枯草芽孢杆菌培养条件的优化研究
饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化

饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化导言枯草芽孢杆菌是一种常见的益生菌,能够在肠道内生长并产生一系列有益活性物质,因此在动物饲用中被广泛采用。
但是,枯草芽孢杆菌的发酵条件也会影响其对动物的益处。
因此,为了优化枯草芽孢杆菌的发酵条件,提高其饲用效果,有必要对其发酵条件进行深入研究和分析。
枯草芽孢杆菌的饲用效果枯草芽孢杆菌具有很多在动物生长和健康方面的优点,包括:•帮助消化吸收养分•增强免疫力•抑制有害菌群的生长•改善肠道微生态平衡因此,枯草芽孢杆菌被广泛使用于动物饲料生产中。
枯草芽孢杆菌的发酵条件枯草芽孢杆菌的发酵条件包括发酵罐的温度、湿度、压力、通气量、pH值、微生物菌群等多方面因素。
其中,以下因素是枯草芽孢杆菌发酵过程中最为重要的:发酵温度发酵温度是枯草芽孢杆菌生长和发酵的重要因素之一。
在一定的范围内,发酵温度对菌体的活性和合成物的产生具有显著影响。
过低的发酵温度会减缓菌体的生长速度;过高的发酵温度则可能导致细胞壁的破坏,从而影响产品的质量。
目前,大多数研究表明枯草芽孢杆菌的最适发酵温度为40至45℃。
发酵pH值pH值是枯草芽孢杆菌生长和发酵的另一个关键因素。
菌体内部的pH值非常关键,因为它可以影响蛋白质、碳水化合物的合成和菌体的活性。
在发酵过程中,pH值的变化也会影响枯草芽孢杆菌的生长和合成物的产生。
目前,大多数研究表明,枯草芽孢杆菌的最适发酵pH值为6至7。
饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化为了优化枯草芽孢杆菌的发酵条件,提高其饲用效果,以下是一些建议:选择适当的发酵温度在生产过程中,应确定合适的发酵温度,以充分发挥枯草芽孢杆菌的生长和活性。
过低的温度会导致生长速度缓慢,而过高的温度会导致细胞壁的破坏。
控制发酵pH值在饲用枯草芽孢杆菌的生产过程中,pH值的变化应得到严格的控制。
如前所述,枯草芽孢杆菌的最适发酵pH值为6至7。
在生产过程中应该控制在这个范围之内。
合理控制发酵时间在饲用枯草芽孢杆菌的发酵过程中,时间也是一个重要的因素。
枯草芽孢杆菌培养基的优化分析研究

目录枯草芽孢杆菌培养基的优化研究- 2 -1 枯草芽孢杆菌简介及应用- 3 -1.1 枯草芽孢杆菌简介- 3 -1.2 枯草芽孢杆菌应用- 3 -2材料和方法- 4 -2.1 实验材料- 4 -2.1.1 菌株- 4 -2.1.2 培养基- 5 -2.1.3 仪器与设备- 5 -2.2 培养基的优化- 5 -2.2.1 培养方法- 5 -2.2.2 检测方法- 5 -2.2.3含水量对枯草芽孢杆菌生长的影响- 6 -2.2.4稻草粗细程度对枯草芽孢杆菌生长的影响- 6 -2.2.5氮源对枯草芽孢杆菌生长的影响- 6 -2.2.6碳源对枯草芽孢杆菌生长的影响- 6 -2.2.7碳氮比对枯草芽孢杆菌生长的影响- 6 -2.2.8 pH对枯草芽孢杆菌生长的影响- 7 -3 结果和分析- 7 -3.1含量水对枯草芽孢杆菌生长的影响- 7 -3.2稻草粗细程度对枯草芽孢杆菌生长的影响- 7 -3.3氮源对枯草芽孢杆菌生长的影响- 8 -3.4碳源对枯草芽孢杆菌生长的影响- 8 -3.5碳氮比对枯草芽孢杆菌生长的影响- 9 -3.6 pH对枯草芽孢杆菌生长的影响- 9 -参考文献- 10 -枯草芽孢杆菌培养基的优化研究摘要。
随着国家对农业的支持,微生物化肥有农业中的应用也越来越受到重视。
而枯草芽孢杆菌在农业方面和其它方面都有广泛的应用,因此,对枯草芽孢杆菌的研究也越来越多,对枯草芽孢杆菌的需要也越来越大。
为了在枯草芽孢杆菌的工业生产中,降低生产成本而又能提高枯草芽孢杆菌的产量,对枯草芽孢杆菌的发酵培养基进行研究。
本文先就培养基的主要原料,含水量,碳源,氮源,碳氮比,pH等几个因素作单因素实验。
研究表明最佳培养基是:稻草49.05%,玉M粉2.25%,尿素0.9%,CaCO 1.8%,KH PO 1.0% ,水含量57%,pH 7.8[1][2]。
