地衣芽孢杆菌文献综述.doc

地衣芽孢杆菌应用生物科学研究进展1班,卜亚平,01142102 摘要:对地衣芽孢杆菌的作用机制、在饲料中的应用、药物研究、环境污染防治研究、病虫害防治研究等方面进行了综述。 关键词:地衣芽孢杆菌,作用机制,饲料,医药,环境污染,病虫害防治。 地衣芽孢杆菌是一种中孢子革兰氏阳性需氧细菌。 它是最有前途的芽孢杆菌菌株之一。 它可以调节动物微生态的平衡,促进肠道有益菌的生长,减少致病菌的数量。 增加动物机体的抗病能力,提高机体的免疫功能。 它在自然界分布广泛,具有丰富多样的生理特性。 它是土壤和植物微生态的优势种群之一。 它可以产生多种抗生素,包括脂肽、肽、磷脂、多烯、氨基酸和核酸物质,对多种动物、植物和人类致病菌有很好的抑制作用。 此外,芽孢杆菌还具有较强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性。 因此,芽孢杆菌广泛应用于医药、农药、食品、饲料加工、环境污染治理等各个行业。 本文对地衣芽孢杆菌的作用机制、在饲料、药物研究、环境污染防治研究、病虫害防治研究等方面的应用进行综述。 地衣芽孢杆菌是最有前途的芽孢杆菌菌株之一。 近年来,国内外关于地衣芽孢杆菌的各种应用的报道越来越多。 在医药、饲料加工、农药等行业取得了良好的研究成果。

据文献报道,有利用地衣芽孢杆菌生产生物农药的方法; 地衣芽孢杆菌新菌株及其微生态制剂; 地衣芽孢杆菌T1菌株技术,改变地衣芽孢杆菌NCIB8061淀粉酶的耐温性和淀粉酶耐酸酶特性等。 地衣芽孢杆菌的生物学特性地衣芽孢杆菌是兼性厌氧菌,是一种益生菌。 细胞形态排列呈棒状,单生。 细胞内不存在聚PHB颗粒孢子形式。 它产生近中等椭圆形的孢子,孢囊稍大。 肉质培养基上的菌落平坦,边缘凹凸不平,表面呈白色,有皱纹。 24小时后,菌落直径为3mm。 最适生长温度约为50°C,但在更高温度下也能存活。 酶分泌的最适温度为37°C。 它可能以孢子的形式存在,以抵抗恶劣的环境; 在良好的环境下,它才能以生长的形式存在。 地衣芽孢杆菌是我国农业部公告第2003318号批准使用的饲料级菌株之一。与传统益生菌、双歧杆菌、乳酸菌相比,地衣芽孢杆菌的活菌成分为孢子休眠体,具有具有耐高温、耐干燥、耐酸性、耐胆盐、耐人工胃液等特性[2~3],不能定植于动物消化道。 2.地衣芽孢杆菌的作用机制 2.1拮抗有害微生物。 地衣芽孢杆菌是一种需氧细菌。 它在生长过程中消耗大量的氧气,使肠道内的氧气浓度降低,这是肠道的生理问题。 为厌氧菌,如双歧杆菌、乳杆菌、消化链球菌、拟杆菌等细菌的生长繁殖创造有利条件。

同时,需氧有害病原菌(如大肠杆菌)的生长因缺氧而受到抑制。 通过支持生理厌氧菌的增殖、抑制病原菌的生长,调节菌群失衡,恢复肠道功能,最终使胃肠道微生态系统处于健康平衡状态,动物的免疫力增强[4`5]。 生物拮抗作用体外试验表明,农杆菌对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有较强的拮抗作用。 地衣芽孢杆菌在生长和代谢过程中可产生多种抗菌物质,如短杆菌肽、枯草杆菌素、多粘菌素、制霉菌素、头孢菌素等。 因此,对常见致病性大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。 2.2产生多种酶,调节动物营养代谢。 在生长过程中,它能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等多种酶,帮助消化和吸收。 此外,它对于减少和消除抗营养因子也具有重要作用。 影响。 地衣芽孢杆菌DSM13含有高度保守的蛋白质分泌系统,不具有聚酮体合成系统,但可以形成脂肽地衣素。 已鉴定的胞外酶包括淀粉酶、β-半乳糖苷酶、纤维素酶、几丁质酶、果聚糖酶、麦芽糖淀粉酶、多糖降解酶、碱性蛋白酶、锌蛋白酶等。目前已从不同芽孢杆菌菌株中克隆出相关的重要酶编码基因地衣菌包括:青霉素酶、α-淀粉酶、果胶裂解酶、多酚氧化酶、γ-谷氨酰转肽酶、β-1、3-1,4-葡聚糖酶、蛋白酶、纤维素酶、β-半乳糖苷酶、碱性磷酸酶等编码基因[6~7] ]。

