[發(fā)明專利]一株高產(chǎn)免疫多糖和細菌素的多效枯草芽孢桿菌及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010815030.3
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111961617B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張日俊;姚蒙蒙;胡聰;李仲玄;黃燕;斯大勇;王俊永
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A23K10/18;A23K50/75;A23L33/135;A61K35/742;A61K8/99;A61Q19/00;A61P37/02;A61P31/04;A61P31/12;A61P39/06;C12P19/04;C12P21/00;C12R1/12
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 陳征

本發(fā)明提供了一株高產(chǎn)免疫多糖和細菌素的多效枯草芽孢桿菌及應(yīng)用。本發(fā)明提供的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)保藏編號為CGMCC NO.20463，該菌具有優(yōu)良的產(chǎn)胞外免疫多糖能力，常規(guī)方法發(fā)酵后純化發(fā)酵液測得胞外多糖產(chǎn)量高達8203.64mg/L，且該菌具有優(yōu)良的產(chǎn)細菌素能力和消解內(nèi)毒素能力，能夠有效抑制沙門氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌、藤黃八疊球菌、鏈球菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等致病或有害菌。本發(fā)明的枯草芽孢桿菌可作為食品添加劑或飼料添加劑，具有良好的免疫調(diào)節(jié)、抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化能力，在抗病防病及畜禽抗生素替代方面有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物與發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一株高產(chǎn)胞外多糖的枯草芽孢桿菌及其菌劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

微生物胞外多糖(exopolysaccharide，EPS)是其在生長代謝過程中分泌到細胞外與本體分離的次級代謝產(chǎn)物，由10個以上醛糖或者酮糖由糖苷鍵組成的高分子聚合物，自然界中普遍存在，生物學功能極其廣泛，例如淀粉和糖原是植物和動物的能量來源，纖維素和幾丁質(zhì)參與動物和植物的骨架構(gòu)成。胞外多糖有同多糖和雜多糖兩種類型，同多糖只含有一種單糖，而雜多糖是由重復的單元組成，大小從雙糖到七糖不等。細菌胞外多糖最早在19世紀中期從葡萄酒中被發(fā)現(xiàn)，后來被稱為右旋糖酐。隨著時間的推移和科學技術(shù)的進步，其他胞外多糖包括纖維素、藻酸鹽和黃原膠等逐漸被發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用。其中黃原膠是非常重要的細菌胞外多糖。黃原膠、結(jié)冷膠廣泛應(yīng)用于食品和工業(yè)生產(chǎn)，透明質(zhì)酸保濕功能顯著而廣泛應(yīng)用于化妝品行業(yè)。胞外多糖還因具有抑制腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗病毒、降低血糖血脂、抗氧化等藥用功效在制藥和醫(yī)療保健行業(yè)發(fā)揮著重要的應(yīng)用價值。

微生物胞外多糖的應(yīng)用有多重優(yōu)勢：1、生產(chǎn)周期短。2、成本相對較低。3、可大規(guī)模發(fā)酵制備，生產(chǎn)條件易于控制，不受季節(jié)或天氣的影響。微生物胞外多糖能夠分泌到細胞外培養(yǎng)基中，易于分離純化且產(chǎn)量相對較高而備受研究者青睞，具有廣闊的應(yīng)用前景。

枯草芽孢桿菌是能夠產(chǎn)生芽孢的革蘭氏陽性菌，好氧生長，在自然界廣泛存在，對人畜無毒害，對環(huán)境無污染，易分離培養(yǎng)，營養(yǎng)要求簡單，因能產(chǎn)生芽孢，對干燥，高溫，高壓等不良環(huán)境抵抗力強。枯草芽孢桿菌能分泌多種抗菌肽、細菌素、蛋白酶、水解酶、胞外多糖等有益代謝產(chǎn)物，在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、工業(yè)中應(yīng)用前景和潛力巨大。

雖然研究枯草芽孢桿菌產(chǎn)胞外多糖的研究也不少，但是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的胞外多糖卻不多，畜牧業(yè)上應(yīng)用胞外多糖的稀有報道。主要是研究稀少，也可能因為畜牧業(yè)要求成本低，這在很大程度上限制了其研究發(fā)展的興趣及大規(guī)模應(yīng)用。

胞外多糖的產(chǎn)量有差異，菌株本身起到?jīng)Q定性的作用。培養(yǎng)基為微生物的生長提供必要的營養(yǎng)成分。培養(yǎng)基基礎(chǔ)成分中最重要的就是碳源和氮源。碳源能夠為微生物生長代謝提供必要的碳元素，氮源為機體內(nèi)重要生命物質(zhì)-蛋白質(zhì)和核酸的代謝奠定了基礎(chǔ)，也是微生物生長酶的合成必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種胞外多糖產(chǎn)量高、具有抑制有害或致病菌、消解內(nèi)毒素等能力的飼用枯草芽孢桿菌及其應(yīng)用。

本發(fā)明提出的解決方案是，從自然界眾多生境樣品中篩選出高產(chǎn)胞外多糖的菌株，并進行菌種鑒定，再對培養(yǎng)基進行碳源氮源優(yōu)化以提高胞外多糖產(chǎn)量，為進行其生理活性及機理研究和生產(chǎn)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是從健康肉雞腸道中篩選得到。經(jīng)16S RNA基因序列分析，該菌株為枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)，命名為H-4。該菌株已于2020年7月29日保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(簡稱CGMCC，地址：北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所，郵編100101)，分類命名為枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis，保藏號為CGMCCNo.20463。