关键词。
枯草芽孢杆菌。
培养基优化[3]。
应用Bacillus subtilis culture medium optimizationAbstract :along with the country the support to agriculture, microbialfertilizer has application in agriculture has been paid more and moreattention. And Bacillus subtilis in agriculture and other aspects of awide range of applications, therefore, on Bacillus subtilis are studiedmore and more, on Bacillus subtilis needs more and more. In order toBacillus subtilis in industrial production, reduce production cost andcan improve the yield of Bacillus, Bacillus subtilis fermentationmedium of.This article first medium main raw material, water content, carbonsource, nitrogen source, carbon and nitrogen ratio, pH and several otherfactors single factor experiment. Research shows that the optimummedium was49.05%: straw, corn flour 2.25% ,urea 0.9%,CaCO 31.8%,KH3 PO 4 1%, water content 57%, pH 7.8[1] [2].Key words:Bacillus subtilis。
饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化

0 1 大豆 粕 1 淀 粉 03 30 %浓 度 的硫 酸锰 . %、 0 %、 .%、.8
75 78 8 ,在接 种 量 5 ,温 度 3 ℃ ,转 速 2 0 .、 .、 . 0 % 0 2
1 材 料 与 方 法
11 材 . 料
供 试 菌种 为枯 草 芽孢 杆菌 , 由湖南
r n条 件下 培养 2 , 定其 D 鲫 值 。 3转 速对 / mi 4h 测 D ()
生长 量 的影 响 : 取 10 2 0 2 0 2 0 3 0r i 选 5 、0 、2 、5 、0 m n5 /
的优化培养基为 : 葡萄糖 O5 淀粉 03 豆粕 3 磷酸氢二钾 03 磷酸二氢钾 01%、 .%、 .%、 %、 .%、 .5 硫酸镁 00 %、 . 5 酵母膏 00 %、 .2 氯化铁 0 1 碳酸钙 O0 %、.8 . %、 0 .1 30 %硫酸锰 02m 。最适 发酵条件为: . L 发酵 温度 3 ℃, O 初始 p .~ ., H 70 72 摇床转速 2 0r i , 2 m n 接种量 1 %。 / 0 发酵罐放大培养最佳放罐时间 2 — 2h 获得的菌体数量 约为 18亿/ 。 0 2 , 5 mL
72基 础 发酵 培养 基 : .; 淀粉 01%、 .5 葡萄 糖 05 尿 . %、 素 01 磷 酸 氢二 钾 03 磷 酸 二 氢钾 01%、 . %、 .%、 . 5 硫
酸 镁 00 % 、 母 膏 00 %、 化 铁 00 %、 酸 钙 . 5 酵 .2 氯 .1 碳
养 2 , 4h测定其 O 鲫值。( ) D 4 接种量对生长量 的影 响 :选 取 接 种 量 1 、 % 、% 、% 、0 、5 , % 3 5 7 1 % 1 % 在 3 ℃ , 始 p ., 速 20ran条 件 培 养 2 , O 初 H 72 转 2 / i r 4h
