枯草芽孢杆菌发酵探讨
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。
《2024年枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探及干燥温度优化》范文

《枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探及干燥温度优化》篇一一、引言枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然界中的细菌,具有强烈的生命力与抗逆性。
其在农业、环保、医药等领域具有广泛的应用价值。
近年来,随着生物技术的不断发展,对枯草芽孢杆菌的研究也日益深入。
其中,芽孢的形成过程及其干燥温度的优化,对于提高其产量与质量具有十分重要的意义。
本文将对枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程进行初步探索,并对其干燥温度进行优化研究。
二、枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探1. 培养基的选择与制备枯草芽孢杆菌的生长与芽孢的形成与培养基的成分密切相关。
因此,首先应选择适当的培养基并进行制备。
一般来说,培养基应包含碳源、氮源、无机盐等基本成分,以满足枯草芽孢杆菌的生长需求。
2. 发酵过程及芽孢形成在适宜的温度、pH值和氧气浓度等条件下,枯草芽孢杆菌开始进行生长与繁殖。
随着生长的进行,细胞内开始积累营养物质,为芽孢的形成做准备。
当环境条件发生变化,如营养不足、氧气供应不足等,枯草芽孢杆菌开始进入芽孢形成阶段。
此时,细胞内营养物质被重新分配,形成芽孢的核心部分。
随后,细胞壁增厚,形成保护性的芽孢结构。
3. 影响芽孢形成的因素影响枯草芽孢杆菌芽孢形成的因素较多,包括培养基的成分、温度、pH值、氧气供应等。
其中,温度是影响芽孢形成的关键因素之一。
过高或过低的温度都会影响枯草芽孢杆菌的生长与芽孢的形成。
此外,pH值和氧气供应也会对芽孢的形成产生影响。
因此,在发酵过程中,应控制好这些因素,以促进芽孢的形成。
三、干燥温度优化研究1. 干燥方法的选择枯草芽孢杆菌的干燥方法有多种,如热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
不同的干燥方法对芽孢的活性、稳定性等产生影响。
因此,应选择适当的干燥方法。
2. 干燥温度的优化干燥温度是影响枯草芽孢杆菌干燥效果的关键因素。
过高的温度可能导致芽孢活性降低,甚至失活;而过低的温度则可能延长干燥时间,降低生产效率。
因此,应通过实验确定最佳的干燥温度。
一株枯草芽孢杆菌在生物发酵防腐中的应用

一、概述枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种普遍存在于土壤和植物根际中的细菌,在生物防治和发酵领域有着重要的应用价值。
枯草芽孢杆菌具有良好的生物防治效果,在植物病害防治、食品发酵、饲料添加、生物农药等方面有着广泛的应用。
本文将重点讨论枯草芽孢杆菌在生物发酵防腐中的应用。
二、枯草芽孢杆菌在食品发酵中的应用1. 枯草芽孢杆菌在面包生产中的应用枯草芽孢杆菌可以通过发酵作用产生有益的酶类,分解面粉中的淀粉和蛋白质,增加面包的柔软度和口感。
枯草芽孢杆菌本身就是一种安全的食品级菌株,可以直接添加到面包生产过程中,提高面包的质量和营养价值。
2. 枯草芽孢杆菌在腌制食品中的应用枯草芽孢杆菌产生的乳酸和醋酸可以降低食品的pH值,抑制有害微生物的生长,延长食品的保质期。
枯草芽孢杆菌还能够消耗食品中的氧气,防止食品氧化变质,提高腌制食品的品质和口感。
