一种富锌菌株及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种富锌菌株及应用，本发明专利技术采用的逐步提高硫酸锌浓度的方法驯化枯草芽孢杆菌，获得枯草芽孢杆菌株，该菌种能够显著地提高枯草芽孢杆菌的耐受性，不仅增加了菌体的含锌量，而且提高了菌体中粗蛋白、酶、小肽、氨基酸等含量，使微生态与有机锌融为一体，使用方便，应用效果好。制备的枯草芽孢杆菌锌不仅拥有枯草芽孢杆菌的优点，而且将无机锌转化成菌体有机锌，大大提高了动物对微量金属元素的利用率，更好地发挥有机锌的生物学功能，可谓一菌两效；另外，有机锌利用率的提高大大降低了饲料中无机锌的使用量和排放量，减少了生态环境的污染。为此，此发明专利技术为开发新型动物微生态制剂以及微量元素“减量化”使用提供了重要技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种富锌菌株及其应用
本专利技术属畜禽微生态制剂生产
，具体涉及一种富锌菌株及其应用。
技术介绍
枯草芽孢杆菌是一种肠道有益菌，抗逆性强，可分泌多种酶和维生素，能够富集二价金属离子，不易受畜禽体内肠道中各种酶的影响，具有增强畜禽免疫力和抗应激能力，调节肠道内菌群，提高生长性能等多种功能。主要应用于动物饲料领域以及环境保护领域。有研究表明，将枯草芽孢杆菌粉添加到动物饲料中能够显著地提高动物的采食量以及各种生长指标；另一方面利用枯草芽孢杆菌能够吸附二价金属离子的特性，处理重金属环境污染问题，能够起到净化水质，保护环境的作用。然而这种应用菌种单一特性产品，极大地限制了市场的发展空间。因此，开发一种融合枯草芽孢杆菌多种优点的产品，对满足不同消费群体的需要具有重要的社会意义。酵母菌和枯草芽孢杆菌在动物肠道中均属于过路菌，但是后者属于耗氧菌，能够抑制有害菌繁殖，耐胃酸胆盐强，高温制粒效果好，因此，利用枯草芽孢杆菌吸附二价金属离子的作用，开发一种枯草芽孢杆菌锌产品具有重要的研究意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种富锌菌株及其应用，该菌株可以作为饲料添加剂，既达到促进动物肠道消化和提高饲料利用率目的，又能够起到补锌的效果。本专利技术首先提供一种富含锌的枯草芽孢杆菌菌株，为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)NZ56株，于2018年1月31日保藏在位于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的中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCCNo.15330。本专利技术再一个提供一种提供提高枯草芽孢杆菌中锌含量的发酵方法，其中培养条件如下：接种量1～7％，培养温度24～36℃，培养时间40～50h，转速150～240r/min。其中一种具体的培养条件如下：培养条件如下：接种量3％，培养温度30℃，培养时间48h，转速150r/min；所使用的培养基配方如下：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖0～25g/L，pH值6.0～8.0，锌浓度0～67.8mg/L。所使用的培养基，其一种具体配方如下：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖5g/L，pH值7.0；本专利技术所筛选的菌株用于制备菌粉，是使用上述的方法对枯草芽孢杆菌进行发酵后，收集发酵菌体，将菌体进行洗涤过滤，然后55℃烘干制备，其菌活数达到3×109cfu/g。所制备的菌粉可用作饲料添加剂来使用。与现有技术相比，本专利技术方法具有如下优点：1、筛选获得了特殊驯化后的菌种，筛选的枯草芽孢杆菌能够耐受高浓度的硫酸锌，并且能够稳定的生长，产生大量的活性物质，如酶、蛋白、小肽、氨基酸等，进而促进枯草芽孢杆菌锌的制备。2、采用两个平衡点进行选择。由于在制备枯草芽孢杆菌锌的过程中，不仅仅要保证高浓度的菌体，而且需要控制菌体有机锌量，经研究发现当菌体含量高时，菌体有机锌量低；菌体含量低，菌体有机锌量反而增加。因此，根据这个特性，应考虑同时兼顾菌体含量和菌体有机锌量。3、具有能补锌和促进生长发育双重功效。本专利技术弥补了无机锌和单一菌种的缺陷。能够将无机锌大部分转化成有机锌，并且结合了枯草芽孢杆菌和锌的特性，有利于促进肠道消化、抑制有害菌种、对缺锌的动物更是能够达到补锌的功效。4、工艺简单安全，可操作性强，成本低。本专利技术采用的菌种为我国农业部公布的12种可直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂之一，具有能在肠道内生长、分泌酶和维生素、促进肠道各种消化酶活性、抑制有害菌等作用。另外，本专利技术在进行发酵时操作工艺简便，成本较低。