枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探及干燥温度优化
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饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化导言枯草芽孢杆菌是一种常见的益生菌,能够在肠道内生长并产生一系列有益活性物质,因此在动物饲用中被广泛采用。
但是,枯草芽孢杆菌的发酵条件也会影响其对动物的益处。
因此,为了优化枯草芽孢杆菌的发酵条件,提高其饲用效果,有必要对其发酵条件进行深入研究和分析。
枯草芽孢杆菌的饲用效果枯草芽孢杆菌具有很多在动物生长和健康方面的优点,包括:•帮助消化吸收养分•增强免疫力•抑制有害菌群的生长•改善肠道微生态平衡因此,枯草芽孢杆菌被广泛使用于动物饲料生产中。
枯草芽孢杆菌的发酵条件枯草芽孢杆菌的发酵条件包括发酵罐的温度、湿度、压力、通气量、pH值、微生物菌群等多方面因素。
其中,以下因素是枯草芽孢杆菌发酵过程中最为重要的:发酵温度发酵温度是枯草芽孢杆菌生长和发酵的重要因素之一。
在一定的范围内,发酵温度对菌体的活性和合成物的产生具有显著影响。
过低的发酵温度会减缓菌体的生长速度;过高的发酵温度则可能导致细胞壁的破坏,从而影响产品的质量。
目前,大多数研究表明枯草芽孢杆菌的最适发酵温度为40至45℃。
发酵pH值pH值是枯草芽孢杆菌生长和发酵的另一个关键因素。
菌体内部的pH值非常关键,因为它可以影响蛋白质、碳水化合物的合成和菌体的活性。
在发酵过程中,pH值的变化也会影响枯草芽孢杆菌的生长和合成物的产生。
目前,大多数研究表明,枯草芽孢杆菌的最适发酵pH值为6至7。
饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化为了优化枯草芽孢杆菌的发酵条件,提高其饲用效果,以下是一些建议:选择适当的发酵温度在生产过程中,应确定合适的发酵温度,以充分发挥枯草芽孢杆菌的生长和活性。
过低的温度会导致生长速度缓慢,而过高的温度会导致细胞壁的破坏。
控制发酵pH值在饲用枯草芽孢杆菌的生产过程中,pH值的变化应得到严格的控制。
如前所述,枯草芽孢杆菌的最适发酵pH值为6至7。
在生产过程中应该控制在这个范围之内。
合理控制发酵时间在饲用枯草芽孢杆菌的发酵过程中,时间也是一个重要的因素。
饲用枯草芽孢杆菌发酵工艺的优化及菌剂制备吴东;刘惠琴;徐力;田永强【摘要】[目的]为饲用枯草芽孢杆菌的大规模生产奠定基础.[方法]通过单因素试验和正交试验,对发酵培养基配方及其发酵条件进行优化.[结果]饲用枯草芽孢杆菌的最佳培养基为:葡萄糖3%、酵母浸膏1.5%、磷酸氢二钠0.2%、磷酸二氢钠0.1%、硫酸镁0.1%、酵母浸粉0.5%.饲用枯草芽孢杆菌的的最适发酵条件为:温度38℃,初始pH7.0 ~7.2,摇床转速180 r/min,接种量7%.选择木屑质量与发酵液体积(m/V)的混合比为3∶5,继续高温发酵16 h,芽饱产量可达到5.18×1010CFU/g.[结论]该研究可为饲用枯草芽孢杆菌的工业化生产提供了数据支持.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】4页(P134-137)【关键词】枯草芽孢杆菌;发酵工艺;优化;菌剂;制备【作者】吴东;刘惠琴;徐力;田永强【作者单位】兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070;兰州交通大学化学与生物工程学院,甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】S816.6饲用抗生素的使用在我国过去的很多年内对养殖业的发展作出了突出的贡献。
但是,随着社会和科技的发展,人们对食品安全越来越重视,抗生素产生一系列负面问题(如耐药性),引起饲料用药及治疗用药量越来越高,并且过量使用抗生素容易导致动物生产能力降低[1]。
枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种,由于其在自然界广泛分布,枯草芽孢杆菌产生孢子时能分泌许多种酶类物质和生长因子,稳定性极好,具有耐氧化、抗挤压、耐高温、耐酸等特征[2]。
