[发明专利]有水产病原菌拮抗特性的鼠李糖乳杆菌及其制剂的制备及应用

说明书

有水产病原菌拮抗特性的鼠李糖乳杆菌及其制剂的制备及应用，属于微生物技术领域。本发明鼠李糖乳杆菌HT4，在缺氧条件下有效降解亚硝酸盐，对水产常见病原菌有广谱拮抗作用。通过菌种活化、发酵固定化培养和制剂制备得菌粉或水剂；单菌或与枯草芽孢杆菌AB90008‑15、乳酸肠球菌JLB‑15及酿酒酵母CICC1421复配用于发酵棉粕、豆粕等饲料原料及鱼虾蟹饲料，所得发酵饲料富含益生菌、酸溶蛋白及活性小肽，作水产养殖功能性饲料，在日粮中添加10%～50%能显著提高水产养殖动物的抗病能力，促进生长。其与中空石英球或陶粒与海藻酸钠、二氧化硅制备的菌球，投放在养殖水体中可持续降解水体的氨氮、亚硝酸盐、总磷、总氮含量，抑制水产病原菌的生长，改善池底缺氧养殖环境。

技术领域

本发明涉及一种具有水产病原菌拮抗特性的鼠李糖乳杆菌菌株及其固定化菌粉和菌球的制备方法及应用，属于微生物技术领域。

背景技术

乳酸菌类益生菌是一群可以分解淀粉和糖类产生乳酸的革兰氏阳性乳杆菌和乳球菌，厌氧或兼性厌氧生长，目前已从食品发酵、医药、保健等人体健康领域的广泛应用，延伸至畜禽和水产养殖等领域，是目前我国农业部、美国食品及药物管理局(FDA)等国内外政府批准使用的数量最多的一类安全微生物菌种。乳酸菌在水产养殖中的有益作用主要表现为：一方面通过泼洒乳酸菌调节水质，抑制水体病原菌的滋生，降低水产动物患病的概率；另一方面，通过拌饵投喂或饲料发酵投喂，改善胃肠道环境，抑制肠道有害菌的生长，促进饲料营养吸收，增强其对病原菌的抵抗力，显著促进水产动物的生长。相关报道如张孝东等(2017)提供三株乳酸菌菌株胚芽乳杆菌BCRC 910435、戊糖片球菌BCRC 910480以及发酵乳杆菌LF26的混合物提升水产养殖池的溶氧量。沈锦玉等(2017)提供了一株植物乳杆菌GRLP-25可以对水产动物养殖中出现的病原菌(阴沟肠杆菌、费氏柠檬酸杆菌、普通变形杆菌、嗜水气单孢菌、副溶血弧菌和哈维氏弧菌)具有敏感的抑菌活性，并且能提高水产动物免疫功能，提高动物健康水平，还可以降低养殖水体中部分有害因子(氨氮和亚硝酸盐)的含量，改善养殖生态环境。赵丽萍等(2020)阐明鼠李糖乳杆菌GG株(LGG)饲喂可以减轻肠道炎症的作用，其机制可能与肠屏障相关分子表达水平增加和肠道致病菌丰度降低有关。此外，乳酸菌与好氧芽孢杆菌益生菌相比较，具有不消耗养殖水体溶氧的优点，克服了芽孢杆菌的好氧特性可能产生养殖水体缺氧风险的问题。因此，乳酸菌在水产养殖中具有巨大的应用价值和发展潜力。

但是，目前乳酸菌没有如芽孢杆菌一般在水产养殖中得到广泛应用，主要原因是(1)现有的饲用乳酸菌主要来自青贮饲料发酵，适宜牛羊等反刍动物养殖，如植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌等。适宜水产养殖环境的乳酸菌品种少，对低温含氧养殖水体适应性弱，易失活，缺乏对水产病原菌的拮抗特性。(2)使用成本高。乳酸菌为严格厌氧菌或兼性厌氧菌，大多营养要求高，大规模高密度纯种培养需要厌氧发酵设备和厌氧环境条件，培养成本高，且无芽孢，环境抗逆性差，易失活，难保藏。与枯草芽孢杆菌等好氧菌剂相比，芽孢杆菌的好氧发酵采用通用好氧发酵罐，发酵系统成熟，发酵罐体积可达到50吨以上，而纯种乳酸菌发酵需要专一的厌氧系统，厌氧发酵罐规模小，无法达到好氧发酵的体积规模，因而乳酸菌纯种活菌制剂缺乏规模效应，制造费用高昂，使用成本高。(3)乳酸菌多属严格厌氧或兼性厌氧菌,以泼洒或拌饵投喂方式施用乳酸菌时，一般乳酸菌对氧的耐受能力差，在含氧的养殖水体环境中极易失活，有效时间短，游离乳酸菌在池塘换水时易随水流失，需要重新添加，增加养殖成本。(4)缺乏多功能的新型乳酸菌。目前水产养殖以高密度集约化的静水养殖模式为主，养殖密度高，投喂高蛋白饲料。由于养殖动物对饲料利用率低，如饲料蛋白的利用率仅在30％左右，饲料中大部分氮磷随着残饵和排泄物排入养殖水体，使养殖水体生态环境恶化，池塘自净与调节能力丧失，水体中氨氮、亚硝酸盐浓度超标，危害养殖动物健康，使其自身免疫能力下降，造成细菌性病害频发，给养殖生产带来极大危害。因此急需开发多功能的新型乳酸菌菌种，发挥降低亚硝酸盐等不良水质因子的净化调节功能，拮抗病原菌，提高饲料利用率，促进养殖动物生长。