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一、項(xiàng)目分類(lèi) 顯著效益成果轉(zhuǎn)化 二、技術(shù)分析 本成果依托江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新項(xiàng)目“功能性安全生物發(fā)酵飼料關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用”研發(fā)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選出的有益微生物對(duì)飼料原料進(jìn)行發(fā)酵，用于動(dòng)物生產(chǎn)。 選用優(yōu)質(zhì)飼料原料利用篩選分離的有益微生物經(jīng)發(fā)酵工藝制成，能提高動(dòng)物飼料的營(yíng)養(yǎng)吸收，提升免疫和抗病能力，促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物腸道健康；發(fā)酵過(guò)程中生長(zhǎng)的有益微生物強(qiáng)化腸道健康；發(fā)酵產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)有助于提高飼料適口性以及對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物誘食性。有助于提高飼料適口性利于動(dòng)物腸道健康，促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)，降低飼料成本。

產(chǎn)品用途：改善腸道菌群，降低腸道有害菌的毒性作用。 產(chǎn)品特點(diǎn)：ＰＢ６的芽孢桿菌屬細(xì)菌當(dāng)作為益生菌給予時(shí)可用于治療抗生素相關(guān)性腹瀉（ＡＡＤ）、艱難梭菌相關(guān)性腹瀉（ＣＤＡＤ）。另外，可有效治療免疫相關(guān)疾病如炎癥性腸?。ǎ桑拢模?。共同開(kāi)發(fā)單位：江蘇師范大學(xué)江蘇省藥用植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、比利時(shí)Kemin(凱敏)藥業(yè)有限公司。

本實(shí)用新型涉及一種益生菌培養(yǎng)裝置，包括透明的箱體、與箱體鉸接連接的透明箱門(mén)、培養(yǎng)裝置和營(yíng)養(yǎng)液提供裝置，培養(yǎng)裝置包括培養(yǎng)皿和設(shè)置于培養(yǎng)皿底部的凸輪，培養(yǎng)皿內(nèi)底部設(shè)置有電熱恒溫加熱板，培養(yǎng)皿兩端活動(dòng)固定在箱體內(nèi)兩側(cè)壁上的固定桿上，凸輪驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)皿搖晃，營(yíng)養(yǎng)液提供裝置包括儲(chǔ)液筒、泵體、輸液管和設(shè)置于輸液管上的噴嘴，儲(chǔ)液筒連接輸液管，輸液管上設(shè)置泵體；本實(shí)用新型通過(guò)將益生菌接種在培養(yǎng)皿中，箱體確保培養(yǎng)皿始終處于無(wú)菌環(huán)境中，避免雜菌感染，凸輪驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)皿均勻的搖晃，使得培養(yǎng)皿內(nèi)益生菌都能獲得均勻的光照和營(yíng)養(yǎng)液，電熱恒溫加熱板使得培養(yǎng)皿的溫度始終處于37℃左右，營(yíng)養(yǎng)液從噴嘴噴灑到培養(yǎng)皿內(nèi)。

進(jìn)入到21世紀(jì)，世界人口老齡化問(wèn)題不斷凸顯，我國(guó)作為人口大國(guó)，老齡化問(wèn)題也正在不斷加劇，預(yù)計(jì)2025年，六十歲以上人口將達(dá)到3億，成為超老年型國(guó)家。其中，骨質(zhì)疏松癥已成為威脅中老年人健康的主要疾病之一，越來(lái)越多的人受到該病癥的危害。課題組從我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品中篩選獲得一株植物乳桿菌AR495，具有良好的緩解骨質(zhì)疏松功能，具體表現(xiàn)如下：（1）AR495能夠顯著提高骨礦物質(zhì)含量，增加骨密度以及骨彈性模量，通過(guò)降低脛骨中RORα與RORγ基因的表達(dá)，調(diào)控RANK/RANKL/OPG骨代謝通路，降低骨質(zhì)流失，從而緩解骨質(zhì)疏松；（2）AR495能夠提高腸道屏障完整性，減少骨質(zhì)疏松引起的炎癥反應(yīng)；（3）具有良好的耐酸耐膽鹽特性，能夠高存活率通過(guò)胃腸道。 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)： 植物乳桿菌AR495能夠顯著改善因?yàn)榇萍に厝狈?dǎo)致的骨質(zhì)疏松，提高股骨骨密度、骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁數(shù)目、骨小梁厚度以及彈性模量，并且骨小梁厚度與彈性模量恢復(fù)到正常水平。 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)： 骨質(zhì)疏松對(duì)于中老年人健康影響非常大，目前用于治療骨質(zhì)疏松的藥物存在潛在并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)并且副作用也較為明顯。本技術(shù)提供的益生菌植物乳桿菌AR495能夠有效降低骨質(zhì)流失，緩解骨質(zhì)疏松，并且益生菌的安全性非常好，能夠制作成多種食品制劑進(jìn)行長(zhǎng)期食用，對(duì)于骨質(zhì)疏松患者來(lái)說(shuō)有重要的意義。

