枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的健康促进作用

枯草芽孢杆菌纳豆亚种是一种食用历史悠久的益生菌,其安全性和健康促进作用已在人群和临床应用上得到很好的证明。特殊的培养、灭活及膜过滤等技术可以利用枯草芽孢杆菌纳豆亚种发酵产生多种后生元成分,如菌体壁、胞外多糖、纳豆激酶、维生素K2和γ-多聚谷氨酸等,这些后生元成分可赋予枯草芽孢杆菌纳豆亚种益生菌潜力。枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元具有重要的健康促进功能,如整肠通便、促进消化、预防和溶解血栓、降血压、促进骨骼钙吸收、降尿酸及抑菌消炎等。本文从后生元的定义出发,探讨枯草芽孢杆菌纳豆亚种后生元的制备方法、功能成分及可能的健康促进作用。

枯草芽孢杆菌LJ的分离鉴定及其对凡纳滨对虾幼体弧菌病防治效果

【目的】从对虾肠道分离鉴定拮抗病原弧菌的益生菌,对其生物安全性及对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)幼体弧菌病的控制效果进行评价,以促进益生菌对对虾弧菌病的防治效果。【方法】利用平板划线法从虾肠分离细菌,根据拮抗病原弧菌活性筛选潜在益生菌株,结合表型特征、16S rRNA和rpoB基因序列对目标菌株进行鉴定,利用纸片扩散法测试其对17种抗菌药物敏感性。通过水体添加目标菌评价其对凡纳滨对虾幼体感染副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)的生物防治效果。【结果】从对虾肠道分离筛选得到一株对副溶血弧菌、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)和坎氏弧菌(Vibrio campbellii)均有明显拮抗作用的菌株LJ;LJ不溶血且无多重耐药性,被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。水体添加1×10^(5)和1×10^(6)cfu/mL LJ均可显著提高感染副溶血弧菌的对虾幼体存活率和变态率(P<0.05),且高剂量处理组效果更明显;未添加病原菌条件下,高浓度(5×10^(7)cfu/mL)LJ对幼体无害,并能显著促进幼体存活和变态。【结论】对虾肠源枯草芽孢杆菌LJ生物安全性高,可有效拮抗病原弧菌和提高感染副溶血弧菌凡纳滨对虾幼体的存活率。

一株固态发酵豆粕的枯草芽孢杆菌的分离与应用

本研究筛选获得一株产纤维素酶的耐高温枯草芽孢杆菌FJAT-5561,分析其产酶和抑菌特性,应用于豆粕固体发酵。枯草芽孢杆菌FJAT-5561在45℃、pH为8时的酶活性达0.90 U/mL。抑菌试验结果显示:该菌对青霉具有抑制效果,电镜观察显示FJAT-5561菌株的发酵上清液使青霉菌丝变形和萎缩,抑制菌丝生长。豆粕发酵试验结果表明,添加枯草芽孢杆菌FJAT-5561可降低豆粕中难降解的粗纤维含量,提升豆粕中的粗蛋白质含量。发酵后的豆粕中未检出黄曲霉素、赭曲霉毒、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镶刀菌烯醇等真菌毒素,也未检出黄曲霉。

芽孢杆菌、酵母菌及乳杆菌发酵饲料养殖凡纳对虾效果比较

为了探讨不同益生菌发酵饲料养殖对虾的效果,用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)3种益生菌单一及联合发酵对虾饲料,投喂凡纳对虾(Penaeusvannamei)28d,分析对虾的存活、生长及饲料利用情况,检测对虾体内外弧菌(Vibrio)数量及非特异性免疫相关指标变化,同时比较不同组间养殖水体中氨氮及亚硝氮的浓度差异。研究表明,对虾摄食枯草芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌及复合菌发酵饲料存活率均显著提高(P<0.05),提高率分别达到8.54%、8.54%和9.76%;枯草芽孢杆菌及嗜酸乳杆菌发酵饲料能够显著提高对虾的体长增长率(P<0.05);嗜酸乳杆菌发酵饲料可显著降低对虾的饵料系数(P<0.05);投喂发酵饲料的各实验组养殖至第14、21天时的对虾肝胰腺中弧菌密度显著低于对照组(P<0.05);各实验组中,虾血清总蛋白含量显著高于对照组,投喂嗜酸乳杆菌发酵饲料能够显著提高过氧化物酶、超氧化物歧化酶及酚氧化酶活性(P<0.05),且在养殖末期,投喂不同益生菌发酵饲料均可不同程度地降低养殖后期水体中的氨氮和亚硝氮浓度。综上可知,3种益生菌单一或混合发酵对虾饲料对提高对虾存活率、促进生长及提高免疫力方面均有积极效果,但嗜酸乳杆菌用于对虾饲料发酵的综合效果最佳。本研究为益生菌发酵饲料在对虾健康养殖中的应用提供了理论依据。