三、枯草芽孢杆菌在饲料添加中的应用1. 枯草芽孢杆菌在畜禽饲料中的应用枯草芽孢杆菌可以促进畜禽肠道内益生菌的生长,改善肠道菌裙平衡,增强畜禽对营养物质的吸收和利用。
枯草芽孢杆菌还能够抑制肠道致病菌的生长,减少畜禽的肠道感染和疾病发生率,提高畜禽的生长性能和免疫力。
2. 枯草芽孢杆菌在水产饲料中的应用枯草芽孢杆菌可以通过发酵作用产生多种有益酶类和代谢产物,改善水产饲料的口感和营养价值。
枯草芽孢杆菌还能够降低水体中的氨氮和硫化氢浓度,改善水质环境,减少水产养殖的环境污染。
四、枯草芽孢杆菌在生物农药中的应用1. 枯草芽孢杆菌在植物病害防治中的应用枯草芽孢杆菌可以产生抗生素和生物杀菌物质,对作物病原菌和土壤病原菌起到良好的控制作用。
枯草芽孢杆菌本身还能够诱导植物产生防御酶和物质,增强植物的抗病能力,有效防治多种植物病害,提高作物产量和质量。
2. 枯草芽孢杆菌在土壤改良中的应用枯草芽孢杆菌能够分解有机废弃物,提高土壤有机质含量和养分循环效率,改善土壤结构和通气性。
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。
枯草芽孢杆菌发酵探讨

枯草芽孢杆菌发酵探讨枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于环境中的革兰氏阳性细菌。
它具有较强的耐受性和适应性,可以在多种不良环境条件下生存和繁殖。
同时,枯草芽孢杆菌也是一种重要的工业微生物菌种,被广泛用于发酵生产中。
首先,枯草芽孢杆菌发酵具有较高的产酶能力。
它可以产生多种酶类物质,如蛋白酶、淀粉酶、葡萄糖酸酶等。
这些酶类物质在食品、饲料、纺织、制浆造纸等行业中具有广泛的应用价值。
其次,枯草芽孢杆菌发酵具有较高的产物纯度和活性。
枯草芽孢杆菌在发酵过程中,利用自身代谢产物形成的有机酸可以抑制其他微生物的生长和繁殖,从而保证产物的纯度。
同时,枯草芽孢杆菌产酶速度快,活性高,能够在较短的时间内生产出大量的酶类物质。
再次,枯草芽孢杆菌具有良好的耐受性和稳定性。
它对温度、pH值、盐浓度等环境条件的变化具有较强的适应性,能够在广泛的温度范围和pH值范围下生存和繁殖。
同时,枯草芽孢杆菌在发酵过程中也不容易受到其他杂菌的污染,具有较高的发酵稳定性。
最后,枯草芽孢杆菌发酵的过程相对简单。
它可以利用较简单的底物进行培养,如蔗糖、葡萄糖等。
同时,枯草芽孢杆菌的培养基成本相对较低,可以降低生产成本。
枯草芽孢杆菌发酵的应用十分广泛。
在食品工业中,枯草芽孢杆菌的产蛋白酶能够用于食品加工过程中的蛋白质降解和改善食品的口感。
在饲料工业中,枯草芽孢杆菌的产淀粉酶能够用于饲料中淀粉的降解,提高饲料对动物的消化吸收。
在纺织工业中,枯草芽孢杆菌的产脱涂酶能够用于纺织面料的漂白和去杂。
综上所述,枯草芽孢杆菌发酵具有较高的产酶能力、产物纯度和活性、耐受性和稳定性,以及相对简单的培养条件和低成本。
它在食品、饲料、纺织、制浆造纸等多个领域中有着广泛的应用前景。
然而,还有很多与枯草芽孢杆菌发酵相关的问题需要进一步研究和探讨,如不同发酵条件对产酶效果的影响、优化发酵过程以提高产量和质量等。
未来的研究将进一步推动枯草芽孢杆菌发酵技术的应用和发展。
一株饲用枯草芽孢杆菌CCAM 080032固态发酵工艺的研究

r/min控温摇床下培
养17
h。
1.4固态培养
根据试验配方称取固体发酵培养基原料,装料量
为40 g,加入适当蒸馏水,121。C高压灭菌30 rain,冷 却至室温后,以接种量为5%接人种子液,在37℃培
万方数据
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养48 h,然后60℃烘干、粉碎、计芽孢数。 1.5芽孢计数方法
