一株动物源多粘类芽孢杆菌及其菌剂的制备和应用制造技术

本发明专利技术属于应用微生物技术领域，尤其涉及一株动物源多粘类芽孢杆菌及其菌剂的制备和应用，本发明专利技术提供了多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，株名SAMM2

【技术实现步骤摘要】
一株动物源多粘类芽孢杆菌及其菌剂的制备和应用


[0001]本专利技术属于应用微生物
，尤其涉及一株动物源多粘类芽孢杆菌及其菌剂的制备和应用。

技术介绍

[0002]目前，在饲料中添加低于治疗剂量的抗生素可以促进动物生长，提高饲料转换效率，降低畜禽发病率和死亡率，但长期添加抗生素所引起的耐药菌株的抗药性、动物源食品药物残留、对环境污染等已经成为全球关注的问题。农业部先后出台减抗、限抗措施。实际上，消费者既关心自身健康，又不想回到畜产品供不应求的年代。因此要求动物生产既要保证质量，又要保证数量供给。面对如此两难的问题，其应对措施就是要找到饲用抗生素的替代技术。微生物以天然、无毒副作用、安全可靠、清洁无污染等优点逐步成为发展绿色养殖和替代抗生素的主要饲料添加剂之一。
[0003]多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，属于类芽孢杆菌属，是一种非致病性的内生芽孢杆菌，已被美国环保署(EPA)将其列为可应用于商业的微生物之一，中国农业部将其收录在《菌种安全鉴定分级目录》A.1.4促生、分解磷钾化合物细菌类中，是第一级免做安全鉴定的菌种，但其并没有入选中国农业部发布的《饲料添加剂品种目录》。从应用来看，现有技术大部分是将多粘类芽孢杆菌应用到种植业中，分离的菌株也都是从土壤或者植物内筛选获得，筛选获得的多粘类芽孢杆菌可以产生大量环脂肽类、蛋白质类、核苷类、吡嗪类和酚类多种抗菌物质，能防治多种由病原细菌、病原真菌、线虫引起的病害，不易产生耐药菌株，具有天然广谱抗菌性、耐热、毒性低、无药物残留和不易产生耐药菌株等众多特点。但尚未有研究筛选出能够在动物体内具有很好定殖能力，并且对宿主动物具有免疫或者防治疾病功效的动物用多粘类芽孢杆菌菌株。
[0004]另外，目前对于多粘类芽孢杆菌的发酵，主要有固体发酵和液体深层发酵两种。在专利CN102559564B中公开了一种高密度培养多粘类芽孢杆菌的方法，以可溶性淀粉、蛋白胨为碳氮源进行液体发酵，有效活菌数由优化前3.17
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108CFU/mL提高至5.3
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109CFU/mL。专利CN111575201B中公开的一种复合芽孢杆菌菌剂的高密度混合发酵制备方法，发酵液中多粘类芽孢杆菌有效活菌数可达到1.2～1.5
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10
10
CFU/mL，但属于复合菌发酵范围，不是单一菌株高密度培养。所以目前针对多粘类芽孢杆菌的单一菌株高密度培养，还有待进一步优化。
[0005]因此，亟待寻找一种能够在动物体内具有很好定殖能力，并且对宿主动物具有免疫或者防治疾病功效的动物用多粘类芽孢杆菌菌株，同时进一步优化单一菌株高密度培养方法，提高有效活菌数，为将其添加到《饲料添加剂品种目录》中奠定基础，并成为一株应用前景广阔的益生菌，丰富益生菌菌种库资源。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术从动物源，特别是反刍动物的瘤胃中筛
选得到多粘类芽孢杆菌，从动物源筛选获得的菌株，应用到宿主上其粘附性更好，更容易在宿主肠道内定殖。同时筛选出的多粘类芽孢杆菌产生的胞外多糖不仅对活菌制剂具有保护作用，而且易于黏附到各种靶体表面并有利定殖，能够激活动物免疫系统，使宿主的非特异性免疫机能和特异性免疫机能均得到较大加强，提高其对细菌性疾病的抵御能力，提高成活率。同时，本专利技术通过响应面法对该菌株的发酵条件进行优化，得到高密度液体深层发酵工艺。
[0007]本专利技术提供了一株多粘类芽孢杆菌，该菌株的分类学命名为：多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)，株名SAMM2
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1G；该菌株的16S RNA序列已提交GenBank数据库，登录号为ON329761，并于2022年9月29日保藏至中国典型培养物保藏中心，保藏地址：湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山武汉大学，保藏编号为CCTCC NO:M 20221521。
[0008]本专利技术还提供了所述多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G在制备调节动物肠道微生物菌群的饲料添加剂产品中的应用。
[0009]在本专利技术中，所述调节动物肠道微生物菌群包括抑制有害菌。
[0010]一些实施例中，所述有害菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、假交替单胞菌、弧菌中至少一种。
[0011]本专利技术还提供了一种菌剂，包含所述的多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G和/或多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G的发酵培养物。
[0012]在本专利技术中，所述菌剂为液体制剂、粉剂、悬浮剂、可湿性粉剂、水分散粒剂或者水乳剂中的一种。
