一株从冻土中分离的枯草芽孢杆菌及其应用的制作方法

专利2025-03-16  25


本发明涉及微生物领域,具体涉及一株从冻土中分离的枯草芽孢杆菌及其应用。


背景技术:

1、在整个说明书中对现有技术的任何讨论都不应被视为承认这些现有技术是广为人知的,或构成本领域公知常识的一部分。

2、微生物是冰冻圈的重要生命类群,具有很多独特的生物学功能。目前,已知嗜冷菌在-20℃甚至更低的温度下仍然能保持代谢和生命活动。为了适应冰点以下低温环境,嗜冷生物从生理、生化与基因等层面进化出了多种生存策略和机制,包括产生抗冻蛋白、低温酶等,以及在低温下保持膜的流动性的脂质膜等特殊功能,使其具有巨大的开发和应用潜力。通过对这些菌株的研究和应用,可以为环境保护、农业发展和生物技术创新等领域提供可行的解决方案。抗冻蛋白、嗜冷菌在动物生产中的应用显示,它们可以提高动物的抗寒能力和生产性能,增加畜产品产量和品质,降低动物疾病发生率和死亡率,提高动物养殖的经济效益和可持续发展能力。但目前相关研究还相对较少,主要集中在冷水鱼类养殖和寒冷地区青贮料、发酵料制备上,对畜禽体内作用效果需要进一步深入研究和应用推广。

3、枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis,bs)是当前应用最广泛的饲用益生菌之一,具有良好的耐受性、安全性和功能性。饲粮中添加枯草芽孢杆菌可以改善肠道形态结构、增强机体免疫和抗氧化能力、维护畜禽肠道健康,提高饲料转化效率和对疾病的抵抗能力。这对于减少疾病的发生和死亡率,提高畜禽健康状况和养殖效益具有重要意义,同时利用枯草芽孢杆菌提高畜禽免疫水平和生长性能可以减少对抗生素的依赖,从而降低环境污染和抗生素残留的风险。


技术实现思路

1、本发明提供了一株从冻土中分离的枯草芽孢杆菌及其应用。该菌株具有良好的益生特性和良好的安全性,能够增强抗氧化能力、改善肠道屏障功能、提高免疫功能和抗氧化应激能力、具有抗菌和抗炎作用,促进动物生长,在畜牧养殖及健康领域展现出显著的优势,特别适用于在应激条件下维持动物健康和提高生产效率。

2、在本发明的第一方面,提供了一株枯草芽孢杆菌,其命名为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)blcc1-1520,已于2024年09月09日保藏于位于中国武汉的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m 20241938。

3、所述菌株具有良好的耐酸和耐胆盐的能力,在较低ph值(ph=2到ph=2.5)的环境中,耐酸性能表现突出,体现了其在极端环境下更强的适应性,以及该菌株在胆盐浓度从0.1%到0.5%的环境中都表现出显著的耐受能力,尤其是在高胆盐浓度(0.5%)下,存活率仍然接近50%,这表明其在消化道等胆盐含量较高的环境中有较强的生存优势。

4、所述菌株在低温下具有良好的生长能力,在较低温度下(尤其是10℃)的生长表现出明显的优越性,表明其对寒冷环境具有很强的适应性,使其在寒冷地区的应用前景广阔,特别适合用于需要耐低温的微生物制剂。

5、在本发明的第二方面,提供了上述第一方面所述的枯草芽孢杆菌的发酵物。

6、在本发明中,“发酵物”是指枯草芽孢杆菌blcc1-1520在适宜条件下进行发酵过程所产生的全部产物的总称。发酵物可以包括但不限于以下成分:活菌体、死菌体、细胞外代谢产物、培养基成分。在本发明中,发酵物可以是液态、半固态或经过处理后的固态形式。

7、在本发明的第三方面,提供了一种产品,其包含上述第一方面中所述的枯草芽孢杆菌或上述第二方面所述的枯草芽孢杆菌的发酵物。

8、在本发明的一些实施方式中,所述产品包括饲料添加剂、抑菌剂或药品。

9、在本发明的第四方面,提供了上述第一方面所述的枯草芽孢杆菌或上述第二方面所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或上述第三方面所述的产品在制备具有抗氧化能力和/或抗氧化应激能力和/或抗炎能力的产品中的应用。

10、在本发明的一些实施方式中,所述抗氧化能力和/或抗氧化应激能力包括减少氧化损伤和提高抗氧化酶活性。

11、在本发明的一些实施方式中,所述抗氧化能力和/或抗氧化应激能力包括提升总抗氧化能力(t-aoc)和超氧化物歧化酶(t-sod)活性,并降低丙二醛(mda)的含量。

12、在本发明的一些实施方式中,所述抗炎能力包括提高抗炎因子水平和降低促炎因子水平。其中,所述抗炎因子包括il-10和il-4,所述促炎因子包括il-6和il-2。

13、在本发明的第五方面,提供了上述第一方面中所述的枯草芽孢杆菌或上述第二方面中所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或上述第三方面中所述的产品在制备具有抑菌能力的产品中的应用。

14、所述菌株在体外抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和产气荚膜梭菌方面表现出更强的抑菌能力,尤其对金黄色葡萄球菌和产气荚膜梭菌的抑制效果较为显著,具有更强的抗菌性能。

