本文關鍵詞：丁酸梭菌培養(yǎng)與發(fā)酵動力學以及調節(jié)腹瀉小鼠腸道菌群平衡的研究　出處：《浙江大學》2006年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：本論文從丁酸梭菌的菌體形態(tài)、生理生化和16S rRNA序列分析菌種鑒定開始,在此基礎上,系統(tǒng)研究了丁酸梭菌培養(yǎng)條件的優(yōu)化,并建立了丁酸梭菌分批發(fā)酵和補料分批發(fā)酵的動力學模型;另外,在體外研究了丁酸梭菌的耐酸、耐膽汁特性,并在體內研究了丁酸梭菌和青春雙歧桿菌、糞腸球菌混菌調節(jié)抗生素引起的腹瀉小鼠腸道菌群平衡的作用。論文的主要研究結果如下: 利用伯杰氏細菌分類鑒定系統(tǒng)和16S rRNA序列分析的鑒定方法對實驗室保存的丁酸梭菌進行鑒定,通過設計引物并將擴增出的16S rRNA序列在National Center Biotechnology Information(NCBI)上使用BLASTN程序進行比對,嘗試了一種丁酸梭菌分子鑒定的快速、準確方法: 研究了丁酸梭菌的耐酸、耐膽汁特性,通過和其它幾種常用益生菌體外實驗的比較,證明丁酸梭菌比乳桿菌、腸球菌、雙歧桿菌更耐酸、更耐膽汁濃度,這個結論表明了丁酸梭菌更能耐受腸道環(huán)境、能在腸道停留更長時間,具有很好的應用價值; 利用響應面實驗設計的科學方法對丁酸梭菌的培養(yǎng)條件進行系統(tǒng)優(yōu)化,最終確定培養(yǎng)丁酸梭菌的種子培養(yǎng)基為:2.44%葡萄糖(w/v),2.08%酵母浸膏(w/v),1%胰蛋白胨(w/v),0.1%(NH_4)_2SO_4(w/v),0.1%NaHCO_3(w/v),0.02%MnSO_4·H_2O(w/v),0.02%MgSO_4·7H_2O(w/v),0.002%CaCl_2(w/v)和2%瓊脂(w/v)(配固體培養(yǎng)基時用),初始pH為8.55,丁酸梭菌在此培養(yǎng)基中厭氧培養(yǎng)24小時后活菌數(shù)可達1.03×10~9 CFU/mL:培養(yǎng)丁酸梭菌的發(fā)酵培養(yǎng)基為:2%葡萄糖(w/v),3.98%豆餅粉提取液,0.1%(NH_4)_2SO_4(w/v),0.124%NaHCO_3(w/v),0.37%玉米漿(w/v),0.02%MnSO_4·H_2O(w/v),0.02%MgSO_4·7H_2O(w/v),0.002%CaCl_2(w/v)和2%瓊脂(w/v)(配固體培養(yǎng)基時用),初始pH為7.5,丁酸梭菌在此培養(yǎng)基中厭氧培養(yǎng)24小時后活菌數(shù)可達7.1×10~8CFU/mL,篩選出合適的培養(yǎng)基配方,為下步的研究以及今后大規(guī)模的生產(chǎn)提供依據(jù); 首次考察了丁酸梭菌在5 L發(fā)酵罐中自然分批發(fā)酵動力學過程,并建立了相關模型,實驗中采用Logistic方程描述了菌體生長的動力學過程,采用Leudeking-Piret方程描述了產(chǎn)物合成的動力學過程,用Leudeking-Piret-Like方程描述了底物消耗的動力學過程,從檢驗結果可知,模型可以較好的(尤其在發(fā)酵的前20小時內)解釋實際發(fā)酵中細胞生長、底物利用和產(chǎn)物合成的動力學規(guī)律。所得模型方程如下: 細胞生長模型:(dx)/(dt)=0.1812(1-x/1.64)x 底物消耗模型:-(dS)/(dt)=9.0603(dx)/(dt)+0.00967x 產(chǎn)物合成模型:(dP)/(dt)=3.17(dx)/(dt)+0.00175x;
[Abstract]:This paper starts from Clostridium butyricum bacterial morphology, physiological and biochemical and 16S rRNA sequence analysis, strain identification, based on the system of optimal culture condition of Clostridium butyricum, and established the dynamics model of Clostridium butyricum batch fermentation and fed batch fermentation; in addition, the in vitro study of Clostridium butyricum acid and bile tolerance characteristics and, in vivo studies of Clostridium butyricum and Bifidobacterium, Enterococcus faecalis mixed bacteria regulate antibiotic induced diarrhea in mice intestinal flora balance function. The main results of this paper are as follows:
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：R371

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本文編號：1344160