一株益生芽孢杆菌的筛选及其肠道菌群调节作用研究

摘要

芽胞杆菌是革兰氏阳性的需氧菌，在不利的环境中可形成胞子，能够耐受高温、酸碱以及机械挤压等不利因素，便于加工成饲料，进入肠道后可迅速复活，所以是一种合适的微生态类饲料添加剂。但是目前具有较好抗菌活性、产酶量丰富、酶活高以及抗逆性强等益生特性的芽胞杆菌菌株较少，而且已有的产品中的活菌数少，稳定性差，产品在贮存过程中活菌数降低较快，产品的保质期短，限制了这类制剂在饲料工业中的应用。 本研究通过对20多株芽胞杆菌的吸氧力、酶活性、抗逆性以及抑菌活性的检测，筛选一株益生芽胞杆菌；并通过建立小鼠肠道感染模型，研究该芽胞杆菌在体内的生物保护作用。为安全、优质、高效的饲料用芽胞杆菌发酵剂及活菌制剂的研制和开发提供理论依据、微生物资源及技术支持。 通过对20多株芽胞杆菌的吸氧力、蛋白酶含量、淀粉酶含量、温度和pH耐受以及抑菌活性的检测，结果如下：(1)筛选了C01作为益生芽胞杆菌的候选菌株，经生理生化鉴定该菌株为地衣芽胞杆菌(Bacilluslicheniformis)。C01、F1、02-1、10182和03-R具有较高的吸氧力，能够显著促进两株厌氧的乳杆菌的生长；采用Folin试剂法对C01、F1、10182和03-R进行蛋白酶活性进行测定，结果显示，C01和10182蛋白酶分别为1022.56U/mL和793.34U/mL；C01、F1、10182和03-R经93℃和98℃水浴5min，其存活率分别在90％和45％以上，其中C01可达到95％和55％；C01和03-R在pH2.1～3.2环境中活菌耐受性相对较高，其存活率分别为41.0％和32.7％；采用琼脂打孔扩散法检测C01、F1、10182和03-R对致病性大肠杆菌、肠炎沙门氏菌的抑制作用，结果显示C01对肠致病大肠杆菌有较强的抑制作用，抑菌圈在10mm以上，但对乳杆菌没有拮抗作用。根据以上述各项实验结果，加权各项生物学特性进行综合评估，C01、10182、F1和03-R的评分结果分别为32.9、25.6、17.8和26.1分，C01的益生性能显著高于其它菌株。 (2)地衣芽胞杆菌C01在体内可调节小鼠肠道菌群。分别在肠致病性大肠杆菌和肠炎沙门氏菌灌胃前后和灌胃地衣芽胞杆菌7天后采集粪便样品，检测总厌氧菌、乳杆菌、肠杆菌、沙门氏菌和肠球菌数量，结果显示，C01灌喂治疗组(EPEC+C01)中乳杆菌数量极显著(P＜0.01)高于EPEC灌喂模型组(EPEC+N)，肠球菌和总厌氧菌也有所升高，肠杆菌数量下降极显著(P＜0.01)，且低于正常对照组，而(EPEC+N)组肠杆菌数显著(P＜0.05)高于正常对照组(NS)；肠炎沙门氏菌处理后C01灌喂治疗组(SL+C01)和处理后肠炎沙门氏模型组(SL+N)相比较，乳杆菌、肠球菌和总厌氧菌的变化不明显，但是肠杆菌数量下降极显著(P＜0.01)。形态病理学观察结果显示，C01芽胞杆菌灌胃治疗组肠粘膜病变明显减轻，肠粘膜及绒毛高度明显增加，绒毛轻度水肿，绒毛排列整齐、致密。 主要结论： 1.筛选了一株具有益生特性的安全的地衣芽胞杆菌(bacilluslicheniformis)C01，其吸氧力、酶活性、抗逆性以及抑菌活性均明显高于其它菌株。 2.C01地衣芽胞杆菌在小鼠体内能抑制肠炎沙门氏菌和致病性大肠杆菌的繁殖，促进益生菌的增殖，以及保护肠粘膜的完整性。提示该菌能够预防和治疗由肠炎沙门氏菌和致病性大肠杆菌所引起的肠道感染，在畜牧水产业上具有一定应用前景。

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摘要

前言

材料与方法

结果

讨论

全文小结

致谢

附图

参考文献

文献综述 芽孢杆菌微生态制剂研究进展