第一章 绪论 1
1.1 益生菌概述 2
1.1.1 益生菌的市场现状 3
1.1.2 国内益生菌产品存在的问题 5
1.2 益生芽孢杆菌概述 6
1.2.1 芽孢杆菌的简介 6
1.2.2 芽孢杆菌种类 7
1.2.3 益生芽孢杆菌的特性 9
1.2.4 益生芽孢杆菌的作用 9
1.2.5 益生芽孢杆菌产生抑菌物质的种类 10
1.2.6 益生芽孢杆菌的应用优势 11
1.2.7 益生芽孢杆菌的作用机理 12
1.3 芽孢杆菌的研究历史 13
1.3.1 芽孢杆菌属的建立 13
1.3.2 好氧芽孢杆菌的类群变迁 13
1.3.3 好氧芽孢杆菌研究的范畴 15
1.4 益生芽孢杆菌研究与应用 16
1.4.1 益生芽孢杆菌研究意义 16
1.4.2 益生芽孢杆菌应用领域 17
参考文献 21
第二章 芽孢杆菌分类与鉴定 23
2.1 芽孢杆菌分类学 24
2.1.1 概述 24
2.1.2 芽孢杆菌的分类 24
2.2 芽孢杆菌鉴定方法 26
2.2.1 菌体与菌落形态特征描述 26
2.2.2 芽孢杆菌形态结构 27
2.2.3 芽孢杆菌生理生化特征分析 35
2.3 蜡样芽孢杆菌的鉴定 39
2.3.1 蜡样芽孢杆菌与类似菌的鉴别实验 39
2.3.2 国际法检验蜡样芽孢杆菌 40
2.3.3 DNA重组实验鉴定 42
2.3.4 噬菌体实验 43
2.3.5 分子鉴定 44
2.3.6 蜡样芽孢杆菌生化特性及其检验方法 45
2.4 地衣芽孢杆菌菌株鉴定方法 49
2.4.1 地衣芽孢杆菌形态观察 49
2.4.2 16S rDNA PCR扩增及其菌株的鉴定 49
2.4.3 生化鉴定 52
2.5 凝结芽孢杆菌的鉴定 53
2.5.1 凝结芽孢杆菌形态鉴定 53
2.5.2 凝结芽孢杆菌特性测定 54
2.6 枯草芽孢杆菌的生理生化特性 58
2.6.1 培养特征观察 58
2.6.2 生理生化性状测定 58
2.7 解淀粉芽孢杆菌形态鉴定 59
2.7.1 解淀粉芽孢杆菌的菌落形态特征及显微观察 59
2.7.2 解淀粉芽孢杆菌菌株生理生化特征 60
参考文献 62
第三章 益生芽孢杆菌的培养特性及发酵方法 66
3.1 蜡样芽孢杆菌的培养特性及发酵方法 67
3.1.1 在常用培养基上的生长及菌落特征 67
3.1.2 蜡样芽孢杆菌发酵培养方法 69
3.1.3 蜡样芽孢杆菌的发酵条件及其控制与优化 73
3.1.4 蜡样芽孢杆菌发酵过程优化方法 82
3.1.5 蜡样芽孢杆菌菌种的筛选 82
3.1.6 蜡样芽孢杆菌发酵动力学 84
3.2 地衣芽孢杆菌的培养特性及发酵方法 88
3.2.1 培养特性 88
3.2.2 菌种的培养方法 89
3.2.3 菌株的检测方法 89
3.2.4 培养基优化 91
3.2.5 地衣芽孢杆菌在发酵罐中发酵条件的优化 94
3.3 凝结芽孢杆菌的培养特性及发酵方法 95
3.3.1 凝结芽孢杆菌的培养特性 95
3.3.2 培养及检测方法 96
3.3.3 凝结芽孢杆菌发酵培养因素研究 97
3.3.4 图像采集与处理系统的构建 107
3.3.5 培养条件的优化研究 108
3.3.6 验证试验 112
3.4 解淀粉芽孢杆菌培养特性及发酵方法 113
3.4.1 解淀粉芽孢杆菌培养特性 113
3.4.2 解淀粉芽孢杆菌菌株培养方法 114
3.4.3 解淀粉芽孢杆菌发酵培养基优化 115
3.4.4 发酵条件的优化研究 117
3.5 菌种的退化预防、复壮与活化 120
3.5.1 退化预防 120
3.5.2 复壮 121
3.5.3 菌种活化 121
3.6 芽孢杆菌发酵过程与活性保护 122
3.6.1 发酵初期不同保护剂的添加 123
3.6.2 对数生长期不同保护剂的添加 124
3.6.3 发酵终止时不同保护剂的添加 125
3.7 芽孢杆菌菌体收集 126
3.7.1 离心力和离心时间对离心存活率的影响 126
3.7.2 离心力与离心时间对冻干存活率的影响 127
3.7.3 离心温度对离心存活率的影响 128
3.8 真空冷冻干燥及活性保护 128
3.8.1 真空冷冻干燥技术 128
3.8.2 影响冻干菌剂活性及贮藏稳定性的主要因素 130
3.8.3 芽孢杆菌冷冻干燥工艺的确定 132
3.8.4 芽孢杆菌冻干保护剂 133
3.9 工业发酵设备 139
