猪源益生芽孢杆菌的筛选及发酵工艺研究

随着饲用抗生素的滥用所导致的耐药性、药物残留、环境等问题的出现，抗生素替代品的研究成为热点。微生态制剂是通过改善宿主肠道内的微生态平衡从而发挥益生作用的生物制品，芽孢杆菌是微生态制剂的一种，其能形成内生孢子，具有强耐受性等优点。 本研究从健康仔猪的粪便中分离筛选出对肠道常见病原菌具有拮抗作用的猪源益生芽孢杆菌、然后对其益生特性和安全性进行研究，得到一株安全无毒且具有良好益生性能的蜡样芽孢杆菌BC158，并通过单因素试验和响应面设计优化其发酵工艺，从而获得高密度培养工艺，具体研究结果如下： 1、从健康仔猪（15-40日龄）粪便中分离到46株芽孢杆菌，通过对肠道常见病原菌拮抗性研究，筛选到3株能够拮抗病原菌（大肠杆菌O8、肠炎沙门氏菌和金黄色葡萄球菌）的芽孢杆菌，然后通过生理生化实验和16SrDNA序列分析，结果表明，3株菌都是蜡样芽孢杆菌，分别命名为芽孢杆菌BC158、BC234、BC236。 2、对筛选到的三株蜡样芽孢杆菌BC158、BC234、BC236的益生性和安全性进行了研究，结果表明， BC158具有最好的潜在益生性，如粘附和抑菌性，且安全无毒，使其在动物饲料工业中具有良好的应用前景。BC158对前肠、中肠、后肠粘液的的粘附率分别为39.68%、33.49%和33.25%。能够耐受pH1和0.9%的胆盐环境。在所测试的兽用常用抗生素中，均有不同程度的敏感。且BC158能产生淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶。同时蜡样芽孢杆菌肠毒素(BCET)的检测结果表明，BC158为肠毒素阴性。接下来对BC158进行了小鼠饲喂试验，饲喂三周期间试验组小鼠生长良好，无腹泻呕吐情况出现，且对小鼠的生长性能有较大的影响，如日增重明显提高；小鼠解剖也未见任何消化道病变，试验组小鼠的免疫指数（胸腺指数和脾脏指数）较对照组明显提高，表明BC158能刺激小鼠免疫脏器的发育，提高小鼠的免疫力。 3、对BC158的高密度发酵工艺进行了研究。结果表明，该菌的最佳发酵条件为：温度37℃，pH7.2，摇床转速180r/min，培养时间为18h。通过单因素试验和响应面优化实验，该菌的最佳发酵培养基的组成为：糊精12.40g/L，玉米浆35.77g/L，NaCl2.03g/L。在此条件下，蜡样芽孢杆菌BC158活菌数的理论预测值为5.89×109cfu/mL，经过验证试验，在此条件下该菌的活菌数为5.21×109cfu/mL，与理论预测值相符合。