[发明专利]一种短小芽孢杆菌活菌制剂及其固体发酵方法和应用

说明书

技术领域

 本发明属于微生物发酵领域，具体涉及一种短小芽孢杆菌活菌制剂及其固体发酵方法和应用。

背景技术

短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus ）呈杆状，圆末端，单个或呈短链排列，革兰氏阳性，椭圆形，中生或次端生；属于饲用微生物菌种，适用于猪、禽类、反刍动物，也适用于鱼、虾等水产动物。

本发明中涉及的一株短小芽孢杆菌可产生多种外源性消化酶，如木聚糖酶、纤维素酶等，还可分泌抑菌物质，对大肠杆菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌等多种病原菌具有抑制作用。现已对其采用液体发酵，发酵菌量偏低，且芽孢耐热性较差，后期喷雾干燥处理收率低。本发明采用固体发酵方法制备短小芽孢杆菌菌剂，发酵工艺简单，菌体大量生长，菌量高；培养基中添加柠檬酸钠，可显著缩短成孢时间，提高芽孢成熟率；发酵产物低温干燥芽孢存活率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种短小芽孢杆菌活菌制剂及其固体发酵方法和应用，制得的短小芽孢杆菌活菌制剂菌量高，操作简单，生产成本低廉。

为实现上述发明目的，本发明通过下述技术方案予以实现：

一种短小芽孢杆菌活菌制剂的固体发酵方法，它包括以下步骤：

（1）选用短小芽孢杆菌，将其活化；

（2）将短小芽孢杆菌接种于种子液体培养基中培养12~14h，待短小芽孢杆菌还未形成芽孢状态，得固体发酵种子液；

（3）将步骤（2）的固体发酵种子液接种于灭菌的固体培养基中，搅拌均匀；将发酵物料平摊于37℃下发酵培养20~24h，镜检芽孢率>90%；

（4）将步骤（3）得到的发酵产物直接90℃以下干燥，粉碎过80目筛，包装成品。

所述短小芽孢杆菌选用短小芽孢杆菌S3，其保藏号为CGMCC No.9161。

所述种子液体培养基为酶解的豆粕30g/L、玉米面10g/L、葡萄糖50g/L、NaCl 5g/L、余量为水，种子液体培养基的pH为7.0～7.2；所述酶解的豆粕是将豆粕采用中性蛋白酶40℃酶解1h制得，中性蛋白酶的添加量为1000U/g。

所述固体培养基以质量比为2:2:1的甘蔗渣、粗麸皮、酶解的豆粕为基础料，并添加占总固体培养基的重量比为2%wt的柠檬酸钠，料水比为1:1，搅拌均匀，调pH 6.5；所述酶解的豆粕是将豆粕采用中性蛋白酶40℃酶解1h制得，中性蛋白酶的添加量为1000U/g。

本发明还提供了利用所述固体发酵方法制得的短小芽孢杆菌活菌制剂。其中，所述短小芽孢杆菌活菌制剂中的活菌含量为1×10¹¹CFU/g～1.5×10¹¹ CFU/g。

本发明还提供了所述的短小芽孢杆菌活菌制剂在制备抑制副溶血弧菌的抑菌剂中的应用。短小芽孢杆菌固体发酵液用来抑制副溶血弧菌时的短小芽孢杆菌活菌含量不低于1×10⁹CFU/g。

本发明从对虾养殖环境中分离、筛选得到所述的短小芽孢杆菌，经中国微生物菌种保藏管理中心鉴定，并于2014年5月13日保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心（简称CGMCC），保藏号为CGMCC No.9161。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和技术效果：

（1）无需发酵罐即可进行生产，操作简单，发酵时间短，易于产业化；

（2）采用粗麸皮、甘蔗渣为固体发酵的原料，质粒松大，灭菌及发酵过程中不结块，利于菌体的好氧生长；甘蔗渣富含丰富的纤维素，经微生物发酵后可转变为易被动物消化利用的营养物质，实现了甘蔗渣的综合利用；与液体发酵相比，成本低廉，工艺简单，无污染；

（3）固体发酵菌量高，活菌浓度在1×10¹¹CFU/g以上，芽孢成熟率>90%；

（4）豆粕粗蛋白含量高，酶解后可降解为可溶性蛋白及小肽的混合物，有利于菌体的快速吸收利用，缩短延滞期；

（5）麸皮、甘蔗渣、豆粕等成分营养丰富，接种后菌体大量生长，成孢时间长，发酵24h后才开始逐渐成孢；但发酵时间过长，发酵料水分增多、产热，易染杂菌。在培养基中添加柠檬酸钠可显著促进菌体产孢，发酵20h时芽孢成熟率>90%；

（6）该发酵配方一方面可以获得高菌量的短小芽孢杆菌；另一方面通过菌株发酵可获得多种代谢产物，如酶、抑菌物质；同时可分解原料转变为小分子物质；对增强动物抵抗力、促进动物生长具有显著效用。

附图说明

图1是本发明实施例1中短小芽孢杆菌S3的种子生长曲线图。