笪:!:堑釜!二盗塑旦丝芏茎塾堑董g垦垒丛Q!塑!兰堕查垒壁三堇丝堑窒 将枯草芽孢杆菌CCAM 080032在37℃下进行 固态培养,每12 h取样测定芽孢产量,以确定最适的 发酵时间。 1.7.2发酵温度的选择 分别在30、34、37、加、45℃的温度下,发酵48 后测定芽孢产量,确定最适的发酵温度。 1.7.3料水比的确定 通过控制添加的蒸馏水的量,使培养基料水比分 别为l:1、1:1.25、1:1.5、1:1.75,其他条件保持一 致,37℃发酵48 h后测定芽孢产量,以确定最佳的初 始料水比。 2结果与分析 2.1培养基优化 2.1.1培养基固体基质的选择
7
o
铵、硫酸铵、尿素、胰蛋白胨、酵母抽提物到含50以g
葡萄糖的基础培养基中。其他条件保持一致,37℃发 酵48 h后测定芽孢产量,确定最适外加氮源的种类。
表l外加氮源对芽孢产量的影响 堡旦
NaN03
0
60 5 O 4O 3 O O
鋈垫量亟丝由
30.36 14.29 19.“ 23.57 10.72 39.37 50 150.15
g,37℃培养48 h,芽孢产量达到7.90x10m
CFU/g。
关键词:枯草芽孢杆茵;固态发酵;芽孢产量 中图分类号:Q815 文献标识码:A 文章编号:1001—991X(2010)22-0043—04
枯草芽孢杆菌再牧草发酵的作用
枯草芽孢杆菌再牧草发酵的作用1. 介绍枯草芽孢杆菌大家好,今天咱们来聊聊一个不那么“星光闪闪”的话题——枯草芽孢杆菌。
听名字可能觉得有点拗口,其实它可是一位“隐形英雄”。
这种小家伙在自然界中随处可见,特别是在土壤和植物上,简直是个“万事通”。
说白了,它们就像是我们生活中的“隐形保镖”,默默地守护着生态环境。
枯草芽孢杆菌不仅能够分解有机物,还能促进植物生长。
它们就像是那些在后面默默加油的朋友,让我们的牧草茁壮成长。
相信我,有了它们,牧草的“身价”绝对会涨哦!2. 枯草芽孢杆菌的发酵作用2.1 改善牧草营养咱们再来说说这枯草芽孢杆菌发酵的作用。
这玩意儿在牧草发酵中,真是个“万金油”。
它们能分解草料中的难消化成分,释放出更多的营养。
想象一下,你的牧草就像一块大蛋糕,枯草芽孢杆菌就是那一层厚厚的奶油,给你添色添香。
没了这些小家伙,牧草的营养就像是少了盐的饭菜,没滋没味,牲畜们肯定不乐意。
2.2 提高消化率而且,这些小家伙还能提高牧草的消化率。
我们都知道,动物吃草可不是单纯为了填饱肚子,而是为了获取能量。
如果牧草的消化率高了,牲畜们就能把这些营养充分利用,吃得香、长得壮,真是一举两得啊!就像人吃饭,米饭多放点油,那味道好得不得了。
3. 提升牧草的口感3.1 让牲畜爱上吃草说到口感,谁不爱好吃的呢?如果你是个养殖户,想让你的牲畜们开开心心地“吃草”,那枯草芽孢杆菌绝对是你最好的朋友。
经过发酵的牧草,口感变得更香、更软,牲畜们根本停不下来。
就像咱们吃到好吃的零食,根本舍不得放下。
3.2 减少饲料浪费而且,牧草的口感好,自然就能减少饲料的浪费。
试想一下,如果你给牲畜们的草没味道,动物们肯定挑挑拣拣,吃不了几口就“罢工”了。
这可就让人心疼了,钱花了,草也没了,真是得不偿失。
但有了枯草芽孢杆菌,大家都开开心心,饲料利用率直线上升,真是“事半功倍”!4. 结论综上所述,枯草芽孢杆菌在牧草发酵中的作用,可真是妙不可言。
一种枯草芽孢杆菌发酵繁育方法与流程
一种枯草芽孢杆菌发酵繁育方法与流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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枯草芽孢杆菌发酵有机肥
枯草芽孢杆菌发酵有机肥
枯草芽孢杆菌是一种厌氧菌,在有机肥的发酵过程中,通过微生物发酵将有机物分解成二氧化碳、水和无机盐等,从而达到改良土壤、增加土壤养分的效果。
枯草芽孢杆菌作为一种高效的生物菌剂,在有机肥的发酵过程中,具有非常良好的适应性。
