摘要
地衣芽孢杆菌ZW3、干酪乳杆菌IBL1和副干酪乳杆菌MY5是3株实验室筛选的益生性能良好的菌株。本论文通过优化培养基组方和发酵工艺来提高发酵产量，通过乳酸菌微胶囊的制备和提高抗逆性来延长货架期等措施，完成三株益生菌的高密度培养工艺研究。另外，完成了IBL1和MY5在体外胃肠液和体内动物实验评价其安全性和保护性能。研究结果如下： 1. 利用Plackett-Burman设计试验及Box-Behnken试验对地衣芽孢杆菌ZW3进行了工业发酵培养基筛选，同时进行发酵工艺优化和上罐初试。结果表明，在7 L发酵罐中，ZW3经培养基和发酵条件的优化后，可达到最大生物量为8.9×109 CFU/mL，与原培养基相比，营养更加全面丰富，成本更经济。优化发酵条件为：30℃，转速为200 r/min，pH为7.0，表层通气75 mL/min，深层通气10 mL/min，溶氧80 %。 2. 通过单因素试验和正交试验设计对干酪乳杆菌 IBL1 和副干酪乳杆菌 MY5 的培养基及培养条件进行优化，上罐发酵初试后，用乳化法制备得到微胶囊并进行评价试验。结果表明，IBL1在30℃，pH为6.5，溶氧0 %和转速80 r/min条件下进行培养，其最大生物量为18.45×109 CFU/mL。MY5在30℃，pH为7.5，溶氧0 %和转速80 r/min条件下进行培养，达到的最大生物量为16.68 ×109 CFU/mL。使用乳化法制备的微胶囊大小均一，直径在1mm~1.8mm之间，可以较好地抵抗胃液对IBL1和MY5的不利影响，使其更好的定居在肠道发挥作用。 3. 分别利用IBL1和MY5的菌液和微胶囊灌服小鼠28 d，以饲喂等量的MRS作为对照组，研究两株菌微胶囊在体内的安全及益生性能。结果表明，试验期间各组小鼠生长状态正常；解剖过程中，脏器表面及黏膜各处无眼观病变；肠道HE染色镜检显示肠道正常；26只小鼠的盲肠结肠均无眼观病变，其中MY5.W组和IBL1.W组结肠长度相对B组更长，说明微胶囊制备的IBL1和MY5菌剂对小鼠消化吸收和粪便成型有促进作用。 4. 基于16S rRNA测序技术分析 IBL1和MY5的菌液和微胶囊对小鼠肠道菌群的影响，结果显示：IBL1和MY5对小鼠肠道菌群多样性和丰富度有影响，但各组肠道优势菌群不变，占比最高两种为拟杆菌门和厚壁菌门，其中作为潜在有益菌属毛螺菌属占比高于对照组，饲喂 IBL1和MY5提高有益菌属占比，对小鼠肠道菌群有积极影响。
NETL