一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂及其应用。所述微生态制剂是由一株枯草芽孢杆菌FM537在含有黄芪水提取液的发酵基质上发酵制备而成，其中，所述发酵基质为：胰蛋白胨15g/L，葡萄糖15g/L，牛肉膏50g/L，硫酸铵0.5g/L，氯化钠1g/L，磷酸二氢钠0.5g/L，蒸馏水配制，调pH为7.2，然后按照体积比例添加45‑50％的黄芪水提取液，高压灭菌即得。本发明专利技术微生态制剂通过选用超声波辅助黄芪水提取，大大缩短了提取时间，又通过选择合适的发酵温度和发酵时间，提高黄芪和芽孢杆菌的协同作用效果。本发明专利技术微生态制剂作为畜禽饲料添加剂，提高动物生产性能、消化率和机体免疫力。

Microecological preparation of Bacillus subtilis fermented Astragalus and application thereof

The invention provides a micro ecological preparation of Bacillus subtilis fermented Astragalus and its application. The micro ecological preparation is composed of a Bacillus subtilis strain FM537 containing astragalus water extraction liquid fermentation matrix on the fermentation process, in which the fermentation substrate for tryptone 15g/L, glucose 15g/L, beef extract 50g/L, ammonium sulfate 0.5g/L, sodium chloride 1g/L, two sodium hydrogen phosphate 0.5g/L, distillation water, adjusting pH to 7.2, and then extract according to the volume ratio of 50% of the 45 add Huangqi water, high pressure sterilization is. The invention of probiotics by using ultrasonic assisted water extraction of Huangqi, shorten the extraction time, and by choosing the suitable fermentation temperature and fermentation time, improve the synergistic effect of Astragalus and bacillus. The micro ecological preparation of the invention is used as a feed additive for livestock and poultry to improve the production performance, digestibility and immunity of animals.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂及其应用，属于生物发酵中药

