一种高耐热稳定剂、微生物制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高耐热稳定剂及其制备方法和应用，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：4～10%普鲁兰多糖、5～15%海藻糖、0.5～1.5%透明质酸、0.5～2%乙二胺四乙酸、1～3%氯化镁，余量为注射用水，本发明专利技术还公开了含有该高耐热稳定剂的微生物制剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的高耐热稳定剂的制备工艺简单、安全、易行，能够显著提高微生物在60～80℃下的存活率，极大地提高微生物制剂作为绿色饲料添加剂在畜牧产业中的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热稳定剂、微生物制剂及其制备方法和应用
本专利技术属于生物技术和微生物制品领域，具体涉及一种高耐热稳定剂、微生物制剂及其制备方法和应用。
技术介绍
近年来，动物产品中存在多药耐药细菌，严重威胁公共健康，特别是在畜牧业中无限制使用抗生素的一部分国家。抗生素滥用造成多重耐药菌的产生和药物残留的问题日渐严峻，多个国家相继颁布法律法规禁止抗生素的使用。随着抗生素的限制使用，亟待寻找能够替代抗生素的新抗菌制剂。今年来，噬菌体和益生菌作为有效的饲料添加剂和疾病防治制剂收到了越来越多的关注。益生菌是一类对动物机体有益的细菌，能够通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用，是能够提高宿主健康水平和健康佳态的活菌制剂。噬菌体是一类能感染细菌、放线菌、螺旋体等微生物的病毒的总称，具有体积小、特异性高等特点，通常分布在动物的肠道中。噬菌体从1917年发现它们的早期开始，就已被用作有效的抗菌制剂。与一些广谱类抗菌剂不同，噬菌体对细菌具有高度的专一性。当噬菌体侵染细菌时，在细菌中繁殖并杀死细菌时，并且不会对动植物产生毒性，能够有效降低细菌性疾病的发病率及死亡率。随着抗生素耐药性危机的日益加剧，噬菌体和益生菌作为抗菌制剂引起了广泛关注，在动物生产、食品加工、水质净化中均发挥重要作用，发展前景非常广阔。但是，这些微生物的活性容易受外界环境的影响，导致活性丧失。为了有效提高利用效率，目前亟需解决的就是这些微生物的稳定性，尤其作为饲料添加剂时，需要维持在高温下的稳定性。现有的微生物保护剂多为冷冻干燥保护剂，冻干工艺复杂，在冻干过程中形成的冰晶会损伤噬菌体结构，冻干后也需要在2～8℃冷藏。关于液体噬菌体保护剂尤其是高温耐热保护剂，目前鲜有报道。在高温环境下微生物活性会显著下降，甚至失去活性，严重制约了它们的应用范围。当这些微生物作为活性成分添加到饲料添加剂时，需要经过瞬时高温这一过程，耐热性极差会迅速失活，严重制约了微生物制剂在动物饲料添加剂领域的发展，需要添加适宜的耐热保护剂来提高微生物制剂的热稳定性。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有微生物制剂在高温环境下迅速失活，耐热稳定性极差，本专利技术所要解决的技术问题是提供了一种高耐热稳定剂，它能够在保护微生物在高温加工时的活性，显著提高微生物在高温下的存活率，为微生物制剂的研究和生产提供依据，作为活性成分添加到饲料添加剂中提供了有利条件。本专利技术还要解决的技术问题是提供了一种高耐热稳定剂的制备方法和应用。本专利技术还要解决的技术问题是提供了高耐热稳定剂在制备噬菌体制剂和益生菌制剂中的应用。本专利技术还要解决的技术问题是提供了噬菌体制剂或益生菌制剂及其制备方法。本专利技术最后要解决的技术问题是提供了所述的噬菌体制剂、所述的益生菌制剂在制备饲料添加剂中的应用。技术方案：为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高耐热稳定剂，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：4～10％普鲁兰多糖、5～15％海藻糖、0.5～1.5％透明质酸、0.5～2％乙二胺四乙酸、1～3％氯化镁，余量为注射用水。作为优选地，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：5～8％普鲁兰多糖、6～12％海藻糖、0.8～1.2％透明质酸、0.8～1.5％乙二胺四乙酸、1.5～2.4％氯化镁，余量为注射用水。其中，本专利技术的高耐热稳定剂的制备方法，包括以下步骤：按照所述质量百分比称取各组分溶于注射用水中，充分溶解并加热灭菌得到溶液，将溶液由无菌稀盐酸和/或氢氧化钠调节溶液pH至7.0～7.5，即得所述微生物制剂高耐热稳定剂。本
技术实现思路
还包括所述的高耐热稳定剂在制备微生物制剂中的应用，所述微生物制剂为噬菌体制剂或益生菌制剂。本
技术实现思路
还包括一种噬菌体制剂，所述噬菌体制剂包括噬菌体和所述的高耐热稳定剂，所述噬菌体和高耐热稳定剂体积比为1～2∶1。本
