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猪源益生菌的益生潜能评价

贾丹  
【摘要】:益生菌(Probiotics)是一类当摄入足够的量时,能给予宿主健康作用的活的微生物。在过去数百年里,益生菌主要应用于食品保健行业。近年来,研究发现益生菌在防治动物腹泻、促进动物生长、提高畜禽免疫机能、提高饲料转化率等方面有一定的优势。益生菌用作饲料添加剂还可有效避免抗生素带来的耐药菌株出现、抗生素残留、环境污染等问题。益生菌成为广泛认可的安全、有效、环保、绿色的抗生素替代品之一。我国是畜牧业大国,养殖业对益生菌的需求量较大,而我国饲用益生菌市场还处于初级阶段,目前商品化的益生菌产品较少。因此,本研究旨在分离猪源益生菌,通过综合评价其体内外益生特性,筛选出安全、有效的猪用益生菌,为复合微生态制剂的开发提供菌种资源。主要研究结果如下:1.从不同地区的健康猪粪便样品中分离并鉴定出32株乳酸菌和20株芽孢杆菌,通过溶血试验和药敏试验评价菌株的体外安全性。结果表明:52株新分离株均无溶血活性,对13种抗生素的有不同程度的敏感性,初步判定上述菌株为安全的。2.依次通过抑菌试验、耐酸耐胆盐试验、模拟胃肠道试验、表面性质测定、黏附性测定、拮抗致病菌黏附能力及产淀粉酶和蛋白酶能力测定综合评价新分离株的体外益生特性,最终筛选出3株细菌有显著益生特性,分别为约氏乳杆菌GHZ10a、唾液乳杆菌ZLp4b和贝莱斯芽孢杆菌BSC16a。试验结果显示:3株新分离株表现出对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、豚鼠气单胞菌、普通变形杆菌、鲍氏志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌、溶血性葡萄球菌、产气荚膜梭菌不同程度的抑菌活性;分别在pH 3.0和含0.3%猪胆盐的PBS中耐受2 h后存活率高于70.0%;在模拟胃液中耐受3 h、模拟肠液中耐受6 h后有较好的存活率;有较高的疏水性、自聚性和Caco-2细胞黏附性;能通过竞争、排斥和置换的方式有效抑制大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌黏附Caco-2细胞;菌株GHZ10a和ZLp4b能同时产生蛋白酶和淀粉酶,菌株BSC16a可产生蛋白酶。3.分别利用上述3株益生菌的低、中、高浓度菌液饲喂小鼠30 d,研究菌株的体内安全性和益生特性。结果表明:试验期间小鼠无任何不良症状,解剖后无眼观病变,肠道切片未观察到病理变化,脏器指数无显著差异;菌株ZLp4b和BSC16a的低浓度饲喂组小鼠的十二指肠V/C值(绒毛高度/隐窝深度)显著高于对照组(P0.05);菌株GHZ10a和ZLp4b饲喂组小鼠的增重率显著高于对照组(P0.05);菌株BSC16a饲喂组小鼠血清中IgA、IgG、IgM、IL-2、IFN-γ的含量显著高于对照组(P0.05);不同浓度的菌株GHZ10a可显著提高小鼠血清中IgM和IL-2的含量,而仅有中剂量的GHZ10a可促进小鼠IgG的分泌;菌株ZLp4b的高、中、低饲喂组中小鼠血清中IL-2的含量显著高于对照组(P0.05),且仅有高浓度的ZLp4b可促进小鼠IgG和IgM的分泌。4.通过高通量测序技术分析3株新分离菌株对小鼠肠道菌群的影响,结果表明:在门水平上,厚壁菌门和拟杆菌门为小鼠肠道中的优势菌群,在属水平上,乳杆菌属为小鼠肠道中的优势菌群;与对照组相比,约氏乳杆菌GHZ10a饲喂组小鼠肠道中厚壁菌门和乳杆菌属的相对含量显著增加(P0.05);唾液乳杆菌ZLp4b饲喂组小鼠肠道菌群的多样性下降,在属水平上,拟普雷沃菌属、布劳特氏菌属、瘤胃梭菌属和Marvinbryantia属的丰度显著增加(P0.05);贝莱斯芽孢杆菌BSC16a饲喂组小鼠肠道菌群的拟普雷沃均属、瘤胃菌科未定属、布劳特氏菌属、Ruminiclostridium属、Oscillibacter属、Muribaculum属、分节丝状菌属和Butyricicoccus属的丰度显著增加(P0.05)。综上,本研究筛选出3株安全性高、耐受性强、抑菌谱广、黏附性高、可抑制致病菌黏附Caco-2细胞、能分泌蛋白酶和淀粉酶、有提高小鼠生长性能、增强机体免疫、改善肠道结构、调节肠道菌群作用的猪源益生菌,可作为安全有效的猪用益生菌进一步研究和应用。


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