枯草芽孢杆菌的发酵过程优化及产物提取技术探究

枯草芽孢杆菌的发酵过程优化及产物提取技术探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于自然界中的细菌,具有良好的生物学特性和产物应用潜力。
本文将探讨枯草芽孢杆菌的发酵过程优化以及产物提取技术的相关研究。
首先,枯草芽孢杆菌的发酵过程优化是实现高产产物的关键。
发酵过程中的温度、pH值、培养基组分以及氧气供应等因素对产物生成具有重要影响。
在温度方面,研究表明最适合枯草芽孢杆菌生长和产物生成的温度是37°C。
此外,维持适宜的pH值(通常在6-8之间)有助于促进产物的生成。
培养基组分方面,通常采用含有碳源、氮源、矿物盐和生长因子等成分的培养基。
合理设计培养基组分的配比及优化培养条件,可以提高产物的产量和质量。
此外,提供充足的氧气供应也是枯草芽孢杆菌发酵过程的关键环节,通过调节搅拌速度和增加氧气传递效率,可以最大限度地提高产物产量。
其次,产物提取技术是从发酵液中纯化并得到目标产物的重要步骤。
产物提取的目标是高效、高纯度地获得目标产物,并保证较低的成本和良好的产物质量。
常用的产物提取技术包括有机溶剂提取、沉淀法、离子交换法、超滤法等。
有机溶剂提取是最常用的方法之一,通过将发酵产物与合适的溶剂相混合,在适当的温度和压力下进行搅拌和分离,从而得到相对纯度较高的目标产物。
沉淀法是利用添加特定的盐类或聚合物使产物发生沉淀,利用离心或过滤等方式将沉淀物分离出来。
离子交换法则通过将产物溶液通过具有相应固定相的离子交换树脂柱,利用产物与树脂之间的吸附和解吸作用来完成分离和纯化。
超滤法则是利用不同分子量的孔膜实现对产物的分离和提纯。
根据产物的特性和需求,选择合适的提取方法来实现产物的高效提纯是非常重要的。
此外,为了进一步提高产物的产量和质量,还可以通过辅助策略来优化枯草芽孢杆菌的发酵过程以及产物的提取技术。
常用的辅助策略包括基因工程技术、发酵反应动力学研究、传质芯片技术等。
基因工程技术可以通过改造枯草芽孢杆菌的菌株,使其具有更高的产物生产能力。
实验七 枯草芽孢杆菌最适生长条件的研究

实验七枯草芽孢杆菌最适生长条件的研究一、实验原理采用正交设计法,选择培养基浓度、培养温度、PH等四个因素的三个水平来设计实验,并采用极差法分析实验结果,得出枯草芽孢杆菌的最适生长条件。
本实验不考虑四种因素之间的相互影响。
二、实验材料1、菌种:枯草芽孢杆菌48小时培养液100ml;2、器材:恒温培养箱(20℃、30℃、40℃各一);电子天平(感量为0.01g);PH计;2000W电炉、量筒、烧杯、漏斗、玻璃棒、刀、不锈钢锅、高压蒸汽灭菌锅、250ml三角瓶20个、5ml吸管4~8支;3、药品:蛋白胨;酵母膏;NaCl;蒸馏水;NaOH(1mol/L)、HCl(1mol/L)三、实验步骤1、实验设计(1)确定实验因素和水平数:根据实验的目的确定实验要研究的因素。
如果对研究的问题了解较少,可多取一些实验因素;若反之可抓住主要因素研究。
因素确定后,就要选择测试水平,每个因素的水平数可以相等,也可以不等,重要因素或特别希望了解的因素水平数可以多一些。
选择LB培养基中蛋白胨与酵母膏的浓度、培养基PH值以及培养温度等三个因素为优化对象,设计三个测试水平,因此可以选用L9(34)正交表,若考虑交互作用则应选择L27(313)正交表。
本实验不考虑交互作用,选择L9(34)正交表即可。
(2)正交表的选择(3)表头设计所谓表头设计,就是把实验中挑选的各个因素,填写在正交表的表头各列。
不考虑交互作用时,因素的排列顺序可任意放置,只要每一因素占一列即可;若要考虑交互作用时,则应按照指定的列安排,不能任意放置。
本实验不考虑交互作用,可任意排列。
枯草芽孢杆菌最适生长条件的研究表头设计:(4)实验安排表头设计好后,把各列中的水平号换算成各因素的具体水平就成实验方案。
2、实验步骤全班分为两个大组,每组独立完成一次实验,互为重复。
