猪源双歧杆菌发酵工艺的研究毕业设计.docx
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猪源双歧杆菌发酵工艺的研究毕业设计
毕业设计（论文）
猪源双歧杆菌发酵工艺的研究
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
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所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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学位论文原创性声明
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所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
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日期：
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注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
猪源双歧杆菌发酵工艺的研究
摘要
双歧杆菌是人体内存在的一种生理性细菌，是人体有益菌中最值得重视和研究的一种，它与人体的健康密不可分，可以说是大自然赐予人类的健康法宝。
双歧杆菌的研究和生产具有很好的发展前景。
双歧杆菌一般能从动物身上提取，猪的胃上皮细胞黏膜附有有大量双歧杆菌。
从猪的粪便中分离出双歧杆菌，并将其扩大生产。
合适的生长条件对双歧杆菌的生长速度、菌体形态、活菌数、代谢产物有良性的影响。
因此通过研究，获得双歧杆菌生产的最优工艺方案有非常重要的意义。
关键词：
双歧杆菌发酵工艺
THESTUDIESOFPIGGED-SOURSEBIFODOBACTERIUMFERMENTATIONPROCESS
ABSTRACT
Bifodobacteriumisasortofphysiologicalbacteriainsidehumanbody,andisalsooneoftheprobioticswhichdeservestobevaluedandresearchedon.Itisinseparablyconnectedwithhumanhealthandcouldbedescribedasatreasureofheathgiventohumanitybythenature.Therefore,theresearchandproductionofbifodobacteriumcouldprovetobepromising.
Bifodobacteriumispartlyextractedfromananimal,likeapig,whohasahugeamountofepithcellsofgastricmucosa.Thusbifodobacteriumcouldbeisolatedfromtheexcrementofpigsandtheculturescouldbeexpanded.Aproperconditionofculturehasapositiveeffectonthegrowthspeed,morphologicalcharacteristics,numberofvialbacteriaandmetabolitesofbifodobacterium.Thereforethisresearchiscruciallyimportanttoacquireanoptimaltechnologyschemeofthecultureofbifodobacterium.
KeyWords:
bifodobacteriumfermentationprocess
1引言1
1.1研究背景1
1.1.1研究单位简介..........................................1
1.2双歧杆菌的作用2
1.2.1改善人体肠道功能......................................2
1.2.2恢复人体菌群平衡，形成抗菌生物屏障，维护人体健康......2
1.2.3控制人体内毒素的水平，保护肝脏病增强肝脏的解毒、排毒功能
............................................................2
1.2.4降血脂作用，防止动脉硬化个高血压.......................2
1.2.5免疫调节作用...........................................3
1.2.6营养作用...............................................3
1.2.7提高SOD酶活力，消除人体自由基.........................3
1.2.8抗肿瘤、预防癌症.......................................4
1.3研究意义.................................................4
1.3.1双歧杆菌开发现状........................................4
1.3.1.1双歧杆菌因子的开发与应用............................4
1.3.1.2双歧杆菌营养液......................................4
1.3.1.3新型酸奶的开发与应用................................5