枯草芽孢杆菌固态发酵工艺优化及其对豆粕营养成分的影响研究

试验旨在研究枯草菌发酵豆粕工艺参数优化及其对豆粕营养成分的影响。采用单因素试验和响应面试验优化发酵工艺参数,以酸溶蛋白含量为响应值,探究枯草芽孢杆菌发酵豆粕的最佳工艺参数。对最优工艺条件下发酵前后豆粕中的粗蛋白、游离氨基酸及抗营养含量进行测定。结果表明,影响发酵豆粕中酸溶蛋白含量的因素排序:发酵时间>接种量>液料比。最佳工艺为发酵温度37℃、接种量12%、时间47 h,液料比0.58 mL/g。在此条件下,发酵豆粕的粗蛋白含量达49.88%,游离氨基酸含量达44.64 mg/g,与发酵前相比显著提高(P<0.05);显著降解了胰蛋白酶抑制因子、低聚糖、脲酶和致敏蛋白等抗营养因子含量(P<0.05)。研究表明,枯草芽孢杆菌发酵豆粕可改善豆粕的营养品质,提高豆粕的食用安全性。

纳豆激酶基因的克隆及其在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中的表达

以纳豆芽孢杆菌HL-1全基因组DNA为模板,PCR分别扩增编码信号肽、前导肽及成熟肽的前纳豆激酶原基因序列(pre-pro-NK),编码前导肽、成熟肽的纳豆激酶原基因序列(pro-NK)和只编码成熟肽的纳豆激酶基因序列(NK),构建了大肠杆菌表达质粒pET28a-NK表达前纳豆激酶原基因及大肠杆菌-枯草杆菌穿梭质粒pHT315-NK表达纳豆激酶原基因和纳豆激酶基因,实现了纳豆激酶基因在大肠杆菌及枯草芽孢杆菌中的表达,并进行了活性分析。

纳豆枯草芽孢杆菌对犊牛断奶前后瘤胃发酵和酶活的影响

本试验旨在研究纳豆枯草芽孢杆菌在犊牛瘤胃中可能的作用机理。选取24头7日龄左右中国荷斯坦奶牛公犊牛,分为试验1、2组及对照组。试验1、2组犊牛直接饲喂N1型和Na型纳豆枯草芽孢杆菌菌液,对照组不饲喂菌液,当各组犊牛开食料采食量达到规定要求时断奶。断奶时每组随机选取4头犊牛屠宰,剩余12头犊牛继续饲喂,8周后屠宰。结果表明:①在断奶时及断奶后8周,试验1组犊牛瘤胃pH显著低于对照组和试验2组(P<0.05);②断奶时及断奶后8周两处理组犊牛瘤胃总挥发性脂肪酸显著低于对照组(P<0.05);断奶早期3组犊牛瘤胃食糜中乙酸的摩尔百分比差异不显著,而断奶后8周试验1组犊牛瘤胃中乙酸的摩尔百分比较对照组低(P<0.05);与对照组相比,断奶时试验组犊牛瘤胃中丙酸的摩尔百分比显著降低(P<0.05),而断奶后8周各组间无显著差异;③断奶早期试验2组犊牛瘤胃中氨氮浓度显著低于对照组(P<0.05),试验1组氨氮浓度较对照组略低,但无显著差异;断奶后8周两处理组犊牛瘤胃中氨氮浓度显著低于对照组(P<0.05);④整个试验期对照组犊牛瘤胃中性蛋白酶活性显著高于两试验组(P<0.05),而外切葡聚糖酶活性显著低于两试验组(P<0.05),各组犊牛瘤胃中β-葡萄糖苷酶和内切葡聚糖酶活性无显著差异。本试验说明在犊牛生长的不同时期,不同类型纳豆枯草芽孢杆菌的饲喂效果不尽相同。日粮中添加纳豆枯草芽孢杆菌有利于瘤胃的发育,从而促进犊牛生长。