此外,枯草芽孢杆菌抗逆性很强,能够储藏的时间较长,它在颗粒或粉料中都有较强的稳定性,也能够很通顺地进入动物的大小肠道生存并且能够大范围繁殖,是在微生物饲料添加剂中应用最为广泛的益生菌。
《枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探及干燥温度优化》篇一一、引言枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然界中的细菌,具有强烈的生命力与抗逆性。
其在农业、环保、医药等领域具有广泛的应用价值。
近年来,随着生物技术的不断发展,对枯草芽孢杆菌的研究也日益深入。
其中,芽孢的形成过程及其干燥温度的优化,对于提高其产量与质量具有十分重要的意义。
本文将对枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程进行初步探索,并对其干燥温度进行优化研究。
二、枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探1. 培养基的选择与制备枯草芽孢杆菌的生长与芽孢的形成与培养基的成分密切相关。
因此,首先应选择适当的培养基并进行制备。
一般来说,培养基应包含碳源、氮源、无机盐等基本成分,以满足枯草芽孢杆菌的生长需求。
2. 发酵过程及芽孢形成在适宜的温度、pH值和氧气浓度等条件下,枯草芽孢杆菌开始进行生长与繁殖。
随着生长的进行,细胞内开始积累营养物质,为芽孢的形成做准备。
当环境条件发生变化,如营养不足、氧气供应不足等,枯草芽孢杆菌开始进入芽孢形成阶段。
此时,细胞内营养物质被重新分配,形成芽孢的核心部分。
随后,细胞壁增厚,形成保护性的芽孢结构。
3. 影响芽孢形成的因素影响枯草芽孢杆菌芽孢形成的因素较多,包括培养基的成分、温度、pH值、氧气供应等。
其中,温度是影响芽孢形成的关键因素之一。
过高或过低的温度都会影响枯草芽孢杆菌的生长与芽孢的形成。
此外,pH值和氧气供应也会对芽孢的形成产生影响。
因此,在发酵过程中,应控制好这些因素,以促进芽孢的形成。
三、干燥温度优化研究1. 干燥方法的选择枯草芽孢杆菌的干燥方法有多种,如热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等。
不同的干燥方法对芽孢的活性、稳定性等产生影响。
因此,应选择适当的干燥方法。
2. 干燥温度的优化干燥温度是影响枯草芽孢杆菌干燥效果的关键因素。
过高的温度可能导致芽孢活性降低,甚至失活;而过低的温度则可能延长干燥时间,降低生产效率。
因此,应通过实验确定最佳的干燥温度。
饲用枯草芽孢杆菌发酵条件的优化周映华; 吴胜莲; 贺月林; 缪东【期刊名称】《《湖南农业科学》》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】3页(P21-23)【关键词】枯草芽孢杆菌; 培养基; 发酵条件; 优化【作者】周映华; 吴胜莲; 贺月林; 缪东【作者单位】湖南省微生物研究所湖南长沙 410009【正文语种】中文【中图分类】S816.3枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)基我国农业部允许作为饲料添加剂的两种芽孢杆菌之一,已被越来越多的研制成微生物制剂。
其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂,具有广阔的发展前景,现已在畜牧业、饲料行业中广泛应用,显示出了巨大的社会效益和生态效益。
枯草芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等活性,能产生抗菌素,在动物肠道内具有较强生物夺氧能力,这些特性对促进动物营养的消化吸收、提高动物的饲料转化率和防病,促进生长起到重要作用。
目前在工业化生产中,仍然存在发酵周期长、芽孢形成率低、成本高等问题。
笔者对枯草芽孢杆菌发酵培养基及发酵条件进行了研究,以期提高枯草芽孢杆菌的产量并降低生产成本。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 菌种供试菌种为枯草芽孢杆菌,由湖南省微生物研究所菌种保藏室提供。
