乳酸片球菌S204益生特性、发酵及喷雾干燥工艺的研究
发布时间：2021-05-20 22:22
长期使用抗生素导致了诸多问题,许多国家早已限制在饲料添加剂中抗生素的使用。在此背景下,无毒副作用的益生菌得到了广泛关注。乳酸片球菌是具有益生效果的肠道益生菌,利用乳酸片球菌代替抗生素对畜牧业的可持续发展具有重要意义。但是益生菌的活性会受外界环境的温度、湿度、pH值等的影响,当处于不利条件下时会大量死亡,导致其不能充分发挥对宿主产生的有益作用。本研究对乳酸片球菌的体外益生特性、发酵工艺及喷雾干燥工艺进行了研究。具体研究结果如下:对实验室保藏的菌种进行菌落形态和16S rRNA基因保守序列分析,鉴定该菌株为乳酸片球菌,将其命名为乳酸片球菌S204（Pediococcus acidilactici S204）。从P.acidilactici S204的抑菌能力及其对高温、模拟胃液、猪胆盐、抗生素耐受性等方面研究其益生特性。结果表明该菌株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长均有抑制作用;55℃处理20 min时活菌数数量级没有变化;60℃处理10 min时活菌数下降约3个数量级,20 min时活菌数降至0。耐受pH2.5的模拟胃液达1 h时存活率66.17%,2 h时存活率17.95%;对0.1%...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究问题的由来
1.2 益生菌简介
1.2.1 益生菌概述
1.2.2 益生菌的作用机理
1.2.2.1 调整肠道菌群,防治肠道疾病
1.2.2.2 改善动物体内外生态环境
1.2.2.3 增强免疫功能
1.3 乳酸片球菌简介
1.3.1 乳酸片球菌的特征
1.3.2 乳酸片球菌在畜牧业及养殖业中的应用
1.4 影响乳酸菌高密度培养的因素
1.4.1 培养基的影响
1.4.2 发酵条件的影响
1.5 益生菌微胶囊技术
1.5.1 喷雾干燥法
1.5.2 冷冻干燥法
1.5.3 挤压法
1.5.4 流化床干燥
1.6 研究意义与内容
2 材料和方法
2.1 材料
2.1.1 实验菌株
2.1.2 药品
2.1.3 主要培养基
2.1.4 模拟胃液
2.1.5 主要仪器设备
2.2 方法
2.2.1 菌株的简单染色
2.2.2 16S rDNA保守序列的PCR扩增与分析
2.2.3 乳酸菌的益生特性分析
2.2.3.1 生长曲线,pH曲线的测定
2.2.3.2 耐高温试验
2.2.3.3 耐模拟胃液能力
2.2.3.4 耐猪胆盐能力
2.2.3.5 体外平板抑菌实验
2.2.3.6 对抗生素的耐药性分析
2.2.4 发酵工艺的研究
2.2.4.1 碳源种类的优化
2.2.4.2 氮源种类的优化
2.2.4.3 碳源氮源质量比的优化
2.2.4.4 碳源添加量的优化
2.2.4.5 氮源添加量的优化
2.2.4.6 吐温种类的筛选
2.2.4.7 镁离子添加量的优化
2.2.4.8 锰离子添加量的优化
2.2.4.9 培养基初始pH的影响
2.2.4.10 接种量的优化
2.2.4.11 温度的影响
2.2.4.12 氧气的影响
2.2.4.13 发酵过程控制恒pH的影响
2.2.4.14 上罐扩大培养
2.2.5 喷雾干燥工艺的研究
2.2.5.1 壁材种类的优化
2.2.5.2 脱脂奶粉浓度的优化
2.2.5.3 辅材种类对乳酸片球菌存活率的影响
3 结果与分析
3.1 菌株的鉴定
3.1.1 菌落形态
3.1.2 菌株的简单染色
3.1.3 16S rRNA基因保守序列分析
3.1.4 系统发育树
3.2 益生特性分析
3.2.1 生长曲线和pH曲线的测定
3.2.2 耐高温试验
3.2.3 耐模拟胃液能力
3.2.4 耐猪胆盐能力
3.2.5 体外平板抑菌实验
3.2.6 对抗生素的耐药性分析
