本發(fā)明涉及菌體共生培養(yǎng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置、培養(yǎng)方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：：雙歧桿菌的菌落光滑、凸圓、邊緣完整、乳脂至白色、閃光并具有柔軟的質(zhì)地。雙歧桿菌是人和動物體內(nèi)的正常生理性細菌，定殖于腸道內(nèi)，是腸道的優(yōu)勢菌群，其數(shù)量的多少與機體健康密切相關(guān)，是目前公認的一類對機體健康有促進作用的代表性有益菌。該菌可以在腸粘膜表面形成一個生理性屏障，從而抵御傷寒沙門氏菌、致瀉性大腸桿菌，痢疾致賀氏菌等病原菌的侵襲，保持機體腸道內(nèi)正常的微生態(tài)平衡；能激活巨噬細胞的活性，增強機體細胞的免疫力；能合成B族維生素、煙酸和葉酸等多種維生素；能控制內(nèi)毒素血癥和防治便秘，預(yù)防貧血和佝僂?。豢山档蛠喯醢返戎掳┪锴绑w的形成，有防癌和抗癌作用；能拮抗自由基、羥自由基及脂質(zhì)過氧化，具有抗衰老功能。納豆芽孢桿菌是從日本傳統(tǒng)食品納豆中發(fā)現(xiàn)并分離出來的，屬于細菌科芽孢桿菌屬，具有耐酸、耐熱特性的有益菌，在胃酸下四小時存活率為100％，同時具有強力的病原菌抑制能力，是各種益菌當中，對環(huán)境耐受力最好可以直達小腸的菌種之一，口服后可改變?nèi)梭w腸道菌叢生態(tài)，幫助消化道機能正?；?，以使排便順暢，維持體內(nèi)生理環(huán)保?？梢援a(chǎn)酸，調(diào)節(jié)腸道菌群，增強動物細胞免疫放應(yīng)。并能生成多種蛋白酶(特別是堿性蛋白酶)、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶，降解植物性飼料中某些復(fù)雜的碳水化合物，從而提高飼料的轉(zhuǎn)化率。由于雙歧桿菌和納豆芽孢桿菌較好的益生作用，一直以來被用做生產(chǎn)微生態(tài)制劑的主要菌種。近年來，國內(nèi)外科研工作者在雙歧桿菌和納豆芽孢桿菌微生態(tài)飼料添加菌劑方面都進行了大量的研究工作，但研究多集中于單一菌株培養(yǎng)或復(fù)合活菌制劑的研制和應(yīng)用階段，并且雙歧桿菌其生長營養(yǎng)條件要求高，無芽孢，又是嚴格的厭氧菌，因而是在一般條件下它的培養(yǎng)增殖難度較高，并且對外界不利因素抵抗力弱，難以制備和長期保存。為此我們提出一種雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置及其培養(yǎng)方法，用來解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：：為了彌補現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置、培養(yǎng)方法和應(yīng)用，實現(xiàn)雙歧桿菌、納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)，研制具有協(xié)同作用的復(fù)合微生態(tài)制劑，應(yīng)用于肉雞飼料，顯著提高肉雞生長性能和免疫功能。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置，其特征在于，包括安裝于基座上的發(fā)酵罐，發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)裝置上放置有用于盛放納豆芽孢桿菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)容器，發(fā)酵罐的罐蓋上貫穿安裝有伸入到培養(yǎng)容器上方的、用于盛放雙歧桿菌的滴定裝置；所述的發(fā)酵罐內(nèi)還溫度傳感器、氧氣傳感器；所述的發(fā)酵罐發(fā)酵罐一側(cè)設(shè)有熱風供給裝置，熱風供給裝置通過輸送管道與發(fā)酵罐的上部聯(lián)通，輸送管道上設(shè)有過濾除菌裝置，輸送管道上還設(shè)有電磁閥；所述的發(fā)酵罐的另一側(cè)設(shè)有循環(huán)抽氣裝置，循環(huán)抽氣裝置兩端均通過氣管與發(fā)酵罐聯(lián)通，在循環(huán)抽氣裝置的出氣端的氣管上設(shè)有除氧裝置；所述的發(fā)酵罐上還設(shè)有用于控制驅(qū)動電機、熱風供給裝置、循環(huán)抽氣裝置、流量調(diào)節(jié)閥和電磁閥的控制裝置，控制裝置置于循環(huán)抽氣裝置與除氧裝置之間，溫度傳感器、氧氣傳感器的輸出端均與控制裝置連接。