1.1.2 培养基检测培养基:牛肉膏0.3%,蛋白胨1%,葡萄糖1%,氯化钠0.5%,琼脂2%;种子培养基:牛肉膏0.3%,蛋白胨1%,氯化钠0.5%,pH 7.0~7.2;基础发酵培养基:淀粉0.15%、葡萄糖0.5%、尿素0.1%、磷酸氢二钾0.3%、磷酸二氢钾0.15%、硫酸镁0.05%、酵母膏0.02%、氯化铁0.01%、碳酸钙0.01%、大豆粕1%、淀粉0.3%、3.08%浓度的硫酸锰溶液0.1%。
pH均调为7.0~7.2。
1.1.3 仪器设备供试仪器:SHP-250生化培养箱、1600倍微生物显微镜、PHS—25型数显酸度计、福玛QYC—211摇床、电热鼓风干燥箱等。
枯草芽孢杆菌C3产抗菌物质发酵条件优化杨永青;谢远红;张红星;熊利霞;马晓丹;刘慧;孔保华【摘要】利用筛选的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) C3研究提高产抗菌物质的发酵条件.通过测定枯草芽孢杆菌C3抗菌物质对黑曲霉孢子萌发的抑制率,设计6因素3水平正交试验得到优化的发酵条件为:种子液的菌龄12h,种子液接种量2%,发酵培养基装液量75mL/250mL,发酵培养基初始pH 7.0,发酵温度37℃,发酵时间48h.在优化发酵条件下,枯草芽孢杆菌C3产抗菌物质的抑菌活性比优化前提高了26.52%.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2014(033)003【总页数】4页(P28-31)【关键词】枯草芽孢杆菌;抗菌物质;发酵条件优化【作者】杨永青;谢远红;张红星;熊利霞;马晓丹;刘慧;孔保华【作者单位】北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室,食品质量与安全北京实验室,北京102206;东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】Q93-335枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种公认安全的有益微生物,对人畜无毒害,不污染环境,其在生长和代谢过程中能产生包括肽类、脂肽类、多烯类、磷脂类、氨基酸类与核酸类等多种抗菌物质,可以抑制霉菌、酵母菌、细菌、病毒等多种微生物的生长,在果蔬保鲜、果实采后病害、植物病害的生物防治方面具有重要应用价值[1-2]。
枯草芽孢杆菌的发酵过程优化及产物提取技术探究枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于自然界中的细菌,具有良好的生物学特性和产物应用潜力。
本文将探讨枯草芽孢杆菌的发酵过程优化以及产物提取技术的相关研究。
首先,枯草芽孢杆菌的发酵过程优化是实现高产产物的关键。
发酵过程中的温度、pH值、培养基组分以及氧气供应等因素对产物生成具有重要影响。
在温度方面,研究表明最适合枯草芽孢杆菌生长和产物生成的温度是37°C。
此外,维持适宜的pH值(通常在6-8之间)有助于促进产物的生成。
培养基组分方面,通常采用含有碳源、氮源、矿物盐和生长因子等成分的培养基。
合理设计培养基组分的配比及优化培养条件,可以提高产物的产量和质量。
此外,提供充足的氧气供应也是枯草芽孢杆菌发酵过程的关键环节,通过调节搅拌速度和增加氧气传递效率,可以最大限度地提高产物产量。
其次,产物提取技术是从发酵液中纯化并得到目标产物的重要步骤。
产物提取的目标是高效、高纯度地获得目标产物,并保证较低的成本和良好的产物质量。
常用的产物提取技术包括有机溶剂提取、沉淀法、离子交换法、超滤法等。
有机溶剂提取是最常用的方法之一,通过将发酵产物与合适的溶剂相混合,在适当的温度和压力下进行搅拌和分离,从而得到相对纯度较高的目标产物。
沉淀法是利用添加特定的盐类或聚合物使产物发生沉淀,利用离心或过滤等方式将沉淀物分离出来。
离子交换法则通过将产物溶液通过具有相应固定相的离子交换树脂柱,利用产物与树脂之间的吸附和解吸作用来完成分离和纯化。
超滤法则是利用不同分子量的孔膜实现对产物的分离和提纯。
根据产物的特性和需求,选择合适的提取方法来实现产物的高效提纯是非常重要的。
此外,为了进一步提高产物的产量和质量,还可以通过辅助策略来优化枯草芽孢杆菌的发酵过程以及产物的提取技术。
常用的辅助策略包括基因工程技术、发酵反应动力学研究、传质芯片技术等。
基因工程技术可以通过改造枯草芽孢杆菌的菌株,使其具有更高的产物生产能力。