它能够在高温、高压的环境下生存,而且对营养物质的需求较低,易于培养和利用。
在有机肥的发酵过程中,枯草芽孢杆菌能够分解有机物,产生二氧化碳、水和无机盐等,这些物质不仅能够增加土壤的养分,还能够改善土壤的结构,使土壤更加疏松、通气、透水。
此外,枯草芽孢杆菌还能够杀死一些有害的微生物,如甲烷菌、脆弱拟杆菌等,从而减少土壤中的有害微生物,提高土壤的健康水平。
同时,枯草芽孢杆菌的发酵过程还能够产生出一种有益的微生物——腐生乳酸杆菌,这种菌能够产生乳酸,从而改善土壤的pH值,促进植物的生长。
总之,枯草芽孢杆菌在有机肥的发酵过程中,具有高效、环保、安全等优点,是一种非常理想的生物菌剂。
枯草芽孢杆菌发酵有机肥是一种非常有效的农业生产方式。
通过微生物发酵,不仅能够提高土壤的肥力,还能够改善土壤的结构、杀死有害的微生物,从而为植物的生长提供更好的环境。
同时,这种生产方式还能够减少化学肥料的使用,降低环境污染,是一种可持续发展的农业技术。
《不同前处理方式对枯草芽孢杆菌固态发酵过程的影响及机制研究》范文
《不同前处理方式对枯草芽孢杆菌固态发酵过程的影响及机制研究》篇一一、引言枯草芽孢杆菌作为一种重要的微生物资源,在生物肥料、生物农药以及生物制造等领域具有广泛的应用价值。
近年来,固态发酵技术因其高效、环保等优点在枯草芽孢杆菌的发酵过程中得到了广泛应用。
然而,不同的前处理方式可能会对枯草芽孢杆菌的固态发酵过程产生显著影响。
本文旨在探讨不同前处理方式对枯草芽孢杆菌固态发酵过程的影响及机制,以期为优化发酵工艺提供理论依据。
二、材料与方法2.1 材料本研究所用枯草芽孢杆菌菌种、发酵原料以及其他实验试剂均采购自正规供应商。
2.2 方法2.2.1 前处理方式设置实验设置了三种前处理方式:自然晾晒、热处理(60℃)、化学处理(0.5% NaOH溶液)。
每种前处理方式均设置对照组(无前处理)。
2.2.2 固态发酵过程将经过前处理的原料与枯草芽孢杆菌混合,进行固态发酵。
定期取样,分析各组分的变化。
2.2.3 分析方法采用高效液相色谱法、气相色谱法、扫描电镜等技术手段,分析固态发酵过程中各组分的变化及菌体形态的差异。
三、结果与分析3.1 不同前处理方式对固态发酵过程中菌体生长的影响实验结果显示,经过不同前处理方式的原料对枯草芽孢杆菌的固态发酵过程产生了显著影响。
其中,热处理组在发酵初期菌体生长较快,但后期增长速度逐渐减缓;自然晾晒组和化学处理组在发酵过程中菌体生长较为平稳。
各组在发酵结束时,菌体数量均达到较高水平,但具体数值存在一定差异。
3.2 不同前处理方式对固态发酵过程中代谢产物的影响实验发现,不同前处理方式对固态发酵过程中的代谢产物产生了明显影响。
热处理组在发酵过程中产生的代谢产物较多,尤其是某些酶类物质和有机酸类物质;自然晾晒组和化学处理组在代谢产物的种类和数量上较为均衡。
各组之间在代谢产物的具体组成和含量上存在差异。
3.3 不同前处理方式对菌体形态的影响扫描电镜观察结果显示,不同前处理方式对枯草芽孢杆菌的形态产生了影响。
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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 )X( 2.0〜3.0 )卩m电子显微镜测量为(0.5〜0.6 ) x( 1.1〜3.5 ) 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 C;最低温度5〜20 C。
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;28C 4星期水解马尿酸盐;利用丙酸盐并分解酪氨酸。