附图说明图1驯化对枯草芽孢杆菌脂肪酶活力的影响图；图2驯化对枯草芽孢杆菌红外光谱图的影响图；图3菌体含量响应面中温度与pH值交互对枯草芽孢杆菌锌的影响图；图4菌体含量响应面中温度与葡萄糖浓度交互对枯草芽孢杆菌锌的影响图；图5菌体含量响应面中葡萄糖浓度与pH交互对枯草芽孢杆菌锌的影响图；图6菌体有机锌量响应面中温度与pH值交互对枯草芽孢杆菌锌的影响图；图7菌体有机锌量响应面中温度与葡萄糖浓度交互对枯草芽孢杆菌锌的影响图；图8菌体有机锌量响应面中葡萄糖浓度与pH交互对枯草芽孢杆菌影响图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本专利技术的实施例是用于解释本专利技术而不是对本专利技术的限制。本专利技术通过驯化枯草芽孢杆菌，优化培养基以及发酵条件，获得了枯草芽孢杆菌菌株，不仅提高了菌体发酵过程中产生的酶、氨基酸以及小肽等活性物质，而且通过平衡菌体含量和枯草芽孢杆菌的富锌量，将其应用于动物生长，可以起到促进肠道消化、提高免疫力、提高饲料利用率，增长体重等作用，而且针对缺锌动物可以起到补锌的功效。因此，本专利技术创新的富锌枯草芽孢杆菌与发酵方法，对开发新型动物补锌产品提供新途径。由于枯草芽孢杆菌对二价金属离子的吸附能力比酵母菌的弱，因此，在制备过程中提取率低，并且舍弃的原料较多，成本较高。然而，采用本专利技术所驯化筛选的枯草芽孢杆菌及优化的培养方法，不仅能够保持高浓度的枯草芽孢杆菌，而且还可以提高枯草芽孢杆菌的有机锌量；其中，当锌添加量为33.9mg/L时，菌体干重为1.44193g/L，菌体有机锌量2511.55mg/kg；然而，采用酵母锌的制备方法来获得枯草芽孢杆菌锌无法得到上述高菌量、高有机锌量的理想效果。本专利技术的枯草芽孢杆菌锌的筛选方法包括如下步骤：1)菌种的驯化：将普通用于饲料添加使用的枯草芽孢杆菌粉末，经过活化、分离纯化等步骤，获得枯草芽孢杆菌菌种；然后利用微生物能逐渐适应不利生长环境因素的特性，采用逐步提高培养基中硫酸锌浓度的方式进行驯化；最终获得能够耐受高浓度硫酸锌的菌种，即为驯化后的菌种，并将该菌种进行斜面保藏，4℃储藏备用。2)菌种的鉴定及理化性质：将驯化后的枯草芽孢杆菌进行菌种鉴定，并通过与驯化前的菌种进行菌形态、酶活、小肽、氨基酸等比较，进一步确定驯化后的枯草芽孢杆菌即为目标菌种。本专利技术所建立的发酵方法的过程如下：3)平衡点的确定：根据该菌种的生长特性以及对金属锌离子的耐受能力，确定衡量该菌种发酵终点的指标为菌体含量以及菌体有机锌量。4)培养基及培养条件的优化：通过单因素试验优化葡萄糖、pH、培养温度、转速、接种量等含量，初步获得该菌种的培养基配方及培养条件。5)响应面分析：根据单因素结果及回归方程分析，最终通过响应面分析进一步确定该菌种培养基配方及培养条件。6)枯草芽孢杆菌锌的制备：在最终优化的培养基及培养条件下培养驯化后的枯草芽孢杆菌，经过培养一定时间，离心、清洗获得沉淀，55℃烘干后即为枯草芽孢杆菌锌。枯草芽孢杆菌锌的制备参数为：①培养基配方：蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，NaCl10g/L，葡萄糖4.50g/L，锌浓度33.9mg/L，pH值6.57；②培养条件：接种量3％，培养温度29.50℃，培养时间48h，转速180r/min。当锌的添加量为33.9mg/kg时，最终获得的枯草芽孢杆菌锌的菌体干重为1.44193g/L，菌体有机锌量2511.55mg/kg。下面结合具体实施案例对本专利技术方法进行详细描述。实施例1：枯草芽孢杆菌锌的制备1)菌种的驯化：将普通用于饲料添加的枯草芽孢杆菌粉末，经过活化、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富含锌的枯草芽孢杆菌菌株，其特征在于，所述的菌株的保藏编号为CGMCC No.15330。

【技术特征摘要】
1.一种富含锌的枯草芽孢杆菌菌株，其特征在于，所述的菌株的保藏编号为CGMCCNo.15330。2.权利要求1所述的菌株在制备菌粉中的应用。3.一种提高枯草芽孢杆菌中锌含量的发酵方法，其特征在于，所述的方法，是将菌株接种到培养基中，接种量1～7％，培养温度24～36℃，培养时间40～50h，转速150～240r/min。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的培养方法如下：接种量3％，培养温度30℃，培养时间48h，转速150r/min。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的培养基配方如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝维，黄燕萍，葛文华，张名爱，岳斌，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37