乳酸菌类微生物制剂的作用机理及其应用论文_杨雄

乳酸菌类微生物制剂的作用机理及其应用论文_杨雄

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摘要:本文涉及了一株能降低抗药性的嗜酸乳杆菌,尤其涉及一株能减少动物体内抗药性细菌比例的嗜酸乳杆菌。除此之外同时还涉及了使用该嗜酸乳杆菌新菌株制备的生物制剂及方法。

关键词:生物制剂;研究方法;发展

为了更好地发挥抗生素药物的作用,对付细菌对抗菌药物产生抗药性,现有技术的方法:一是加大抗生素药物的用药剂量;二是交替使用抗生素药物;三是对有适应证的动物或病人,药物种类、用量及使用时间都必须严格控制,能用窄谱的就不要用广谱抗菌药物,能用一种有效的就不必用多种,以避免耐药性和二重感染;四是严格掌握抗菌药物的使用适应证,病毒感染不应采用抗菌药物治疗;五是加快新型抗生素药物的研制;现有技术对复合微生物菌剂的研究和应用已经十分普遍,这些产品的应用功能基本上都定位在用于提高动物及人体的免疫能力,平衡肠道的微生态菌群结构,改善微生态环境等等,至今所有的生物制剂均未发现具备降低抗药性细菌的比例的能力,无法降低动物体内或人体内细菌对抗生素的抗药性。

一、实验背景

在过去的20年里,许多几乎已经销声匿迹或普遍认为对人类健康不构成重大威胁的疾病好像结核和肺炎,随着感染性疾病的爆发和耐药菌株的增长及其在全球的重新蔓延,又一次向全人类的健康布下了苍白的阴影;

事实上,我们正在步入所谓的“后抗生素时代”——在抗生素被发现之前,人们经历了无法控制感染类疾病的黑暗时代,而今天,已经有数种细菌对几乎所有抗生素耐药;所谓抗药性又称耐药性,是指某种细菌对某种抗菌药物反复接触后对抗菌药物的反应降低,对某种抗生素不再敏感,抗生素对它们不再起作用的现象。是由于长期使用抗菌药物,应用剂量不足时,细菌通过产生使药物失活的酶、改变膜通透性阻滞药物进入、改变靶结构或改变原有代谢过程而产生的。细菌耐药性一旦形成,不论感染在哪个人的身上,抗生素都不能有效的杀灭或抑制它们。因此,耐药细菌的危害会对整个人群健康构成威胁,而不是有人理解的那样:“谁滥用,谁受害”。这个科学道理决非空穴来风夸大其词,潜在的危害已经摆在了我们的面前。照此下去,人类将可能自食其果;

不仅如此,更为严重的是耐药细菌可以从一个区域转移到另一个地区或多个地区,从一个国家转移到一个或多个国家,甚至从人传给动物,动物传给人,随着人们交流的频繁与便捷,世界经济全球化的进程,人流,物流,信息流更加畅通,耐药菌种的传播速度越来越快,范围越来越广,所以,细菌耐药性和耐药性转移已成为全球性的、世纪性的严肃命题,已引起各国政府和科学家的高度重视;

二、实验内容

本实验的第一个目的是提供了一株嗜酸乳杆菌的新菌种(Lactobacillus acidophilus)XD13R,其保藏号为CCTCC M 2014216,该菌株具有减少动物体内抗药性细菌的比例的能力,可降低动物及人体对多种抗生素的抗药性。本实验的第二个目的是提供一种用上述嗜酸乳杆菌XD13R制备的生物制剂,利用该生物制剂喂养畜禽动物可降低动物体内对不同抗生素抗药性细菌比例30~96%。本实验的第三个目的是提供一种用上述嗜酸乳杆菌XD13R制备生物制剂的方法。

本实验的第一个目的提供的嗜酸乳杆菌新菌种(Lactobacillus acidophilus)XD13R,它具有降低动物体内抗药性细菌的比例的能力。该嗜酸乳杆菌新菌株XD13R已经于2014年5月22日在中国典型培养物保藏中心保藏,并收到保藏登记号CCTCC M 2014216。本实验第二个目的通过以下技术措施来实现:一种用上述嗜酸乳杆菌制备的生物制剂,其由以下方法制备而成:

(1)配制培养基:以蔗糖、蛋白胨、酵母膏、KH2PO4、西红柿汁和水为主要原料配制培养基,它们的重量百分比为:

蔗糖2.0~5.0%、蛋白胨1.5~4%、酵母膏0.5~3%、KH2PO4 0.2~3%、西红柿汁3~8%;

(2)取嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R菌液接种至经过高温灭菌的所述步骤(1)制备的培养基中,调整起始pH至5~6.5,在发酵罐中进行厌氧发酵3~15天,至终点pH为3~4,即得该嗜酸乳杆菌制备的生物制剂。

