[发明专利]一种产细菌素的类芽孢杆菌及其应用

说明书

本发明提供一种产细菌素的爱媛类芽孢杆菌菌株NPUST‑1，其可促进水产养殖生物的成长及免疫反应。同时，该菌株还可提升水产养殖生物感染病原菌后的存活率。此外，该爱媛类芽孢杆菌菌株NPUST‑1所产细菌素Peocin是饥饿/停滞期DNA保护蛋白，对包含养殖病原菌、食源性病原菌及临床性病原菌的多种病菌具抗菌活性。该细菌素Peocin是首次发现具抗菌活性的饥饿/停滞期DNA蛋白。

技术领域

水产养殖生物在养殖过程中，由于多为集约式养殖，病原菌的感染容易迅速传播使养殖生物大量死亡，造成巨大的经济损失。因此，疾病问题是阻碍水产养殖产业发展的严重问题。面对疾病问题，目前市面上主要是应用抗生素或化学药剂进行预防或治疗处理，然而，化学药剂对非标的生物也具有毒性，连续使用容易危害人体或造成环境污染。同时，抗生素的滥用则会导致病原菌抗药性的产生，造成生态环境的破坏。因此，近年来，基于食用安全与环境永续发展的观点，水产养殖业对生物性防治法的需求日渐增加。

背景技术

生物防治法中，使用从自然界分离的益生菌，对环境影响较小且可减少抗药性菌产生的风险，是替代抗生素预防疾病的有效策略之一。其中，爱媛类芽孢杆菌(Paenibacillus ehimensis)已被应用于经济作物中作为益生菌，例如，用于防治番茄中的根结线虫病(Hong,Anees,Kim, 2013)以及镰刀菌枯萎病；用于防治辣椒中的辣椒疫病菌Phytophthora capsici等。然而，由于水产养殖生物的生存环境与上述经济作物相比，具有水质、酸碱度、盐分以及共生的微生物等更复杂的环境因素，在水产养殖领域中，尚未有任何应用爱媛类芽孢杆菌作为益生菌的专利或研究被披露。

作为益生菌的细菌所产生的抗菌物质通称为细菌素(Bacteriocin)，与其他化学合成的抗菌添加物及抗生素相比，细菌素主要为核醣体合成的蛋白质或是小分子肽，通常对人体和环境无害，因此可进一步应用于食品产业与临床医药，取代抗生素等作为抗菌物质。目前已鉴定出的爱媛类芽胞杆菌所产的细菌素，可列举例如：由P.ehimensis B7 菌株中鉴定出的PE1与PE2，此两个环状脂肽(Cyclic lipopeptide)对临床上具抗药性的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin resistant Staphylococcus aureus；MRSA)、大肠杆菌(E.coli)与绿脓杆菌 (P.aeruginosa)具有抗菌效果(Z.Huang et al.,2013)；由P.ehimensis MA2012菌株中鉴定出的细菌素polypeptin C，其对植物性真菌与细菌性病源菌有抑制效果(Kyaw Wai Naing et al.,2015)。然而，尚未有应用爱媛类芽孢杆菌所产的细菌素在水产养殖领域的专利或研究被披露。

此外，过去对于水产养殖生物的益生菌应用的研究，主要是探讨益生菌促进水产养殖生物生长以及疾病保护能力，但近年来，益生菌对于水产养殖生物的免疫调节作用逐渐被关注。多种益生菌提升水产养殖生物免疫反应的效果已被披露，例如可列举：Clostridium butyricum能够提升鮸(Miichthys miiuy)的溶菌酶、吞噬活性以及免疫球蛋白表达，以及鮸感染Vibrio anguillarum后的存活率(Pan et al., 2008)；Kocuriaspecies能够提升虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的溶菌酶、吞噬活性以及免疫球蛋白表达，以及虹鳟感染Vibrio anguillarum后的存活率(SharifuzzamanAustin,2009)等。

非专利文献

1.Hong,S.H.,Anees,M.,Kim,K.Y.(2013).Biocontrol of Meloidogyneincognita inciting disease in tomato by using a mixed compost inoculated withPaenibacillus ehimensis RS820.Biocontrol Science and Technology,23(9),1024-1039.