这些酶具有降解饲料中复杂碳水化合物的能力,如果胶、葡聚糖、纤维素等。地衣芽孢杆菌在一定条件下能产生抗逆性内生孢子,并能产生脂肽、肽、磷脂、多烯等多种抗生素。氨基酸,对多种病原菌有很好的抑制作用。 。 地衣芽孢杆菌能同时产生多种营养物质,如维生素、氨基酸、有机酸、促生长因子等,参与动物体内的新陈代谢,为机体提供营养物质[8]2.3提高机体免疫功能 地衣芽孢杆菌生长条件较低。 它繁殖快,能很快定植于肠粘膜,短时间内成为肠道的优势菌群。 能调节动物肠道菌群平衡,改善肠道微生态环境,促进动物生长,减少动物肠道疾病的发生,提高动物机体的抗病能力; 同时还具有免疫抑制、竞争吸附和合成抑菌作用。 材料等诸多方面。 地衣芽孢杆菌能刺激动物免疫器官的生长发育,活化淋巴细胞,提高免疫球蛋白和抗体水平,增强细胞免疫和体液免疫,提高机体免疫力[9]。 实验发现,饲喂地衣芽孢杆菌20年后,家兔的免疫器官比对照组生长成熟得更快,胸腺和脾脏的重量明显增加[10,11]。 刘克林[12]和李福金[13]用地衣芽孢杆菌制剂饲喂肉鸡。 结果,肉鸡的中枢免疫器官生长迅速,成熟迅速。 免疫器官组织细胞发育正常,免疫功能高度成熟。 血液中T淋巴细胞的值也高于对照组。

地衣芽孢杆菌的免疫促进作用机制是:芽孢杆菌口服后,作用于肠道集合,作用于肠道派尔淋巴结的抗原结合位点或通过调整动物的微生物菌群,特别是增加双歧杆菌的数量。 它可以间接发挥免疫激活作用,提高机体局部或整体防御功能,从而达到抗应激、防病抗病的效果。 2.4促进动物器官生理功能成熟,改善动物生理状态。 研究表明,地衣芽孢杆菌具有促进动物肠道结构和功能成熟的作用。 陈嘉祥等. 李福金等报道[14,15],鸡饲料中添加不同水平的地衣芽孢杆菌后,发现绒毛高度增加,隐藏深度减少,肠粘膜厚度增加,表明地衣芽孢杆菌能保护肠粘膜,促进绒毛生长。 并改善肠道结构。 付云勤经过研究发现,在小母牛日粮中添加地衣芽孢杆菌和复合菌,可以改变瘤胃内环境参数,增加小母牛瘤胃优势菌群类型,促进瘤胃纤维分解菌的定植和生长。细菌[16]。 上述研究结果为阐明地衣芽孢杆菌促进幼龄动物生长、提高增重和饲料利用率提供了生理理论依据。 2.5改善环境地衣芽孢杆菌能抑制革兰氏阴性菌的生长繁殖,降低革兰氏阴性菌产生的脲酶的活性,从而减少脲酶对粪便中含氮物质的分解,导致氨氮减少产生和提高含氮物质的消化吸收率,降低粪便中的氮含量,抑制大肠杆菌的活性,逆转蛋白质转化为胺和氨,降低粪便和尿液中氨的浓度,发挥有除臭功能。

张锡雷(2010)通过实验证实,地衣芽孢杆菌能有效减少鸡的氨气排放,净化禽舍空气。 刘朝阳(2007)发现地衣芽孢杆菌可以降解水体中的有机残渣,减少氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒有害物质,优化养殖环境,促进水环境良性生态循环。 [17]曹玉成(2005)研究表明,地衣芽孢杆菌De菌株的应用可以在一定程度上优化水体环境和养殖生产性能,提高养殖草鱼的成活率,显着降低水体透明度和氨氮、硝酸盐含量在水里。 使水体pH值和溶解氧有利于草鱼的生长[18]。 地衣芽孢杆菌在饲料中的应用根据中国农业部公布的结果,饲料中允许使用的芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)、蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、迟缓芽孢杆菌(Bacillus lentus)。 、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等 12 3.1 在饲料中使用芽孢杆菌的必要性 芽孢杆菌能调节动物肠道菌群平衡,改善胃肠道微生态环境,能有效维护畜禽健康,提高其免疫力,抗病性和抗应激能力; 提高饲料消化率,促进饲料营养物质的吸收利用,缓解饲料原料短缺与饲料产量不断增长的矛盾。 降低养殖成本,提高经济效益; 有效避免滥用抗生素、重金属等带来的各种养殖问题,促进养殖业健康发展。

