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饲用微生态制剂优良菌株鉴定及发酵工艺研究

张文磊  
【摘要】:畜牧业在我国农业生产中占有很大比例,是推动农村经济增长、增加农民收入的关键因素。但是畜禽疾病和畜产品中药物残留问题严重影响着畜产品品质,甚至威胁到人类健康,研制新型微生态制剂,是实现绿色、健康、生态、安全的畜产品生产的有效途径。 本研究对供试芽孢杆菌进行了形态特征、生理生化特征分析和分子生物学鉴定;优化了筛选菌株的液体及固态发酵工艺;通过菌株安全性试验和动物试验确定了饲用芽孢杆菌的作用效果。主要研究结果如下: (1)对从8株供试菌里筛选出的2株菌B02和B06进行16S rDNA基因序列分析,并结合菌株形态特征和生理生化特征分析结果,确定B02菌株为蜡样芽孢杆菌(B.cereus),B06菌株为枯草芽孢杆菌(B. subtilis);通过构建系统发育树确定其分类地位。 (2)通过L9(34)正交试验得出B02菌株液体发酵的最优培养基组分为:玉米粉30g·L~(-1)、豆粕20g·L~(-1)、蔗糖5g·L~(-1)、硫酸铵2g·L~(-1);通过环境条件的单因素试验得出B02菌株在该优化培养基上的最佳培养条件为:温度35℃,发酵液初始pH为7~8,接种龄18h,接种量105~5×105个·ml~(-1)。在此条件下进行B02菌株液体发酵,发酵液中菌数可达(9.04±0.39)×1014cfu·ml~(-1)。 B06菌株最优培养基组分为:玉米粉30g·L~(-1)、豆粕20g·L~(-1)、葡萄糖5g·L~(-1)、硫酸铵2g·L~(-1);最适培养条件为:温度30~35℃,发酵液初始pH为6.0,接种龄16h,接种量为5×105个·ml~(-1)。在此条件下进行B06菌株液体发酵,发酵液中菌数可达(1.74±0.13)×1013cfu·ml~(-1)。 (3)在液态发酵培养基中适量加入Ca2+可以提高2株菌的生长速率、生长量和芽孢产率;添加Mg2+可以提高B02菌株的生长速率和芽孢率;添加Mn2+可以促进B06菌株的生长并提高芽孢产率。 (4)通过L9(34)正交试验得出B02菌株固态发酵的最优培养基组分为:麦麸695.6g·kg~(-1)、豆粕87.0g·kg~(-1)、玉米粉87.0g·kg~(-1)、米糠130.4g·kg~(-1);通过环境条件的单因素试验可以得出B02菌株在该优化培养基上的最适培养条件为:温度为35~40℃;培养基含水量为45%;初始pH7.5;接种量为105个·g~(-1)。在此条件下进行B02菌株固态发酵,发酵基质中菌数可达(2.34±0.058)×1014cfu·g~(-1)。 B06菌株最优培养基组分为:麦麸761.9g·kg~(-1)、豆粕95.2g·kg~(-1)、玉米粉95.2g·kg~(-1)、米糠47.7g·kg~(-1)。最适培养条件为:培养温度30~35℃;培养基含水量60%;培养基初始pH7.5;接种量为5×10~4个·g~(-1)。在此条件下培养B06菌株,菌数可达(1.72±0.035)×1011cfu·g~(-1)。 (5)安全性试验结果表明:B02菌株为弱毒性,B06菌株为无毒菌株。按≤10~9·g~(-1)体重的用量将2株菌作为饲料添加剂喂养动物是安全无毒的。 (6)动物喂养实验结果表明:雏鸡日粮中按1.0×10~7个·kg~(-1)饲料的用量添加微生态制剂,能够有效的预防沙门氏菌性鸡白痢,有效减少雏鸡发病死亡率。当添加量为5.0×10~8个·kg~(-1)饲料时,可治疗由沙门氏菌引起的雏鸡白痢,治愈率达90%,与环丙沙星疗效相当。日粮中添加微生态制剂还可以显著提高雏鸡的生长性能,本试验中微生态制剂预防组、微生态制剂治疗组均能显著提高雏鸡日增重(P0.05),与对照组相比平均日增重分别提高24.53%和16.24%。


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