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抗生素作为饲料添加剂在畜牧养殖业中的应用已有几十年的历史,主要用于治疗疾病或促进动物生长,目前,抗生素滥用所导致的弊端也越来越明显,所以,世界上很多地区已经限制了饲用抗生素的使用,那么,开发能够代替饲用抗生素而发挥作用的新产品已成为畜牧养殖业中新的研究热点。而益生菌是可以对动物机体产生有利作用的微生物,具有多种益生特性,研究表明益生菌可以防治动物肠道疾病,包括外源病原菌的感染、抗生素使用过多引起的腹泻和肠道炎症性疾病等。所以益生菌制剂是一种很好的饲用抗生素替代品。而要将益生菌开发为一种有效的可以应用于生产实践中的产品,必须保证益生菌的活菌量,这不仅需要提高益生菌的发酵活菌数,还需研究和开发高效的益生菌保护剂,以保证益生菌作为产品在储藏和运输过程中生物活性不会发生改变。本研究通过使用一系列优化试验方法对屎肠球菌的发酵培养基进行了优化筛选,得到了该屎肠球菌的高发酵培养基配方,为肠道益生菌的大规模发酵生产提供了一定的经验;另外本文也初步探究了产类胡萝卜素(4,4’-二脱辅基链孢红素)的重组枯草芽孢杆菌对葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulfate Sodium,DSS)诱导的小鼠结肠炎的保护作用,为炎症性肠病和结肠炎的防治提供了一种新的思路。实验研究的内容主要有以下两个部分:1肠道益生菌高密度发酵培养基的优化试验本试验首先检测了屎肠球菌在基础培养基中的生长曲线,然后利用单因素试验分别研究了培养基在不同PH值、不同温度、不同碳源、不同氮源的情况下屎肠球菌的菌液浊度和发酵活菌数,结果表明该屎肠球菌在基础培养基中达到稳定期的时间为12h,最佳培养pH值为8.0(P<0.01),最佳发酵温度为37℃(P<0.01),最适生长碳源为麦芽糊精(P<0.01),最适生长氮源为酵母浸粉(P<0.01)。根据单因素试验结果,将筛选到的最适碳源和氮源代替MRS培养基中的碳源和氮源作为优化培养基的成分,并将培养基中的8种成分作为Plackett-Burman试验设计的基本因素进而分析这些因素中对屎肠球菌发酵培养影响最大的因素,各试验因子取高低两个水平进行试验并统计试验结果,可得正效应因子酵母浸粉(P<0.01)和结晶乙酸钠(P<0.05),负效应因子吐温-80(P<0.05)在统计学上差异显著,表明这三个因素是影响该屎肠球菌发酵活菌数的显著影响因子。之后对显著影响因子进行最陡爬坡设计以探寻益生菌活菌数最高时显著影响因子的浓度区域。最后采用中心复合序贯试验对酵母浸粉、结晶乙酸钠、吐温-80三个显著影响因子的浓度配比进行优化,进行响应面分析得到在酵母浸粉77.22 g/L,结晶乙酸钠6.42 g/L,吐温-80 0.99 g/L时屎肠球菌活菌数望大优化响应值有最大值为6.107 × 109 CFU/mL。与回归模型的预测值相符,成功实现了该屎肠球菌的培养基优化。2肠道益生菌对DSS诱导的小鼠结肠炎的缓解作用本实验中将28只小鼠随机分为四组,分别是空白对照组(PBS组)、结肠炎对照组(PBS+DSS组)、灌服普通枯草芽孢杆菌组(B.s+DSS组)和灌服了产类胡萝卜素的重组枯草芽孢杆菌组(B.s-Dia+DSS组),四组小鼠连续七天分别灌服PBS(0.2mL 0.01M/L)、PBS(0.2mL 0.01M/L)、B.s(1 × 109 CFU)、B.s-Dia(1× 109 CFU),之后对PBS+DSS组、B.s+DSS组和B.s-Dia+DSS组小鼠连续七天在饮水中添加5%(w/v)的DSS诱导小鼠结肠炎。在试验期间,每天对小鼠体重称量,并于试验结束后统计各组小鼠体重的改变情况;试验结束后解剖小鼠并统计各组小鼠结肠长度的改变情况。并用盲法对各试验组小鼠的结肠切片进行组织病理学评分。结果表明:产4,4’-二脱辅基链孢红素的枯草芽孢杆菌能显著缓解DSS诱导的小鼠结肠炎的临床症状和病理损伤。