所述的雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括發(fā)酵罐內(nèi)壁靠近底部安裝的隔板，發(fā)酵罐底部安裝有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機輸出軸穿過隔板并固定有旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤上放置有培養(yǎng)容器。所述的雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置，其特征在于，所述的輸送管道外側(cè)設(shè)有保溫裝置，保溫裝置為設(shè)置在輸送管道上的保溫層或保溫棉。所述的雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置，其特征在于，過濾除菌裝置包括筒體，筒體兩端分別設(shè)有與輸送管道連接進氣通道和出氣通道，筒體內(nèi)設(shè)有過濾層和除菌層。一種雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)制備共生培養(yǎng)基：共生培養(yǎng)基由下列重量份的原料制成：豆渣20～25份、米糠10～12份、NaCl3～6份、K2HPO41～3份、NH4H2PO42～5份、(NH4)2SO43～5份、MgSO4·7H2O3～5份、KNO33～6份、維生素B112～15份、蠶蛹粉5～15份、玉米漿200～250份、吐溫-8012～15份、菊粉低聚糖8～10份、苦參粉1～3份、板藍根粉1～3份；制備方法為：a、將豆渣加5倍的蒸餾水浸泡8～10小時后研磨勻質(zhì)，勻質(zhì)壓力為140MPa，離心分離，取上清液；b、將未用到的原料混合，加4倍的蒸餾水攪拌均勻，再與步驟a所得物料混合，加檸檬酸調(diào)節(jié)pH至6.5～6.8，在103.4kPa(1.05kg/cm2)蒸汽壓下，溫度達到121.3℃，維持15～20分鐘，冷卻至室溫備用；(2)在培養(yǎng)容器中放入步驟(1)所制備的培養(yǎng)基，再接入納豆芽孢桿菌；(3)開啟熱風供給裝置和電磁閥，使得被過濾的熱空氣注入發(fā)酵罐中，通過溫度傳感器控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為35～37℃；(4)將培養(yǎng)容器放入發(fā)酵罐內(nèi)，開啟驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，通過控制裝置調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為120～130r/min；(5)納豆芽孢桿菌在培養(yǎng)容器中培養(yǎng)10～12h后，旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速降為50～60r/min，繼續(xù)培養(yǎng)2～3h；(6)關(guān)閉熱風供給裝置和電磁閥，并開啟循環(huán)抽氣裝置，除去發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣，當氧氣濃度達到1～2％時，控制裝置接收到氧氣傳感器的信號，并關(guān)閉循環(huán)抽氣裝置；(7)通過滴定裝置向發(fā)酵罐內(nèi)接入雙歧桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)18～26h再停止培養(yǎng)。所述的雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法的應(yīng)用，其特征在于，可應(yīng)用于肉雞飼料，顯著提高肉雞生長性能和免疫功能。本發(fā)明對納豆芽孢桿菌和雙歧桿菌的菌種無嚴格要求，也可以為常規(guī)現(xiàn)有的納豆芽孢桿菌和雙歧桿菌；當然，納豆芽孢桿菌種和雙歧桿菌的不同仍會對本發(fā)明共生培養(yǎng)的復(fù)合菌劑的功效產(chǎn)生一定影響。作為優(yōu)選，所述納豆芽孢桿菌的保藏編號為CICC10023，來源于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，所述雙歧桿菌的保藏編號為CICC6165，來源于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。