1.3.1.4双歧杆菌药品的开发...................................5
1.3.2双歧杆菌生物工程展望...................................5
2材料..................................................7
2.1样品来源..................................................7
2.2主要实验试剂..............................................7
2.3主要仪器与设备............................................7
3双歧杆菌的分离和鉴定..................................8
3.1实验方法..................................................8
3.1.1分离纯化方法...........................................8
3.1.2厌氧培养...............................................8
3.1.3仔猪肠道双歧杆菌的初步鉴定.............................8
3.2本章小结............................................9
4仔猪肠道双歧杆菌的生长特性研究10
4.1操作方法10
4.1.1试验方法10
4.1.2检测方法10
4.2培养温度10
4.3起始pH.............................................11
4.4培养基的选定............................................12
4.4.1碳源..................................................12
4.4.2氮源..................................................12
4.4.3生长因子..............................................12
4.5测定双歧杆菌的生长曲线............................13
4.6本章小结.............................................15
5双歧杆菌发酵工艺条件的优化研究........................16
5.1双歧杆菌制剂的生产工艺流程..............................16
5.2发酵方案的确定..........................................16
5.3厌氧发酵培养基组成及发酵条件的确定......................16
5.3.1厌氧发酵的培养基组成..................................16
5.3.2发酵控制条件..........................................16
5.4发酵液活菌数的检测......................................16
5.510L发酵罐扩大培养试验..................................17
5.6100L发酵罐扩大培养试验................................18
5.7本章小结...............................................18
6结论与展望...............................................19
6.1结论....................................................19
6.2展望...............................................19
参考文献20
附录I培养基的配置21
附录II双歧杆菌的糖代谢途径...........................22
1引言
1.1研究背景
双歧杆菌属（BifodobacteriumOrla-Jensen,1924）归属于放线菌门（Actinobacteria）放线菌纲（Actinobacteria）科里氏杆菌亚纲（Coriobacteridae）双歧杆菌目（Bifidobacteriales）双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）。
双歧杆菌是人体内存在的一种生理性细菌，是人体有益菌中最值得重视和研究的一种，它与人体的健康密不可分，可以说是大自然赐予人类的健康法宝。
Tissier于1899年和1900年首先描述了分离自哺乳婴儿粪便的一种革兰氏阳性、弯曲和常见分叉的杆菌，命名为两歧双歧杆菌。
双歧杆菌的细胞形态呈现多种多样：
有短杆较规则或纤细状带有尖细末端的细胞，有呈球形的，也有长而稍弯曲的或呈各种分支或分叉形、棍棒状或勺形。
单个或链状，V形、栅栏形排列或聚集成星状。
革兰氏染色阳性，不抗酸，专性厌氧，无芽孢、荚膜或鞭毛，不运动，触媒隐形，硝酸盐还原阴性，靛基质阴性，明胶液化阴性，精氨酸水解阴性。
最适生长温度37~41℃，初始生长最适pH6.5~7.0。
发酵葡萄糖产生乳酸和醋酸。
到目前为止，已报道的双歧杆菌有28个种。
主要有青春双歧杆菌（B.adolescentis）、长双歧杆菌（B.longum）、两歧双歧杆菌（B.bifidus）、精华双歧杆菌（B.essensis）、短双歧杆菌（B.breve）、乳酸双歧杆菌（B.lactis）、婴儿双歧杆菌（B.infantis）、侧芽双歧杆菌（B.laterosporus）等。
