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微生态制剂是人工培养菌群及其代谢产物物质制剂的总称,一方面微生态制剂用于调节和提高人类、畜禽宿主或植物寄主的健康水平。另一方面其可以促进宿主或寄主体内正常菌群生长。目前,国内外对微生态制剂的研究和开发有较大投入。微生态制剂以其绿色无农药残留、无毒副作用和不引起生物抗药性等优点成为新一代的抗生素的替代品。含植物乳杆菌发酵剂的微生态制剂产生的有机酸及其代谢产物有助于抑制一些病原菌的生长,并能激活机体中的免疫因子,增强机体免疫力。乳酸菌作为新兴的饲料添加剂,可促进动物骨骼生长,防治肠道疾病,并有助于改善生态环境,因此乳酸菌发酵剂具有广泛的应用发展前景。本课题研究的植物乳杆菌属于乳杆菌科中的乳杆菌属,属于兼性厌氧型同型发酵乳酸菌。菌种形态为直的或弯的短杆菌,单个、成对或成链状,最适生长条件为:温度30℃-35℃,pH值6.5左右。本课题依据植物乳杆菌的生物学特性,分别从植物乳杆菌的液态和固态发酵培养基的优化,增殖因子的筛选,发酵工艺优化,菌株高温干燥,干燥发酵剂的贮藏等五个方面来进行研究,具体研究结果如下:1.通过单因素试验,优化植物乳杆菌液态发酵培养基,确定培养基成分为:蔗糖2.0%、大豆蛋白胨2.5%、酵母浸粉2.5%、无水乙酸钠0.5%、无水氯化钙0.01%、巯基乙酸钠0.02%、柠檬酸氢二铵0.2%、KH2PO40.2%、MnSO4-H2O0.05%、 MgSO4·7H2O0.025%、L-半胱氨酸盐酸盐0.05%、吐温800.1%,增殖因子5%(v/v)。最佳发酵条件为菌龄8h,接种量7%(2.7×108CFU/mL),发酵温度37℃及发酵时间为18h,三角瓶中培养装料量无要求。培养工艺优化后,经喷雾干燥植物乳杆菌发酵剂在含水量为7.2%时,活菌数达到2.7x10loCFU/g,比优化前相同水含量的液态发酵剂提高了一个数量级。2.通过单因素实验,优化植物乳杆菌固态发酵培养基,确定最佳固态发酵培养基配比为基质A和基质B以3:1比例混合,料水比为1:1,增殖因子5%(v/v)。最佳发酵条件为:菌龄7h,接种量7%(2.7×108CFU/mL),罐头瓶中培养装料量为40g,总厚度约为4cm,发酵温度37℃,发酵时间为24h。经过工艺优化后,植物乳杆菌菌剂在含水量为7.8%时,活菌数达到2.4x1010CFU/g。3.筛选干燥保护剂,实验结果表明,添加5%的增殖因子E作为保护剂,液态发酵剂含菌量高达2.7x1010CFU/g,固态发酵剂含菌量高达2.4×1010CFU/g。4.探究植物乳杆菌发酵剂的干燥过程和菌体存活率间的关系。在降速干燥阶段后期,植物乳杆菌发酵剂的干燥活菌数和干燥物料的含水量呈正相关关系,与干燥温度则正好相反,随着干燥温度的升高,植物乳杆菌发酵剂干燥活菌数降低。植物乳杆菌发酵剂在干燥后含水量较低时,物料的活菌数和温度的关系不是很明显,并趋于一致。降低干燥温度和低的物料含水量,有利于提高菌剂保藏的存活率。在干燥温度为60℃下,在含水量为7.8%时,活菌数达到2.4×10loCFU/g。5.探究植物乳杆菌发酵剂的贮藏温度和贮藏时间对茵体存活率的影响。将植物乳杆菌的液态发酵剂和固态发酵剂在4℃冰箱中贮藏180d后的存活率分别为55.6%和83.4%,武汉冬春季节的室温下贮藏180d后的存活率分别为35.2%和46.5%在37℃恒温培养箱中贮藏90d后的存活率为34.5%和42.9%。