日粮中添加纳豆枯草芽孢杆菌对犊牛消化道发育的影响

本试验旨在研究纳豆枯草芽孢杆菌对犊牛断奶早期和断奶后8周消化道生长发育的影响。选取24头7日龄中国荷斯坦奶牛公犊,随机分为3个处理,每个处理8头犊牛,试验1、2组犊牛分别饲喂Na型和N1型纳豆枯草芽孢杆菌菌液,对照组不饲喂菌液。饲喂的牛奶中添加纳豆枯草芽孢杆菌菌液,连续饲喂直到开食料采食量达到规定要求时断奶;断奶时各组随机选取4头犊牛屠宰,余下4头犊牛继续饲养,8周后屠宰,称胴体重。结果表明,试验1组犊牛断奶早期瘤网胃重量明显高于对照组(P<0.05);试验2组犊牛断奶早期及断奶后8周瘤胃pH显著低于对照组(P<0.05),且与对照组相比,断奶早期皱胃pH显著下降(P<0.05);试验1组犊牛断奶早期及断奶后8周十二指肠长度较对照组相比明显缩短;断奶后8周两处理组犊牛回肠长度显著小于对照组(P<0.05);此外,饲喂纳豆枯草芽孢杆菌还可显著降低犊牛十二指肠和空肠前段食糜的pH(P<0.05)。本试验结果表明,饲喂纳豆枯草芽孢杆菌有利于营养物质消化,促进犊牛生长。

高产纳豆激酶的枯草芽孢杆菌优选及发酵工艺条件优化

以黄豆为主料,添加不同辅料,采用不同处理方式,以产酶活力为指标研究三株枯草芽孢杆菌发酵性能,筛选优势菌株进行固态发酵,确定最优工艺条件。结果表明:在三株受试菌种中BS21076发酵性能最优,活菌数及纳豆激酶活力均较高;最优固态发酵条件为:大豆90℃下烘炒5min,破碎度为四瓣,魔芋精粉添加量3%,接种量为8%,37℃下发酵24h;在此条件下,酶活力可达(3582.48±83.13)U/g,较传统发酵NK活力极显著(p<0.01)提高。

枯草芽孢杆菌纳豆激酶分离纯化及酶学性质

利用30%～70%饱和度的硫酸铵沉淀,Sephadex G-50凝胶过滤层析对浅盘发酵纳豆激酶进行分离纯化并对其酶学性质进行初步研究。以纤维平板法测定纳豆激酶活力,SDS-PAGE检验纯化效果。结果表明:纯化后纳豆激酶为电泳纯,分子质量约27.518kD,纯化倍数和酶活回收率分别为19和42.1%,纳豆激酶最适温度为50℃,最适宜pH值为8.0。

高纳豆激酶酶活枯草芽孢杆菌的筛选及菌种鉴定

为开发具有特定生理活性的新型纳豆保健品,对能产生纳豆激酶的菌株进行了分离筛选,得到了具有较高纤溶活性的四株,考虑到发酵后的纳豆感官,我们最终选择编号为4411、465的菌株作为生产用菌种。根据其形态、生理生化特征以及与枯草芽孢杆菌的比较,初步判断这两株菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。

纳豆芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌对绵羊生长性能、消化性能和血清生化指标的影响

为研究纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto,BN)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BS)对绵羊生长性能、营养物质表观消化率和血清生化指标的影响,试验将体重相近的30只羊分为基础饲粮组(CK组)、基础饲粮+BN组(A组)、基础饲粮+BN+BS组(B组),每组10只。结果表明:(1)与CK组相比,A组平均日增重(ADG)提高32.29g(P<0.05),B组提高68.00g(P<0.01),A组和B组之间差异不显著(P>0.05)。(2)B组粗蛋白质的表观消化率比CK组显著提高16.31%(P<0.01),A组与CK组之间差异不显著(P>0.05)。(3)与CK组相比,A组血清尿素氮降低23.44%(P>0.05)、B组显著下降44.69%(P<0.01)。综上,在本试验条件下,饲粮中添加BN可显著提高绵羊的ADG,但复合添加BS的效果更好。同时,饲粮中复合添加BN和BS可显著提高绵羊对粗蛋白质的表观消化率、降低血清尿素氮含量。