3.3 发酵工艺的研究
3.3.1 碳源种类的优化
3.3.2 氮源种类的优化
3.3.3 碳源氮源质量比的优化
3.3.4 碳源添加量的优化
3.3.5 氮源添加量的优化
3.3.6 吐温种类的优化
3.3.7 镁离子添加量的优化
3.3.8 锰离子添加量的优化
3.3.9 培养基初始pH的影响
3.3.10 接种量的影响
3.3.11 温度的影响
3.3.12 氧气的影响
3.3.13 发酵过程控制恒pH的影响
3.3.14 上罐扩大培养
3.4 喷雾干燥工艺的研究
3.4.1 壁材种类的优化
3.4.2 脱脂奶粉浓度的优化
3.4.3 辅材种类的优化
4 讨论
4.1 乳酸片球菌生物学特性的研究
4.2 乳酸片球菌发酵工艺的优化
4.3 喷雾干燥工艺的研究
5 展望
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of Bacillus coagulans supplementation on the growth performance and gut health of broiler chickens with Clostridium perfringens-induced necrotic enteritis[J]. Yuanyuan Wu,Yujing Shao,Bochen Song,Wenrui Zhen,Zhong Wang,Yuming Guo,Muhammad Suhaib Shahid,Wei Nie. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2018(02)
[2]乳酸菌培养基的优化设计研究[J]. 杜磊,袁超,董亚敏. 黑龙江畜牧兽医. 2017(07)
[3]产细菌素的饲用乳酸菌的分离与鉴定[J]. 王娟,蔡国林,方华,陆健. 食品与发酵工业. 2016(08)
[4]巨大芽孢杆菌1259制剂对比丝兰素、枯草芽孢杆菌对产蛋鸡生产性能及排泄物中氨氮含量的影响[J]. 丁文骏,王强,戴美梅,张为利,张艳云. 动物营养学报. 2016(05)
[5]一株乳酸片球菌P-24的高密度发酵[J]. 石娜娜,王波,王玉芳,高坤. 南方农业. 2016(03)
[6]Irritable bowel syndrome: A microbiome-gut-brain axis disorder?[J]. Paul J Kennedy,John F Cryan,Timothy G Dinan,Gerard Clarke. World Journal of Gastroenterology. 2014(39)
[7]母猪粪便中乳酸菌菌株体外益生特性初步研究[J]. 王津,杨燕萍,王叶琛,周志江,韩烨,郑成江,范寰. 中国饲料. 2014(14)
[8]乳酸片球菌PA003抑菌作用及体外耐受性的研究[J]. 董婷,周志江,韩烨. 食品工业科技. 2014(05)
[9]低温乳酸菌混菌培养增殖培养基的优化[J]. 田菊梅,梁琪,米兰,张炎,文鹏程,张卫兵. 中国酿造. 2013(02)
[10]安琪首创试剂级酵母浸粉,打破国际垄断[J]. 浩林. 酿酒科技. 2011(10)
博士论文
[1]抗嗜水气单胞菌解淀粉芽孢杆菌的抗菌机理研究及其微胶囊制剂的安全性评价[D]. 曹海鹏.上海海洋大学 2013
[2]乳酸片球菌细菌素的发酵与纯化研究[D]. 张健.天津大学 2012
硕士论文
[1]干酪乳杆菌高密度培养及干燥工艺的研究[D]. 胡榴榴.扬州大学 2014
[2]乳酸片球菌培养基优化、益生特性及在猪肉防腐中的应用[D]. 董婷.天津大学 2014
[3]几种动物来源益生菌部分生物学特性的比较研究[D]. 刘钊熠.东北农业大学 2013
[4]嗜酸乳杆菌微胶囊制备及质量评价的研究[D]. 陈超.江西农业大学 2012
