68038-66-4
中文名稱
地衣芽孢桿菌
英文名稱
BACILLUSLICHENIFORMIS
CAS
68038-66-4
更新日期
2025/01/09 08:46:55
基本信息
中文別名
淡紫紫孢菌地衣芽孢桿菌
地衣芽胞桿菌
地衣芽孢桿菌(BL)
地衣形芽孢桿菌PCR試劑盒
地衣形芽孢桿菌染料法熒光定量PCR試劑盒
地衣形芽孢桿菌探針法熒光定量PCR試劑盒
地衣形芽孢桿菌熒光定量PCR試劑盒(探針法)
英文別名
BACILLUSLICHENIFORMISBacillus lichenformis
Bacillus lichenitormis
Pseudomonas licheniformis
Bacillus licheniformis(Weigmann) Chaester
Bacillus licheniformis (Weigmann) Chester
所屬類別
原料藥：消化系統(tǒng)用藥常見問題列表
概述
芽孢桿菌(Bacillus spp)是一類需氧或兼性厭氧G+（目前也發(fā)現(xiàn)有G-），在一定條件下能產(chǎn)生抗逆性內(nèi)生孢子的化能異養(yǎng)菌。在自然界分布非常廣泛，生理特性豐富多樣，是土壤和植物微生態(tài)優(yōu)勢種群之一。它可產(chǎn)生多種抗生素，包括脂肽類、肽類、磷脂類、多烯類、氨基酸類、核酸類物質(zhì)，對多種動、植物及人類病原菌起到很好的抑制作用。而且芽孢桿菌還具有很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性。因此, 芽孢桿菌被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、飼料加工、環(huán)境污染治理等各個行業(yè)。 地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）是一種革蘭氏陽性腐生性微生物，廣泛分布于土壤和其它自然環(huán)境中，具有耐熱、酶系豐富、產(chǎn)酶量更高和安全等諸多優(yōu)良特性，被認為是較理想的工業(yè)生產(chǎn)菌株，其模式菌株的基因組序列也于2004年公布。與枯草芽孢桿菌相比，地衣芽孢桿菌生長溫度高5~7℃；其次，其生長速率適中，容易使剛跨膜的未合適折疊得蛋白充分折疊；此外，地衣芽孢桿菌分泌蛋白至培養(yǎng)基中的能力大約是枯草芽孢桿菌的2倍，異源蛋白表達水平已報道達到20~25mg/m ，為所見報道的所有芽孢桿菌表達水平最高者。
地衣芽孢桿菌是芽孢桿菌中較具應(yīng)用潛力的菌種之一。近年來，國內(nèi)外對于地衣芽孢桿菌各方面應(yīng)用的報道日益增多。在醫(yī)藥、飼料加工、農(nóng)藥等行業(yè)，取得了較好的研究成果。
地衣芽孢桿菌是一種廣泛分布于土壤和其他自然環(huán)境的革蘭氏陰性菌。地衣芽孢桿菌具有營養(yǎng)要求簡單、對不良環(huán)境有極強抵抗能力、產(chǎn)酶種類多且產(chǎn)量高、耐熱性強、抑制致病菌以及安全無毒等諸多優(yōu)良特性，因此比較適合用于工業(yè)生產(chǎn)，已經(jīng)被多個國際機構(gòu)認定為GRAS工業(yè)菌株。地衣芽孢桿菌應(yīng)用范圍較廣，能有效預(yù)防水產(chǎn)動物腸炎，分解水中有毒有害物質(zhì)，能促進飼料中營養(yǎng)素降解，能調(diào)整腸道菌群失調(diào)，減少腸道細菌感染，能產(chǎn)生抗性物質(zhì)從而抑制致病菌生長繁殖，能作為益生菌調(diào)節(jié)動物的腸道功能，增強動物的機體免疫能力，減少飼養(yǎng)動物的發(fā)病率，還能作為生物農(nóng)藥防治植物病害，改善農(nóng)作物的品質(zhì)因此地衣芽孢桿菌在水產(chǎn)業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)、食品工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。
