一株3-羥基丙醛高產(chǎn)菌株及其在防治哺乳動物鼻腔感染中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微生物及其組合物，特別是涉及一種用于防治哺乳動物鼻腔感染 的微生物及其組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 益生菌素3-羥基丙醛（3-HPA)，CAS:2134-29-4,分子式C3H6O2，可溶于乙醇、乙 醚、丙酮，極易溶于水，易聚合，屬于羥醛類化合物，性質(zhì)比較活潑，無異味。益生菌素3-羥 基丙醛在水溶液中主要呈現(xiàn)3-羥基丙醛單體、水合物和環(huán)化二聚體三種狀態(tài)。3-羥基丙醛 具有醛基和羥基，易發(fā)生羥基和醛基相關(guān)的反應(yīng)，容易縮合。
[0003] 益生菌素3-羥基丙醛可由定殖于人及動物腸道內(nèi)的細(xì)菌代謝甘油產(chǎn)生，其在生 物滅菌劑、抗感染治療劑、生物交聯(lián)劑、新型生物材料的前體等方面有著廣泛的潛在用途。
[0004] 羅伊氏素的主要成分是3-羥基丙醛的單體、水合物和環(huán)化二聚體。研究表明， 15-30yg/ml的羅伊氏素就能抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、酵母、真菌和病原蟲等的 生長。由于羅伊氏素既具廣譜抗菌特性，又對人和動物無害，其用途正逐步被廣泛開發(fā)，如 作為生物防腐劑，用于延長香腸、冷凍食品等的貨價(jià)期；作為生物滅菌劑，用于不能高溫滅 菌的食品牛奶、生物材料的滅菌；作為口香糖添加劑，用于殺死口腔病原菌預(yù)防齲齒；作為 抗感染治療劑，替代抗生素用于動物病原蟲引發(fā)疾病的治療。
[0005] 益生菌素3-羥基丙醛單體是一個(gè)三碳的醇醛類化合物，可以和蛋白質(zhì)中的胺基 反應(yīng)形成交聯(lián)。在酸性條件下，三個(gè)益生菌素3-羥基丙醛單體形成乙縮醛，可與自由胺基 進(jìn)行雙醛基交聯(lián)反應(yīng)；而在堿性條件下，可能發(fā)生類似于甲醛的單醛基交聯(lián)反應(yīng)。因此可以 作為新型交聯(lián)劑，交聯(lián)后生物組織的變性溫度、交聯(lián)指數(shù)、抗酶解能力和機(jī)械性能等與戊二 醛（glutaraldehyde)交聯(lián)的生物組織相當(dāng)，但其細(xì)胞毒性更低。因此可以取代化學(xué)合成的 戊二醛和環(huán)氧化合物作為新型的生物交聯(lián)劑，從而克服化學(xué)交聯(lián)劑處理生物組織所遇到的 組織硬化、鈣化、細(xì)胞毒性過高及免疫反應(yīng)過強(qiáng)等問題。
[0006] 此外，益生菌素3-羥基丙醛還可作為多種新興化學(xué)品如丙烯醛、丙烯酸、1，3-丙 二醇等的前體，用于制備新型聚合物材料。
[0007] 鼻腔是呼吸系統(tǒng)的第一道屏障，可以通過鼻纖毛、鼻腔粘膜的過濾作用將有害細(xì) 菌、粉塵雜質(zhì)阻擋在外，并將空氣溫度和濕度調(diào)節(jié)到適合肺呼吸的程度。隨著工業(yè)生產(chǎn)和交 通的發(fā)展，空氣中的粉塵、煙霧的含量增加，鼻腔前庭的滯留污染物質(zhì)增多，粉塵污垢無法 及時(shí)清除，鼻毛結(jié)癡，大量細(xì)菌和病毒顆粒在鼻腔內(nèi)滋生后阻留在鼻腔或進(jìn)入鼻咽腔內(nèi)，這 些致病因子無疑會增加各種急慢性鼻炎、鼻竇炎、過敏性鼻炎、感冒等疾病的發(fā)生。因而創(chuàng) 造鼻腔內(nèi)的無菌、抑菌環(huán)境是鼻腔清潔用品研究的一個(gè)重要方向，目前采用殺菌藥物如板 藍(lán)根提取物、甲硝哇、大青葉等藥物或阿斯匹林、異丁苯丙酸、撲爾敏等抗生素藥物，與保濕 劑和溶劑水等混合制備成鼻腔清洗藥物用品。該鼻腔清洗液雖然能夠有效殺滅絕大多數(shù)有 害病菌，對鼻腔起到殺毒滅菌的作用，但是它一方面忽視了使用藥物和抗生素藥物對鼻腔 內(nèi)進(jìn)行清洗或者殺菌會增加對人體的副作用和用藥危害程度；另一方面也沒有考慮到鼻腔 粘膜受到藥物長期的強(qiáng)烈刺激后也容易發(fā)生病變的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生長周期短、益生菌素產(chǎn)量高的羅伊氏乳桿 菌，及其在防治哺乳動物鼻腔感染中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明一株3-羥基丙醛（益生菌素）高產(chǎn)菌株，其特征在于：其為羅伊氏乳桿 菌（Lactobacillusreuteri)RS01，保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中 心，地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號中國科學(xué)院微生物研究所，保藏號為CGMCC No. 9971，保藏日期為2014年11月14日。
