屎肠球菌的多种应用

背景及概述^[1]

屎肠球菌是活体微生物，可以通过动物的消化道生物的竞争性排斥作用，抑制有害微生物菌的生长，形成优势菌群或通过增强非特异性免疫功能来预防疾病，从而促进动物生长和提高饲料转化率。

应用 ^[1-4]

一、制备饲料添加剂

屎肠球菌（Enterococcus Faecium）是国家农业部公告第2045号公布的《饲料添加剂目录（2013）》允许用于养殖动物的微生物。

CN201810511919.5提供一种新的单一型屎肠球菌饲料添加剂，该屎肠球菌饲料添加剂不但具有菌体稳定，菌体存活时间长，且所采用的辅助性材料具有一定的粘附性和吸附性，能使菌体较好与辅助性材料黏合于一体，同时，其辅助性添加料具有一定的酸性，对动物饲食后，不仅能提供丰富的营养物质，同时其酸性物质能保持胃内pH值相对恒定，进入小肠后继续达到酸化的功效。其目的是提供一种更具稳定性和营养性的屎肠球菌饲料添加剂。

本发明的屎肠球菌饲料添加剂的特征是由屎肠球菌与一定量的沙棘粉、刺梨粉、酸浆粉、黑加仑粉、仙人掌粉和发酵蛋壳粉均匀混合，得到一种新的屎肠球菌饲料添加剂，此添加剂的菌体稳定，菌体存活时间长，而且沙棘粉、刺梨粉、酸浆粉、黑加仑粉含糖量高，特别是仙人掌粉都具有较好的黏附性能，发酵蛋壳粉还具有较好的吸附性。其中沙棘、刺梨、酸浆、黑加仑均是高含量维生素C的果类，其酸性极强，不仅给养殖动物提供丰富的维生素等营养物质，其饲食后的酸性物质起到了很好的促进消化的效果。

二、制备屎肠球菌菌粉

屎肠球菌菌粉可调整猪肠道菌群，促进畜禽高效增重，且生产工艺简单，成本低。CN201410039346.2提供一种屎肠球菌的菌粉制备方法，其包括以下步骤：

a．将屎肠球菌菌种接种于MRS液体培养基，在25～40℃有氧或兼性条件下培养8～16小时，成为种子液；

b．将步骤a所获得的种子液接种在发酵罐中进行发酵培养，采用改良的MRS液体培养基为发酵培养基，在25～40℃厌氧条件下，采用定时或连续补料分批发酵方式培养8～48小时；

c．将b步骤所获得的发酵液加入质量分数为10%~40%的干燥保护剂和卵黄粉，添加方式为：发酵液1000ml中，加入质量分数为0.2%~0.5%的吐温60，然后缓缓加入干燥保护剂，边加边搅拌，直至混匀；然后在混合匀浆中加入质量分数为5~15%的卵黄粉，边加边搅拌，直至混匀制成菌液混合物，继续搅匀后进行喷雾干燥制成菌粉。

本发明的优点在于：可调整猪肠道菌群，提高机体的免疫细胞水平，加固肠道屏障功能，加强机体对营养物质的消化吸收，促进畜禽高效增重，生产工艺简单，可提供成本低的屎肠球菌菌粉。

三、用于生产L-乳酸

L-乳酸（L-lactic acid)，学名L-2-羟基丙酸，分子式为C3H6O3，最早由瑞典科学家 C.W.Scheele在牛奶中发现，是世界上公认的三大有机酸之一。乳酸具有旋光异构现象，L- 乳酸为其左旋型，是人体唯一可以分解利用的乳酸类型。提供了一种产L-乳酸的屎肠球菌菌株，以实现 利用糖质原料微生物发酵法获得L-乳酸为主要目的产物的愿望。CN201310474859.1提供一种产L-乳酸的屎肠球菌菌株，其特殊之处在于：命名为屎肠球菌Enterococcus faeciums HY-U36，该菌株16S rDNA全序列如下：

TCGTACGCTTCTTTTTCCACCGGAGCTTGCTCCACCGGAAAAAGAGGAGTGGCGAACGGGTGAGTAACACGTGGGTA ACCTGCCCATCAGAAGGGGATAACACTTGGAAACAGGTGCTAATACCGTATAACAATCGAAACCGCATGGTTTTGAT TTGAAAGGCGCTTTCGGGTGTCGCTGATGGATGGACCCGCGGTGCATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAA GGCCACGATGCATAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGG CAGCAGTAGGGAATCTTCGGCAATGGACGAAAGTCTGACCGAGCAACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGTTTTCGGATCG TAAAACTCTGTTGTTAGAGAAGAACAAGGATGAGAGTAACTGTTCATCCCTTGACGGTATCTAACCAGAAAGCCACG GCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGC AGGCGGTTTCTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCCCGGCTCAACCGGGGAGGGTCATTGGAAACTGGGAGACTTGAGTGC AGAAGAGGAGAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCT CTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGT AAACGATGAGTGCTAAGTGTTGGAGGGTTT，上述16S rDNA序列全长800个核苷酸。其生物学特征是：在固体培养（分离培养基）平板上培养观察，菌落可形成灰白色、不透明、表面光滑、直径为0. 5～1mm的圆形或椭圆形菌落，电镜观察菌体为球形，多成对或链状排列，革兰氏染色结果为阳性。本发明所述的屎肠球菌（Enterococcus faeciums）HY-U36 可发酵转化葡萄糖直接生成并获得目的产物L-乳酸，葡萄糖转化生成L-乳酸的平均转化率 为84%-91%，转化率高，纯度高达98.4%，乙醇、苹果酸和富马酸等常见副产物较少，是一株极具研究开发价值的L-乳酸生产菌株。

四、用作催化剂

酪胺又名干酪胺，学名为4-羟基苯乙胺，分子量137.18，CAS号51-67-2，为白色和类白色固体，是合成药物的重要中间体。早在酪胺发现之初，就发现其与肾上腺素相似，可升高血压和兴奋子宫，但具备一定的毒性和活性，且作用时间长。因此，酪胺可作为生化试剂，还可用作治疗偏头痛和诊断嗜络细胞瘤的药物，目前主要用于制备降血脂药物苯扎贝特。

CN201610114722.9提供一种基于屎肠球菌的酪胺制备和提纯方法，采用酪氨酸溶液作为原料，经屎肠球菌为催化剂，在控氧环境下，经生物转化得到酪胺溶液粗品，再经析出、脱色、过滤结晶得到酪胺。该方法将生物技术与化学提纯手段相结合，制备路线新颖，反应条件温和，成本低廉，收率高，对环境无污染，适用于工业化生产。包括以下步骤：

(1)以酪氨酸溶液为原料，以屎肠球菌为催化剂，通入氮气和氧气，在25-30℃ 下恒温振荡反应24-36h，灭菌取出，得到酪胺溶液粗品；

(2)将步骤(2)制备的酪胺溶液粗品中加入苯，置于零下环境中过滤，将过滤 的酪胺溶于沸腾的乙醇中，用活性炭脱色，过滤结晶，得到酪胺。

主要参考资料

[1] CN201810511919.5 一种屎肠球菌饲料添加剂

[2]CN201410039346.2 一种屎肠球菌菌粉的制备与应用

[3]CN201310474859.1 一种产L-乳酸的屎肠球菌菌株

[4]CN201610114722.9 一种基于屎肠球菌的酪胺制备和提纯方法