同時地衣芽孢桿菌是產(chǎn)生一種具有重要工業(yè)生產(chǎn)價值的耐高溫α-淀粉酶（thermostable α-amylase）的優(yōu)良菌株，能分解淀粉（天然底物通常是α-1,4糖苷鍵），產(chǎn)物為糊精、低聚糖和單糖類。它是最早實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)并且迄今為止用途最廣、產(chǎn)量最大的一個酶制劑品種，幾乎占整個酶制劑總產(chǎn)量的50% 以上。近年來，地衣芽孢桿菌由于其安全性、產(chǎn)酶豐富以及能抑制致病細菌的特性在食品工業(yè)上的應(yīng)用也越來越多。
圖1為地衣芽孢桿菌
產(chǎn)品描述
地衣芽孢桿菌自身能夠合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，在消化道中與動物體內(nèi)的消化酶類一同發(fā)揮作用。 地衣芽孢桿菌是好氧菌，能迅速消耗環(huán)境中的游離氧，造成腸道低氧，促進有益厭氧菌生長，并產(chǎn)生乳酸等有機酸類，降低腸道pH值，間接抑制其它致病菌生長。作用機制
1、地衣芽孢桿菌自身能夠合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，在消化道中與動物體內(nèi)的消化酶類一同發(fā)揮作用。
2、地衣芽孢桿菌是好氧菌，能迅速消耗環(huán)境中的游離氧，造成腸道低氧，促進有益厭氧菌生長，并產(chǎn)生乳酸等有機酸類，降低腸道pH值，間接抑制其它致病菌生長。
3、刺激動物免疫器官的生長發(fā)育，提高機體免疫力。
生物學(xué)特性
地衣芽孢桿菌是一種在土壤中常見的革蘭氏陽性嗜熱細菌，其最適合生長溫度為30 ℃，但酶的最適合分泌溫度為37 ℃，地衣芽孢桿菌還能產(chǎn)生許多具有熱溫度性較強的蛋白酶，而且抵抗惡劣環(huán)境的能力比較強。地衣芽孢桿菌與解淀粉芽孢桿菌的親緣關(guān)系最近，兩者DNA同源性在9%~15%。地衣芽孢桿菌培養(yǎng)菌落呈圓形，表面不光滑。鏡檢菌株為直桿狀，兩端呈圓形，芽孢有運動能力。能利用丙酸鹽是地衣芽孢桿菌才具有的生化特征，地衣芽孢桿菌還具有淀粉水解、利用檸檬酸鹽、明膠液化、硝酸鹽還原以及精氨酸脫水酶生產(chǎn)能力。根據(jù)以上生理生化特征結(jié)合16Sr DNA序列可以對地衣芽孢桿菌進行鑒定。
藥理作用
本品為地衣芽孢桿菌活菌制劑，主要作用機理是以菌治菌。服用本品后，地衣芽孢桿菌在腸道內(nèi)迅速生長繁殖，造成腸道低氧環(huán)境。對腸道內(nèi)的雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌、消化鏈球菌等有益健康的厭氧菌的生長繁殖有促進作用，對葡萄球菌、白色念珠菌、酵母樣菌等致病菌則有拮抗作用，通過這種雙重作用可以調(diào)整腸道菌群失調(diào)，維持人體腸道微生態(tài)平衡，從而對腸道疾病達到治療和預(yù)防的目的。應(yīng)用于醫(yī)藥研究
與傳統(tǒng)的化學(xué)藥物、抗生素、中藥相比較, 其作用機制完全不同。整腸生主要是通過以菌治菌的方法[17] , 地衣芽孢桿菌口服以后以活菌形式進入腸道內(nèi), 在生長代謝中能產(chǎn)生多種抗菌活性物質(zhì), 如短桿菌肽、枯草桿菌素、制霉菌素和頭孢菌素C 等, 可抑制腸道中的致病菌。而其是兼性厭氧菌, 具有生物奪氧的作用, 可促進益生菌生長而使腸道中微生態(tài)環(huán)境達到平衡, 使腹瀉等癥狀緩解或消失。地衣芽孢桿菌尚有促進巨嗜細胞非特異性吞噬作用, 由于該菌不是腸道固有細菌, 不會在腸道中長期定植, 一般在停藥后10 d 即全部排出體外, 僅起治療作用而不會造成遠期不良反應(yīng)。
作用機制