它们主要栖居于人体和动物的肠道，反刍动物的瘤胃。
小肠上部几乎检测不出，小肠下部数量可达103~109cfu/g，大肠粪便中可达108~1012cfu/g。
此外，在人的牙齿缝穴和阴道以及污水中也有双歧杆菌栖居。
许多动物如鸡、猪、犬、小鼠、地鼠、狼、猴、家兔、牛、羊、马，甚至蜜蜂的肠道中都有双歧杆菌属，并且大都以优势菌群存在。
除齿双歧杆菌（B.dentium）可能是病原菌外，其他种尚无致病性的报道。
在婴儿出生后6~8天，肠道内即建立起以双歧杆菌占绝对优势的菌群。
它们发酵糖类、产生大量的乙酸和乳酸，抑制了具有潜在致病性的大肠杆菌等的生长繁殖，之间达到肠道微生态的平衡。
这种平衡状态下的肠菌群对婴幼儿的营养代谢、抗感染及生长发育具有重要意义。
双歧杆菌在成年人的肠道中仍然发挥着重要的生理作用，可以起到调整肠菌群失调、治疗肠功能紊乱、抗肿瘤等重要作用，并且还可以起到延年益寿的功效。
天然的双歧杆菌菌种可以从动物中分离。
猪的胃上皮细胞粘膜附有乳酸菌、大肠杆菌和酵母菌，大肠内含乳杆菌和双歧杆菌的数量可达每克内容物一亿到十亿个。
本研究中使用的猪源双歧杆菌就是从健康仔猪的粪便中分离纯化而得的。
猪源双歧杆菌具有活性高，增值能力强，有一定的氧耐能力。
1.1.1研究单位简介
广州市微生物研究所是广州市科技和信息化局直属的科研机构，主要从事微生物发酵、生物医药、食品添加剂、防霉防虫和食用菌等领域的技术研究与产品开发，经认定批准为广州市高新技术企业。
发展定位：
以微生物发酵为主体，以产品开发和技术服务为两翼。
本所成立于1972年，原址位于广州市宝岗大道荔福路68号，地处海珠区中心位置，交通便利，占地面积4000多平方米，建筑面积5600多平方米；新址位于广州科学城，占地面积13000多平方米，一期建筑面积8000多平方米。
本所拥有中高级职称专业技术人员近30人，初级职称专业技术人员15人。
拥有超低温冰箱、冷冻干燥机、冷冻离心机以及50～5000Ｌ发酵罐等一批先进的仪器设备。
三十多年来承担各类科研项目120多项，先后有30多个科研项目获得省、部和市级的奖励。
1.2双歧杆菌的益生作用
1.2.1改善人体肠胃道功能
双歧杆菌可治疗因大量使用抗生素而导致的伪膜性肠炎。
有人采用双歧杆菌制剂治疗伪膜性肠炎380例，临床副作用和复发率均明显降低。
双歧杆菌可治疗便秘。
双歧杆菌将糖分解后，生成乳酸和醋酸，使肠道呈酸性，其结果能控制由有害菌引起的异常发酵，并且刺激肠蠕动，起到解除便秘的作用。
双歧杆菌可治疗慢性腹泻。
通过双歧杆菌对慢性腹泻患者临床观察研究表明，在服药两周以后，患者大便次数、形状正常，临床症状消失，其总有效率为90.3%，复发率低。
许多国内医院，已将双歧杆菌制剂作为治疗慢性腹泻的首选药物。
1.2.2恢复人体菌群平衡，形成抗菌生物屏障，维护人体健康
某些内源性菌群，主要是革兰氏阳性杆菌和球菌，与肠粘膜密切结合，在肠粘膜的某些部位形成一层，称为膜菌群，而条件致病性的兼性厌氧菌则存在于肠腔中。
双歧杆菌通过磷壁酸于肠黏膜上皮细胞相互作用密切结合，于其他厌氧菌一起共同占据肠粘膜表面，形成以个生物学屏障，构成肠道的定植抗力，阻止致病菌、条件致病菌的定植和入侵。
双歧杆菌在维持正常的肠蠕动方面具有重要作用，而正常的肠蠕动是阻止致病菌在肠道定植的一个重要手段。
如使用蠕动抑制剂后，再感染痢疾杆菌可造成致命的后果。
无菌动物肠道的蠕动、运送和排空能力均较弱，肠腔内偏碱性，Eh较高。
在普通动物肠道中，由于双歧杆菌等专性厌氧菌产酸，肠腔内处于酸性环境，Eh较低，具有调节肠道正常蠕动、维持生理功能的作用。
对致病菌的拮抗作用，也是双歧杆菌构成生物屏障的一个重要因素。
试管内试验证实它对痢疾杆菌、伤寒杆菌、乙型副伤寒杆菌、变形杆菌、致病性大肠杆菌、产期荚膜梭菌、绿脓杆菌、葡萄球菌以及对某些真菌如白色念珠菌具有拮抗作用，其机理主要是双歧杆菌发酵糖产生大量醋酸与乳酸，降低pH和Eh，抑制致病菌生长。
此外，双歧杆菌还产生细胞外糖苷酶，可以降解肠粘膜上皮细胞的复杂多糖。
由于这些糖是潜在致病菌的受体，也是结合细菌毒素的受体，所以通过这种酶的作用可以阻止潜在致病菌及其毒素对肠粘膜上皮细胞的粘附。
1.2.3控制人体内毒素的水平，保护肝脏病增强肝脏的解毒、排毒功能
人体肠道的有害菌产生并释放毒素进入血液中，对于肝脏会产生很严重的损伤。
双歧杆菌制剂可以以致产生毒素的有害菌数量，从而对肝脏患者起到良好的治疗作用。
8家国内大型医院采用双歧杆菌制剂对365例慢性肝炎患者进行8周治疗，发现患者肝功能明显改善。
双歧杆菌还可以用于治疗肝昏迷，并可以抑制乙肝病毒，促进大三阳、小三阳转阴。
1.2.4降血脂作用，防止动脉硬化和高血压
人体血液中，胆固醇含量高会导致动脉硬化和高血压的产生，双歧杆菌等有益菌可以影响胆固醇的代谢，将其转化为人体不吸收的类固醇，降低血液中胆固醇的浓度，因而对高血压和动脉硬化有一定的防治作用。
1.2.5免疫调节作用
双歧杆菌具有免疫调节作用，双歧杆菌能激活机体吞噬细胞的吞噬活性，提高抗感染能力，提高人体抵抗力，有缓解失眠、易疲劳或疲劳后难以恢复、易生病等亚健康状况。
1.2.6营养作用
牛乳具有丰富的营养，是老年人和婴儿良好的食品。
但是中国人中有相当一部分缺乏乳糖酶，不能分解牛乳中的乳糖，这些人饮用牛乳后，常常会出现胃肠功能紊乱，导致胃肠痉挛、胀气或腹泻，迫使这一人群不能饮用牛乳，从而放弃了牛乳中的其他重要成分。
而双歧杆菌在乳制品发酵过程中可以产生乳糖酶，帮助患者消化乳糖。
乳糖酶缺乏者饮用经双歧杆菌发酵的乳制品，就既可以获得牛乳中丰富的营养，又免受胃肠道病痛
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