枯草芽孢杆菌液体发酵条件优化探究作者:徐亚英黄晓梅谢丽来源:《南方农业·中旬》2020年第07期摘要通过单因素试验对枯草芽孢杆菌液体发酵培养基及发酵条件进行了优化,为实现该菌株的工业化生产提供数据参考。
试验结果表明:该菌株培养基各组分的最佳配比为蛋白胨1%,麸皮∶酵母提取物(3∶2)为0.5%,氯化钠1%。
最佳发酵培养条件为初始pH值6.0,培养温度为37 ℃,培养时间为24 h、装液量100 mL,接种量为4%,转速为200 rpm·min-1。
关键词枯草芽孢杆菌;发酵条件;单因子试验中图分类号:S432.2+2 文献标志码:B DOI:10.19415/ki.1673-890x.2020.20.071农田中许多病害严重发生,化学防治使病原菌的抗药性增强、不断分化出新的生理小种,同时造成药物残留,对食品安全造成隐患,破坏环境。
目前,从微生物代谢物中筛选出防治有害生物的生防农药成为新农药研究的重要方向。
生物农药具有高效低毒的优点,越来越受到人类的青睐。
迄今为止,具有生物防治功能的细菌有100多种,我国和世界上许多国家已有商品化微生物农药产品。
但是,多数菌剂在田间应用过程中防效不稳,制约微生物菌剂开发应用。
此外,多数研究只是针对某一种病害,具有广谱抗性的菌株很少。
芽孢杆菌是我国农业部正式批准使用的益生菌,对抗生素无耐药性,对人畜无毒无害,绿色环保,对环境无污染,对作物安全,可产生多种抗生素,包括脂肽类、肽类、磷脂类、多烯类等物质,对多种动、植物与人类病原菌具有较好的抑制作用。
而且该菌还具有很强的脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶活性,并具有广谱抗菌活性和极强的抗逆能力。
枯草芽孢杆菌作为有益的根际微生物,越来越得到人们的重视,目前在辣椒、玉米、黄瓜、水稻等农作物的病害上具有较好的生防效果。
其芽孢可以制成粉剂、添加剂等各种制剂应用于工农业等各个方面。
但是在目前的工业化生产中,常用的发酵方法中存在周期长、芽孢数含量低、成本高等诸多问题。
枯草芽孢杆菌Bs2004固体发酵与干燥工艺研究作者:黄小琴刘勇周西全来源:《现代农业科技》2011年第01期摘要对生防菌枯草芽孢杆菌Bs2004菌株的固体发酵条件和干燥方式进行了研究。
结果表明:麸皮、豆粕等比例混合为最佳发酵基质,含水量65%,水中添加5%蔗糖和5%酵母粉、pH值7.5、32 ℃培养24 h时,发酵物含菌量最大,达9.62×109 cfu/g。
发酵物经65 ℃真空干燥,活菌数为9.581×109 cfu/g,为最佳干燥方式。
关键词生防菌;枯草芽孢杆菌;固体发酵;干燥工艺中图分类号S476+.1;Q93-335文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)01-0186-02StudyonSolidFermentationandDryingProcessofBacullussubtilisStrainBs2004HUANG Xiao-qinLIU Yong ZHOU Xi-quan(Institute of Plant Protection,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu Sichuan 610066)AbstractSolid fermentation and drying process of Bacillus subtilis strain Bs2004 were studied. The results showed the best fermentation substrate was the wheat bran and soybean meal mix equal. The maximum bacteria reached to 9.62×109 cfu/g when moisture content was 65%,5% sucrose and 5% yeast extract were included in water,pH value was 7.5 and it was fermented at 32 ℃ for 24 h. The viable bacteria reached to 9.581×109 cfu/g when fermentation was dried in 65 ℃ and vacuum,it was recommended as the best drying method.Key wordsbiocontrol strain;Bacullus subtilis;solid fermentation;drying process枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是嗜温型的好氧产芽孢的杆状细菌,在自然界中广泛存在,对人畜无毒无害,不污染环境,能产生多种抗菌素和酶,具有广谱抗菌活性。