在55C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、SOE W、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,提咼机体抗病能力。
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等报道,芽孢杆菌分泌胞外酶系的同时还产生抗生素。
3芽孢杆菌饲料添加剂的应用优势乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌作为益生菌的3种主要菌种来源,各自具有不同的生物学特性,在生产上也是各有不同。
相对于另外两种微生物,尤其是应用最为广泛的乳酸杆菌,芽孢杆菌具有独特的优势,主要体现在以下三个方面。
3.1安全性很多种类芽孢杆菌及其代谢产物已广泛应用于食品、饲料中,目前尚未发现毒副作用,是一种安全的菌种。
许多芽孢杆菌及其代谢物很早就被人们有意无意地在食品、医药和饲料中使用,一些芽孢杆菌属于“公认安全(GRAs)”的菌种,芽孢杆菌代谢产生的多种酶,如纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶已在食品与饲料中广泛应用。
芽孢杆菌作为益生菌对动物无毒害,生产出的肉蛋类食品也是安全的。
3.2代谢速度快芽孢杆菌易于分离、培养与保存,一般对营养要求比较简单,代谢速度比较快,对于工业生产的要求不高。
另外芽孢对热、紫外线、电离辐射和某些化学药品有很强的抗性,可忍受不良环境,比如可以在pH酸性环境生存,也可以在温度高达80C甚至更高的环境中生长。
3.3分子加工操作简便目前芽孢杆菌的分子生物学研究已比较深入,可以利用分子生物学工具和知识研发高产性能的菌种,提高微生态制剂的饲喂效果,比如可以把蛋白酶、木聚糖酶的基因转移到芽孢杆菌中进行表达等,更大程度地发挥芽孢杆菌的益生作用。
4枯草芽孢杆菌发酵研究所谓发酵,是借助微生物大量生成积累特定的代谢产物的现象。
发酵工程是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制。
灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
早在1975年,美国用苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis Berli ner)发酵制各种杀虫剂,以后各种芽孢杆菌被应用进行发酵生产各种产物。
如应用地衣芽孢杆菌产(3 -甘露聚糖酶;利用耐碱性芽孢杆菌制备碱性淀粉酶;以枯草芽孢杆菌为出发菌株发酵生产中性蛋白酶、木聚糖酶、D-核糖、A-乙酰乳酸脱羧酶、B2甘露聚糖酶、肌苷、碱性果胶裂解酶。
枯草芽孢杆菌可以以内生芽孢的形式发挥其功能。
当前,研究人员已经开始对以芽孢作为发酵产物的发酵体系进行摸索和优化。
张根伟等对发酵培养基的组分和其他发酵条件进行研究构建了枯草芽孢杆菌BS-6的液体发酵体系,使该菌的最后发酵水平为1.66 x109CFU/mL考虑到发酵培养基原料成本及获得途径便利等因素,麸皮、玉米粉、豆米粉等材料已经用于该类细菌的发酵生产,并获得较高的芽孢产量。
4.1影响芽孢杆菌发酵的因素芽孢杆菌产生的对热、紫外线、电磁辐射和某些化学药品有强抗性的芽孢,可忍受各种不良环境,能防治多种植物病害,易定殖在植物表面。
其芽孢可以制成粉剂、可湿性粉剂等各种剂型的生防制剂而应用于农业生产,此制剂具有与化学农药混用而不失活的特性。
因此,有必要对芽孢杆菌的产孢特性进行研究,以期获得最佳产孢条件,最终获得商品化芽孢制剂。
微生物发酵的生产水平不仅取决于生产菌种本身的性能,而且要提供合适的发酵条件,才能使它的生产能力充分发挥出来。
优化发酵工艺可以充分发挥菌种的潜在能力,提高发酵过程的生产效率,降低生产成本。
因此,工艺优化的研究尤其重要。