技术实现思路
还包括一种益生菌制剂，所述益生菌制剂包括益生菌和所述的高耐热稳定剂，所述益生菌高耐热稳定剂体积比为1～2∶1。其中，所述噬菌体包括但不仅限于大肠杆菌噬菌体，所述益生菌包括但不仅限于乳酸杆菌。本
技术实现思路
还包括所述的噬菌体制剂的制备方法，包括以下步骤：将噬菌体和高耐热稳定剂按照1～2∶1的体积比混合均匀即得。本
技术实现思路
还包括所述的益生菌制剂的制备方法，包括以下步骤：将益生菌和高耐热稳定剂按照1～2∶1的体积比混合均匀即得。其中，所述大肠杆菌噬菌体效价需≥107PFU/mL。其中，所述乳酸杆菌效价需≥108CFU/mL。本
技术实现思路
还包括所述的噬菌体制剂、所述的益生菌制剂在制备饲料添加剂中的应用，本专利技术提供的高耐热稳定剂，可以使得保护但不限于大肠杆菌噬菌体在高温时的存活率。本专利技术提供的高耐热稳定剂，可以使得保护但不限于乳酸菌在高温时的存活率。其中，噬菌体制剂的耐热性表现为：在60～80℃下的高温下存活率与对照组噬菌体制剂相比，提高8～12倍。其中，益生菌制剂的耐热性表现为：在60～80℃下的高温下存活率与对照组益生菌制剂相比，提高10～14倍。本专利技术所述的高耐热稳定剂中添加了糖类碳水化合物：普鲁兰多糖和海藻糖。普鲁兰多糖是一种具有优异成膜性能的多糖，能够形成天然屏障，防止高温下各种不稳定的生物分子的氧化，缓解微生物蛋白质水解，抑制氧化酸败和非酶褐变反应，延长微生物的保存时间。在高温环境下，溶液中的水分活度增加，水分子运动能力增加，水解酶活性增强，生物活性物质吸水性丧失，溶液发生水解，添加普鲁兰多糖和海藻糖能够通过溶剂-排除体积效应，增加溶质的堆积密度，限制微生物运动，防止微生物结构降解，稳定蛋白质天然构象。这些糖类化合物和透明质酸作为渗透压稳定剂，能够提高噬菌体的复水性，水汽相变温度升高，缓解高温环境下水分丧失导致噬菌体产生的不可逆性皱缩损伤。此外，透明质酸本身能够形成致密的水溶性聚合网状结构，保护微生物免受自由基的侵袭，作为水溶性聚合物能够防止外部空气进入，具有良好的耐热性。氯化镁作为盐类凝固剂，能够在高温环境中形成稳定有序的网络空间结构，增加微生物的耐热性能。EDTA在维持制品稳定保存时起到非常重要的作用，能够保护活性组分不受破坏，有助于提高微生物高温液态保存。本专利技术所述的高耐热稳定剂适用于噬菌体和益生菌在高温环境下的保存，适应性广泛。有益效果：本专利技术相对于现有技术，具有以下优点：本专利技术用于噬菌体和益生菌的高耐热稳定剂成分简单、配制方便，在高温条件下能够高效保护噬菌体和益生菌活性，极大地拓宽了噬菌体和益生菌的使用范围，使得微生物作为抗菌制剂能够在畜牧业生产中的发展。本专利技术的噬菌体制剂和益生菌制剂在高温下存活率提高，该噬菌体制剂和益生菌制剂的效价是现有保护剂处理的噬菌体制剂的8～14倍，可应用于噬菌体、益生菌作为绿色饲料添加剂时的瞬时高温制备。具体实施方式下面对本专利技术作更进一步的说明。实施例1耐热稳定剂的优化按照表1的组成分别制备不同的耐热稳定剂，总共有28组和1组对照。表1耐热稳定剂各组成成分<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐热稳定剂，其特征在于，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：4～10%普鲁兰多糖、5～15%海藻糖、0.5～1.5%透明质酸、0.5～2%乙二胺四乙酸、1～3%氯化镁，余量为注射用水。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐热稳定剂，其特征在于，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：4～10%普鲁兰多糖、5～15%海藻糖、0.5～1.5%透明质酸、0.5～2%乙二胺四乙酸、1～3%氯化镁，余量为注射用水。


2.根据权利要求1所述的高耐热稳定剂，其特征在于，所述高耐热稳定剂按重量百分比包括如下组分：5～8%普鲁兰多糖、6～12%海藻糖、0.8～1.2%透明质酸、0.8～1.5%乙二胺四乙酸、1.5～2.4%氯化镁，余量为注射用水。


3.权利要求1所述的高耐热稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按所述质量百分比称取各组分溶于注射用水中，充分溶解并加热灭菌得到溶液，将溶液由无菌稀盐酸和/或氢氧化钠调节溶液pH至7.0～7.5，即得所述高耐热稳定剂。


4.权利要求1或2所述的高耐热稳定剂在制备微生物制剂中的应用，其特征在于，所述微生物制剂为噬菌体制剂或益生菌制剂。


5.一种噬菌体制剂，其特征在于，所述噬菌体制剂包括噬菌体和权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：左晓昕，吕芳，周明旭，赵艳红，卢宇，邓碧华，王军宁，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32