本發(fā)明的優(yōu)點是：1、本發(fā)明設(shè)計的共生培養(yǎng)裝置，通過安裝除菌過濾裝置，對接入的熱空氣中的細菌進行過濾，防止在注入空氣時，帶入大量的微生物菌種，從而對培養(yǎng)結(jié)果造成不利影響；2、本發(fā)明先培養(yǎng)納豆芽孢桿菌一段時間，通過納豆芽孢桿菌生長繁殖過程中分泌的酶和維生素結(jié)合培養(yǎng)基中的菊粉低聚糖促進雙歧桿菌生長，培養(yǎng)基中添加的苦參粉和板藍根粉能夠提高納豆芽孢桿菌分泌的酶的活性；在接入雙歧桿菌之前進行除氧處理，通過氧氣傳感器來控制發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣濃度，避免氧氣立即除盡影響納豆芽孢桿菌的生長和形成芽孢，并且隨著納豆芽孢桿菌生長繁殖不斷的消耗發(fā)酵灌剩余少量的氧氣，為雙歧桿菌生長創(chuàng)造了良好的厭氧環(huán)境，同時納豆芽孢桿菌逐漸形成芽孢，將自己保護起來,復(fù)活率高，提高了培養(yǎng)菌種的品質(zhì)；同時接入雙歧桿菌的方式是采用滴定管，且滴定管的頂部有橡膠密封蓋，有效避免接入過程中的外部微生物感染；3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝安排合理，便于操作，生產(chǎn)成本也不高，培養(yǎng)結(jié)果非常完美，研制具有協(xié)同作用的復(fù)合微生態(tài)制劑，最大程度的減小了外部環(huán)境所造成的不利因素；4、本發(fā)明應(yīng)用于肉雞飼料，顯著提高肉雞生長性能和免疫功能。附圖說明：圖1為本發(fā)明的共生培養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的共生培養(yǎng)裝置的工作原理圖。具體實施方式：以下結(jié)合具體實施方式，對本發(fā)明做進一步的闡述。實施例1：一、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置參見附圖：雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置，包括安裝于基座1上的發(fā)酵罐2，發(fā)酵罐2內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)裝置3，旋轉(zhuǎn)裝置3上放置有用于盛放共生培養(yǎng)基的培養(yǎng)容器4，發(fā)酵罐2的罐蓋上貫穿安裝有伸入到培養(yǎng)容器上方的、用于盛放雙歧桿菌的滴定裝置5，滴定裝置5上可帶有流量調(diào)節(jié)閥；發(fā)酵罐2內(nèi)還溫度傳感器6、氧氣傳感器7；發(fā)酵罐發(fā)酵罐一側(cè)設(shè)有熱風供給裝置8，熱風供給裝置8安裝于基座上端面上，熱風供給裝置8通過輸送管道9與發(fā)酵罐的上部聯(lián)通，輸送管道9上設(shè)有過濾除菌裝置10，輸送管道9上還設(shè)有電磁閥11；發(fā)酵罐2的另一側(cè)設(shè)有循環(huán)抽氣裝置12，循環(huán)抽氣裝置12兩端均通過氣管與發(fā)酵罐2聯(lián)通，在循環(huán)抽氣裝置12的出氣端的氣管上設(shè)有除氧裝置13；發(fā)酵罐2上還設(shè)有用于控制驅(qū)動電機、熱風供給裝置8、循環(huán)抽氣裝置12、流量調(diào)節(jié)閥和電磁閥11的控制裝置14，控制裝置14置于循環(huán)抽氣裝置12與除氧裝置13之間，溫度傳感器6、氧氣傳感器6的輸出端均與控制裝置14連接。旋轉(zhuǎn)裝置3包括發(fā)酵罐內(nèi)壁靠近底部安裝的隔板3-1，發(fā)酵罐2底部安裝有驅(qū)動電機3-2，驅(qū)動電機3-2輸出軸穿過隔板并固定有旋轉(zhuǎn)盤3-3，旋轉(zhuǎn)盤3-3上放置有培養(yǎng)容器4。輸送管道9外側(cè)設(shè)有保溫裝置15，保溫裝置15為設(shè)置在輸送管道上的保溫層或保溫棉。過濾除菌裝置10包括筒體10-1，筒體10-1兩端分別設(shè)有與輸送管道連接進氣通道和出氣通道，筒體內(nèi)設(shè)有過濾層10-2和除菌層10-3，過濾層10-2和除菌層10-3。