一株产细菌素的植物乳杆菌GM-23制备灭活植物乳杆菌菌液及其应用制造技术

一株产细菌素的植物乳杆菌GM

【技术实现步骤摘要】
一株产细菌素的植物乳杆菌GM
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23制备灭活植物乳杆菌菌液及其应用


[0001]本专利技术属于饲料添加剂加工
，具体涉及一株产细菌素的植物乳杆菌GM
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23制备灭活植物乳杆菌菌液及其应用。

技术介绍

[0002]饲料中促生长抗生素的使用存在诸多问题，停止促生长抗生素在饲料中使用是大势所趋。自2020年7月1日起，饲料生产企业停止生产含有促生长类药物饲料添加剂的商品饲料。这意味着禁止促生长抗生素在饲料中使用。哺乳仔猪腹泻会导致机体水分和电解质大量流失而使机体消瘦、衰弱、发育停滞、抗病力下降，严重者甚至死亡。猪大肠杆菌病是猪场最为常见的一种细菌性疾病，在猪场的发病率和死亡率都较高，给养猪业造成很大的经济损失。通常使用抗生素对仔猪腹泻进行治疗，效果较好。然而，随着用药的增加，耐药性问题日趋普遍和严重，使得猪大肠杆菌病的防控更加困难。
[0003]益生菌是众所周知的非致病微生物，当摄入足够量时，会对宿主的健康产生有益的影响。研究表明，由活细菌分泌或细菌裂解后释放的可溶性因子(产物或代谢副产物)也可为益生菌提供额外的生物活性，通过与宿主细胞相互作用，从而为宿主提供局部(肠上皮)和全身(脂肪组织、肝脏、循环)的积极作用。其中，短链脂肪酸(SCFA)、维生素、有机酸等代谢产物以及磷壁酸、胞外多糖(EPS)等细胞组分已经在宿主体内外模型中被研究过，并且证明可以给宿主健康带来益处。研究人员将这些灭活的益生菌细胞(死亡细胞)、细胞组分(肽聚糖衍生的微肽、磷壁酸、内外多糖和细胞表面蛋白)或细胞代谢物(短链脂肪酸、酶、细菌素和有机酸)等益生菌细胞的非活性部分命名为“postbiotic”，中文名为后生元。尽管后生元对宿主健康有益的机制尚未完全阐明，但科学数据已经表明后生元具有保护上皮屏障、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等益生功能，当宿主摄入足量时，可赋予各种生理健康益处。后生元可以积极影响微生物群体内平衡和(或)宿主代谢和信号通路，从而影响特定的生理、免疫、调节和代谢功能。
[0004]细菌素是某些细菌分泌的蛋白质或者多肽类物质，通常由质粒编码，吸附于敏感菌细胞表面特异受体，具生物活性，有杀菌或抑菌作用，对同种近缘菌株呈现狭窄的活性抑制谱。细菌素与抗生素和抗菌肽之间有一定的区别：细菌素是某些细菌在代谢过程中通过核糖体合成的、具有自身免疫性，可选择性地抑制或杀伤敏感菌并且不产生耐药性的蛋白或者多肽；而抗生素则是某些微生物通过酶促反应合成的次级代谢产物，非基因编码，杀灭作用不区分有益与有害的敏感菌。大多数的细菌素在有效浓度下对动物是无害的，而抗菌肽(Antibacterial peptides,ABPs)又称抗微生物肽(Antimicrobial peptides,AMPs)，是生物体在抵抗病原微生物的防御反应过程中产生的一类具有一抗微生物活性的小分子多肽。抗菌肽的抗菌谱广，对许多细菌和真核细胞都有毒性或抑杀作用，但大分子抗菌肽可能具有抗原性，甚至产生过敏反应。细菌素分子质量小，具有良好的抗逆性和可加工性，无抗原性，可被动物体内的一些蛋白酶降解，无毒副作用。细菌素的作用机理研究并没有完全的
清晰，但普遍认为细菌素的作用模式主要分能量依赖性和非能量依赖性。能量依赖性细菌素的抑菌机理是细菌素吸附于敏感菌细胞膜，在膜内形成通透孔道，导致K
+
外流，细胞膜失去极性，ATP泄漏，细胞外水分子流入，细胞因自溶而死亡，这种作用需要膜电位的存在；非能量依赖性细菌素与其相比主要是破坏膜功能的稳定性，通过膜上特定的蛋白引导形成离子通道，与膜电位无关。细菌素作为一种潜在的具有安全无毒高效无残留的新型生物制剂，其研究应用价值是值得肯定的。细菌素在食品发酵领域、预防及治疗畜禽疾病、生产绿色生物饲料添加剂和生物兽药领域具有广阔的开发应用前景。
[0005]近年来的研究表明，益生菌具有调节肠道微生物群，降低肠道炎症等功能特性，可以改善健康状况和预防肠道疾病。然而，也有新的科研证据指出，益生菌的益生功效不一定和活菌有直接关系，活菌的代谢产物和菌体成分可能是促进健康的重要推手，使得后生元(即益生菌的组分和/或代谢产物)作为潜在益生菌替代物成为新的研究方向。乳酸菌在抵御致病菌、增强免疫力、促进肠道生态平衡及维护肠道健康方面发挥重要作用，已经被广泛应用于食品、生物工程及生命健康等领域。然而，大量使用活菌引起的安全问题如细菌感染、抗生素耐药基因的产生及超敏反应等已经逐渐引起人们的关注。