1.生物奪氧 地衣芽孢桿菌為需氧菌，在生長過程中消耗大量的氧氣， 使得腸道內(nèi)氧氣濃度降低，為腸道內(nèi)的生理性厭氧菌，如雙歧桿菌、乳酸桿菌、消化鏈球菌、類桿菌等菌的生長繁殖創(chuàng)造有利條件。同時使得需氧的有害病原菌（如大腸桿菌） 的生長由于缺氧受到抑制。通過支持生理性厭氧菌的增殖，抑制致病菌的生長，使菌群失調(diào)得以調(diào)整，使腸道功能得以恢復(fù)，最終使胃腸道的微生態(tài)體系處在健康平衡的狀態(tài)， 動物的免疫力得到提高。2.生物拮抗體 外試驗表明，地農(nóng)芽孢桿菌對葡萄球菌、白色念珠菌有很強的拮抗作用。地衣芽孢桿菌在生長代謝過程能產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì)，如短桿菌肽、枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素和頭孢菌素C 等。因此，其對常見的致病性大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均有較強的抑制作用。
3.產(chǎn)生多種酶類和營養(yǎng)物質(zhì) 地衣芽孢桿菌在生長過程中，可分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等多種有助于消化吸收的酶類，此外，在降低和消除抗?fàn)I養(yǎng)因子上也發(fā)揮了重要作用。地衣芽孢桿菌DSM13 含有高度保守的蛋白分泌系統(tǒng)，沒有聚酮體合成體系，但能形成脂肽性地衣素。已經(jīng)確定的胞外酶有淀粉酶、β-半乳糖苷酶、纖維素酶、幾丁質(zhì)酶、果聚糖酶、麥芽糖淀粉酶、多聚糖降解酶、堿性蛋白酶、鋅蛋白酶等。目前，已經(jīng)從地衣芽孢桿菌不同菌株中克隆出的有關(guān)重要酶編碼基因有：青霉素酶、α-淀粉酶、果膠裂解酶、多酚氧化酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、β-1，3-1，4-葡聚糖酶、蛋白酶、纖維素酶、β-半乳糖苷酶、堿性磷酸酶等編碼基因。這些酶具有降解飼料中復(fù)雜碳水化合物，如果膠、葡聚糖、纖維素等。
地衣芽孢桿菌在一定條件下能產(chǎn)生抗逆性內(nèi)生孢子，可以產(chǎn)生脂肽類、肽類、磷脂類、多烯類和氨基酸類等多種抗生素， 對多種病原菌起到很好的抑制作用。地衣芽孢桿菌同時能產(chǎn)生多種營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素、氨基酸、有機酸、促生長因子等，參與動物機體新陳代謝， 為機體提供營養(yǎng)物質(zhì)。
4.增強機體免疫功能 地衣芽孢桿菌生長條件要求低，繁殖快，能迅速定植在腸黏膜上，在短時間內(nèi)成為腸道的優(yōu)勢菌群。能調(diào)節(jié)動物腸道菌群平衡，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，促進動物生長、減少動物腸道疾病的發(fā)生，提高動物機體的抗病力；同時其還具有免疫抑制、競爭性吸附及合成抑菌物質(zhì)等多方面的作用。地衣芽孢桿菌能刺激動物免疫器官的生長發(fā)育，激活淋巴細胞，提高免疫球蛋白和抗體水平，增強細胞免疫和體液免疫功能，提高機體免疫力。有試驗發(fā)現(xiàn)，仔兔飼喂地衣芽孢桿菌20 d 及40 d 后， 其免疫器官生長發(fā)育較對照組迅速，成熟快，并且胸腺、脾臟重量等顯著提高。地衣芽孢桿菌的免疫促進作用的機理是：口服芽孢桿菌后，其作用于腸道集合淋巴結(jié)的抗原結(jié)合位點或通過調(diào)整動物的微生物菌群，尤其是增加雙歧桿菌菌群數(shù)量，從而間接地發(fā)揮免疫賦活的作用， 提高機體的局部或整體防御功能，從而達到抗應(yīng)激、防病和抗病的作用。
制備方法
一種高芽孢率地衣芽孢桿菌的生產(chǎn)方法，包括以下步驟： 1) 搖瓶培養(yǎng)：將地衣芽孢桿菌接種到搖瓶培養(yǎng)基上，接種量為體積比1:(80~120)，進行搖床培養(yǎng)；