按照1.4中的实验安排,进行九组实验,分别编号为A 1、A 2、A 3、A 4、A 5、A 6、A 7、A 8、A 9;B 1、B 2、B 3、B 4、B 5、B 6、B 7、B 8、B 9;⑴ 培养基的配制:① 取土豆300g ,切成尽量小的块,加入1000ml 水,加热煮沸30分钟;过滤,取滤液,定容在1000ml ;备用。
枯草芽孢杆菌的生长条件与生物防治效果的关联分析

枯草芽孢杆菌的生长条件与生物防治效果的关联分析枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的土壤微生物,具有广泛的生物防治潜力。
本文将分析枯草芽孢杆菌的生长条件与生物防治效果之间的关联。
1.生长条件的关联分析:枯草芽孢杆菌的生长条件是影响其生物防治效果的重要因素之一。
以下将以温度、pH值、养分、水分等因素进行关联分析。
1.1 温度:枯草芽孢杆菌适宜的生长温度范围一般为25-37摄氏度。
研究表明,当温度在适宜范围内时,枯草芽孢杆菌的生长速度和代谢能力会明显增强,从而提高其生物防治效果。
1.2 pH值:枯草芽孢杆菌对pH值较为敏感,最适宜生长的pH范围为6.5-7.5。
当pH值过高或过低时,枯草芽孢杆菌的生长速度会受到抑制,从而影响其生物防治效果。
1.3 养分:枯草芽孢杆菌对养分的需求较高。
适量的碳源、氮源和矿物质等能够促进菌株的生长和增殖,提高其生物防治效果。
研究证实,酵母提取物、蔗糖等物质添加到培养基中可显著提高枯草芽孢杆菌的生长速度和生物防治能力。
1.4 水分:适宜的水分对枯草芽孢杆菌的生长和生物防治效果至关重要。
过高或过低的水分条件均会对菌株的生长产生不利影响。
研究发现,保持适宜的土壤湿度可以提高枯草芽孢杆菌的生长速度和生物防治效果。
2.生物防治效果的关联分析:枯草芽孢杆菌作为一种常用的生物防治菌剂,其效果受到多种因素的影响,以下从菌株特性、施用技术和环境条件等方面进行关联分析。
2.1 菌株特性:枯草芽孢杆菌菌株的特性对其生物防治效果具有重要影响。
具有高耐盐能力和广谱抗菌活性的菌株通常能够在环境中更好地生存和增殖,并表现出更强的生物防治效果。
2.2 施用技术:枯草芽孢杆菌的施用技术与其生物防治效果密切相关。
适宜的施药时间、施药剂量和施药方法可以最大限度地提高菌剂的附着度和活性,从而增强生物防治效果。
2.3 环境条件:适宜的环境条件对枯草芽孢杆菌的生物防治效果至关重要。
光照、湿度、温度等环境因素会直接影响菌剂的存活率和生物防治效果。
枯草芽孢杆菌培养基优化

形、凸起、湿润。
枯草芽孢杆菌在培养过程中可产生多种代谢产物,如抗菌物质、酶等, 这些代谢产物具有潜在的商业价值。
03
培养基成分对枯草芽孢杆菌生长 的影响
碳源对枯草芽孢杆菌生长的影响
氮源是培养基中重要的营养成分之一, 对枯草芽孢杆菌的生长和代谢具有重要
影响。
常用的氮源包括有机氮源和无机氮源, 其中有机氮源如蛋白胨、酵母粉等可以 提供丰富的营养物质,促进枯草芽孢杆 菌的生长,而无机氮源如硝酸盐、氨盐
等则对其生长作用有限。
在优化培养基时,需要选择适当的氮源 及其浓度,以获得最佳的生长效果。
实验操作
根据因素和水平数量,选择合适的均匀表 ,确保每个实验组合都包含所有因素和水 平,且每个水平的出现次数相同。
数据处理
根据均匀表进行实验操作,记录每个组合 下的枯草芽孢杆菌生长情况。
分析实验数据,找出最优的培养基组合。
05
培养基优化实验结果分析
正交试验设计结果分析
• 氮源种类:在正交试验中,不同氮源种类对枯草芽孢杆菌的生长和芽孢产量有显著影响。其中,牛肉膏、蛋白 胨和尿素为较优的氮源,牛肉膏与蛋白胨的组合或牛肉膏与尿素的组合为最佳氮源。
生长因子对枯草芽孢杆菌生长的影响
生长因子是促进微生物生长和代谢的一类微量营养成分。
不同的生长因子对枯草芽孢杆菌的生长和代谢具有不同的作用,如维生素B1可以促进其生 长和产酶,而其他一些生长因子则对其生长和代谢没有明显影响。
在优化培养基时,需要添加适量的生长因子,以促进枯草芽孢杆菌的生长和代谢。
培养基pH值对枯草芽孢杆菌生长的影响
枯草芽孢杆菌液体培养条件的研究

