对肠致病性细菌和食源性致病性细菌有强抑制的枯草芽孢杆菌菌株制造技术

本发明专利技术一般地涉及微生物学领域，并且更具体地涉及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株PS

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对肠致病性细菌和食源性致病性细菌有强抑制的枯草芽孢杆菌菌株


[0001]本专利技术一般地涉及微生物学领域，并且更具体地涉及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株PS
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216，该菌株已显示出针对肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌(如空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni))具有强抑制活性。更具体地，本专利技术涉及枯草芽孢杆菌菌株PS
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216的新方法和用途。本专利技术还涉及包含该菌株的饲料组合物或食品组合物以及益生菌组合物。

技术介绍

[0002]肠病原体和食源性病原体构成了重大的医疗和经济负担。引起腹泻的主要病原体包括李斯特菌属(Listeria spp.)、葡萄球菌属(Staphylococcus spp.)、沙门氏菌属(Salmonella spp.)、大肠杆菌(E.coli)和弯曲菌属(Campylobacter spp.)。(EFSAand ECDC,2018)。
[0003]弯曲菌病是在欧盟(EU)和美国(US)二者中最频繁报道的细菌性食源性感染，且其主要原因是空肠弯曲菌。疾病症状包括腹泻、发热和痉挛，可导致严重的神经病症格林
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巴利综合症(Guillain
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Barre syndrome)的发生(Kaakoush et al.,2015；Nachamkin et al.,1998；EFSA and ECDC 2018)。弯曲菌感染是医疗保健行业和国民经济的重大负担，因为该疾病及其后果的估计总年成本为24亿欧元((BIOHAZ,2011；EFSA and ECDC,2018)。需要新的且更好的干预措施来应对这种病原体。
[0004]大部分空肠弯曲菌(C.jejuni)感染与禽肉和养禽业相关，其也是抗生素抗性空肠弯曲菌菌株的主要来源，因为目前超过50％的来自禽类的分离株(isolate)对至少一种抗生素有抗性。这表示抗性空肠弯曲菌通过食物链传播的风险很高(EFSAand ECDC,2019)。
[0005]由于空肠弯曲菌是常见的禽共生体，因此正在努力从其主要来源鸡宿主入手来应对该病原体。一旦弯曲菌被引入农场，其就将快速传播(Berndtson et al.,1996))，因此有效的控制措施非常重要。这些可包括收获前措施(生物安全和卫生措施)，以用于防止弯曲菌进入农场并限制弯曲菌传播；以及收获后措施(冷冻、热水处理、辐照和化学污染清除)，以用于减少屠宰后的弯曲菌(Sahin et al.,2015)。将鸡肠中的弯曲菌减少即使1log
10 CFU也可将公共健康风险降低50％至90％，因此减少禽类生产中的弯曲菌是改善的最佳起点(BIOHAZ,2011；Meunier et al.2016；Dogan et al.2019)。
[0006]益生菌可用作禽类农场病原体控制的收获前措施(Alagawany et al.,2018；Sahin et al.,2015)。益生菌对禽类可具有有益作用，例如促进生长、免疫调节和抑制病原体。益生菌对病原体的作用模式可包括产生有机酸和抗菌物质、竞争性排斥病原体、调节宿主免疫系统等。在禽类制药中作为益生菌研究和使用的细菌中，可发现：乳杆菌属(Lactobacillus spp.)、双歧杆菌属(Bifidobacterium spp.)、芽孢杆菌属(Bacillus spp.)、链球菌属(Streptococcus spp.)和肠球菌属(Enterococcus spp.)(Alagawany et al.,2018；Hong et al.,2005；Lutful Kabir,2009)。
[0007]作为禽类益生菌的枯草芽孢杆菌菌株可见于商业制剂中，如GalliPro(Chr Hansen)、Calsporin(ORFFA)和Alterion(Novozymes)。不同的枯草芽孢杆菌菌株(单独地或与其他细菌组合)已显示出改善鸡的饲料转化率和体重，降低由产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)引起的损伤，延长坏死性肠炎中的肠绒毛，调节微生物区系以改善肠中的乳杆菌计数，并减少鸡中如以下病原体的计数：产气荚膜梭菌(C.perfringens)、大肠杆菌、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)等((Fritts et al.,2000；Hayashi et al.,2018；Hmani et al.,2017；Jayaraman et al.,2013；Park et al.,2017；Zhou et al.,2015)。不同的枯草芽孢杆菌菌株已显示出在空肠弯曲菌减少方面的一些有希望的结果，虽然这种抗弯曲菌作用是菌株特异性的(Saint
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Cyr et al.,2016)。并非所有枯草芽孢杆菌处理都会导致鸡肠道中空肠弯曲菌数量减少，因此正确选择抗弯曲菌的枯草芽孢杆菌菌株非常重要。
[0008]因此，本专利技术的一个目的是提供具有改善的抗弯曲菌活性的枯草芽孢杆菌菌株。