2) 種子罐培養(yǎng)：將步驟1）得到的地衣芽孢桿菌菌液接種到種子培養(yǎng)基上，接種量體積比1:(80~120)，進行培養(yǎng)；
3) 發(fā)酵罐培養(yǎng)：將步驟2）得到的地衣芽孢桿菌菌液接種到發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基上，接種量體積比1:(80~120)，進行發(fā)酵培養(yǎng)，發(fā)酵溫度35~37℃，轉(zhuǎn)速為180~200rpm/min，通氣量為1:（0.7~1.0），發(fā)酵過程pH值為6.0~7.8；整體發(fā)酵時間為30~36h；
發(fā)酵基礎(chǔ)培養(yǎng)基配方為：玉米淀粉2~4%；豆粕1~3%；蛋白胨0.5~1.5%；硫酸鎂0.04~0.06%；碳酸鈣0.5~0.7%；磷酸二氫鉀0.2~0.4%；消泡劑0.015~0.025%；
4) 發(fā)酵23~25h補入發(fā)酵體積的0.03~0.04%滅菌氯化錳溶液。
有關(guān)地衣芽孢桿菌的概述、生物學(xué)特征、制備方法、應(yīng)用等是由Chemicalbook的旭艷編輯整理。（20160-04-18）
適應(yīng)癥
1.用于細菌與真菌引起的急慢性腹瀉。
2.用于腸道菌群失調(diào)癥。
3.用于急慢性腸炎。藥物相互作用
本品活菌對三代頭孢菌素、慶大霉素、氧哌嗪青霉素等藥不敏感。對環(huán)丙沙星、泰能等藥高度敏感，故服用本品時應(yīng)停用此類抗菌藥物。應(yīng)用
1.地衣芽孢桿菌應(yīng)用于植物病害防治地衣芽孢桿菌能產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì)，對一些植物病原菌有較好的抑制作用。因此，將其抗菌物質(zhì)開發(fā)為生物農(nóng)藥，成為研究的熱點。從20世紀(jì)80年代開始，將地衣芽孢桿菌應(yīng)用于植物病害防治的研究已經(jīng)起步。地衣芽孢桿菌所產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)主要是一些蛋白類抗菌物質(zhì)（幾丁質(zhì)酶、抗菌蛋白、多肽類）。國外還有報道指出，地衣芽孢桿菌可產(chǎn)生苯乙酸一類的抗菌物質(zhì)。抗菌物質(zhì)抑制植物病原菌的途徑有：作用于病原菌的細胞壁、細胞膜；與膜相關(guān)的受體蛋白相互作用；作用于能量代謝系統(tǒng)；提高植物的抗病力。
2.地衣芽孢桿菌應(yīng)用于飼料加工
根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部公布的結(jié)果，允許飼用的芽孢桿菌菌種有枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、納豆芽孢桿菌(Bacillus natto)、蠟樣芽孢桿菌(Bacilluscereus)、凝結(jié)芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、緩慢芽孢桿菌(Bacillus lentus)、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)等12種。芽孢桿菌在制劑中以內(nèi)生孢子形式存在。孢子進入動物腸道后, 在腸道上部能迅速復(fù)活并分泌活性很強的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶, 有助于降解植物性飼料中某些復(fù)雜的碳水化合物, 產(chǎn)生具有拮抗腸道致病菌的多種物質(zhì);同時通過生物奪氧消耗腸道內(nèi)的氧氣造成厭氧環(huán)境, 腸道原籍優(yōu)勢菌大多屬厭氧菌, 而有害菌和外來菌多為需氧菌, 從而有利于維持腸道生態(tài)平衡。
3.地衣芽孢桿菌應(yīng)用于環(huán)境污染防治
