[发明专利]一种凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体发酵工程领域，尤其涉及一种凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法。 

背景技术

近年研究表明，益生菌可改善动物肠道菌群的平衡，增强动物机体免疫力，提高动物消化功能，促进动物生长发育和提高动物生产性能等益生作用，其作为绿色饲料添加剂取代抗生素已得到广泛应用。 

凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans），革兰氏阳性菌，不仅属于硬（或厚）壁菌门，而且属于肠道乳酸菌，又称为“有孢子性乳酸菌”。是经美国FDA批准的一种“普遍认为安全”的杆菌类乳酸菌，口服后，凝结芽孢杆菌在动物的盲、结和直肠定植，发酵产生大量抗菌凝固素、乳酸、氨基酸、维生素和多种消化酶。 

凝结芽孢杆菌经人工胃液（pH1.4）处理2小时后的存活率为95.29%，双歧杆菌存活率为5.20%，乳酸杆菌的存活率为5.50%。研究表明凝结芽孢杆菌对人工胃液的酸性条件耐受性极强，其存活不受影响，明显优于其它微生态制剂，能顺利通过胃进入肠道，从而保证药效的正常发挥，将凝结芽孢杆菌密封于塑料瓶内，置于55℃干燥箱内处理60小时后，测定活菌数的结果表明，仍不低于1亿 cfu/g，水分含量无明显改变，凝结芽孢杆菌制剂可以在室温保存，有效期可达24个月。 

凝结芽孢杆菌的功能特点：（1）有效抑制有害菌的生长，改良肠道微生态环境，促进肠道发育，增强肠道功能；（2）提高饲料品质，促进饲料的消化吸收，降低料肉比；（3）有效改善断奶仔猪由于应激和过敏反应引起的菌群失调性腹泄；（4）无任何毒副作用，使用安全，并可降低环境中的氨气、硫化氢等有害气体，改善养殖环境。 

凝结芽孢杆菌活菌制剂能耐胃酸进入肠道，分泌肠道蠕动促进剂乳酸，促进肠道蠕动，加速排便。同时凝结芽孢杆菌能促进双歧杆菌等肠道有益菌生长，分泌抗菌凝固素，抑制肠道内变形杆菌和痢疾杆菌等肠道有害菌，减少氨、胺和吲哚等肠道毒素的产生，消除肠道毒素对肠的麻痹作用，避免肠道毒素吸收入血对肝、脑和皮肤等造成损伤，并能提高免疫功能，延缓衰老。凝结芽孢杆菌在肠道内产生酶和维生素类营养物质，促进营养物质的消化吸收；同时凝结芽孢杆菌活菌制剂对右旋葡聚糖硫酸钠诱发的大鼠实验性溃疡性结肠炎，能显著地缩小溃疡面积，降低髓过氧化物酶活性，有明显的抗炎治疗作用，它对大鼠免疫性溃疡性结肠炎有显著治疗作用，能抑制IL-8、TNF-α等致炎症因子的过度异常表达，抑制抗结肠抗体IgG的过度表达，降低B淋巴细胞转化率，提高T淋巴细胞转化率，纠正肠免疫紊乱，恢复肠免疫耐受力，消除炎症和溃疡，有效治疗溃疡性结肠炎，展现出了教好的应用前景。 

根据凝结芽孢杆菌发酵条件单因素优化实验结果，筛选出最佳的碳源、氮源、磷源及2种对发酵水平影响较大的无机盐类（MnSO₄·H₂O和MgSO₄·7H₂O），设计五因素四水平正交试验，并对结果进行直观分析和方差分析，优化培养基组成，得到最佳固体培养基配方，固体干基：以玉米粉和豆饼粉为基础料（玉米粉与豆饼粉的质量之比为2:1）、KH₂PO₄ 0.3~0.5wt%、MnSO₄·H₂O 0.02wt%和MgSO₄·7H₂O 0.125wt‰，将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，pH值为自然条件，搅拌均匀。将固体培养基在121℃温度的条件下，高温高压灭菌20min，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用。经过对凝结芽孢杆菌发酵条件进行优化以得到其最佳培养温度为37~40℃，起始 pH值7.0，接种量8~10%。目前的凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法，工艺过程复杂，不易简单操作，活菌体密度较低，不能达到生产以及使用的要求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法，以克服现有的凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法存在的上述不足。 

实现本发明目的的技术方案如下： 

一种凝结芽孢杆菌的固体发酵生产方法，包括以下步骤：

（1）菌种活化：将-80℃保存的菌种在固体种子培养基固体平板上划线，在温度为37~40℃的条件下培养20~24小时；

（2）制备一级种子：将活化的凝结芽孢杆菌，用接种环挑取三到五环接种于200 mL 液体种子培养基中，将三角瓶置于摇床中，在温度为37~40℃和250rpm条件下，振荡培养20~24小时后，制得一级种子菌；