[发明专利]一株耐丁酸、抗逆性强的丁酸梭菌及其应用

说明书

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一株耐丁酸、抗逆性强的丁酸梭菌及其应用。所述丁酸梭菌具体为丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJYB‑1，保藏编号为：CCTCC NO:M 2017485。菌株LXKJYB‑1具有发酵水平高、有机酸产量高、可抑制多种肠道病原菌、对胃肠液、胆盐及湿热耐受能力高等特点。

技术领域：

本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一株耐丁酸、抗逆性强的丁酸梭菌及其替代抗生素方面的应用。

背景技术：

丁酸梭菌是一种完全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。丁酸梭菌芽孢结构能够抵抗动物胃肠道恶劣环境，同时能够耐受饲料加工过程中的高温、高湿过程；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。

丁酸梭菌能够防止病原菌及腐败菌在肠道内的异常增殖，同时还可以促进肠道有益菌群增殖、繁育，从而纠正肠道菌群紊乱，减少肠毒素的产生，其代谢产生的活性物质能增强动物的免疫功能，促进动物的生长，提高动物的生产性能，其代谢产生的酶类可降解饲料，提高饲料营养，代谢产生的丁酸、乙酸等有机酸不仅可以改善肠道环境、促进有益菌繁殖，还可以抑制有害菌增殖，提高饲料的适口性等；其还可以在肠道内代谢产生多种酶类、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；丁酸梭菌本身还能够分解胺类等有害物质，改善养殖环境；其重要代谢产生的氢气可以修复肝脏、肾脏的损伤。

目前丁酸梭菌已经做为饲料添加剂被允许在饲料中添加，而且做为抗腹泻类抗生素的替代产品已经在无抗养殖中起到了替抗效果，甚至作用比许多促生长抗生素效果还要明显。但是由于其发酵水平较低严重影响着丁酸梭菌的应用，如何降低丁酸梭菌生产成本迫在眉睫，通过诱变育种筛选高产并且抗逆性强的丁酸梭菌菌株，是丁酸梭菌产品推广的主要途径。

丁酸梭菌的发酵过程代谢产生大量的丁酸、乙酸等有机酸，丁酸、乙酸作为主要的益生物质决定了丁酸梭菌的益生效果，但是丁酸、乙酸的大量产生对丁酸梭菌发酵发酵水平及芽孢率影响很大，筛选耐丁酸、抗逆性强的丁酸梭菌是解决目前丁酸梭菌发酵水平及其应用的一种重要途径，因此筛选能够抵御酸胁迫丁酸梭菌菌种具有重要意义。在丁酸梭菌应用过程的高温处理以及进入动物胃肠道后的极端环境，是否能够耐热，耐胃肠道极端环境是丁酸梭菌筛选的一个重要指标，也是其应用价值高低的衡量指标。因此筛选抗逆性强且发酵水平高的丁酸梭菌菌种是丁酸梭菌广泛推广应用的重要途径。

发明内容：

为了解决上述技术问题，本发明筛选出了一株耐丁酸、抗逆性强的丁酸梭菌突变株，该菌株具体为丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJYB-1，已于2017年9月8日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮编430072，保藏编号为：CCTCCNO:M 2017485。

所述LXKJYB-1是以丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJ-1为出发菌株，通过ARTP常温室压等离子诱变所得，该菌株菌落呈圆形，乳白色，菌落突起；芽孢呈椭圆形、芽孢壁厚。经诱变后，LXKJYB-1较LXKJ-1具有更高的抗逆性和抗菌活性，并且发酵水平较初始菌种有很大的提高。

具体如下：

(1)耐丁酸能力：较起始菌LXKJ-1耐丁酸能力提高了三倍，能够耐受40g/L丁酸钠；

(2)发酵能力：菌株LXKJYB-1发酵后，体系中的活菌数达到7.19×10⁹cfu/mL，芽孢率达到98.79％；

(3)抗菌活性：该菌对大肠杆菌等病原菌的抑制率较初始菌提高了35-52％；对动物体内双歧杆菌、乳酸菌等益生菌促进增生的作用较原菌株也明显增强。