一、成果簡(jiǎn)介 近年來(lái)益生菌相關(guān)制品需求量巨大，但相關(guān)產(chǎn)品及生產(chǎn)技術(shù)依賴(lài)進(jìn)口，造成益生菌產(chǎn)品價(jià)格較高，嚴(yán)重制約我國(guó)益生菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。團(tuán)隊(duì)在國(guó)家科技部“十二五”、863計(jì)劃課題資助下，經(jīng)過(guò)多 年技術(shù)攻關(guān)，先后從健康人群腸道、傳統(tǒng)發(fā)酵制品中分離篩選乳酸菌600余株，初步建立了益生菌 資源庫(kù)；獲得長(zhǎng)雙歧桿菌BBMN68、青春雙歧桿菌BBMN23、動(dòng)物雙歧桿菌A6、干酪乳桿菌L9、 

成果創(chuàng)新點(diǎn) 以我國(guó)百歲及以上老人糞便為實(shí)驗(yàn)材料，用改良的 MRS 培養(yǎng)基在厭氧條件下分離培養(yǎng)雙歧桿菌，篩選出消化道逆 環(huán)境耐受性強(qiáng)、抑菌能力強(qiáng)和粘附力好的菌株，并以此開(kāi) 發(fā)出適合老年人的益生菌產(chǎn)品。 應(yīng)用范圍 本項(xiàng)目以開(kāi)發(fā)老年益生產(chǎn)品為主，用于改善老年人體 質(zhì)，維護(hù)老年人健康。 技術(shù)成熟度 已篩選出一株雙歧桿菌，完成了菌種鑒定、菌株毒力 檢測(cè)和全基因組測(cè)序，目前

以我國(guó)百歲及以上老人糞便為實(shí)驗(yàn)材料，用改良的 MRS 培養(yǎng)基在厭氧條件下分離培養(yǎng)雙歧桿菌，篩選出消化道逆環(huán)境耐受性強(qiáng)、抑菌能力強(qiáng)和粘附力好的菌株，并以此開(kāi)發(fā)出適合老年人的益生菌產(chǎn)品。 

變壓吸附制氧制氮技術(shù)是近來(lái)發(fā)展起來(lái)的高心技術(shù)。它利用取之不盡的空氣作原料，在有電能的條件下，可以源源不斷地制取氧氣和氮?dú)?。具有投資少、成本低、規(guī)模靈活、自動(dòng)化程度高等顯著優(yōu)勢(shì)，可以廣泛用于冶金、化工、醫(yī)療、環(huán)保等廣大領(lǐng)域，市場(chǎng)前景極好。 變壓吸附制氧技術(shù)作為具有實(shí)用價(jià)值的技術(shù)概念，是70年代提出的。當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)這一技術(shù)是滿足對(duì)氧氣純度要求不高，用深冷裝置氣量偏小，而用低溫槽車(chē)運(yùn)輸氣量又不方便的這一類(lèi)用戶(hù)的要求。國(guó)外真正進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用是80年代初期。我國(guó)在70年代末也開(kāi)始研究，80年代末期進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用。經(jīng)過(guò)近30年的研究開(kāi)發(fā)，進(jìn)入90年代后，變壓吸附裝置在降低能耗，降低投資、工藝流程簡(jiǎn)化、提高可靠性方面，都有了很大的進(jìn)步，使之成為成熟的高新技術(shù)。 北京科技大學(xué)熱能工程系長(zhǎng)期開(kāi)展變壓吸附氣體分離技術(shù)研究，具有相當(dāng)?shù)难芯織l件和科研隊(duì)伍。開(kāi)發(fā)的微型變壓吸附醫(yī)用制氧機(jī)已由國(guó)家計(jì)委中國(guó)高新投資集團(tuán)投資組織批量生產(chǎn)，形成了一定的市場(chǎng)分額。為國(guó)家西部開(kāi)發(fā)重大工程——青鐵路藏的世界第一隧道——海拔高達(dá)5000米風(fēng)火山隧道，研制了世界上第一套5000米海拔地區(qū)制氧供氧系統(tǒng)。該系統(tǒng)為風(fēng)火山隧道工程的順利進(jìn)行提供了有利保障。