本发明步骤(2)中的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R按照常规的从100L种子罐到1000L发酵罐的发酵工艺及接种量培养,就可以实现本发明的目的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是作为本发明优选的嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R菌液在种子罐的接种量在培养基总质量的5~10%范围内。

所述步骤(2)中嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R菌液的制备方法:接种XD13R的新鲜培养物至MRS培养基中,30-40℃培养18~48h即可。

本发明第三个目的通过以下技术措施来实现:一种用上述嗜酸乳杆菌制备生物制剂的方法,其包括以下步骤:

(1)培养基的制作:以蔗糖、蛋白胨、酵母膏、KH2PO4、西红柿汁和水为主要原料配制培养基,它们的重量百分比为:

蔗糖2.0~5.0%、蛋白胨1.5~4%、酵母膏0.5~3%、KH2PO4 0.2~3%、西红柿汁3~8%,水余量;

(2)取XD13R菌液接种至经过高温灭菌的所述步骤(1)制备的培养基中,调整起始pH至5~6.5,在发酵罐中进行厌氧发酵3~15天,至终点pH为3~4,即得该嗜酸乳杆菌制备的生物制剂。

所述步骤(2)中嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R菌液的制备方法:接种嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)XD13R的新鲜培养物至装有MRS培养基的三角瓶中,在30-40℃的培养箱中培养18~48h,获得XD13R菌液。

三、本发明与现有技术相比具有以下优点:

本发明提供的嗜酸乳杆菌菌株(Lactobacillus acidophilus)XD13R,是非致病菌,是一种益生菌,该菌株具有减少动物体内抗药性细菌的比例的能力,可降低动物及人体对多种抗生素的抗药性。本发明的嗜酸乳杆菌制备的生物制剂,利用该生物制剂喂养畜禽动物可降低动物体内对不同抗生素抗药性细菌比例30~96%,将其应用于畜禽养殖中,可以降低养殖动物对目前常用的多种抗生素的抗药性,降低常见疫病的治疗难度。

四、具体实施方式

实施例一:

嗜酸乳杆菌菌株XD13R的驯化和筛选:从广东省微生物研究所菌种保藏中心购买了4株芽孢杆菌(XD05B-XD08B),3株乳酸菌(XD05R-XD07R),1株酵母(XD05J),从广州百佳超市购买了2株酵母(XD06J-XD07J),再从自然界分离筛选了8株菌斑形态、菌体形态均有别于上述菌株的乳酸菌(XD08-RXD15R),合计共收集了4株芽孢杆菌(XD05B-XD08B),11株乳酸菌(XD05R-XD15R),3株酵母(XD05J-XD07J),然后将它们分别经10代高抗药性细菌比例的生猪粪水环境的诱变培养,最后挑选出能适应上述生猪粪水环境的,能降低抗药性细菌比例的菌株。

上述的高抗药性细菌比例的生猪粪水:是从十多个养殖场取来新鲜猪粪各15公斤,按猪粪比水的重量比为1比5的比例配制后,滤去粪渣,将粪水分别添加0mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg的链霉素和盐酸林可霉素后,在35度培养箱培养36小时,分别进行细菌总数的计数,将各种抗生素分别添加25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg的细菌总数除以添加0mg/kg的对照组的细菌总数,得出该粪水中的细菌在该抗生素该浓度下的抗药性细菌比例,挑选出抗药性细菌比例最高的粪水来自清远市清城区沙田养猪场,作为本发明用于筛选具有降低抗药性细菌比例功能的粪水。

上述的降低抗药性细菌比例的检验方法:将上述方法制成的粪水分别装入144个500ml的三角瓶中,分别接种上述的18种菌,每种菌接种8瓶,在35度的培养箱培养8小时后,分别添加0mg/kg、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg的链霉素和盐酸林可霉素,在35度培养箱培养36小时,分别进行细菌总数的计数,将各种抗生素分别添加25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg的细菌总数除以添加0mg/kg的对照组的细菌总数,得出该粪水中的细菌在该抗生素该浓度下的抗药性细菌比例,本发明首先筛选出具有降低粪水中抗药性细菌比例的菌株,再经过上述步骤重复10次,最终筛选出降低抗药性细菌能力最强的菌株为XD13R,对该菌株我们送华南农业大学分子遗传实验室进行DNA测序(见图1),结果证明该菌株是一株嗜酸乳杆菌的菌株。

结束语:所筛选出来的XD13R菌株制成的生物制剂在猪的养殖中进行试验,试结果表明,这种生物制剂适口性好,生猪喜欢用,安全性好,没有出现任何不良反应,吃了这种饲料的生猪极少发病,栏舍内的氨气浓度一直保持在0-4ppm之间,明显优于国家行业标准。因此值得大面积的进行推广。

参考文献:

[1]赵瑞香,李元瑞,罗磊.嗜酸乳杆菌生产特性的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2002(03)

论文作者:杨雄

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/10/8

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