[发明专利]一种丁酸梭菌与凝结芽孢杆菌混菌固态发酵方法

说明书

技术领域

本发明属于微生物发酵领域，涉及一种丁酸梭菌与凝结芽孢杆菌混菌固态发酵方法。

背景技术

丁酸梭菌是一种厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌，是人和动物肠道的正常菌群，也存在于土壤、奶酪和天然酸奶中；周身鞭毛，具运动性；芽孢偏心或次端生（内生），呈圆形或椭圆形，无孢外壁和附属丝。丁酸梭菌具有抵抗外界相对恶劣环境的理化性质，能耐高温、耐储存且稳定性良好，在体内丁酸梭菌能耐受胃液、胆汁酸和消化液的作用；丁酸梭菌只对新生霉素、万古霉素和四环素等少数抗生素敏感，对其他多种抗生素具有很强的耐药性，具有良好的应用前景。

丁酸梭菌具有防止病原菌及腐败菌在肠道内的异常增殖和促进肠道有益菌群增殖、发育的双重作用，从而纠正肠道菌群紊乱，减少肠毒素的产生；能增强宿主的免疫功能，促进动物的生长，改善动物的生产性能；可降解饲料，提高饲料营养、适口性等；在肠道内产生多种酶类、氨基酸、B族维生素和维生素K等，为宿主补充营养物质兼具其他保健功能；能分解有害物质，改善环境；其重要代谢产物丁酸是肠道上皮组织细胞再生、修复的主要营养物质。

凝结芽孢杆菌是一种呈杆状，两端钝圆，兼性厌氧的革兰氏阳性菌，过氧化氢酶阳性，芽孢端生，无鞭毛；最适生长温度为45-50℃，最适pH值为6.6-7.0。凝结芽孢杆菌是被美国食品和药品管理局（FDA）以及美国饲料监察协会（AAFCO）规定允许饲喂的微生物种类，也是中、日、韩等多国公认的芽孢益生菌。

凝结芽孢杆菌发酵饲料也能提高其营养物质、适口性、饲料转化率，同时产生苯乳酸等抑菌物质，提高饲料的储存性及稳定性；可替代抗生素作为动物生长促进剂，增强免疫，改善动物产品质量；产生胞外多糖，去除肠道内的活性氧，预防疾病；能产生芽孢，耐高温、耐磨损及肠道内各种消化液的作用，调节肠道微生态平衡，补充机体营养物质等多种保健功能。

名称为一种凝结芽孢杆菌及其发酵液和发酵方法及发酵液作为生物农药的应用的发明专利，申请号为201110313933.2，发明涉及一种凝结芽孢杆菌及该菌发酵获得的发酵液作为农药的应用，名称为TQ33，分类名称Bacillus coagulans，保藏编号为：CGMCC No.5233，方法所用发酵培养基为g/L：蛋白胨10.0、淀粉10.0、溶剂为水，pH7.2-7.4；发酵条件为：35-39℃摇瓶150-170r/min培养15-25h,按照发酵条件发酵后获得发酵液。本发明从凝结芽孢杆菌TQ33发酵液中分离出一种抑制植物病原真菌的活性物质，其结构鉴定为苯乳酸，并且温室盆栽实验进一步验证了苯乳酸对植物病原菌的抑制作用，这是首次从凝结芽孢杆菌中分离出苯乳酸这种抑制植物病原菌活性物质，为凝结芽孢杆菌应用于生物农药，抑制植物病原菌生长等方面提供了实验依据。

名称为一种丁酸梭菌及丁酸梭菌饲料添加剂的生产方法，申请号为201110126498.2。发明涉及一种丁酸梭菌及丁酸梭菌饲料添加剂的生产方法，名称为TK2，分类名称Clostridium butyricum，保藏编号为：CGMCCNo.4729，保藏日期：2011年4月2日，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，提供了一种生产方法为固态发酵培养法。本发明中丁酸梭菌TK2菌株经过液体种子培养将冻藏菌种活化，再经优化后的固态发酵培养基培养，并对其活菌浓度及芽孢浓度测定，用本方法生产的丁酸梭菌活菌数为4.35×10⁹cfu/g，芽孢转化率85%，基于本菌种开发了新型的低成本的丁酸梭菌活菌制剂生产方法。在丁酸梭菌单菌发酵后，培养基中含有特有的酸臭味。

目前，已有报道丁酸梭菌制剂的制备是通过固态发酵的方法获得，都是以丁酸梭菌的单菌发酵为主，然而丁酸梭菌是严格厌氧菌且对营养物质要求较高，丁酸梭菌单据发酵增加其对厌氧设备的需求，且发酵初期启动困难、易染菌。单菌发酵中，可增加丁酸梭菌的接种量以利于发酵的启动，而接种量的增大又会引发固态发酵培养基含水量高、通气和干燥困难等一系列问题。通过混菌固态发酵制备丁酸梭菌复合益生菌制剂却少见报道。在混菌固态发酵中，菌株间的互利共栖协同作用，能提高产率和菌体浓度；多菌株的产酶、产酸和产营养物质能力、对基质的分解能力等要显著优于单菌发酵。混菌固态发酵还具有获得纯种发酵无法获得的产物，生长速度快，对底物利用率高，可多级转化，发酵后的微生物群体稳定，省工节能，简化工艺及发酵设备和易控制等诸多优点，且不易染菌。

发明内容