益生菌是能夠提高人、動(dòng)物和植物健康水平的活菌、代謝產(chǎn)物和酶的總稱(chēng)。經(jīng)過(guò) 30 多年的連續(xù)研發(fā)積累，在雙歧桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌和光合細(xì)菌等一系列益生菌的篩選、功能評(píng)價(jià)特別是優(yōu)化培養(yǎng)控制方面取得了一系列研究成果，均獲得了超高細(xì)胞濃度的微生物培養(yǎng)物，為企業(yè)節(jié)約成本高效獲得微生物細(xì)胞和代謝產(chǎn)物奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目獲 2015 年中國(guó)專(zhuān)利金獎(jiǎng)，2015 年江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。 從上世紀(jì) 90 年代起開(kāi)展了益生菌的大規(guī)模分離和篩選，得到了 20 多株具有重要益生功能和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)利菌株。課題組應(yīng)用以上優(yōu)良菌種和核心技術(shù)， 陸續(xù)研發(fā)了暢優(yōu)發(fā)酵乳、暢優(yōu) ST-III 乳酸菌飲料、莫斯利安常溫酸奶等新型發(fā)酵乳制品，市場(chǎng)增長(zhǎng)率達(dá)到 50%，實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售收入 120 多億元，不僅創(chuàng)造了良好的 經(jīng)濟(jì)效益，而且樹(shù)立了科技創(chuàng)新、引領(lǐng)中國(guó)乳業(yè)健康成長(zhǎng)的標(biāo)桿。成果的技術(shù)指標(biāo)、創(chuàng)新性與先進(jìn)性 （1）系統(tǒng)評(píng)價(jià)了 26 株專(zhuān)利菌株及其發(fā)酵乳的保健功能，植物乳桿菌 ST-III 對(duì)膽固醇的去除率為 45.17%，乳酸片球菌 P9 對(duì)李斯特菌的抑制率達(dá) 48.2%；對(duì)15 株典型益生菌菌株進(jìn)行了全基因組測(cè)序和精細(xì)圖譜繪制，覆蓋率達(dá)到 260 倍以上，完成 10 株典型菌株的比較基因組分析，發(fā)現(xiàn) ST-III 的耐酸和耐鹽的分子機(jī)制等。 （2）開(kāi)發(fā)氫氧型弱堿性陰離子交換、細(xì)胞微囊固定化高密度培養(yǎng)技術(shù)，活菌數(shù)分別達(dá)到 1.0×1011 cfu/mL 和 2.7×1011 cfu/g 以上，開(kāi)發(fā)陶瓷微濾膜濃縮裝置，濃縮倍率達(dá) 50 倍以上。 （3）開(kāi)發(fā)新型液氮深冷發(fā)酵劑，實(shí)現(xiàn)超濃縮發(fā)酵劑的瞬時(shí)造粒，菌體存活率達(dá) 99%；液芯包囊新型發(fā)酵劑，4℃保藏一年菌體濃度達(dá) 1011 -1012cfu/g；生物膜載體新型發(fā)酵劑，熱風(fēng)干燥的菌濃度達(dá) 1010 cfu/g。 （4）開(kāi)發(fā)高剪切粘度損失控制和二次巴殺技術(shù)，打破酸奶無(wú)法長(zhǎng)期常溫存 放的難題，實(shí)現(xiàn)酸奶常溫下 5 個(gè)月以上的貨架期；開(kāi)發(fā)益生菌協(xié)同發(fā)酵技術(shù)，首創(chuàng)了國(guó)內(nèi)植物乳桿菌發(fā)酵乳制品，成為全球銷(xiāo)量最大的植物乳桿菌發(fā)酵乳制品。針對(duì)優(yōu)良菌株進(jìn)行了系統(tǒng)的功能評(píng)價(jià)和二次開(kāi)發(fā)，解析了專(zhuān)利菌的益生性狀、 生理特性、遺傳背景及環(huán)境因子作用規(guī)律。基于終產(chǎn)物抑制解除、損傷修復(fù)、生物膜培養(yǎng)和膠囊化保護(hù)等機(jī)制開(kāi)發(fā)了載體保護(hù)、反饋抑制解除、抗環(huán)境脅迫等高密度培養(yǎng)技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了液氮深冷、液芯包囊、生物膜載體等新型發(fā)酵劑產(chǎn)品。 以產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為導(dǎo)向，攻克了益生菌協(xié)同發(fā)酵、低溫長(zhǎng)時(shí)發(fā)酵、高剪切粘度控制及質(zhì)構(gòu)保持、二次巴氏殺菌等新型發(fā)酵技術(shù)及生產(chǎn)工藝。形成了益生菌發(fā)酵乳制品的系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)體系，開(kāi)發(fā)出了系列新型益生菌發(fā)酵乳產(chǎn)品并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)