[5]猪源益生乳杆菌的分离、筛选及应用研究[D]. 侯成立.内蒙古农业大学 2012
[6]流化床制备微囊的处方与工艺参数的量化控制[D]. 崔鑫萌.青岛科技大学 2012
[7]喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究[D]. 张书猛.陕西科技大学 2012
[8]低温流化床制备油包埋柠檬酸微胶囊的实验研究[D]. 张静.天津科技大学 2012
[9]乳酸菌高密度发酵技术的研究[D]. 朱承亮.浙江大学 2008
[10]乳酸乳球菌的有氧呼吸研究[D]. 付良.东北农业大学 2008
本文编号：3198532
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究问题的由来
1.2 益生菌简介
1.2.1 益生菌概述
1.2.2 益生菌的作用机理
1.2.2.1 调整肠道菌群,防治肠道疾病
1.2.2.2 改善动物体内外生态环境
1.2.2.3 增强免疫功能
1.3 乳酸片球菌简介
1.3.1 乳酸片球菌的特征
1.3.2 乳酸片球菌在畜牧业及养殖业中的应用
1.4 影响乳酸菌高密度培养的因素
1.4.1 培养基的影响
1.4.2 发酵条件的影响
1.5 益生菌微胶囊技术
1.5.1 喷雾干燥法
1.5.2 冷冻干燥法
1.5.3 挤压法
1.5.4 流化床干燥
1.6 研究意义与内容
2 材料和方法
2.1 材料
2.1.1 实验菌株
2.1.2 药品
2.1.3 主要培养基
2.1.4 模拟胃液
2.1.5 主要仪器设备
2.2 方法
2.2.1 菌株的简单染色
2.2.2 16S rDNA保守序列的PCR扩增与分析
2.2.3 乳酸菌的益生特性分析
2.2.3.1 生长曲线,pH曲线的测定
2.2.3.2 耐高温试验
2.2.3.3 耐模拟胃液能力
2.2.3.4 耐猪胆盐能力
2.2.3.5 体外平板抑菌实验
2.2.3.6 对抗生素的耐药性分析
2.2.4 发酵工艺的研究
2.2.4.1 碳源种类的优化
2.2.4.2 氮源种类的优化
2.2.4.3 碳源氮源质量比的优化
2.2.4.4 碳源添加量的优化
2.2.4.5 氮源添加量的优化
2.2.4.6 吐温种类的筛选
2.2.4.7 镁离子添加量的优化
2.2.4.8 锰离子添加量的优化
2.2.4.9 培养基初始pH的影响
2.2.4.10 接种量的优化
2.2.4.11 温度的影响
2.2.4.12 氧气的影响
2.2.4.13 发酵过程控制恒pH的影响
2.2.4.14 上罐扩大培养
2.2.5 喷雾干燥工艺的研究
2.2.5.1 壁材种类的优化
2.2.5.2 脱脂奶粉浓度的优化
2.2.5.3 辅材种类对乳酸片球菌存活率的影响
3 结果与分析
3.1 菌株的鉴定
3.1.1 菌落形态
3.1.2 菌株的简单染色
3.1.3 16S rRNA基因保守序列分析
3.1.4 系统发育树
3.2 益生特性分析
3.2.1 生长曲线和pH曲线的测定
3.2.2 耐高温试验
3.2.3 耐模拟胃液能力
3.2.4 耐猪胆盐能力
3.2.5 体外平板抑菌实验
3.2.6 对抗生素的耐药性分析
3.3 发酵工艺的研究
3.3.1 碳源种类的优化
3.3.2 氮源种类的优化
3.3.3 碳源氮源质量比的优化
3.3.4 碳源添加量的优化
3.3.5 氮源添加量的优化
3.3.6 吐温种类的优化
3.3.7 镁离子添加量的优化
3.3.8 锰离子添加量的优化
3.3.9 培养基初始pH的影响
3.3.10 接种量的影响
3.3.11 温度的影响
3.3.12 氧气的影响
3.3.13 发酵过程控制恒pH的影响
3.3.14 上罐扩大培养
3.4 喷雾干燥工艺的研究
3.4.1 壁材种类的优化
3.4.2 脱脂奶粉浓度的优化
3.4.3 辅材种类的优化
4 讨论
4.1 乳酸片球菌生物学特性的研究