二、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法具體步驟如下：(1)制備共生培養(yǎng)基：共生培養(yǎng)基由下列重量份的原料制成：豆渣20份、米糠10份、NaCl3份、K2HPO41份、NH4H2PO42份、(NH4)2SO43份、MgSO4·7H2O3份、KNO33份、維生素B112份、蠶蛹粉5份、玉米漿200份、吐溫-8012份、菊粉低聚糖8份、苦參粉1份、板藍根粉1份；制備方法為：a、將豆渣加5倍的蒸餾水浸泡8小時后研磨勻質(zhì)，勻質(zhì)壓力為140MPa，離心分離，取上清液；b、將未用到的原料混合，加4倍的蒸餾水攪拌均勻，再與步驟a所得物料混合，加檸檬酸調(diào)節(jié)pH至6.5，在103.4kPa(1.05kg/cm2)蒸汽壓下，溫度達到121.3℃，維持15分鐘，冷卻至室溫備用；(2)在培養(yǎng)容器中放入步驟(1)所制備的培養(yǎng)基，再接入納豆芽孢桿菌；(3)開啟熱風供給裝置和電磁閥，使得被過濾的熱空氣注入發(fā)酵罐中，通過溫度傳感器控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為35℃；(4)將培養(yǎng)容器放入發(fā)酵罐內(nèi)，開啟驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，通過控制裝置調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為120r/min；(5)納豆芽孢桿菌在培養(yǎng)容器中培養(yǎng)10h后，旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速降為50r/min，繼續(xù)培養(yǎng)2h；(6)關(guān)閉熱風供給裝置和電磁閥，并開啟循環(huán)抽氣裝置，除去發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣，當氧氣濃度達到1％時，控制裝置接收到氧氣傳感器的信號，并關(guān)閉循環(huán)抽氣裝置；(7)通過滴定裝置向發(fā)酵罐內(nèi)接入雙歧桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)18h再停止培養(yǎng)，檢測共生培養(yǎng)液中雙歧桿菌的含量為2.01×107CFU/ml，納豆芽孢桿菌濃度為1.67×108CFU/ml。實施例2：一、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置與實施例1完全相同二、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法具體步驟如下：(1)制備共生培養(yǎng)基：共生培養(yǎng)基由下列重量份的原料制成：豆渣22份、米糠11份、NaCl4份、K2HPO42份、NH4H2PO43份、(NH4)2SO44份、MgSO4·7H2O4份、KNO35份、維生素B113份、蠶蛹粉10份、玉米漿225份、吐溫-8014份、菊粉低聚糖9份、苦參粉2份、板藍根粉2份；制備方法為：a、將豆渣加5倍的蒸餾水浸泡9小時后研磨勻質(zhì)，勻質(zhì)壓力為140MPa，離心分離，取上清液；b、將未用到的原料混合，加4倍的蒸餾水攪拌均勻，再與步驟a所得物料混合，加檸檬酸調(diào)節(jié)pH至6.7，在103.4kPa(1.05kg/cm2)蒸汽壓下，溫度達到121.3℃，維持18分鐘，冷卻至室溫備用；(2)在培養(yǎng)容器中放入步驟(1)所制備的培養(yǎng)基，再接入納豆芽孢桿菌；(3)開啟熱風供給裝置和電磁閥，使得被過濾的熱空氣注入發(fā)酵罐中，通過溫度傳感器控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為36℃；(4)將培養(yǎng)容器放入發(fā)酵罐內(nèi)，開啟驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，通過控制裝置調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為125r/min；(5)納豆芽孢桿菌在培養(yǎng)容器中培養(yǎng)11h后，旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速降為55r/min，繼續(xù)培養(yǎng)2.5h；(6)關(guān)閉熱風供給裝置和電磁閥，并開啟循環(huán)抽氣裝置，除去發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣，當氧氣濃度達到1.5％時，控制裝置接收到氧氣傳感器的信號，并關(guān)閉循環(huán)抽氣裝置；(7)通過滴定裝置向發(fā)酵罐內(nèi)接入雙歧桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)24h再停止培養(yǎng)，檢測共生培養(yǎng)液中雙歧桿菌的含量為3.62×109CFU/ml，納豆芽孢桿菌濃度為2.19×109CFU/ml。