丁酸梭杆菌发酵甘油制备1,3-丙二醇的研究

本研究采用丁酸梭芽孢杆菌 (Clostridiumbutyricum)从甘油发酵制备 1,3 丙二醇。该发酵需厌氧培养 ,发酵培养基为 :甘油 6 % ,葡萄糖 1% ,玉米浆 2 % ,(NH4) 2 SO40 .2 %。发酵温度为 34℃ ,pH为 6 .5～ 7。在最佳条件下 ,发酵 5 0h可产 1,3 丙二醇 4 0 .7g L ,甘油摩尔转化率达6 8%。

丁酸梭杆菌VPI3266甘油脱水酶和1,3-丙二醇氧化还原酶的克隆、表达

对丁酸梭杆菌VPI 3266的1,3-丙二醇代谢途径关键酶甘油脱水酶（Dha B）与1,3-丙二醇氧化还原酶（Dha T）进行了研究。甘油脱水酶基因dha B全长3315bp,编码两个蛋白亚基,分别为甘油脱水酶的核心酶和脱水酶的再激活酶。前者全长2367bp,编码788个氨基酸,后者全长918bp,编码305个氨基酸。通过构建重组质粒,使其在大肠杆菌中实现了活性表达。1,3-丙二醇氧化还原酶基因dha T全长1166bp,编码388个氨基酸,属于NADP依赖的离子激活的醇脱氢酶家族III。通过IPTG诱导,在大肠杆菌中实现了高效表达,酶活达到5.2U/m L。并通过Ni亲和柱获得了电泳纯的蛋白。蛋白相对分子质量为4.19×104。该酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为10.0,在p H值8.5~10.0范围内比较稳定,在45℃保温2h,酶活还残存50%。该酶以1,3-丙二醇为底物,在生理条件下的Vmax和Km分别为29.2U/mg和19.8mmol/L。

离子交换法解除丁酸梭状芽孢杆菌发酵液中丁酸抑制的研究

采用离子交换法吸附发酵液中的丁酸，从18种树脂中筛选出了1种对丁酸吸交性能较好的树脂A。树脂A对10g／L的丁酸溶液中丁酸的静态吸附量为243．3g／kg，对5g／L丁酸梭状芽孢杆菌发酵液中丁酸的静态吸附量则为142．2g／kg。动态吸附实验表明，树脂A吸附性能良好，洗脱峰高而窄，再生性能优良。5L发酵罐实验表明，发酵残液经陶瓷膜过滤，再经过离子交换树脂脱酸后，补充新鲜培养基打入发酵罐中进行循环使用，大大降低了原发酵液中丁酸对丁酸梭状芽孢杆菌生长的抑制，大幅度提高了菌体浓度，使之由补料分批高浓度培养时的6．1×10^8个／mL提高到1．2×10^9个／mL。

亚硝酸盐胁迫下丁酸梭状芽孢杆菌对日本沼虾应激代偿的调节

以日本沼虾（Macrobrachium nipponense）为试验材料,研究了在亚硝酸盐的污染胁迫下,饲料中添加一定量的丁酸梭状芽孢杆菌（Clostridium butyricum）对试验沼虾的生长及肌肉组织中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性的影响。研究结果表明,经21天的试验,添加1%和5%的丁酸梭状芽孢杆菌可显著提高沼虾的生长率、SOD和CAT的活性（P〈0.01）,但2个添加组之间的差异不明显（P〉0.05）。当养殖水环境中的亚硝酸钠浓度在0-0.50mg/L范围内,试验组沼虾肌肉的SOD和CAT活性随着亚硝酸钠质量分数和丁酸梭状芽孢杆菌添加量的上升而升高,在试验的第6~9天时达到峰值,随后又开始下降。至试验21天时,沼虾肌肉组织中SOD和CAT活性取决于水环境中亚硝酸钠的质量分数和饲料中丁酸梭状芽孢杆菌的添加量。研究表明饲料中添加丁酸梭状芽孢杆菌不仅可促进日本沼虾的生长,而且还可以增加日本沼虾对亚硝酸盐污染胁迫的耐受和抵抗能力,其适宜的添加量为10^6cfu/g。

糖丁酸梭状芽孢杆菌BAA-117利用不同碳源发酵产燃料丁醇的研究

利用木质纤维原料替代传统粮食原料发酵可降低丁醇生产成本。先将杨木纤维进行酶解糖化,然后利用糖丁酸梭状芽胞杆菌BAA-117进行丁醇发酵。研究结果表明:BAA-117对单糖的利用率为混合糖(葡萄糖27.5 g/L,阿拉伯糖3 g/L,木糖19.5 g/L)>葡萄糖>木糖>阿拉伯糖;杨木蒸汽爆破渣通过酶解后产生的总还原糖含量为46.8 g/L,经过72 h无添加发酵,丙酮、丁醇与乙醇总溶剂含量为6.6 g/L,其中丁醇产量为4.8 g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.089 g/(L·h);在补充培养基后,ABE总溶剂含量为9.53 g/L,其中丁醇产量为6.88g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.13 g/(L·h);添加20 g/L的混合糖后,丁醇产量达到7.28 g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.141 3 g/(L·h),比单杨木纤维发酵丁醇产量提高了58.8%。

