枯草芽孢杆菌CCAM 080032的益生特性及高密度固态发酵工艺的研究

论文摘要

因抗生素在饲料中的过度使用而导致的耐药性、毒性残留等一系列安全性问题越来越引起人们的重视,寻找安全的抗生素替代品迫在眉睫。芽孢杆菌制剂不仅能够抑制肠道病原菌的生长,提高动物生产性能,而且会形成芽孢,对逆性环境具有很强的耐受力,因此在饲料业中具有广阔的应用前景。本课题是对实验室保藏的一株枯草芽孢杆菌CCAM 080032展开研究,通过研究其在逆性环境的体外耐受能力以及产酶情况来评价其益生特性。然后,从培养基和培养条件等方面对该菌株的固态发酵工艺进行优化,以期获得较佳产孢条件,具体研究结果如下：1、耐受性试验表明,枯草芽孢杆菌CCAM 080032能够耐受14%.NaCl的高渗压,人工胃液、人工肠液以及胆盐对芽孢的存活率几乎没有影响,并且具有较强的耐热能力,当处理温度≤80℃时,芽孢存活率仍可以维持在90%以上。2、枯草芽孢杆菌CCAM 080032固态发酵的物料具有蛋白酶活性、木聚糖酶活性和纤维素酶活性,其中中性蛋白酶活力为107.70 U/g,碱性蛋白酶活力为888.52U/g,木聚糖酶活力为20.28 U/g,纤维素酶活力为8.99 U/g。这三种酶的存在,有助于饲料中营养物质的消化吸收,促进动物的生长,降低饲料成本,提高养殖效益。3、通过单因素试验及正交试验方法,确定了枯草芽孢杆菌CCAM 080032(?)勺最优培养基与最佳培养条件为：稻草粉200 g,麸皮800 g,葡萄糖50 g,胰蛋白胨20 g,NH4NO315 g, KH2PO4 10 g, H2O 1500 g,按5%的比例接种菌龄为17h的种子液,在37℃培养48 h后,芽孢产量可达到7.90×1010CFU/g。4、将发酵过程起始温度设为37℃,同时控制过程中最高温度不超过45℃,最好保持37℃,并对物料进行适当的翻动,可以得到较高的芽孢产量。这一结论对于枯草芽孢杆菌的实际生产具有指导意义。5、应用转盘发酵得到的芽孢产量为1.06×1010CFU/g,应用通风发酵罐得到的芽孢产量为1.85×1010 CFU/g,利用传统的浅盘发酵方式可以得到11.09×10mCFU/g芽孢,因此,浅盘发酵具有绝对优势,转盘发酵设备还需改进。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 饲用抗生素的应用现状
• 1.1.2 抗生素替代品的主要种类
• 1.2 益生菌制剂研究进展
• 1.2.1 益生菌的筛选标准
• 1.2.2 目前常用益生菌的种类
• 1.3 芽孢杆菌制剂的应用进展
• 1.3.1 芽孢杆菌作为益生菌的作用机理
• 1.3.2 芽孢杆菌在畜禽业的应用现状
• 1.3.3 芽孢杆菌的培养及发酵工艺
• 1.4 研究目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 菌种
• 2.2 培养基
• 2.2.1 液体种子培养基
• 2.2.2 平板计数培养基
• 2.2.3 固体发酵培养基原料及试剂
• 2.3 芽孢计数方法
• 2.3.1 发酵液活菌计数法
• 2.3.2 固态发酵物料芽孢计数法
• 2.4 枯草芽孢杆菌益生特性的研究
• 2.4.1 种子液的制备
• 2.4.2 固态发酵物料的制备
• 2.4.3 枯草芽孢杆菌对逆性环境体外耐受能力研究
• 2.4.4 枯草芽孢杆菌固态发酵产酶特性的研究
• 2.5 枯草芽孢杆菌固态发酵工艺的研究
• 2.5.1 试验流程
• 2.5.2 液体种子培养
• 2.5.3 罐头瓶固态发酵培养
• 2.5.4 培养基的优化
• 2.5.5 培养条件的优化
• 2.6 枯草芽孢杆菌固态发酵培养方式初探
• 2.6.1 试验流程
• 2.6.2 液体种子培养
• 2.6.3 固态发酵培养
• 2.6.4 发酵过程温度对芽孢产量的影响
• 2.6.5 翻动对固态发酵芽孢产量的影响
• 2.6.6 不同培养方式比较
• 3 结果与分析
• 3.1 枯草芽孢杆菌益生特性的研究
• 3.1.1 枯草芽孢杆菌对逆性环境体外耐受能力的研究
• 3.1.2 枯草芽孢杆菌固态发酵产酶特性的研究
• 3.2 枯草芽孢杆菌固态发酵工艺的研究
• 3.2.1 培养基的优化
• 3.2.2 培养条件的优化
• 3.3 枯草芽孢杆菌固态发酵培养方式初探
• 3.3.1 发酵过程温度对芽孢产量的影响
• 3.3.2 翻动对固态发酵芽孢产量的影响
• 3.3.3 不同培养方式比较
• 4 讨论
• 4.1 枯草芽孢杆菌益生特性的研究
• 4.1.1 枯草芽孢杆菌对逆性环境体外耐受能力的研究
• 4.1.2 枯草芽孢杆菌固态发酵产酶特性的研究
• 4.2 枯草芽孢杆菌固态发酵工艺的研究
• 4.3 枯草芽孢杆菌固态发酵培养方式初探
• 4.3.1 发酵过程温度对芽孢产量的影响
• 4.3.2 翻动对固态发酵芽孢产量的影响
• 4.3.3 不同培养方式比较
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历