[發明專利]一株耐丁酸、抗逆性強的丁酸梭菌及其應用

有效

• 申請號: 201711161569.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107828688B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 謝麗靜;張仁文;王海寬;王麗;丁立;張震宇
• 申請（專利權）人: 湖北綠雪生物科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A23K10/18;A23K50/75;C12R1/145
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 栗華楠

本發明屬于微生物發酵技術領域，具體涉及一株耐丁酸、抗逆性強的丁酸梭菌及其應用。所述丁酸梭菌具體為丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJYB?1，保藏編號為：CCTCC NO:M 2017485。菌株LXKJYB?1具有發酵水平高、有機酸產量高、可抑制多種腸道病原菌、對胃腸液、膽鹽及濕熱耐受能力高等特點。

技術領域：

本發明屬于微生物發酵技術領域，具體涉及一株耐丁酸、抗逆性強的丁酸梭菌及其替代抗生素方面的應用。

背景技術：

丁酸梭菌是一種完全厭氧的革蘭氏陽性芽孢桿菌，是人和動物腸道的正常菌群，也存在于土壤、奶酪和天然酸奶中；周身鞭毛，具運動性；芽孢偏心或次端生(內生)，呈圓形或橢圓形，無孢外壁和附屬絲。丁酸梭菌芽孢結構能夠抵抗動物胃腸道惡劣環境，同時能夠耐受飼料加工過程中的高溫、高濕過程；丁酸梭菌只對新生霉素、萬古霉素和四環素等少數抗生素敏感，對其他多種抗生素具有很強的耐藥性，具有良好的應用前景。

丁酸梭菌能夠防止病原菌及腐敗菌在腸道內的異常增殖，同時還可以促進腸道有益菌群增殖、繁育，從而糾正腸道菌群紊亂，減少腸毒素的產生，其代謝產生的活性物質能增強動物的免疫功能，促進動物的生長，提高動物的生產性能，其代謝產生的酶類可降解飼料，提高飼料營養，代謝產生的丁酸、乙酸等有機酸不僅可以改善腸道環境、促進有益菌繁殖，還可以抑制有害菌增殖，提高飼料的適口性等；其還可以在腸道內代謝產生多種酶類、氨基酸、B族維生素和維生素K等，為宿主補充營養物質兼具其他保健功能；丁酸梭菌本身還能夠分解胺類等有害物質，改善養殖環境；其重要代謝產生的氫氣可以修復肝臟、腎臟的損傷。

目前丁酸梭菌已經做為飼料添加劑被允許在飼料中添加，而且做為抗腹瀉類抗生素的替代產品已經在無抗養殖中起到了替抗效果，甚至作用比許多促生長抗生素效果還要明顯。但是由于其發酵水平較低嚴重影響著丁酸梭菌的應用，如何降低丁酸梭菌生產成本迫在眉睫，通過誘變育種篩選高產并且抗逆性強的丁酸梭菌菌株，是丁酸梭菌產品推廣的主要途徑。

丁酸梭菌的發酵過程代謝產生大量的丁酸、乙酸等有機酸，丁酸、乙酸作為主要的益生物質決定了丁酸梭菌的益生效果，但是丁酸、乙酸的大量產生對丁酸梭菌發酵發酵水平及芽孢率影響很大，篩選耐丁酸、抗逆性強的丁酸梭菌是解決目前丁酸梭菌發酵水平及其應用的一種重要途徑，因此篩選能夠抵御酸脅迫丁酸梭菌菌種具有重要意義。在丁酸梭菌應用過程的高溫處理以及進入動物胃腸道后的極端環境，是否能夠耐熱，耐胃腸道極端環境是丁酸梭菌篩選的一個重要指標，也是其應用價值高低的衡量指標。因此篩選抗逆性強且發酵水平高的丁酸梭菌菌種是丁酸梭菌廣泛推廣應用的重要途徑。

發明內容：

為了解決上述技術問題，本發明篩選出了一株耐丁酸、抗逆性強的丁酸梭菌突變株，該菌株具體為丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJYB-1，已于2017年9月8日保藏于中國典型培養物保藏中心，地址：中國，武漢，武漢大學，郵編430072，保藏編號為：CCTCCNO:M 2017485。

所述LXKJYB-1是以丁酸梭菌(Clostridium butyricum)LXKJ-1為出發菌株，通過ARTP常溫室壓等離子誘變所得，該菌株菌落呈圓形，乳白色，菌落突起；芽孢呈橢圓形、芽孢壁厚。經誘變后，LXKJYB-1較LXKJ-1具有更高的抗逆性和抗菌活性，并且發酵水平較初始菌種有很大的提高。

具體如下：

(1)耐丁酸能力：較起始菌LXKJ-1耐丁酸能力提高了三倍，能夠耐受40g/L丁酸鈉；

(2)發酵能力：菌株LXKJYB-1發酵后，體系中的活菌數達到7.19×10⁹cfu/mL，芽孢率達到98.79％；

(3)抗菌活性：該菌對大腸桿菌等病原菌的抑制率較初始菌提高了35-52％；對動物體內雙歧桿菌、乳酸菌等益生菌促進增生的作用較原菌株也明顯增強。