1 33用 72 可见 分 光光度 仪 测枯草 芽孢 杆 菌生长 量0值 .. 2型 D 以0 值大 小 为指 标 确 定最 佳芽 孢 杆菌 生 长量 ,利用 血 球计 数 D 板在 4 0 光 学显 微 镜 下 ,查 出芽 孢 个 数 ,再 用公 式 计算 出 1 样 0倍 克 1 12 1 茵种培养液 牛肉膏5 ,蛋白胨1g . .. g 0 ,葡萄糖1m ,氯化 品 中含芽孢 个 数 ,并计 算枯 草芽 孢杆 菌芽孢 率 。 0l 钠 5 ,水l0 m 。 g O 0 l、 2结 果 与 分 析 11 22 试验 所 用培 养 液 牛 肉膏 3 ,蛋 白胨 lg ... g O ,葡 萄糖 lm , Ol NC g a 15 ,淀 粉3 g .8 浓度 的M S 0 l 0 ,3 0% g O1m ,水 10m 。 00 l 2 1不 同温度对枯草芽孢杆菌生长量的影响 . 1 1 3主要 仪 器设 备 .. 由图 1 可见 ,在 温度 为3  ̄时 枯草 芽孢杆 菌 的吸 光度值 最大 , 2C 电热 恒温 培 养箱 、显微 镜 、 电热 鼓风 干燥 箱 、 无菌 超 净工 作 说 明此 时 枯 草芽 孢杆 菌 生 长量 最 大 , 即3 ℃ 为枯 草 芽孢 杆 菌最 适 2 台、7 2 2 型可 见分 光光度 仪 、高 压蒸 汽灭 菌锅 等 。 温度 。由 图2 见在温 度 为3  ̄ 可 6C时枯 草芽孢 杆 菌 的芽孢 率最 大 ,说 1 2试 验 方 法 . 明此 时枯 草 芽孢 杆菌 芽 孢 最 多 ,I3  ̄ 枯草 芽 孢杆 菌 形 成芽 孢  ̄ 6 P C为
量 为9 %,温度 对枯 草 芽孢杆 茵的生 长量 及 芽孢率 影响 最 大。 关键 词 :枯 草 芽孢杆 菌;液体 培 养 ;生 长量 ;茅孢 率 中图 分类 号 :S 2 . 83 5 文 献标 识码 :A
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毕业设计(论文)课题名称枯草芽孢杆菌培养条件的优化研究2014 年5 月15 日目录摘要 (2)Abstract (3)1 前言 (4)2 材料与方法 (7)2.1 实验试剂与材料 (7)2.2 主要仪器与设备 (7)2.3 试验方法 (8)3 结果与分析 (8)3.1枯草芽孢杆菌的标准曲 (9)3.2单因素试验结果 (10)3.3 正交试验结果分析·····························错误!未定义书签。
4 结论和讨论 (15)5参考文献 (16)6致谢 (17)枯草芽孢杆菌培养条件的优化研究摘要本文通过单因素实验和正交试验研究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的发酵条件(PH、温度、时间、接种量)对枯草芽孢杆菌生长量的影响。
本实验的枯草芽孢杆菌在BPG液体培养基上培养,通过单因实验及正交试验得到最佳的发酵培养条件为:初始pH 7.0;温度35℃;时间20h;接种量为5%。
在此培养条件下的活菌液量为 3.785×107CFU/ml,相比在LB培养基下培养时的活菌液量3.2×106CFU/ml提高了10倍左右。
关键字:枯草芽孢杆菌;正交试验;生长量Optimization study of bacillus subtilis cultureconditionsAbstractIn this paper, we study Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) fermentation conditions (PH, temperature, time, quantity of) the impact on the growth of Bacillus subtilis. The experiment of bacillus subtilis in combined cultivated in liquid medium, is obtained by single for experiment and the orthogonal experiment the best fermentation culture conditions as follows: the initial PH 