犊牛饲用纳豆枯草芽孢杆菌液体培养条件的优化

纳豆枯草芽孢杆菌作为犊牛直接饲用微生物对增强犊牛机体免疫和促进胃肠发育有益,然而以豆类物质为发酵底物的微生物制剂不适用于犊牛。本研究采用纳豆枯草芽孢杆菌液体培养方法,对培养条件的氮源、碳源、接菌量、装液量、转速和温度进行正交试验,结果表明,在葡萄糖1%、蔗糖1%、大豆蛋白胨6%、胰蛋白胨4%、接种量2%、装液量5ml/dl、180r/min、37℃的培养条件下,发酵24h时,660nm吸光度值达到1.1475。而后进行不同装液量试验,结果表明1000ml容器装液量为400ml时,菌体细胞数量达到最高(4.6×1010个/ml)。

四株纳豆枯草芽孢杆菌的分离筛选与鉴定及其对瘤胃发酵的影响

采用酪蛋白平板和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)平板初筛法、菌落形态和16SrRNA序列比对分别从无菌大豆(DD)、接种稻草的大豆(DC)、市售纳豆(ND)以及实验室储存菌株纳豆枯草芽孢杆菌NY-3(NY)中分离、筛选、鉴定出4株产蛋白酶和纤维素酶活性较高的纳豆枯草芽孢杆菌;通过体外批次发酵试验,向日粮底物中添加1.5×1011cfu筛选出的四株菌,取0h和24h的瘤胃液样测定各个发酵参数.结果表明:与对照组相比,添加纳豆枯草芽孢杆菌(DC组、DD组、ND组、NY组)并不影响瘤胃液pH值(P=0.883),但显著提高瘤胃液中NH3-N值(P<0.05)和挥发性脂肪酸(VFA)各成分的浓度(P<0.05);与对照组相比,DC组的乙酸/丙酸差异不显著(P>0.05),但是DD、ND组和NY组均有显著降低(P<0.05).

纳豆枯草芽孢杆菌对老陈醋中阿魏酸的影响

以纳豆枯草芽孢杆菌为研究对象,用于以玉米为原料的老陈醋发酵。结果表明,糖化酒精发酵第3天接种5.0%的纳豆枯草芽孢杆菌种子液,醋酸发酵结束时的醋汁中阿魏酸含量高达59.36 mg/L。纳豆枯草芽孢杆菌分别接种于玉米、麸皮和谷糠浆液,阿魏酸含量随着发酵时间的延长均先显著增大而后缓慢减小,均在24 h时达到最大值,分别为3.729,1.018,0.661 g/L,而谷糠不粉碎时,阿魏酸缓慢增加,至36 h时其含量为0.087 g/L,仅为粉碎谷糠发酵24 h时的13.16%。采用老陈醋传统酿造工艺,接种纳豆枯草芽孢杆菌酿造的老陈醋,阿魏酸含量为32.45 mg/L,是不接种老陈醋的3.7倍、高粱特级老陈醋的近10倍。添加纳豆枯草芽孢杆菌种子液,提高了老陈醋阿魏酸含量,为工业化生产提供了理论基础。

以豆粕粉为氮源的枯草芽孢杆菌液态发酵生产纳豆激酶

枯草芽孢杆菌液态发酵通常采用蛋白胨作为氮源生产纳豆激酶,导致生产成本过高,发酵液中酶活性较低。采用价格低廉的豆粕粉作为氮源不仅大幅度降低了原料成本,而且显著提高了发酵液中的酶活性。在摇瓶实验中优化确定豆粕粉最佳添加量,并在此基础上优化确定了最佳接种量、发酵液初始p H、发酵时间。最终摇瓶发酵液中酶活达到5 471 IU/m L,是等量胰蛋白胨作为氮源发酵的3.6倍。上述摇瓶发酵参数进一步在7 L发酵罐和200 L中试水平发酵罐进行验证,并优化确定发酵过程中控制溶氧水平为30%,纳豆激酶活性分别达到6 717 IU/m L和4 236 IU/m L。