产植酸酶枯草芽孢杆菌生物饲料发酵参数的优化摘要研究旨在优化产植酸酶枯草芽孢杆菌生物饲料的发酵参数,试验采用 4 因子 5 水平正交设计和二因子有重复观察值的设计方法进行,通过测定发酵底物中的植酸酶活性,确定生物饲料发酵条件参数和发酵底料组成及接种比例。
研究结果表明,产植酸酶枯草芽孢杆菌生物饲料优化发酵条件参数为温度 37 ℃,时间周期 72 h,底物初水分 30 %,初始 pH 7. 0; 底料组成和接种量的优化结果: 底料组成为棉粕 90 %和玉米 10 %; 接种量为 7. 0 mL/100 g。
关键词枯草芽孢杆菌发酵饲料发酵参数棉粕中图分类号: S 816. 7 文献标志码: A 文章编号: 1002 -2813 ( 2013) 01 -0027 -05棉籽饼粕饲料中含有植酸抗营养因子,植酸的存在会对棉籽饼粕作为饲料的生物学效价产生一定的影响力。
植酸会对动物在自身所必需的矿物质吸收利用上产生一系列的阻碍作用,如: 引发动物厌食、消瘦和生长缓慢等病症; 其次棉籽中的植酸减少了有效磷的利用率; 再次植酸还会影响动物对蛋白质的消化利用。
饲料中添加植酸酶对提高畜禽业生产效益及降低植酸磷对环境的污染有重要意义。
研究以产植酸酶枯草芽孢杆菌为菌种,以棉粕、玉米和麸皮为发酵底料,通过正交试验设计法,对枯草芽孢杆菌发酵饲料的发酵温度、时间、底物初始水分和初始 pH 等 4 个参数进行优化; 以棉粕和玉米为发酵底物,通过二因子有重复观察值的设计方法,对发酵底料组成和接种量进行优化,最终确定枯草芽孢杆菌发酵饲料发酵工艺参数,为生产优质生物发酵饲料奠定基础。
1 材料与方法1.1 试验样品及处理棉粕、玉米粉和麸皮: 均由新疆石河子天康饲料有限公司提供,粉碎,过 60 目筛。
产植酸酶枯草芽孢杆菌生物饲料添加底物 100 g,底物中棉粕∶玉米粉∶麸皮为 7∶2∶1。
菌株: 产植酸酶枯草芽孢杆菌 Z3,由新疆石河子大学动物营养实验室选育。
枯草芽孢杆菌发酵芽孢形成过程初探及干燥温度优化
枯草芽孢杆菌微生态制剂因其能够产生芽孢而具有较好的适应性和抗逆性,被广泛应用于动物养殖,植物防病和水体净化等多个领域。
目前对枯草芽孢杆菌制剂的研究主要集中于如何提高有效生物量产量,但是在制备过程中培养基理化性质变化以及芽孢形成的分子机制的研究相对较少。
本文主要研究了固态发酵过程中,培养基理化性质的动态变化,芽孢形成调控基因的表达,并探讨了其与活菌数,芽孢数以及芽孢率的关系。
此外,通过优化干燥温度以进一步提高枯草芽孢杆菌有效生物量。
主要研究结果如下:(1)固态发酵体系中,发酵前48h枯草芽孢杆菌生长繁殖迅速,活菌数量达8.34×10<sup>9</sup> cfu/g。
发酵24-48h过程中,菌体利用了培养基中的大量葡萄糖,葡萄糖含量由13.6 mg/g下降到6.38mg/g。
低场核磁结果表明,T<sub>21</sub>峰在发酵过程中向左移动,表明菌体代谢改变了培养基结构,使得T<sub>21</sub>水与培养基结合更加紧密。
发酵
48-72h过程中,芽孢数增加,芽孢率达到72%,菌体对培养基中营养物质利用率降低,培养基理化性质变化较小。
(2)枯草芽孢杆菌发酵48h后芽孢数持续增加,营养体数目减少,说明菌体繁殖方式发生明显变化。
调控芽孢形成的sigF基因在发酵中期表达量提
高,spo0A基因和sigE基因在发酵后期表达量提高。
以24h的基因表达量为对照,sigF基因在发酵48h时的表达量是其1.58倍。
发酵72h后spo0A基因表达量较24h提高了1.92倍,sigE基因表达量提高了89%。
(3)在60℃、70℃、80℃和90℃四种温度下对枯草芽孢杆菌制剂进行热风干燥,结果表明80℃干燥条件下,2h后有效生物量为4.85×10<sup>9</sup>
cfu/g,明显高于其他温度。
在一定范围内,随温度升高,葡萄糖含量升高,但在90℃烘干2小时后葡萄糖含量开始下降。
综上,80℃干燥2h是热风干燥制备枯草芽孢杆菌制剂的适宜条件。