[0006]灭活乳酸菌和活菌的区别在于灭活之后乳酸菌不能繁殖，但细胞及其碎片仍然存在。灭活植物乳杆菌的作用机制不是靠植物乳杆菌的生长繁殖，而是靠菌体的竞争排斥作用及其产生的代谢产物。因为植物乳杆菌是革兰阳性菌，其成分主要是肽聚糖以及少量的脂类物质，肽聚糖和脂蛋白使植物乳杆菌对动物肠道具有黏附作用。灭活的植物乳杆菌细胞，其表面的肽聚糖裸露出来，其对动物肠道黏附性更强，竞争排斥性也就更强，对致病性细菌具有更强的排斥作用。此外灭活的乳酸菌细胞具有耐高温、耐胃酸和耐胆汁的特点，同时与抗生素具有协同作用。如果使用活菌，生猪摄入以后，在过五关斩六将的过程中不一定能存活下来；相较于活菌，灭活植物乳杆菌安全性更高，且具有多种相同的生理功能，只是两者发挥作用的机理有所不同。
[0007]目前灭活益生菌的研究种类主要有灭活乳杆菌属、灭活双歧杆菌属、灭活枯草杆菌及一些灭活链球菌类等。灭活植物乳杆菌具有吸附毒素、黏附颉颃致病菌、增强免疫力及使用便捷等优势，在动物生产中具有较大的应用潜力。另外，灭活植物乳杆菌中含有乳酸、乳酸菌素等丰富的代谢产物，饲喂动物能有效地抑制或杀灭动物肠道的致病菌。在整个养猪过程中难度最大且复杂的环节是仔猪生长阶段，灭活植物乳杆菌的添加对仔猪血液生化指标影响的相关研究较少，目前尚没有明确将灭活细菌归于益生菌、免疫增强剂抑或口服疫苗的某一类别，使用灭活的乳酸菌作为饲料添加剂对生猪养殖的益处亟待深入研究。国内外对益生菌功能性的研究多限于活菌。活菌制剂不耐高温，容易失活，其制作加工工艺方法单一落后，很难保证其与饲料混合过程中不被其它有害微生物污染。目前灭活植物乳杆菌在我国畜牧行业中应用仍然较少，主要是对其生理作用及机制尚不清晰。随着生物技术的发展，人们对灭活益生菌的研究将越来越广泛。灭活益生菌除应用于保健食品以外，也可以作为可靠的饲料添加剂。目前在国外市场上有单独的灭活益生菌粉剂，由灭活益生菌和中药配成的混合制剂等。灭活益生菌的应用和发展具有十分宽广的前景。

技术实现思路

[0008]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一株产细菌素的
植物乳杆菌GM
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23制备灭活植物乳杆菌菌液及其应用，可有效解决目前尚无灭活植物乳杆菌在畜牧行业仔猪养殖方面应用的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术解决的技术方案是，一株产细菌素的植物乳杆菌GM
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23，分类命名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)，于2023年5月8日保藏于中国微生物菌种保藏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一株产细菌素的植物乳杆菌GM
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23，分类命名为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），于2023年5月8日保藏于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CGMCC NO.27285，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。2.权利要求1所述的植物乳杆菌GM
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23在制备灭活植物乳杆菌菌液中的应用。3.权利要求2所述的灭活植物乳杆菌菌液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）取平板上活化好的植物乳杆菌GM
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23菌株一环，接种到含已灭菌的100mL液体种子培养基的250mL三角瓶中，置恒温摇床培养箱中，26
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32℃、60
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90...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡虹，张秀江，马焕，冯菲，陈晓飞，向凌云，刘丽，卓辉，张志龙，李延，
申请(专利权)人：河南省科学院，
类型：发明
国别省市：