技术实现思路

[0009]本专利技术基于令人惊讶的发现，即，枯草芽孢杆菌菌株PS
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216与其他枯草芽孢杆菌菌株相比具有极大地降低肉鸡中空肠弯曲菌定殖的能力。此外，显示用枯草芽孢杆菌PS
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216处理肉鸡会使得肉鸡体重增加。本专利技术人还发现，枯草芽孢杆菌PS
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216抑制在非生物表面上空肠弯曲菌生物膜的形成，并且能够分解预先建立的空肠弯曲菌生物膜。
[0010]一般而言，本专利技术因此提供了枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物用于在对象(如非人动物)中抑制、降低或预防肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌(如空肠弯曲菌)的定殖的方法和用途。
[0011]本专利技术还提供了枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物用于改善对象(如非人动物)的健康状况，特别是肠健康状况的方法和用途。
[0012]本专利技术还提供了枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物用于增强非人动物(如禽类动物)生长的方法和用途。
[0013]本专利技术还提供了枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物用于增加非人动物(如禽类动物)的体重的方法和用途。
[0014]本专利技术还提供了饲料组合物或食品组合物，其包含枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物，以及至少一种另外的饲料成分或食品成分。
[0015]本专利技术还提供了益生菌组合物，其包含枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于增强非人动物生长的方法，所述非人动物例如为禽类动物，所述方法包括向所述非人动物施用有效量的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌(B.subtilis)PS
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216的所有识别特征的衍生物。2.用于增加非人动物体重的方法，所述非人动物例如为禽类动物，所述方法包括向所述非人动物施用有效量的枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述非人动物是生产性动物。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述生产性动物选自：猪、鸡、鸭、鹅、火鸡、牛、绵羊和山羊。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述非人动物是禽类动物。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述禽类动物是生产性禽类动物。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述禽类动物选自：鸡、鸭、鹅、火鸡、珠鸡和鸽。8.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述禽类动物是鸡。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述非人动物小于四周龄。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述非人动物为1至21日龄。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述非人动物为1至14日龄。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述菌株以芽孢、细胞、营养细胞或干细胞团的形式施用。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述菌株以芽孢的形式施用。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述菌株以至少约1
×
102个菌落形成单位(CFU)的细菌载量施用。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述菌株以在约1
×
102至约1
×
10
14
个菌落形成单位的范围内的细菌载量施用。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述菌株以水溶液的形式施用。17.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述菌株作为干饲料施用。18.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述菌株作为根据权利要求20至25中任一项所述的饲料组合物的一部分进行施用。19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中所述菌株口服施用。20.饲料组合物或食品组合物，其包含枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物，以及至少一种另外的饲料成分或食品成分。21.根据权利要求20所述的饲料组合物或食品组合物，其中所述饲料成分或食品成分选自蛋白质、碳水化合物、脂肪、纤维、另外的益生菌、益生元、酶、维生素、矿物质、氨基酸及其组合。22.根据权利要求20或21所述的饲料组合物或食品组合物，其中所述菌株为芽孢、细胞、营养细胞或干细胞团的形式。23.根据权利要求20至22中任一项所述的饲料组合物或食品组合物，其中所述菌株为芽孢的形式。24.根据权利要求20至23中任一项所述的饲料组合物或食品组合物，其包含至少约1
×
103个菌落形成单位(CFU)的所述菌株/kg组合物。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的饲料组合物或食品组合物，其包含约1
×
103至约1
×
10
14
个菌落形成单位的所述菌株/kg组合物。26.制备根据权利要求20至25中任一项所述的饲料组合物或食品组合物的方法，所述方法包括将枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物与至少一种饲料成分混合。27.枯草芽孢杆菌菌株PS
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216或其具有枯草芽孢杆菌PS
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216所有识别特征的衍生物，其用于在对象中抑制、降低或预防肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌如空肠弯曲菌(C.jejuni)的定殖。28.根据权利要求27所述应用的枯草芽孢杆菌菌株，其中所述肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌是革兰氏阴性菌。29.根据权利要求27或28所述应用的枯草芽孢杆菌菌株，其中所述肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌是弯曲菌(Campylobacteraceae)科或肠杆菌(Enterobacteriaceae)科的细菌。30.根据权利要求27至29中任一项所述应用的枯草芽孢杆菌菌株，其中所述肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌是弯曲菌科的细菌。31.根据权利要求27至30中任一项所述应用的枯草芽孢杆菌菌株，其中所述肠致病性细菌和/或食源性致病性细菌是弯曲菌属的细菌。32...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊内斯，
申请(专利权)人：美国爱荷华州立大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：