實施例3：一、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)裝置與實施例1完全相同二、雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法具體步驟如下：(1)制備共生培養(yǎng)基：共生培養(yǎng)基由下列重量份的原料制成：豆渣25份、米糠12份、NaCl6份、K2HPO43份、NH4H2PO45份、(NH4)2SO45份、MgSO4·7H2O5份、KNO36份、維生素B115份、蠶蛹粉15份、玉米漿250份、吐溫-8015份、菊粉低聚糖10份、苦參粉3份、板藍根粉3份；制備方法為：a、將豆渣加5倍的蒸餾水浸泡10小時后研磨勻質(zhì)，勻質(zhì)壓力為140MPa，離心分離，取上清液；b、將未用到的原料混合，加4倍的蒸餾水攪拌均勻，再與步驟a所得物料混合，加檸檬酸調(diào)節(jié)pH至6.8，在103.4kPa(1.05kg/cm2)蒸汽壓下，溫度達到121.3℃，維持20分鐘，冷卻至室溫備用；(2)在培養(yǎng)容器中放入步驟(1)所制備的培養(yǎng)基，再接入納豆芽孢桿菌；(3)開啟熱風供給裝置和電磁閥，使得被過濾的熱空氣注入發(fā)酵罐中，通過溫度傳感器控制發(fā)酵罐內(nèi)的溫度為37℃；(4)將培養(yǎng)容器放入發(fā)酵罐內(nèi)，開啟驅(qū)動電機帶動旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，通過控制裝置調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速為130r/min；(5)納豆芽孢桿菌在培養(yǎng)容器中培養(yǎng)12h后，旋轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速降為60r/min，繼續(xù)培養(yǎng)3h；(6)關(guān)閉熱風供給裝置和電磁閥，并開啟循環(huán)抽氣裝置，除去發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣，當氧氣濃度達到2％時，控制裝置接收到氧氣傳感器的信號，并關(guān)閉循環(huán)抽氣裝置；(7)通過滴定裝置向發(fā)酵罐內(nèi)接入雙歧桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)26h再停止培養(yǎng)，檢測共生培養(yǎng)液中雙歧桿菌的含量為1.03×109CFU/ml，納豆芽孢桿菌濃度為1.12×108CFU/ml。雙歧桿菌與納豆芽孢桿菌共生培養(yǎng)方法的應(yīng)用選用400只健康1日齡愛拔益加肉雞(ArborAcresAA雞)，公母各一半，隨機分為4組，每組4個重復(fù)，每個重復(fù)25只雞；試驗組1～3組，分別在肉雞基礎(chǔ)日糧中按照2ml/kg添加實施例1～3培養(yǎng)方法獲得的復(fù)合微生態(tài)制劑，第4組為對照組，飼喂基礎(chǔ)日糧。試驗期為42d，試驗期間，采用常規(guī)的試驗要求進行，專人負責，嚴格管理，按時免疫，控制好試驗雞舍的溫度濕度和光照，提供適宜的生長環(huán)境，自由采食和飲水。生長性能和免疫指標測定：平均日增重＝(末重－初重)/(試驗天數(shù)×雞數(shù))；飼料轉(zhuǎn)換率(％)＝增加的活量/消耗的飼料量*100％；發(fā)病率(％)＝累計的發(fā)病雞數(shù)/1日齡入舍雞數(shù)*100％；死淘率(％)＝累計的死淘雞數(shù)/1日齡入舍雞數(shù)*100％；IgG含量的測定：采用雞血清IgGELISA試劑盒測定；試驗組與對照組的實驗結(jié)果對照組實施例1實施例2實施例3平均日增重(g/只)29.00±0.8645.44±1.4247.37±1.3946.77±1.65飼料轉(zhuǎn)換率(％)40.11±0.0756.30±1.0957.33±1.1656.82±1.04發(fā)病率(％)11423死淘率(％)5100IgG含量(ug/mL)12.39±0.7218.26±0.1119.17±0.0819.00±0.19試驗表明平均日增重、飼料轉(zhuǎn)換率明顯提高，發(fā)病率、死淘率明顯下降，血清中IgG含量有顯著提高，差異明顯，同時測定肉雞腸道微生物發(fā)現(xiàn)其微生物顯著增多，說明添加共生培養(yǎng)的復(fù)合菌制劑可以顯著提高肉雞生長和免疫性能。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3