多糖类益生元的筛选及凝结芽孢杆菌体外发酵特性

【目的】探究9种多糖对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的增殖、产酶特性的影响。【方法】将凝结芽孢杆菌分别添加至菊粉多糖(inulin polysaccharide)、刺五加多糖(Eleutherococcus senticosus polysaccharide)、壳寡糖(chitosan oligosaccharide)、防风多糖(Saposhnikovia divaricata polysaccharide)、低聚木糖(xylo-oligosaccharide)、黄芪多糖(Astragalus polysaccharide)、甘露糖(D-mannose)、白术多糖(Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide)和玉屏风多糖(Yu Ping Feng polysaccharide)为唯一碳源的培养基中,通过菌株生长、酶活性及其体外厌氧发酵等作为指标,筛选出最优益生元。【结果】凝结芽孢杆菌能很好地利用防风多糖、黄芪多糖、白术多糖和玉屏风多糖;添加量为4%的防风多糖和白术多糖,pH差值差异最大,蛋白酶活性差异显著(P<0.05)。体外发酵乳酸活性和总蛋白酶活性均提高,4%白术多糖的乳酸和总蛋白酶活性差异显著(P<0.05);肠道内容物发酵液16S rRNA基因高通量测序结果表明,与对照组比较,添加黄芪多糖、防风多糖、甘露糖3种益生元发酵凝结芽孢杆菌显著降低了气单胞菌(Aeromonas)、α-变形菌(α-Proteobacteria)、链球菌(Streptococcus)、志贺氏杆菌属(Shigella)等致病菌的相对丰度,提高了乳杆菌(Lactobacillus)、厚壁菌门(Firmicutes)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、产酸杆菌(Acidobacteria)的相对丰度。【结论】凝结芽孢杆菌发酵4%白术多糖具有较好的产酶性能与益生特性,二者协同发酵添加至饲料中具有较好的发展潜力。

Screening of polysaccharide-based prebiotics and in vitro fermentation characteristics of Bacillus coagulans