾燥鸡脚皮膜经放线菌5012粗酵素处理14天之固形物有最高的可消化蛋白质(53.72%)。

若先以碱处理36小时后再经放线菌5012粗酵素处理七天则培养液中有最高之蛋白态可溶性蛋白质；另外亦显示，先以碱处理36小时后经放线菌5012粗酵素处理十四天则培养液中有最高之总蛋白质含量。

因此，鸡脚皮膜可藉由不同前处理及配合放线菌5012粗酵素处理进而提升其可消化蛋白质及可溶性蛋白质等效果以增加其未来在动物饲料的利用价值。