[0010] 進(jìn)一步，本發(fā)明的3-羥基丙醛高產(chǎn)菌株，所述羅伊氏乳桿菌RSOl的細(xì)胞壁染色呈 革蘭氏陽性，無芽孢，菌體呈現(xiàn)短棒狀，分布為單個(gè)或呈連接狀。
[0011] 進(jìn)一步，本發(fā)明的3-羥基丙醛高產(chǎn)菌株，所述羅伊氏乳桿菌RSOl菌體長I. 5-3um、 寬 0. 6-0. 9um。
[0012] 進(jìn)一步，本發(fā)明的3-羥基丙醛高產(chǎn)菌株，所述羅伊氏乳桿菌RSOl的菌落光滑細(xì) 膩，邊緣整齊，菌落大小均勻一致，乳白色、濕潤、不透明。
[0013] 本發(fā)明一種利用羅伊氏乳桿菌RSOl生產(chǎn)3-羥基丙醛的方法，包括以下步驟：
[0014] -、制備培養(yǎng)基：蛋白胨10g、牛肉膏10g、葡萄糖20g、酵母浸膏5g、吐溫80 1ml、 磷酸氫二鉀2g、檸檬酸三銨2g、乙酸鈉5g、硫酸鎂0. 5g、硫酸錳0. 2g、L-半胱氨酸0. 5g、硫 乙醇酸鈉〇? 05g、VB12 0? 005g、甘油3. 68g加水定容至1L，調(diào)節(jié)pH值為6. 8 ;
[0015] 二、將上述羅伊氏乳桿菌RSOl接入步驟一中制備的培養(yǎng)基中，37°C、溶氧量為0的 條件下，厭氧發(fā)酵5h;
[0016] 三、分離：第一次分離采用板框分離，收集菌體快速而且不易造成菌體死亡；然后 將分離的菌體接入新的培養(yǎng)基中，在37°C、溶氧量為0的條件下，培養(yǎng)4h;第二次分離采用 高速管式離心機(jī)，可以使目的產(chǎn)物與菌體有效分離；
[0017] 四、合并兩次分離得到的發(fā)酵液。
[0018] 本發(fā)明中對上述菌種采用了同一菌種兩次發(fā)酵的方法，得到高濃度的3-HPA。
[0019] 本發(fā)明一種3-羥基丙醛高產(chǎn)菌株在防治哺乳動物鼻腔感染中的應(yīng)用，其特征在 于：用于制備各種預(yù)防和治療鼻腔感染的藥物。
[0020] 本發(fā)明一株益生菌素高產(chǎn)菌株及其在防治哺乳動物鼻腔感染中的應(yīng)用與現(xiàn)有技 術(shù)不同之處在于：
[0021] 1、易于培養(yǎng)：本發(fā)明采用了厭氧發(fā)酵，控制發(fā)酵過程中的氧氣濃度；即可通過兩 次發(fā)酵轉(zhuǎn)化3-HPA，到高濃度的3-HPA。
[0022] 2、產(chǎn)量高：本發(fā)明中的羅伊氏乳桿菌RSOl經(jīng)過誘變篩選后，菌種生長周期縮短一 半，目標(biāo)產(chǎn)物（3-HPA)產(chǎn)量由原本幾乎為0提升至2. 5-2. 8g/L。
[0023] 3、節(jié)能：本發(fā)明中的羅伊氏乳桿菌RSOl經(jīng)過誘變篩選后，由于生長周期的縮短一 半以上，從而大大降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了水、電、汽等能源。
[0024] 4、安全、無毒副作用：采用本發(fā)明的羅伊氏乳桿菌RSOl的發(fā)酵液對SD系大鼠進(jìn)行 灌胃和鼻腔沖洗，均驗(yàn)證其無毒副作用。
[0025] 5、抗菌譜廣：本發(fā)明的益生菌素高產(chǎn)菌株代謝產(chǎn)物對多種有害菌具有抑制、殺滅 作用，證明其具有廣譜的抗菌作用，可用于預(yù)防或治療哺乳動物的鼻腔感染。
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的鏡檢圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的菌落圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的抑金黃色葡萄球菌圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的抑大腸桿菌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 結(jié)合以下實(shí)施例與驗(yàn)證試驗(yàn)對本發(fā)明的一株益生菌素高產(chǎn)菌株及其在防治哺乳 動物鼻腔感染中的應(yīng)用作進(jìn)一步的說明。
[0031] 本發(fā)明的羅伊氏乳桿菌RSOl為太空誘變篩選出的正向突變菌株。在高能粒子 輻射、微重力、交變磁場的條件下，羅伊氏乳桿菌發(fā)生多種具有不同程度代謝產(chǎn)生3-羥基 丙醛能力的菌株，通過對致病菌群進(jìn)行不同梯度的殺菌試驗(yàn)，篩選獲得60min內(nèi)殺菌率在 90%以上的菌株，即本發(fā)明中的益生菌素（3-羥基丙醛）高產(chǎn)菌株。
[0032] 圖1為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的鏡檢圖；圖2為本發(fā)明羅伊氏乳桿菌RSOl的 菌落圖。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 本發(fā)明中益生菌素高產(chǎn)菌株的生產(chǎn)3-羥基丙醛的方法，按以下步驟進(jìn)行：
[0035] -、制備培養(yǎng)