发酵工艺的研究可从以下两方面入手:(1)培养基组分的影响:包括碳源、氮源、维生素和辅酶、无机盐及微量元素等。
(2)发酵条件的影响:包括温度、初始pH初始接种量、装液量、转速等。
4.1.1培养基对发酵的影响培养基是人们提供微生物生长繁殖和生物合成各种代谢产物所需要的按一定比例配制的多种营养物质的混合物。
培养基的组成对菌体生长繁殖、产物的生物合成、产品的分离精制乃至产品的质量和产量都有重要影响。
发酵工艺可分为斜面种子培养、种子扩大培养、发酵罐内菌体培养、和产物合成等几个培养过程。
种子培养基是供菌体生长繁殖用的,营养成分应是易被菌体吸收利用,比较丰富和完整,其中氮源和维生素的含量应略高些,但总浓度略低为宜,以便菌体的生长繁殖。
发酵培养基是供菌体生长繁殖和合成大量代谢产物用的。
发酵培养基的组成要考虑菌体在发酵过程中的各种生化代谢的协调,在产物合成期,使发酵液的pH不出现大的波动。
采用的原材料质量相对稳定,同时不影响产品的分离精制,不影响产品的质量。
每个过程都有其培养基组成和制备工艺条件的要求。
因此必须按照不同培养阶段的微生物生理学特性提供适宜的培养基配方。
4.1.1.1 碳源对发酵的影响碳源是组成培养基的主要成分之一,其主要作用是供给菌种生命活动所需要的能量和构成菌体细胞成分和代谢产物中的碳素来源。
一般的微生物可以在含各种碳水化合物的培养基上良好生长,但它们产物的生产能力和碳源的种类有很大关系。
碳源的种类及浓度,主要是由菌种耐渗透压高低和调节细胞膜渗透性的方法来决定,所以枯草芽孢杆菌发酵采用的碳源主要有葡萄糖、糖蜜、淀粉、玉米粉等。
目前, 国内外主要选用玉米粉。
4.1.1.2氮源对发酵的影晌氮源的主要作用是微生物细胞物质和含氮代谢物的氮素来源的营养物质。
氮源作为枯草芽孢杆菌发酵培养基的另一个主要因素,在芽孢的形成上也发挥着重要作用。
枯草芽孢杆菌在生产中常用豆饼粉、鱼粉以及(NH4)2S04等一些试剂作氮源。
C/N直接影响菌体的生长和代谢,碳源转化为微生物自身的细胞物质和代谢产物,并且是能源物质。
氮源是构成微生物细胞蛋白质和核酸的主要元素,而蛋白质和核酸是微生物原生质的主要组成部分。
如果C/N偏小,会导致菌体生长过剩,易造成菌体提前衰老自溶;C/N过大,菌体繁殖数量少,发酵密度低,细菌代谢不平衡,不利于产物的积累;C/N合适,但C、N源浓度过低,则会影响菌体的繁殖,C、N浓度过高,则发酵起始导致菌体大量繁殖,代谢废物过多而增加发酵液的黏度,使溶解氧降低,引起菌体代谢异常,最终也影响产物的合成。
4.1.1.3无机盐对发酵的影响工业发酵中应用微生物的生长繁殖和产物合成中都需要无机盐和微量元素,如磷、硫、铁、锰、钙、镁等。
许多金属离子对微生物生理活性的作用与其浓度相关,低浓度往往呈现刺激作用,高浓度却表现出抑制作用。
锰是枯草芽孢杆菌生长的必需元素,当培养基中缺少Mn2+寸,不适合枯草芽孢杆菌的生长,促进芽孢的生成。
提高Mn2+ 浓度将会导致培养基成分比例失调,渗透压升高等一系列变化,从而诱导芽孢生成。
磷在菌体生长、繁殖和代谢活动中起着极其重要的作用。
一方面, 磷是构成核酸、磷脂、许多辅酶或辅基(辅酶I、辅酶H、辅酶A、NAD和NADP等)以及高能磷酸化合物的重要原料,另一方面,磷在代谢调节方面也起着重要的作用,磷能促进糖代谢的进行,促进微生物的生长。
因此,磷源是枯草芽孢杆菌发酵培养基中另一个重要的组成成分,它的浓度直接影响着枯草芽孢杆菌菌体的生长和芽孢的形成。
钾虽不参与细胞结构成分,但它是许多酶作用的激活剂,钾还对细胞原生质的胶体状态和细胞膜的透性起调控作用。
钙主要参与调节细胞的生理状态,如:维持细胞的胶体状态,降低细胞膜的通透性,调节pH等。
4.1.2其他发酵参数对发酵的影响4.121初始pH对发酵的影响pH是微生物生长和产物合成的非常重要的状态参数,是代谢活动的综合指标。