地衣芽孢杆菌属于芽孢杆菌属,是一种以内生孢子形式存在的好氧有益细菌。 其典型特点是抗应激、耐酸、耐盐、耐高温能力强,但产酸性能较差。 因此,本试验项目将以筛选出的高产酸性能地衣芽孢杆菌菌株为对象,开展高效发酵工艺、组合及应用技术的研究。 高产酸地衣芽孢杆菌在畜牧业中的应用,不仅可以解决乳酸菌抗逆性差的问题。 还可以弥补一般芽孢杆菌不产酸的缺点。 枯草芽孢杆菌具有产酶量高的特点,产生的蛋白酶具有良好的抗逆性,在较宽的pH条件下具有酶活性高的特点。 随着饲料工业的快速发展,饲料原料的短缺,特别是蛋白质资源的短缺,已成为困扰饲料厂的重要问题。 蛋白饲料原料价格快速上涨,影响饲料行业稳定高效发展。 我国每年被迫进口大量大豆来满足饲料豆粕的需求,影响了我国农民种粮的积极性。 高产蛋白酶枯草芽孢杆菌在饲料中的应用,可以提高饲料中粗蛋白在动物肠道内的消化吸收,提高蛋白质资源的吸收利用率,提高饲料的营养价值,缓解蛋白质原料的短缺。 ,保持我国农业健康发展。 生物技术,我国将生物技术安全发展作为国家新兴发展战略产业,推动生物技术领域全面发展。 根据我国国家政策的支持和发展重点,研究低成本高效的微生态饲料添加剂具有时代特征,符合国家产业发展方向和当前畜牧业发展的需要,并具有未来开发和应用的潜力。

我国饲料微生态制剂需求增长迅速,呈现出广阔的市场发展前景。 饲料行业、畜牧业对微生态制剂的需求呈现爆发式增长。 2012年我国微生态制剂销量约为15万吨。 市场规模39.4亿元; 2015年我国微生态制剂需求量增至20种,市场规模53.55亿元。 市场前景十分广阔,潜力巨大[44]。 3.2 研究现状及发展趋势 地衣芽孢杆菌是中华人民共和国农业部第1126号公告公布的《饲料添加剂品种目录(2008年)》中批准使用的饲料级菌株之一。是一种能产生孢子的兼性厌氧微生物。 该菌繁殖快,抗应激能力强,能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和多种氨基酸。 地衣芽孢杆菌具有治疗痢疾、腹泻的功效,是生产微生态制剂的理想菌株。 地衣芽孢杆菌可通过促进肠道优势菌群的生长,进一步提高营养物质的消化吸收。 具有明显的促生长作用和降低料重比的作用。 作为药品,研究比较成熟,已经形成了比较完整的生产工艺。 并且其医疗产品对于肠道健康的应用也比较成熟。 枯草芽孢杆菌在制剂中以内生孢子的形式存在。 孢子进入动物肠道后,能在肠上段迅速复活,分泌高活性的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶,对某些复杂的植物性饲料有帮助。 糖的降解产生多种可以挑战肠道致病菌的物质。 同时,它通过生物捕氧消耗肠道内的氧气,形成无氧环境,有利于维持肠道生态平衡[45]。

3.3 作用机制芽孢杆菌在制剂中以内生孢子的形式存在。 孢子进入动物肠道后,能在肠道上部迅速复活,分泌高活性的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,有助于降解植物性饲料中的某些复杂碳水化合物,并产生与肠道致病相反的孢子。 细菌的多种物质; 同时,肠道内的氧气被生物氧消耗,形成无氧环境。 肠道原生优势菌大多为厌氧菌,有利于维持肠道生态平衡[19] 3.4 国内外研究动态 目前国内外研究表明,地衣芽孢杆菌具有较强的生命力,具有能产生多种酶,耐高温、耐酸碱、耐挤压。 在饲料加工过程中损失很小。 21世纪以来,地衣芽孢杆菌在饲料工业中的应用已有很多研究。 3.4.1在家禽业中的应用牛天贵通过实验发现,芽孢杆菌发酵上清液可以降低蛋黄中的胆固醇含量,且胆固醇含量随着发酵液用量的增加而降低。 卜祥斌等。 [20]通过在肉鸡日粮中添加沸石粉、低聚木糖和地衣芽孢杆菌进行试验,发现该配方能够提高肉鸡的生产性能,且效果优于单独添加沸石粉、低聚木糖或两者的组合。二。 添加。 地衣芽孢杆菌有望成为鸡饲料的良好添加剂。 3.4.2在牛养殖中的应用周振峰[21]报道,在奶牛饲料中添加地衣芽孢杆菌制剂,可以增强奶牛抵抗热应激的能力,并能预防疾病、抵抗热应激。 作用机理是芽孢杆菌口服后,作用于肠道,收集

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