不同丁酸梭状芽胞杆菌添加水平对断奶仔猪血清生化指标的影响

探讨不同丁酸梭状芽胞杆菌添加水平对断奶仔猪血清生化指标的影响。选用120头日龄约为28d±2d、平均体重相近(6.31kg±0.24kg)的三元杂交(杜×大×长)断奶仔猪,按完全随机分组法分成4个组,每组设3个重复组,每个重复10头。采用单因子试验设计,Ⅰ组为空白对照组,饲喂基础饲粮;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别饲喂含有丁酸梭状芽胞杆菌4×107、8×107、1.6×108 cfu/kg的饲粮,试验共6周。结果表明,随着丁酸梭状芽胞杆菌添加水平的提高,仔猪血清总蛋白、白蛋白、白蛋白与球蛋白之比(白/球)增加显著(P<0.05),血清谷草转氨酶、尿素氮水平和谷丙转氨酶水平显著降低(P<0.05),血清碱性磷酸酶水平无显著差异(P>0.05),但具有降低的趋势,血清球蛋白水平无显著差异(P>0.05),但具有增加的趋势。因此,从血清生化指标方面考虑,饲粮中丁酸梭状芽胞杆菌的最适宜添加量为1.6×108 cfu/kg。

丁酸梭状芽孢杆菌的研究进展

本文介绍了丁酸菌的生物学特性、生物功能以及培养条件和发酵生产工艺。

不同金属离子对丁酸梭状芽孢杆菌Z—10菌体及芽孢的影响

研究了Ca2+、Mg2+、Mn2+、Zn2+、Fe2+和Cu2+6种金属离子对丁酸梭状芽孢杆菌Z-10菌体生长及芽孢形成的影响。实验结果表明,Ca2+、Mg2+、Mn2+3种离子对丁酸梭状芽孢杆菌芽孢的形成具有显著的促进作用,其中Mn2+对菌体生长的促进作用也非常显著;Fe2+可以一定程度的提高菌体的浓度,但对芽孢形成的促进作用不明显;低浓度的Cu2+对芽孢形成及菌体生长具有一定的促进作用,但浓度略高时即表现出更为显著的抑制作用;而Zn2+对丁酸梭状芽孢杆菌的菌体生长和芽孢形成都表现出明显的抑制作用。本实验最终确定在培养基中添加对菌体生长及芽孢形成均有促进作用的金属盐种类及浓度分别为:MnSO·HO1.0g/L、MgSO·7HO0.4g/L、CaCl0.8g/L、FeSO·7HO0.4g/L。

鸡源丁酸梭状芽孢杆菌的分离筛选与鉴定及益生性的研究

为了降低抗生素的使用频率,提高微生态制剂的利用率。本试验从健康散养大骨鸡的盲肠内容物中分离与纯化细菌,获得多株芽孢杆菌,经菌落观察、镜检、生化试验初步确定三株芽孢杆菌,并对其益生性进行研究发现D-19益生性能较好,进行16S r DNA序列分析,鉴定D-19株为丁酸梭状芽孢杆菌。研究结果为进一步研究动物肠道内微生物及应用该菌奠定了基础。

丁酸梭菌在养猪业中应用的研究进展

丁酸梭菌又名酪酸梭菌、丁酸梭状芽孢杆菌,是芽孢杆菌科、梭菌属的一种产丁酸的革兰氏阳性菌厌氧细菌。具有芽孢结构,能够耐受饲料加工过程中的高温、高压环境,对人工胃液、肠液和胆盐也有较强耐受性。丁酸梭菌是人和动物肠道中的正常菌群,能产生短链脂肪酸、氨基酸、酶等多种益生物质,具有促生长和增强机体免疫力等功能,其主要代谢产物丁酸还可作为肠道上皮组织细胞再生和修复的营养物质[1]。作为一种益生素的活菌制剂,能够改善畜禽消化道菌群平衡,提高机体的抗病毒、新陈代谢、养分消化吸收的能力,预防消化道疾病,具有调节消化道菌群和促进畜禽生长的双重作用。

丁酸菌的分离、鉴定及筛选

从32位健康人的粪便中分离到4株丁酸梭状芽孢杆菌,其中丁酸梭状芽孢杆菌Z 10产酸和细胞生长速度最快.对其安全性评价为基本无毒,并进行了鉴定.

丁酸梭状芽孢杆菌对断奶仔猪肠道微生物区系的影响

试验旨在探讨丁酸梭状芽孢杆菌对断奶仔猪肠道pH值及肠道各部位微生态菌群(丁酸梭状芽孢杆菌、乳酸杆菌、大肠杆菌)的影响。选用60头(公、母各半)体重相近(6.41±0.26)kg的(28±2)d断奶健康仔猪(杜×长×大),随机分成2个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头猪。两组试验仔猪分别饲喂含有丁酸梭状芽孢杆菌0、8×107CFU/kg的饲粮,试验共6周。结果表明:与对照组相比,添加丁酸梭状芽孢杆菌能够显著降低空肠、回肠、盲肠和结肠的pH值(P<0.05);提高断奶仔猪十二指肠、空肠、回肠、盲肠和结肠内丁酸梭状芽孢杆菌的含量;显著增加断奶仔猪空肠、回肠、盲肠和结肠内的乳酸杆菌数(P<0.05),显著减少断奶仔猪盲肠和回肠内大肠杆菌数(P<0.05)。结果提示,在断奶仔猪饲粮中添加适量的丁酸梭状芽孢杆菌,可降低肠道pH值和提高肠道内丁酸梭状芽孢杆菌和乳酸杆菌的含量,降低大肠杆菌的含量。

辅酶依赖型和不依赖型甘油脱水酶的比较

实验比较源自肺炎克氏杆菌(K.pneumoniae)和丁酸梭状芽孢杆菌(C.butyricum)中的甘油脱水酶(GDHt)的辅酶依赖特性.采用生物信息学的方法,对两种酶的异同点进行分析,发现两种酶结构上相似性较低、亲缘性较远、分属于两个不同的家族.SMART数据库搜索结果表明,C.butyricum中不依赖辅酶的甘油脱水酶及其再激活酶,分别属于gly-Radical和Radical-SAM家族,多序列比对得到的一段富含半胱氨酸残基C**C**C的保守序列正是其共同特征.