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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