1）降解擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留：在擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留降解菌篩選試驗中，篩選出地衣芽孢桿菌qw5所產(chǎn)生的特異性酶可與氰戊菊酯羧酸酯鍵斷裂的相應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生作用，加速其分解。
2）對于重金屬的吸附：采用地衣芽孢桿菌死菌體吸附水中的Cr6+，其研究結(jié)果與報道的同類研究相比較。地衣芽孢桿菌死菌體對Cr6+具有更好的吸附效果， 在優(yōu)化條件下，即溫度為50℃，搖床轉(zhuǎn)速140r·min-1，溶液pH值2.5， 吸附時間2h，菌體濃度1g·L-1，Cr6+起始濃度300mg·L-1，菌體對Cr6+有最大吸附量60.5mg·g-1。
4.地衣芽孢桿菌在食品中的應(yīng)用
1）釀造業(yè)：地衣芽孢桿菌由于其豐富的產(chǎn)酶能力和良好的環(huán)境適應(yīng)能力而被應(yīng)用于釀造工業(yè)，被認為是醬香型白酒高溫大曲中特有的微生物。劉桂君等從牛欄山酒廠生產(chǎn)用大曲中分離純化得到地衣芽孢桿菌，用所得液體菌株做種子制備麩曲添加到酒醅中，所得地衣芽孢桿菌基酒比普通基酒乙酸乙酯含量提高，酒體協(xié)調(diào)、自然，說明地衣芽孢桿菌的添加能提高牛欄山二鍋頭基酒的質(zhì)量。
2）食品加工：地衣芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有較強的水解能力，因此在動物食品加工及水解大豆產(chǎn)多肽方面應(yīng)用廣泛。大豆是一種優(yōu)質(zhì)高蛋白脂肪作物，可制成各類食品，豆粕是大豆提取油后的副產(chǎn)品。其中豐富的蛋白可以采用地衣芽孢桿菌蛋白酶加以利用，制成肽類飲料。樂超銀等[9]從土壤中分分離得到高產(chǎn)蛋白酶的地衣芽孢桿菌，用該地衣芽孢桿菌以大豆分離蛋白為原料進行發(fā)酵生產(chǎn)，通過對發(fā)酵條件進行優(yōu)化，大豆多肽得率達到70%，其中大豆蛋白多肽含量可達19.2 mg/mL，而且所得大豆多肽發(fā)酵液具有良好的口感，可作為食品原料，具有較高的營養(yǎng)價值養(yǎng)殖業(yè)：由于地衣芽孢桿菌對致病菌有一定的抑制作用，而且地衣芽孢桿菌所產(chǎn)生的豐富的蛋白酶能促進腸道消化，因此地衣芽孢桿菌在飼料添加劑方面有較廣泛的應(yīng)用。將主要成分為地衣芽孢桿菌的芽孢桿菌制劑添加到蛋雞飼料中，發(fā)現(xiàn)飼料的轉(zhuǎn)化率得到提高，蛋雞的發(fā)病率明顯減少，而且雞蛋的蛋殼硬度相比對照組增加2.55%，產(chǎn)蛋率有所提高并且破蛋率降低，同時還能改善蛋黃顏色。
3）地衣芽孢桿菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面也有一定的應(yīng)用價值。丁賢等發(fā)現(xiàn)用含有地衣芽孢桿菌的飼料投喂南美白對蝦，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對蝦體內(nèi)脂肪酶、淀粉酶以及蛋白酶的含量均明顯高于未喂地衣芽孢桿菌的對蝦，且地衣芽孢桿菌組對蝦的發(fā)病率較低，體重及產(chǎn)量明顯高于未喂地衣芽孢桿菌組。
5.地衣芽抱桿菌對作物生長的作用
地衣芽孢桿菌能產(chǎn)生多種活性物質(zhì)，刺激作物生長。神州漢邦北京生物技術(shù)有限公司公布了一項關(guān)于地衣芽抱桿菌產(chǎn)玉米素、異戊烯基腺嘌呤和玉米素核苷植物生長調(diào)節(jié)劑的專利。該發(fā)明提供了用于產(chǎn)生玉米素、異戊烯基腺嘌呤和玉米 素核苷的地衣芽孢桿菌、含有該地衣芽孢桿菌及其代謝產(chǎn)物的植物生長調(diào)節(jié)劑，以及該植 生長調(diào)節(jié)劑的生產(chǎn)和使用方法。