[0013]本专利技术还提供了所述菌剂中包含的多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G发酵培养物的制备方法，包括步骤如下：
[0014]S1、取多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G菌种，接种于一级种子液体培养基中，于32～39℃，摇瓶培养24～48h，得一级种子液；
[0015]S2、二级种子培养：将步骤S1所得的一级种子液按3～5％体积比接入二级种子培养基，于32～39℃，摇瓶培养24～48h，得二级种子液；
[0016]S3、液体发酵培养：将步骤S2所得二级种子液按1～3％体积比接入发酵培养基，于32～39℃的条件下，罐压0.1M Pa，发酵14～20h；所述发酵过程依次经历：有氧培养阶段和厌氧培养阶段；至芽孢形成98％以上结束发酵，得多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G发酵培养物，取1mL发酵液活菌计数，测得发酵液的有效活菌数为1.4～1.6
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10
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CFU/mL。
[0017]进一步的，所述一级种子培养基包括如下组分及其质量百分数：蔗糖1.0～2.5％、蛋白胨1.0～2.0％、酵母粉0.5～1.0％、磷酸氢二钾0.2～0.5％、硫酸镁0.2～1.0％、氯化钙0.05～0.5％、硫酸锰0.005～0.05％，其余为纯化水，pH值6.0～7.2；
[0018]所述二级种子培养基包括如下组分及其质量百分数：蔗糖1.0～2.5％、蛋白胨1.0～2.0％、酵母粉0.5～1.0％、磷酸氢二钾0.2～0.5％、硫酸镁0.2～1.0％、氯化钙0.05～0.5％、硫酸锰0.005～0.05％，其余为纯化水，pH值6.0～7.2；
[0019]通过响应面法优化得到所述发酵培养基包括如下组分及其质量百分数：可溶性淀粉5～10％、蔗糖2～5％、大豆蛋白胨2～5％、磷酸氢二钾0.2～0.5％、氯化钙0.05～0.1％、氯化镁0.2～0.5％，硫酸锰0.005～0.05％，其余为纯化水，pH值6.0～7.2。
[0020]更进一步的，步骤S1、S2所述摇瓶采用的转速为130～180r/min；步骤S3所述有氧
培养阶段为：起始8～12小时内，维持通气量120～180m3/h，间隔通气，搅拌转速130～180r/min；所述厌氧培养本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)SAMM2
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1G，其保藏编号为CCTCCNO:M 20221521。2.权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌在制备调节动物肠道微生物菌群的饲料添加剂产品中的应用。3.根据权利要求2所述的多粘类芽孢杆菌，其特征在于，所述调节动物肠道微生物菌群包括抑制有害菌，所述有害菌包括大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、假交替单胞菌、弧菌中至少一种。4.一种菌剂，其特征在于，包含权利要求1所述的多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G和/或多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G的发酵培养物。5.根据权利要求4所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为液体制剂、粉剂、悬浮剂、可湿性粉剂、水分散粒剂或者水乳剂中的一种。6.权利要求4所述菌剂中包含的多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G发酵培养物的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：S1、取多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G菌种，接种于一级种子液体培养基中，于32～39℃，摇瓶培养24～48h，得一级种子液；S2、二级种子培养：将步骤S1所得的一级种子液按3～5％体积比接入二级种子培养基，于32～39℃，摇瓶培养24～48h，得二级种子液；S3、液体发酵培养：将步骤S2所得二级种子液按1～3％体积比接入发酵培养基，于32～39℃的条件下，罐压0.1M Pa，发酵14～20h；所述发酵过程依次经历：有氧培养阶段和厌氧培养阶段；至芽孢形成98％以上结束发酵，得多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G发酵培养物。7.根据权利要求6所述多粘类芽孢杆菌SAMM2
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1G发酵培养物的制备方法，其特征在于，所述一级种子培养基包括如下组分及其质量百分数：蔗糖1.0～2.5％、蛋白胨1.0～2.0％、酵母粉0.5～1.0％、磷酸氢二钾0.2～0.5％、硫酸镁0.2～1.0％、氯化钙0.05～0.5％、硫酸锰0.005～0.05％，其余为纯化水，pH值6.0～7.2；所述二级种子培养基包括如下组分及其质量百分数：...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国托，顾艳丽，刘艳，王效禹，曹艳子，林洋，单春乔，
申请(专利权)人：江苏三仪生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：