枯草芽孢杆菌联产纳豆激酶和γ-聚谷氨酸

利用实验室保存的纳豆激酶生产菌Bacillus subtilis Natto NLSSe进行了γ-聚谷氨酸合成研究,在不添加谷氨酸的培养基中合成了分子量在200～300万Da的γ-聚谷氨酸,表明该菌是谷氨酸非依赖型菌.合成纳豆激酶的合适碳、氮源分别是蔗糖和大豆蛋白胨,合成γ-聚谷氨酸的合适碳、氮源分别是柠檬酸和NH4C1.通过正交实验研究了碳、氮源对纳豆激酶和γ-聚谷氨酸联产的影响,结果表明,增加培养基中大豆蛋白胨及柠檬酸的浓度能分别促进纳豆激酶和γ-聚谷氨酸的合成,而不抑制另一产物的合成,有利于纳豆激酶和γ-聚谷氨酸的联产.在大豆蛋白胨10g/L,NH4C19g/L,柠檬酸15g/L时,纳豆激酶酶活为121.2U/mL,γ-聚谷氨酸产量为1.1g/L,均达到了单独合成时的水平.

植物内生枯草芽孢杆菌纳豆激酶同源基因的序列分析及其在大肠杆菌中的表达

利用基因组学和生物信息学的方法,从一种植物内生枯草芽孢杆菌菌株Bs0922的基因组DNA中克隆了纳豆激酶的同源基因NK-Bs0922,长度为1 149 bp。通过重组和转化在大肠杆菌BL21(DE3)中表达了一个大小为48.0 kD的重组蛋白。

低嘌呤、高纳豆激酶活性枯草芽孢杆菌SH21筛选及发酵条件优化

采用酪蛋白平板初筛-摇瓶复筛的方法,从自然发酵大酱中筛选获得1株高产纳豆激酶(nattokinase,NK)的菌株SH21,经16S rRNA基因序列鉴定其为枯草芽孢杆菌。以NK酶活力及嘌呤含量为指标,通过单因素试验和响应面法优化枯草芽孢杆菌SH21液体发酵条件。在单因素试验的基础上,得出碳源、氮源、pH、接种量、发酵温度、发酵时间对菌株发酵液中NK酶活力和嘌呤含量的影响。采用Plackett-Burman设计筛选得到pH、接种量和发酵温度3个显著因素,结合Box-Behnken设计中心组合试验并进行响应面分析。优化后的发酵条件为pH 6.0,接种量3%,发酵温度38℃,在此条件下,NK酶活力由166.99 U/mL提升到204.52 U/mL,提高了1.22倍,嘌呤含量由75.4 mg/L降低到51.27 mg/L,降低了32%。该研究为进一步开发高NK酶活性、低嘌呤产量的枯草芽孢杆菌发酵产品奠定了研究基础。

来源于豆豉的枯草芽孢杆菌MX-6所产纳豆激酶的稳定性研究

以中国豆豉中筛选到的1株纤溶酶高产菌株——枯草芽孢杆菌MX-6为研究对象,应用聚合酶链式反应(PCR)成功扩增到1473bp的纤溶酶编码基因aprN,系统进化树结果显示该纤溶酶为纳豆激酶。研究了纳豆激酶对热、pH、金属离子、化学物质、抑制剂和变性剂的稳定性及传代稳定性。结果表明:纳豆激酶在-20,4,30~50℃的热稳定性较好,pH在3~11之间酶活性相对稳定,Mg2+、Ca2+对纳豆激酶具有显著的激活作用,K+、Fe2+对纳豆激酶的稳定性基本无影响,而Mn2+、Zn2+、Cu2+、Al3+、Ba2+有显著的抑制作用,Hg2+导致纳豆激酶完全失活,牛血清蛋白、明胶、蛋白胨能够显著提高纳豆激酶的稳定性,丙二醇、海藻酸钠对纳豆激酶的稳定性基本无影响,而乙醇显著降低纳豆激酶的稳定性。PMSF导致纳豆激酶的活性完全丧失,EDAT和DTT对纳豆激酶的活性基本无影响,10mmol/L的SDS显著降低纳豆激酶的稳定性,说明此纳豆激酶是一种丝氨酸蛋白酶,不是金属酶,不含二硫键,且具有良好的传代稳定性。结果显示该酶的稳定性较好,具有开发为溶栓药物的应用价值,有利于纳豆激酶的工业化应用。