17株芽孢杆菌产酶特性及益生特性的研究

论文摘要

益生芽孢杆菌作为饲料添加剂应用于畜牧养殖与水产养殖已相当广泛,关于芽孢杆菌益生作用机制的研究主要集中在调节肠道微生物平衡和对致病菌的拮抗作用上,而对促进饲料转化方面的研究较少。本课题对17株芽孢杆菌产酶特性以及部分医生特性展开了研究。本文选择了17株芽孢杆菌,首先定性检测其产蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶的能力,发现除少数菌株以外,多数益生芽孢杆菌具有产蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶能力,仅有5株菌有明显的产脂肪酶能力。其次,定量检测了菌株在菜粕、豆粕、麸皮、棉粕四种常用的饲料原料固体培养条件下产蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶能力,得到综合产酶能力较佳的Js-1、NN、N-2菌株。进一步研究3株菌对于玉米-菜粕、玉米-豆粕、玉米-麸皮、玉米-棉粕四种组合饲料的消化效果。研究发现,3株芽孢杆菌对饲料纤维素的消化均不明显,处理组中效果最明显的玉米-菜粕组,纤维素含量下降也只有0.8%（Js-1）；菌株对半纤维素消化降解明显,其中效果最好的是玉米-麸皮组,半纤维素消化率分别下降23.5%（Js-1）、18.7%（N-2）、10.0%（NN）,对于玉米-棉粕组合饲料中半纤维素也有较好的消化效果,半纤维素消化率为14.6%；芽孢杆菌作用后还原糖含量增加显著,增量在6.1mg/g以上,其中3株菌均对于玉米-麸皮组合饲料具有最好的处理效果,还原糖分别增加23.7mg/g（Js-1）、22.5mg/g（N-2）、22.3mg/g（NN）;芽孢杆菌对组合饲料蛋白质分解亦有明显效果,处理后游离氨基酸浓度明显上升,游离氨基酸增加量折算成组合饲料蛋白消化率,结果显示至少有4.1mg/g的蛋白质降解成氨基酸,Js-1处理组消化蛋白量在7.7mg/g以上,N-2对玉米-豆粕、玉米-麸皮处理样中消化蛋白分别为11.0mg/g、11.4mg/g,而NN处理组中消化蛋白量均低于5.9mg/g,这说明其中2株枯草芽孢杆菌的效果明显优于地衣芽孢杆菌NN。综上所述,益生芽孢杆菌可以促进饲料的消化,芽孢杆菌对饲料的消化效果与饲料组合有关,也与菌株本身的产酶特性有关。选择了液体培养条件下产蛋白酶较高的N-2、N-5、YCB菌株,研究了菌株培养粗酶液对菜籽皮、豆粕、麸皮、酒糟直接酶解效果,结果显示处理后氨基酸浓度上升,其中3株菌粗酶液均对麸皮中蛋白质有较好的酶解效果,游离氨基酸增加0.098mg/g以上,占饲料原料中总蛋白的20.8%,3株菌之间无明显差异。研究了17株芽孢杆菌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的拮抗性,结果显示,多数菌株对金黄色葡萄球菌有显著的拮抗作用,只有4株菌对大肠杆菌有拮抗作用。研究了17株菌对胆酸盐的耐受性,结果显示多数菌株耐胆酸盐能力较差,仅能耐受0.05%的胆酸盐,Js-1、N-2能够耐受0.1%的胆酸盐。研究了诱导产芽孢后Js-1、N-2、YCB菌株对于pH2.0盐酸的耐受性,结果显示3株菌均具有很好的耐酸性,pH2.0盐酸溶液处理30min,菌体存活率均在90.0%以上。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 益生菌的种类
• 1.1.1 芽孢杆菌
• 1.1.2 乳酸菌
• 1.1.3 酵母菌
• 1.1.4 霉菌
• 1.1.5 光合细菌
• 1.2 益生菌的特性
• 1.3 芽孢杆菌作为益生菌的优势
• 1.4 益生芽孢杆菌的作用
• 1.4.1 芽孢杆菌能提高动物生产性能
• 1.4.2 芽孢杆菌提高机体抗病能力
• 1.4.3 芽孢杆菌消化分解抗营养因子
• 1.4.4 芽孢杆菌能净化环境
• 1.5 益生芽孢杆菌的作用机制
• 1.5.1 微生物夺氧,维持肠道厌氧环境
• 1.5.2 拮抗病原徽生物,维持和调整肠道微生态平衡
• 1.5.3 产生多种酶
• 1.5.4 产生多种营养物质
• 1.5.5 增强免疫机能,提高抗病能力
• 1.6 益生芽孢杆菌的应用
• 1.6.1 芽孢杆菌在家禽养殖中的应用
• 1.6.2 芽孢杆菌在畜牧养殖中的应用
• 1.6.3 芽孢杆菌在水产养殖中的利用
• 1.6.4 芽孢杆菌在其他领域的应用
• 1.7 益生菌的评价体系
• 1.8 本课题研究的目标和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 饲料原料
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 试剂
• 2.1.5 仪器和设备
• 2.2 方法
• 2.2.1 芽孢杆菌产蛋白酶的定性检测试验
• 2.2.2 芽孢杆菌产纤维素酶的定性试验
• 2.2.3 芽孢杆菌产淀粉酶的定性试验
• 2.2.4 芽孢杆菌产脂肪酶的定性试验
• 2.2.5 芽孢杆菌不同饲料原料固体培养条件下产酶的研究
• 2.2.6 芽孢杆菌液体培养下产蛋白酶曲线的研究
• 2.2.7 菌种16S rRNA鉴定
• 2.2.8 芽孢杆菌对不同组合饲料的消化对比试验
• 2.2.9 液体培养产酶对于饲料原料中蛋白质成分的分解能力比较试验
• 2.2.10 芽孢杆菌对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的拮抗试验
• 2.2.11 芽孢杆菌耐胆酸盐试验
• 2.2.12 耐酸性试验
• 3 结果与分析
• 3.1 定性检测益生芽孢杆菌产酶能力
• 3.1.1 产蛋白酶能力
• 3.1.2 产纤维素酶能力
• 3.1.3 产淀粉酶能力
• 3.1.4 产脂肪酶能力
• 3.2 定量检测益生芽孢杆菌产酶能力
• 3.2.1 产蛋白酶能力
• 3.2.2 产纤维素酶能力
• 3.2.3 产半纤维素酶能力
• 3.2.4 产淀粉酶能力
• 3.3 益生芽孢杆菌液体培养条件下产蛋白酶曲线
• 3.4 菌种鉴定
• 3.5 细菌括抗试验结果
• 3.6 耐胆酸盐试验结果
• 3.7 耐酸试验结果
• 3.8 芽抱杆菌对组合饲料的分解能力的比较试验
• 3.8.1 纤维素消化结果
• 3.8.2 半纤维素消化结果
• 3.8.3 还原糖含量的变化
• 3.8.4 蛋白质的消化结果
• 3.8.5 物质损失结果
• 3.9 芽抱杆菌产酶对于饲料中蛋白质成分的降解结果
• 4 讨论
• 4.1 芽孢杆菌产酶产酶性能
• 4.2 芽孢杆菌对饲料消化的作用
• 4.3 菌株的特异性
• 4.4 芽孢杆菌益生性体外评价指标
• 4.5 芽孢杆菌改善营养的机制
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录