一株犬源益生鼠乳杆菌的分离筛选及冻干制剂制备工艺的优化

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乳酸菌在促进动物生长、调节免疫系统、平衡肠道微生态等多方面发挥着重要的作用,也是目前在动物保健和疾病防治中应用最广泛的一种益生菌。然而,目前犬用微生态制剂的开发及应用相对较少,且由于不同动物的肠道微生物区系不同,益生菌的功效是物种特有的且具有菌株特异性。因此,本研究拟从犬粪便中分离犬源乳酸菌,通过体外试验筛选出具有良好抗逆性、粘附性、抑菌性和安全性等潜在益生特性的优良乳酸菌菌株,并对其进行高密度培养工艺和冻干制剂制备工艺的优化,丰富具有益生菌潜力的犬源菌种,以开发新的、安全的犬用益生菌制剂,并将其应用于犬的营养或治疗中。本研究以犬粪便为研究对象,采用形态学观察、16Sr RNA基因序列测定及构建系统发育树对从样品中分离纯化得到的菌株进行鉴定,根据耐酸、耐胆盐试验筛选出抗逆性优良的乳酸菌并采用牛津杯法对上清液的抑菌活性进行研究。最后通过溶血试验、药敏试验及小鼠灌胃试验以验证菌株的临床使用安全;培养基优化采用单因素法筛选鼠乳杆菌LM1的最适接种量、最适p H、最佳碳源和氮源,并通过PB试验、最陡爬坡试验确定显著因素及响应值范围,通过响应面优化法对乳酸菌高密度培养工艺进行优化;冻干条件的优化首先筛选出最佳离心条件及保护剂比例,并通过单因素试验筛选出最优的冻干保护剂及其最佳浓度,最后通过响应面优化试验优化冻干保护剂的复配配方。试验结果如下:(1)从5只健康警犬的粪便中分离出12株乳酸菌,其中8株被鉴定为唾液乳杆菌、2株动物乳杆菌、1株鼠乳杆菌以及1株巴黎链球菌。有9株分离株对酸的耐受性良好,3株在0.3%胆盐4 h后存活率仍达到73.72%,对常见致病菌的抑制能力良好,并显示出较高的粘附性。体外生物安全性评估显示,所有3株乳酸菌均为非溶血性,对大多数抗生素敏感。对益生菌综合特性相对最佳的鼠乳杆菌LM1进行小鼠体内安全试验,结果可见所有小鼠未见不良反应或死亡,生理特征均正常。血常规指数处于正常范围且小鼠各器官组织切片的HE染色未见明显异常。因此,鼠乳杆菌LM1可安全用于生产实践中。(2)鼠乳杆菌LM1的最适接种量为2%,最适p H为7.0-8.0,在培养基组成为麦芽糊精30.66 g/L、酵母浸粉58.12 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、柠檬酸氢二铵2.0 g/L、乙酸钠5.0g/L、硫酸镁0.2 g/L、硫酸锰0.04 g/L以及吐温80为0.99 m L/L时,可以达到最大活菌数1.15×10~9CFU/m L。优化后的培养基所培养得出的活菌数比优化前提高了153.3%,成功实现了鼠乳杆菌LM1培养基的优化。(3)鼠乳杆菌LM1在8000 r/min 5 min的条件下收集率相对较高且节约成本,最佳保护剂比例为1:8且最优保护剂复配配方为脱脂乳粉16.52%、蔗糖7.88%、乳糖14.79%,在此条件下冻干存活率可以达到最大为82.56%。本研究从犬的粪便中成功筛选出一株益生特性优良且安全的鼠乳杆菌,并通过优化试验实现了对乳酸菌冻干制剂制备工艺的优化,以期为后续工业化生产提供基础与参考。
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