4.2 乳酸片球菌发酵工艺的优化
4.3 喷雾干燥工艺的研究
5 展望
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of Bacillus coagulans supplementation on the growth performance and gut health of broiler chickens with Clostridium perfringens-induced necrotic enteritis[J]. Yuanyuan Wu,Yujing Shao,Bochen Song,Wenrui Zhen,Zhong Wang,Yuming Guo,Muhammad Suhaib Shahid,Wei Nie. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2018(02)
[2]乳酸菌培养基的优化设计研究[J]. 杜磊,袁超,董亚敏. 黑龙江畜牧兽医. 2017(07)
[3]产细菌素的饲用乳酸菌的分离与鉴定[J]. 王娟,蔡国林,方华,陆健. 食品与发酵工业. 2016(08)
[4]巨大芽孢杆菌1259制剂对比丝兰素、枯草芽孢杆菌对产蛋鸡生产性能及排泄物中氨氮含量的影响[J]. 丁文骏,王强,戴美梅,张为利,张艳云. 动物营养学报. 2016(05)
[5]一株乳酸片球菌P-24的高密度发酵[J]. 石娜娜,王波,王玉芳,高坤. 南方农业. 2016(03)
[6]Irritable bowel syndrome: A microbiome-gut-brain axis disorder?[J]. Paul J Kennedy,John F Cryan,Timothy G Dinan,Gerard Clarke. World Journal of Gastroenterology. 2014(39)
[7]母猪粪便中乳酸菌菌株体外益生特性初步研究[J]. 王津,杨燕萍,王叶琛,周志江,韩烨,郑成江,范寰. 中国饲料. 2014(14)
[8]乳酸片球菌PA003抑菌作用及体外耐受性的研究[J]. 董婷,周志江,韩烨. 食品工业科技. 2014(05)
[9]低温乳酸菌混菌培养增殖培养基的优化[J]. 田菊梅,梁琪,米兰,张炎,文鹏程,张卫兵. 中国酿造. 2013(02)
[10]安琪首创试剂级酵母浸粉,打破国际垄断[J]. 浩林. 酿酒科技. 2011(10)
博士论文
[1]抗嗜水气单胞菌解淀粉芽孢杆菌的抗菌机理研究及其微胶囊制剂的安全性评价[D]. 曹海鹏.上海海洋大学 2013
[2]乳酸片球菌细菌素的发酵与纯化研究[D]. 张健.天津大学 2012
硕士论文
[1]干酪乳杆菌高密度培养及干燥工艺的研究[D]. 胡榴榴.扬州大学 2014
[2]乳酸片球菌培养基优化、益生特性及在猪肉防腐中的应用[D]. 董婷.天津大学 2014
[3]几种动物来源益生菌部分生物学特性的比较研究[D]. 刘钊熠.东北农业大学 2013
[4]嗜酸乳杆菌微胶囊制备及质量评价的研究[D]. 陈超.江西农业大学 2012
[5]猪源益生乳杆菌的分离、筛选及应用研究[D]. 侯成立.内蒙古农业大学 2012
[6]流化床制备微囊的处方与工艺参数的量化控制[D]. 崔鑫萌.青岛科技大学 2012
[7]喷雾干燥制备益生菌发酵剂的研究[D]. 张书猛.陕西科技大学 2012
[8]低温流化床制备油包埋柠檬酸微胶囊的实验研究[D]. 张静.天津科技大学 2012
[9]乳酸菌高密度发酵技术的研究[D]. 朱承亮.浙江大学 2008
[10]乳酸乳球菌的有氧呼吸研究[D]. 付良.东北农业大学 2008
本文编号：3198532
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