枯草芽孢杆菌发酵探讨.pdf

[转载 ]枯草芽孢杆菌发酵探讨 枯草芽孢杆菌是我国农业部允许作为饲料添加剂的两 种芽孢杆菌之一，已被越来越多地研制成饲用微生态制剂。 因其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂，故具有 广阔的发展前景，并已在畜牧业、饲料业广泛应用，显示巨 大的社会效益和生态效益。枯草芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、 脂肪酶、淀粉酶等活性，能产生抗菌素，在动物肠道内具有 较强生物夺氧能力。这些特性对促进动物营养的消化吸收、 提高动物的饲料转化率、防病和促进生长起到重要作用。鉴 于此，国内外专家学者对研究开发枯草芽孢杆菌制剂用于畜 禽养殖日趋关注，从而也促进了这一产业的迅猛发展，但在 现阶段的工业化生产中，存在着制约枯草芽孢杆菌发酵的诸 多因素。 1、枯草芽孢杆菌的生物学特点 杆菌：一般（ 0.7 ～0.8 ）×（2.0 ～3.0 ）μ m，电子显微镜测 量为（ 0.5 ～0.6 ）×（1.1 ～3.5 ）μ m，革兰氏阳性，运动， 有长而又丰富的周生鞭毛。 芽孢：椭圆形，中生或偏中生，即使孢囊膨大也不显著。 生长温度：最高温度 45 ～55℃；最低温度 5 ～20 ℃。 阳性反应：接触酶；V-P 反应；在 7 ％的氯化钠中生长； pH5.7 生长；分解葡萄糖、阿拉伯糖、木糖和甘露醇产酸；水解淀 粉；利用柠檬酸作为碳源；还原硝酸盐为亚硝酸盐；分解酪 素；石蕊牛奶产碱胨化。 阴性反应：厌氧生长； 卵黄反应：在葡萄糖洋菜上或酪氨酸洋菜上形成可溶性黑色 素； 28 ℃4 星期水解马尿酸盐；利用丙酸盐并分解酪氨酸。 在 55℃生长的菌株被 0.02 ％的叠氮化合物抑制。 变化的性质：在 V-P 液中产酸 (pH5.0 ～8.0) ；对溶菌酶的抗 性；在 10 ％的氯化钠中生长。 2 、芽孢杆菌制剂的作用机理 2.1 可产生酶类和营养物质 研究表明芽孢杆菌能够分泌大量的胞外酶，如蛋白酶、脂肪 酶、淀粉酶等，有助动物对饲料的降解、消化，提高饲料利 用率。饲料中未被消化的蛋白质和一些含氮物质在肠道中被 大肠杆菌和其他细菌脱梭生成具有潜在的毒性的腐胺、吲哚、 酚类等物质。 一些芽孢杆菌可产生氨基氧化、 SOD 酶、分解 硫化氢的酶以及其他抗菌物质如过氧化氢，起到杀菌作用， 从而减少动物体内有害物质的产生。研究表明一些芽孢杆菌 产生 SOD 酶， SOD 可以清除生物体内活性氧自由基，减少 其对细胞的毒害作用，使生物 体免受伤害。芽孢杆菌在 生长繁殖过程中可以产生挥发性脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁 酸等，一些脂肪酸可降低动物肠道的 pH ，从而为乳酸菌的 生长创造条件，并且抑制病菌的生长。其中丙酸还可以参与 三梭酸循环，为动物的新陈代谢提供能量。同时，能够产生 很高的维生素 B 和维生素 C ，为动物提供维生素营养。 1996 年 Ozols 对 106 株肠道菌进行研究发现芽孢杆菌是维生素 Bl 和维生素 B6 的主要生产者； 1998 年倪学勤等研究表明芽 孢杆菌产生有机酸为机体提供能量营养的同时，还促进动物 对钙、磷、铁的吸收利用。 2.2 生物夺氧与生物拮抗作用 肠道原籍菌群是肠道的优势菌，大多厌氧，而致病菌多为需 氧菌。人为引入的益生芽孢杆菌在肠道定植后，消耗大量的 游离氧，造成厌氧环境，可减少需氧菌对肠道的定植，并有 利于乳酸杆菌和双歧杆菌等厌氧菌的生长，致使体内的有益 菌增加而致病菌减少，保持肠道微生态系统平衡。芽孢杆菌 与有害菌竞争基本营养物质和肠道等黏膜结合位点，抑制有 害菌从而减少肠道疾病，提高机体抗病能力。 2.3 提高机体的免疫能力 近年来研究表明，芽孢杆菌能分泌活性抗菌物质，使肠道相 关淋巴组织处于高度反应状态。同时 T 、B 淋巴细胞的数量 增多，动物体液和细胞免疫水平提高。 1992 年 Jonsson