技术介绍
近几年来，抗生素及化学抗菌药物在畜禽养殖业中的广泛应用所带来的负面效应日益受到人们的重视。例如抗生素导致大量的耐药菌株产生，造成动物体正常菌群失调；同时，药物残留等带来的毒副作用，正严重危害着动物及人类的健康，并且降低了畜禽产品在国际市场上的竞争力，因此，许多国家相继限制或禁止了某些抗生素在动物生产中的应用。2006年欧盟颁布在饲料中全面禁用抗生素的法令，日本和韩国也分别在2008年和2011年宣布禁止在畜禽饲料中使用抗生素。鉴于抗生素带来的种种不利影响，国内外的科研机构的研究人员一直致力于开发一些通过提高动物体免疫机能、调整胃肠道平衡而达到维持动物体健康及促生长目的的新型饲料添加剂。中草药和动物微生态制剂所具有的无毒(或低毒)、无副作用、无残留、促生长及增免等特点受到了国内外科研工作者的广泛关注，应用的种类越来越多，范围也越来越广泛，并且通过大量的动物生产试验验证了其良好的作用效果。枯草芽孢杆菌作为微生态制剂中的一种广泛应用的营养性饲料添加剂，具有很多优良的特性及作用保证其广泛应用，主要归结为以下几点：(1)生长繁殖条件不严格。a.营养要求较低，在含有麸皮、玉米、豆粕的畜禽日粮的培养基中即能良好生长；b.生长温度比较宽泛，最适生长温度在37℃左右，但在30～40℃的范围内也可以很好的繁殖；c.在pH值6～8的范围内，要达到有效活菌数，酸碱度不是对其快速繁殖关键性的影响因素。(2)抗逆性强。枯草芽孢杆菌最显著的特点就是在其生长的后期会形成一种具有多层膜结构的芽孢，其特点是含水量低，壁厚而致密，2-6吡啶二羧酸含量高，含耐热酶，这些特点致使其对热、酸、碱、紫外线及化学药物的抗性极高，而通常畜禽生产中应用的枯草芽孢杆菌制品中的有效成分是以芽孢的形态存在的。如在80℃的热水中加热处理10分钟其存活率在80％以上；在pH值等于2的人工胃酸环境下处理6小时成活率仍超过76％；在质量浓度为0.3％的猪胆盐溶液中处理4小时后存活率超过90％。这中抗逆性为其在畜牧业中的广泛应用奠定了良好的基础。(3)纯天然绿色高效。枯草芽孢杆菌作为我国批准的饲料添加剂具有安全无药残，无毒副作用的特点，另外其高效性表现为芽孢进入肠道后，在肠道上段能迅速复活，复活率近100％。(4)改善饲料利用率，提高畜禽生产性能。枯草芽孢杆菌以孢子的形态进入消化道，在肠道上段迅速复活并快速繁殖，在此过程中能够产生大量参与机体物质代谢的物质如消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶)、氨基酸及多种B族维生素(硫胺素、核黄素、烟酸等)，能够促进机体对蛋白质、微量元素(钙、铁)和维生素D的吸收，改善机体消化吸收功能，提高饲料利用率，防止过料现象的发生，促进动物生长。(5)提高动物体的抗病力。枯草芽孢杆菌在生产及在畜禽肠道内繁殖的过程中会产生乙酸、丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸，这些酸性物质可以降低肠道pH，从而抑制病原菌如大肠杆菌的生长，此作用对初生幼畜尤其明显。其他的代谢产物如枯草菌素、多粘菌素、短杆菌肽等也可抑制肠道病原微生物的繁殖。(6)增强动物体免疫功能。含有枯草芽孢杆菌的复合微生态制剂可以刺激动物肠道免疫器官的发育，增强巨噬细胞的吞噬功能并提高疫苗免疫抗体水平，增强机体免疫机能，是良好的免疫刺激剂。黄芪可以增强机体的特异性免疫(体液免疫和细胞免疫)和非特异性免疫功能。黄芪对正常机体的抗体生成功能有明显促进作用，项杰等研究表明，给感染李斯特菌的小鼠注射黄芪多糖，其血清中IgG滴度显著提高，说明黄芪多糖可以促进B细胞的活化和增殖，增强宿主的体液免疫和细胞免疫来保护宿主抵抗病原菌的感染。黄芪水提物可以明显提高肝炎病人的总补体(CH50)和分补体(C3)的含量，能使刀豆素A激发的T细胞增殖反应明显增加，同时对T淋巴细胞的功能具有增强作用，还能够提高NK细胞的杀伤活性及肺巨噬细胞的的能力。另外，黄芪中的多糖成分还可以诱导干扰素的产生和参与免疫调节。黄芪可以提高机体抗应激的能力。黄芪提取物能使肾上腺皮质激素及促肾上腺皮质激素耗竭小鼠的游泳时间明显延长，增强小鼠对多种缺氧模型的耐受力以及使肾上腺重量显著增加。还可增强小鼠耐低温的能力，延长正常及虚弱小鼠的生存时间。周显青等研究表明，黄芪具有抗酸应激的作用，在饲料中添加黄芪不仅对酸应激导致的内分泌功能紊乱具有调节作用，而且对酸应激所造成的免疫功能低下有保护作用。目前新型饲料添加剂研究的热点主要有以下几个方面：提高动物机体免疫力；增强机体消化系统的功能，提高饲料转化率；低残留、绿色、高效。由于黄芪本身含有丰富的营养物质(多糖、皂苷、黄酮及丰富的微量元素等)，又能提高动物体免疫和抗应激的能力，而益生菌可以改善动物体消化系统的功能，将二者有机结合可以发挥更好的作用。一方面黄芪中的多糖成分对肠道内菌群活性具有选择性的刺激作用，另一方面肠道菌对药物在机体内的代谢及生物转化过程发挥着重要作用。目前对乳酸菌发酵黄芪(固体及液体发酵)、黄芪药渣及黄芪提取物的研究较多，而关于黄芪发酵培养枯草芽孢杆菌的相关报道比较少。研究内容主要集中于通过发酵提高对黄芪有效成分的提取、发酵后有效成分含量的变化、发酵后黄芪药效的变化、黄芪(及其有效成分)益生菌复合制剂在动物生产中的应用效果等。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术目的在于提供一种黄芪多糖和枯草芽孢杆菌增率高的枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂及其应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂，所述微生态制剂是由一株枯草芽孢杆菌FM537在含有黄芪水提取液的发酵基质上发酵制备而成，其中，所述发酵基质为：胰蛋白胨15g/L，葡萄糖15g/L，牛肉膏50g/L，硫酸铵0.5g/L，氯化钠1g/L，磷酸二氢钠0.5g/L，蒸馏水配制，调pH为7.2，然后按照体积比例添加45-50％的黄芪水提取液，高压灭菌即得。进一步地，所述发酵优选为37℃-39℃发酵培养48-72小时。进一步地，所述黄芪水提取液通过超声波辅助提取法制备，具体为：取黄芪加水煎煮一次，将煎煮混合物倒入容器中，再将容器移至超声振荡器中,在25-30KHz下振荡0.5-1h，进行过滤，取上清液，即得黄芪水提取液。更进一步地，所述黄芪水提取液的浓度为：每30克黄芪通过上述超声波辅助提取法对应得到200～300mL的黄芪水提取液。进一步地，所述枯草芽孢杆菌的接种量以活菌数计为：107-108CFU/mL发酵基质。本专利技术所述的枯草芽孢杆菌FM537已于2016年8月15日保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101)，保藏编号：CGMCCNo.12848，分类命名：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。本专利技术所述的枯草芽孢杆菌FM537是从新疆吐鲁番火焰山土样中筛选得到的一株产高温蛋白酶和高温淀粉酶菌株。该菌的芽孢大小约为0.7μm×1.2μm,呈圆形，在改良肉汤固体培养基上培养菌落为表面粗糙不透明，液体培养上培养会出现褶皱现象。此株芽孢杆菌可产耐高温蛋白酶、淀粉酶、纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂，其特征在于，所述微生态制剂是由一株枯草芽孢杆菌FM537在含有黄芪水提取液的发酵基质上发酵制备而成，其中，所述发酵基质为：胰蛋白胨15g/L，葡萄糖15g/L，牛肉膏50g/L，硫酸铵0.5g/L，氯化钠1g/L，磷酸二氢钠0.5g/L，蒸馏水配制，调pH为7.2，然后按照体积比例添加45‑50％的黄芪水提取液，高压灭菌即得；所述枯草芽孢杆菌FM537的保藏编号为CGMCC No.12848。

【技术特征摘要】
1.一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂，其特征在于，所述微生态制剂是由一株枯草芽孢杆菌FM537在含有黄芪水提取液的发酵基质上发酵制备而成，其中，所述发酵基质为：胰蛋白胨15g/L，葡萄糖15g/L，牛肉膏50g/L，硫酸铵0.5g/L，氯化钠1g/L，磷酸二氢钠0.5g/L，蒸馏水配制，调pH为7.2，然后按照体积比例添加45-50％的黄芪水提取液，高压灭菌即得；所述枯草芽孢杆菌FM537的保藏编号为CGMCCNo.12848。2.如权利要求1所述的一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂，其特征在于，所述发酵为37℃-39℃发酵培养48-72小时。3.如权利要求1所述的一种枯草芽孢杆菌发酵黄芪的微生态制剂，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的接种量以活菌数计为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽娟，郑遂，丁毅，杨晓波，张鑫，
申请(专利权)人：王丽娟，
类型：发明
国别省市：辽宁;21