3.9.1 机械搅拌通风发酵罐 140
3.9.2 气升式发酵罐 143
3.9.3 自吸式发酵罐 145
3.10 工业发酵污染的防治 146
3.10.1 染菌的检查、分析 147
3.10.2 灭菌 149
3.10.3 空气除菌 152
参考文献 153
第四章 益生芽孢杆菌的代谢 159
4.1 芽孢杆菌的代谢分类和调控 160
4.1.1 初级代谢和次级代谢 161
4.1.2 代谢的调控方式 161
4.2 芽孢杆菌对营养物质的代谢 162
4.2.1 芽孢杆菌对碳水化合物代谢的影响 162
4.2.2 芽孢杆菌对蛋白质代谢的影响 165
4.2.3 芽孢杆菌对酶活性及酶合成的影响 165
4.3 蜡样芽孢杆菌的代谢途径与主要代谢产物 166
4.3.1 蜡样芽孢杆菌的代谢途径 166
4.3.2 蜡样芽孢杆菌糖代谢途径 168
4.3.3 蜡样芽孢杆菌次生代谢与次级代谢产物 172
4.4 地衣芽孢杆菌的代谢途径与主要代谢产物 176
4.4.1 地衣芽孢杆菌糖代谢途径 176
4.4.2 地衣芽孢杆菌的主要代谢产物 178
4.5 枯草芽孢杆菌的代谢途径与主要代谢产物 181
4.5.1 枯草芽孢杆菌的代谢途径 181
4.5.2 枯草芽孢杆菌次生代谢与次级代谢产物 183
4.6 解淀粉芽孢杆菌的代谢途径与主要代谢产物 188
4.6.1 解淀粉芽孢杆菌糖代谢途径 188
4.6.2 解淀粉芽孢杆菌的主要代谢产物 190
参考文献 192
第五章 益生芽孢杆菌的生理功能及生物防治机制 195
5.1 医用芽孢杆菌制剂预防和治疗疾病的机制 196
5.1.1 优势种群学说 196
5.1.2 菌群屏障学说 197
5.1.3 生物夺氧学说 197
5.1.4 代谢产物和生理活性物质杀害病原微生物 198
5.1.5 加速损伤上皮的修复 199
5.2 饲用芽孢杆菌制剂的生理作用机制 199
5.2.1 调节动物肠道菌群平衡 200
5.2.2 增强动物营养代谢功能 201
5.2.3 增强动物免疫功能 201
5.2.4 产生多种酶类，提高消化酶活性 202
5.2.5 改善动物体内外生态环境 205
5.2.6 促进动物肠道等器官生长发育 206
5.2.7 提高动物生产性能 207
5.3 农用芽孢杆菌生物防治作用机制 207
5.3.1 促生长作用 207
5.3.2 竞争作用 208
5.3.3 拮抗作用 210
5.3.4 诱导植物抗性 212
5.3.5 微生物肥料 214
5.4 高效生防工程菌株的构建 216
5.4.1 研发新方向——构建工程菌株 217
5.4.2 枯草芽孢杆菌生防菌株的构建 218
参考文献 225
第六章 益生芽孢杆菌系列产品的开发与应用 232
6.1 医用益生芽孢杆菌 233
6.1.1 医用蜡样芽孢杆菌产品 234
6.1.2 医用地衣芽孢杆菌产品 234
6.1.3 医用凝结芽孢杆菌产品 235
6.1.4 医用枯草芽孢杆菌产品 235
6.1.5 医用益生芽孢杆菌制剂剂型 237
6.2 饲用益生芽孢杆菌 239
6.2.1 饲用蜡样芽孢杆菌 241
6.2.2 饲用地衣芽孢杆菌 242
6.2.3 饲用凝结芽孢杆菌 243
6.2.4 饲用枯草芽孢杆菌 243
6.2.5 饲用梭状芽孢杆菌 244
6.2.6 饲用益生芽孢杆菌制剂的使用 244
6.3 农用益生芽孢杆菌 248
6.3.1 农用蜡样芽孢杆菌 251
6.3.2 农用地衣芽孢杆菌 260
6.3.3 农用凝结芽孢杆菌 261
6.3.4 农用枯草芽孢杆菌 262
6.3.5 农用解淀粉芽孢杆菌 263
6.3.6 农用酪酸梭状芽孢杆菌 264
6.3.7 农用益生芽孢杆菌制剂剂型 264
6.3.8 农用益生芽孢杆菌制剂使用的注意点 265
6.3.9 农业用微生态菌剂产品技术指标 266
6.3.10 农用益生芽孢杆菌制剂的发展趋势 267
6.4 益生芽孢杆菌在酶制剂工业上的应用 268
6.4.1 蜡样芽孢杆菌在酶制剂工业上的应用 269
6.4.2 枯草芽孢杆菌在酶制剂工业上的应用 270
6.4.3 凝结芽孢杆菌在酶制剂工业上的应用 270
6.5 益生芽孢杆菌在环境保护上的应用 271
6.5.1 芽孢杆菌对水质净化的作用机理 271
6.5.2 芽孢杆菌对水生生态系统作用效果 272
参考文献 273