羽毛约占家禽总体重的5%～7%，是家禽养殖过程中产生的主要废弃物之一。国际家禽业每年产生数百万吨的羽毛废料，给环境和废弃物处理带来严峻挑战。羽毛粉是羽毛加工后的产物，是一种具有潜力的替代蛋白来源，其粗蛋白含量约为85%，并含有多种氨基酸、矿物质元素及维生素B和E。然而，羽毛粉作为优质蛋白源的广泛应用受到其固有特性的严重制约。具体而言，羽毛粉中的蛋白质主要由角蛋白组成，其具有高度有序的螺旋结构，通过二硫键以及极性和非极性相互作用的广泛交联而稳定，导致其高度不溶且难以被酶解。此外，氨基酸组成的不平衡进一步加剧了这些缺陷，阻碍了其利用。而且，传统热加工制备的羽毛粉常存在蛋白质水解不均匀、氨基酸损失及抗营养因子生成等问题，导致其生物学价值显著降低。因此，开发一种高效、绿色的改性技术以破解角蛋白结构并改善羽毛粉的营养品质，是其高值化利用中亟待解决的核心瓶颈。
发酵技术作为一种传统且环境友好的生物转化方法，因其反应条件温和、产品安全性高和可控性强等显著优点，已被广泛应用于蛋白质资源的改性。发酵过程中涉及的微生物可分泌多种酶或还原剂，特异性裂解角蛋白的二硫键和肽键，从而将不溶性角蛋白转化为可溶性小肽片段和游离氨基酸。在已报道的方法中，基于芽孢杆菌的羽毛降解最为常用。进一步研究表明，利用来源于枯草芽孢杆菌的工程化角蛋白酶发酵羽毛粉可提高小肽含量，而角蛋白酶突变体可获得最高的羽毛水解率、肽和总氨基酸水平。毕赤酵母因其安全性好、耐受性强以及能够分泌胞外酶和生物活性代谢物而被广泛应用于食品和饲料发酵。特别是，毕赤酵母在生物技术领域已成为成熟的分泌表达宿主，但关于产角蛋白酶毕赤酵母菌株及其在羽毛粉生物转化中应用的报道仍较为有限。因此，探索毕赤酵母在羽毛粉生物加工中的应用，可能为将羽毛角蛋白转化为高附加值多肽提供一种更安全且更具饲料兼容性的发酵平台。据此，本研究旨在筛选一株高效的毕赤酵母菌株用于羽毛粉改性，表征其角蛋白酶特性，并整合微生物发酵与外源酶添加以最大化多肽释放。
氧化应激与家禽的生长受阻、免疫功能紊乱和疾病易感性密切相关。肠道微生物代谢产物，尤其是短链脂肪酸，是连接饮食与氧化还原状态及炎症状态的关键介质，不仅作为终产物发挥作用，还作为信号分子调控代谢和免疫功能。与此同时，源自食品和饲料蛋白的抗氧化肽在动物生产中备受关注。酶解或微生物水解羽毛粉已被证明可提高氨基酸的可用性，在某些情况下还能产生具有抗氧化、抗菌或抗炎活性的肽组分。然而，许多角蛋白降解系统主要关注蛋白质回收而非结构-功能关联。关于角蛋白结构重塑如何影响多肽释放、理化性质和特定生物活性，以及其产物能否调节体内抗氧化状态和短链脂肪酸，目前仍缺乏机制层面的理解。
10个月宝宝每天需要喝多少奶粉？