7.0. Temperature 35 ℃; Time 20 h; Inoculation quantity was 5%. Under the condition of the cultivation of the best amount of bacterium fluid is 3.785 x 107 cfu/ml, compared to when cultured in LB medium under the microbial quantity: 3.231 x 107 cfu/ml by about 10 times.Key words: Bacillus subtilis; Culture conditions; increment1前言枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种好氧性产芽孢杆状细菌(G+)[1],其基本特征:杆菌:一般0.7-0.8×2.0-3.0 µm,电子显微镜测量为0.5-0.6×1.1-3.5 µm,着色均匀,无荚膜,周生鞭毛,能运动。
革兰氏阳性菌,芽孢0.6~0.9×1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。
菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色,在液体培养基中生长时,常形成皱醭。
由于枯草芽孢杆菌是需氧菌在水质净化[2]、工业发酵中发挥着重要的作用,人们开始致力于研究枯草芽孢杆菌应用于这些方面的研究。
关于枯草芽孢杆菌的研究与应用已有100多年的历史,早期大部分工作集中在形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面。
近年来,对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域,研究内容体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。
但目前对该菌种的研究仍然处于实验室的初始阶段的水平。
但是枯草研报杆菌有一系列的优良性状吸引这一些的科学家的目光,他们相信随着经济的发展,枯草芽抱杆菌资源对在工、农、医等方面有重大应用价值,开发利用更具有重要意义。
枯草芽孢杆菌是一类广泛分布于各种不同生活环境中的革兰氏阳性杆状好养型细菌,可以产生内生芽孢,耐热抗逆性强[3],在土壤和植物的表面普遍存在,同时还是植物体内常见的一种内生菌,对人畜无毒无害,不污染环境。
由于枯草芽孢杆菌生长速度快,营养需求简单,易于存活,定殖与繁殖,无致病性,并可以分泌多种酶和抗生素[4,5],而且还具有良好的发酵基础,用途十分广泛,国内外有众多研究单位和学者对此菌进行了大量研究,也积累了丰富的研究资料。
通过对枯草芽孢杆菌系列的研究,一方积累枯草芽孢杆菌规律信息为以后开发提供依据;另一方面也可了解芽孢杆菌与生态环境间的相互关系,为芽孢杆菌资源的利用奠定基础[6] 。
现在对于枯草芽孢杆菌的主要运用方面:(1)在水产养殖中的应用随着水产养殖业的迅猛发展和集约化经营程度的不断提高,养殖水体污染日趋严重,许多养殖池中有害藻类及病菌大量繁殖,水质条件不断恶化,其后果影响到了水产品安全和产业的可持续发展[7]。
利用常规药物防治方法,不但易加重水质恶化程度,成本也较高,而利用微生物制剂改善养殖水体环境受到人们越来越多的关注。
枯草芽孢杆菌是一种好氧的革兰氏阳性菌,在自然界广泛存在,生命力极强,代谢旺盛,对人畜无害,不污染环境,具有广谱的抗菌活性和极强的抗逆能力[8]。
枯草芽孢杆菌能有效的降解水体中的氨氮、亚硝酸盐和硫化物,达到净化水质的目的。
因此,枯草芽孢杆菌在养殖水体的生物修复方面得到了广泛的应用[9,10]。
在水体或饲料中添加枯草芽孢杆菌制剂,可以有效抑制或杀灭水体中或养殖生物体内的某些有害致病菌,并且能增强有益菌的群落,而达到防治水产疾病的目的;芽孢杆菌可以降低水体中硝酸盐、亚硝酸盐的含量,从而起到改善水质的作用[11];芽孢杆菌还可以通过消灭病原体或减少病原体的影响来改善水质;枯草芽孢杆菌对水产中的弧菌、大肠杆菌和杆状病毒等有害微生物有很强的抑制作用,有效预防水产动物肠炎,烂鳃等疾病。