15、在本发明的第六方面,提供了上述第一方面中所述的枯草芽孢杆菌或上述第二方面中所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或上述第三方面中所述的产品在制备增强免疫功能的产品中的应用。

16、在本发明的第七方面,提供了上述第一方面中所述的枯草芽孢杆菌或上述第二方面中所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或上述第三方面中所述的产品在制备保护肠道健康的产品中的应用。

17、在本发明的一些实施方式中,所述保护肠道健康包括改善肠道屏障功能和增强营养物质吸收。

18、在本发明的一些实施方式中,所述改善肠道屏障包括改善物理屏障和免疫屏障。

19、其中,所述改善物理屏障包括提高occludin蛋白和claudin蛋白的含量。所述改善免疫屏障包括提升分泌型iga(siga)的含量并降低肿瘤坏死因子tnf-α的含量。

20、相较于现有技术,本发明的优势包括:

21、本发明提供的枯草芽孢杆菌具有耐酸、耐胆盐能力、能够在低温环境下良好生长,体现了其在极端环境下更强的适应性、以及在消化道等胆盐含量较高的环境中有较强的生存优势。

22、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够增强抗氧化应激能力,该菌株或其发酵物可以提高抗氧化酶(如sod)的活性,显著增强机体应对氧化应激的能力,有效清除自由基,减少细胞损伤。这使得本发明在应对高温、寒冷、运输等应激条件下具有显著优势。

23、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够改善肠道屏障功能,该菌株或其发酵物通过调节肠道紧密连接蛋白和siga的含量,增强了肠道的物理屏障和免疫屏障功能,不仅促进了营养吸收,还提高了肠道对有害物质和病原体的防御能力。这一特性在维持肠道健康、减少疾病发生方面优于现有技术。

24、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够促进免疫功能提升,该菌株或其发酵物能够通过增强抗氧化能力和调节免疫反应,减少炎症并提高机体的免疫功能,帮助动物在面对病原体侵袭时更好地抵御感染。这在提升动物免疫健康方面具有显著优势。

25、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够提高饲料转化率和生长性能,该菌株或其发酵物能够显著提高饲料的转化效率,特别是在应激条件下促进动物生长,减少因环境应激导致的生产性能下降。这对于提高养殖效益、降低饲料成本具有明显的优势。

26、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够广泛的抗菌和抗炎作用,相较于现有技术,该菌株或其发酵物具有广泛的抗菌作用,能够有效抑制多种有害菌的生长,并通过减少炎症反应维持肠道健康。这使得本发明在减少抗生素使用和提高动物健康水平方面表现出更大的优势。

27、本发明提供的枯草芽孢杆菌能够具有多功能益生特性,该菌株或其发酵物不仅具有抗氧化、抗菌、促进肠道健康的特性,还能通过综合调节动物的免疫功能和应激耐受力,在提高动物整体健康和生产性能方面超越现有技术的单一功能性产品。

28、总之,本发明的主要优势在于该菌株强大的抗氧化应激能力、增强的肠道屏障功能、显著的免疫提升效果、提高饲料转化率和抗菌抗炎能力,使其在动物养殖及健康管理中相较于现有技术具有更高的应用价值和广泛的应用前景。


技术特征:

1.一株枯草芽孢杆菌,其命名为枯草芽孢杆菌(bacillus subtilis)blcc1-1520,已于2024年09月09日保藏于位于中国武汉的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctcc no:m20241938。

2.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌的发酵物。

3.一种产品,其包含权利要求1所述的枯草芽孢杆菌或权利要求2所述的枯草芽孢杆菌的发酵物。

4.根据权利要求3所述的产品,其特征在于,所述产品为饲料添加剂、抑菌剂或药品。

5.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌或权利要求2所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或权利要求3或4所述的产品在制备具有抗氧化能力和/或抗氧化应激能力和/或抗炎能力的产品中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,所述抗氧化能力和/或抗氧化应激能力包括减少氧化损伤和提高抗氧化酶活性;

7.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌或权利要求2所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或权利要求3或4所述的产品在制备具有抑菌能力的产品中的应用;

8.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌或权利要求2所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或权利要求3或4所述的产品在制备增强免疫功能的产品中的应用。

9.权利要求1所述的枯草芽孢杆菌或权利要求2所述的枯草芽孢杆菌的发酵物或权利要求3或4所述的产品在制备保护肠道健康的产品中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述保护肠道健康包括改善肠道屏障功能和增强营养物质吸收;


技术总结
本发明提供一株从冻土中分离的枯草芽孢杆菌及其应用。所述枯草芽孢杆菌,被命名为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BLCC1‑1520,已于2024年09月09日保藏于位于中国武汉的中国典型培养物保藏中心,保藏编号为CCTCC NO:M 20241938。该菌株具有良好的益生特性和良好的安全性,能够增强抗氧化能力、改善肠道屏障功能、提高免疫功能和抗氧化应激能力、具有抗菌和抗炎作用,促进动物生长,在畜牧养殖及健康领域展现出显著的优势,特别适用于在应激条件下维持动物健康和提高生产效率。

技术研发人员:单宝龙,胡著然,林显华,谷巍,王雨平,吕文亮,王春凤,单嘉劲,张甜甜,谢全喜,辛国芹,王红,李如雪,聂凡皓,阿卜杜拉提普·库尔班
受保护的技术使用者:山东宝来利来生物工程股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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