同时枯草芽孢杆菌也可以分泌大量几丁质酶的功能。
几丁质酶可分解病原真菌的细胞壁而抑制真菌病害,分解养殖池中的有毒有害物质,净化水质[12-14];也可以分解池中残饵、粪便、有机物等,具有很强的清理水中垃圾小颗粒的作用。
枯草芽孢杆菌还可以改善有害蓝藻泛溢造成的水质浑浊问题,水质由浑变清,具有很强的净化水质功能。
其在水中大量繁殖时分泌的胞外酶可分解、吸收水及底泥中的蛋白质、淀粉、脂肪等有机物,有降低水体富营养化和清除底泥的作用。
在作用过程中,能够促进饲料中营养素降解,有机营养一部分转化为细胞物质,大部分转化为细菌活动的能量。
在其转化过程中,氨气、氮气就从水中逸散到大气用这种方法,水中氨氮和硝基氮可除去。
另一部分有机营养转化为优势的有益菌体,此法广泛应用于河蟹、育苗、虾、甲鱼养殖[15]。
(2)在食品工业上的应用血栓性疾病严重威胁着人类的生命与健康,其发病率和死亡率居各种疾病之首。
大量的研究表明,饮食习惯与动脉硬化和血栓等疾病有密切的关系,纳豆是日本的传统食品,已经有2000多年的历史。
纳豆是由纳豆芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌发酵大豆而成。
日本学者发现在枯草杆菌发现的传统纳豆(Natto)食品中含有一种具有溶解血栓功能的纳豆激酶(Nattokinase)是一种枯草杆菌蛋白激酶[16],可简称为枯激酶(Bacillokinase)。
该酶在体内除可溶解血栓外,明显地缩短优球蛋白的溶解时间(ELT),以及激活体内的血管内皮细胞产生t-PA,由此可见,可探索开发一种新的溶栓药品。
纳豆是日本的传统食品,已经有2000多年的历史。
由于纳豆中含有能溶解血栓的纳豆激酶[17],因此很适合作为一种保健食品每天食用。
研究表明,每天食用150 g新鲜纳豆可起到预防血栓类疾病的作用。
另外,常吃纳豆对癌症、糖尿病、高血压、动脉硬化、肥胖病等均可起到预防和缓解及治疗作用.纳豆枯草芽孢杆菌能在肠道内生长,分泌各种酶和维生素,促进小肠黏膜细胞的增殖[18-19],促进胃肠道各种消化酶活性,并具有抑制肠道内有害菌的作用,能够将人类及其他动物难以消化吸收的大豆蛋白发酵形成大豆多肽和小分子物质的混合物;同时此菌在不利环境中形成芽胞,能耐高温高压,经受饲料加工工艺要求,易贮存。
目前很多研究均显示,枯草芽胞杆菌可以产生多种抗菌物质[20]抑制病原菌的繁殖并且对生物体本身无害,可提高养殖动物的产品质量,是一种应用非常广泛的益生菌。
因此,近年来枯草芽胞杆菌在饲料开发和生物防治等领域的应用成为研究热点。
(3)在医药方面的应用枯草芽孢杆菌的活菌制剂可以作为口服液用于治疗肠炎、支气管炎和腹泻等多种疾病,也用来预防和治疗烧伤面的感染。
科学家发现从枯草芽孢杆菌提取到的淀粉酶、纤维素酶能够补充体内消化酶的不足,恢复正常消化机能;蛋白酶能够分解发炎部位纤维蛋白的凝结物,消除伤口周围的坏疽腐肉和碎屑。
枯草芽孢杆菌能够分泌多种酶,其中能够应用到医药领域的酶主要有丝氨酸纤溶性蛋白酶( 纳豆激酶) 和脂肪酶两种[21]。
日本人日常生活中食用的纳豆就是利用枯草芽孢杆菌生产的,纳豆中含有的纳豆激酶对心血管疾病有很好的预防和治疗作用。
近年来,我国也掀起对纳豆激酶的研究和开发热潮,纳豆激酶的药用价值日益突出,在我国传统大豆发酵食品豆豉中发现了类似纳豆激酶的高活力的纤溶酶,将其产生菌株鉴定为枯草芽孢杆菌,并将豆豉纤溶酶基因克隆到了毕赤酵母中。
同样由枯草芽孢杆菌合成的聚谷氨酸也可用作药物缓释材料和医用高分子纤维材料等。
随着人们对枯草芽孢杆菌性质的深入,发现芽孢杆菌具有稳定性好、抗性强、耐高温、耐酸碱[1]、抑制病原菌繁殖、产生多种酶类、提高动物消化酶活性、分解有机污染物、净化水质等优点,而被广泛应用于水产动物养殖中;于此同时枯草芽孢杆菌又可以产生微生物源性抗菌蛋白[2];从而国内外研究者掀起对拮抗菌株的筛选、鉴定以及其抗菌物质理化特点等方面进行了大量研究工作的热潮,虽然在实际的应用中,大多停留在实验室等机构试验阶段,但它所展现的应用前景却十分广阔。